JP2003257669A

JP2003257669A - 有機電界発光素子

Info

Publication number: JP2003257669A
Application number: JP2002060558A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Hirose; 英一廣瀬; Mieko Seki; 三枝子関; Hiroto Yoneyama; 博人米山; Daisuke Okuda; 大輔奥田; Tadayoshi Ozaki; 忠義尾崎; Takeshi Agata; 岳阿形; Toru Ishii; 徹石井; Kiyokazu Mashita; 清和真下; Katsuhiro Sato; 克洋佐藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: US20040018384A1; JP4314771B2; US7183009B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発光時の熱安定性、溶剤や樹脂に対する溶解
性及び相溶性に優れた電荷輸送性ポリエーテルを用い、
発光強度が大きく、発光効率が高く、素子寿命が長く、
且つ製造が容易な有機電界発光素子を提供すること。【解決手段】少なくとも一方が透明または半透明であ
る陽極および陰極よりなる一対の電極間に挾持された一
つまたは複数の有機化合物層より構成される電界発光素
子において、該有機化合物層の少なくとも一層が、下記
一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から
選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返
し単位よりなる電荷輸送性ポリエーテルを１種以上含有
することを特徴とする有機電界発光素子である。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギーを
光に変換して発光する素子に関し、表示素子、バックラ
イト、照明光源、電子写真用露光装置、標識、看板等の
分野に好適に使用できる有機電界発光素子に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電界発光素子は、自発光性の全固体素子
であり、視認性が高く衝撃にも強いため、広く応用が期
待されている。現在は無機螢光体を用いたものが主流で
あり広く使用されているが、駆動に２００Ｖ以上の交流
電圧を必要とするためランニングコストが高く、また輝
度が不十分であるなどの問題点を有している。

【０００３】一方、有機化合物を用いた電界発光素子研
究は、最初アントラセン等の単結晶を用いて始まった
が、膜厚が１ｍｍ程度と厚く、１００Ｖ以上の駆動電圧
が必要であった。そのため蒸着法による薄膜化が試みら
れている（ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦＩｌｍｓ，Ｖｏ
ｌ．９４，１７１（１９８２））。このような電界発光
素子の発光は、該電界発光素子の電極の一方から電子が
注入され、もう一方の電極から正孔が注入されることに
より、前記電界発光素子中の発光材料が高いエネルギー
準位に励起され、励起された発光体が基底状態に戻る際
の余分なエネルギーを光として放出する現象である。し
かしながら、駆動電圧が３０Ｖと未だ高く、また、膜中
における電子・正孔キャリアの密度が低く、キャリアの
再結合によるフォトンの生成確率が低いため十分な輝度
が得られず、実用化には至らなかった。

【０００４】ところが、１９９７年にＴａｎｇらにより
透明基板上に正孔輸送性有機低分子化合物と電子輸送能
を持つ螢光性有機低分子化合物を真空蒸着法により極め
て薄い薄膜を順次積層した機能分離型の有機電界発光素
子で、１０Ｖ程度の低電圧で１０００ｃｄ／ｍ²以上の
高輝度が得られるものが報告（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌ
ｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５１，９１３（１９８７）、特開昭
５９−１９４３９３号報）され、以来、積層構造を有す
る有機電界発光素子の研究・開発が活発に行われてい
る。

【０００５】このような有機電界発光素子は、有機発光
体及び電荷輸送性の有機物（電荷輸送材料）を電極に積
層した構造であり、それぞれの正孔と電子とが該電荷輸
送材料中を移動して、再結合することにより発光する。
前記有機発光体としては８−キノリノールアルミニウム
錯体やクマリン化合物など蛍光を発する有機色素などが
用いられる。また、前記電荷輸送材料としては、Ｎ，Ｎ
−ジ（ｍ−トリル）Ｎ，Ｎ‘−ジフェニルベンジジンや
１，１−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノフェニ
ル］シクロヘキサンといったジアミノ化合物や、４−
（Ｎ，Ｎ−ジフェニル）アミノベンズアルデヒドーＮ，
Ｎ−ジフェニルヒドラゾン化合物等が挙げられる。

【０００６】しかしながら、前記有機電界発光素子は高
い発光特性を有しているが、発光時の熱安定性や保存安
定性に問題がある。前記有機電界発光素子を構成する有
機物層の厚みは、数十から数百ナノメーターと非常に薄
く、単位厚さ当たりに加わる電圧は非常に高くなり、数
ｍＡ／ｃｍ²という高い電流密度で駆動されるため大量
のジュール熱を発生する。このため、蒸着によってアモ
ルファスガラス状態で成膜された正孔輸送性低分子化合
物や螢光性有機低分子化合物が次第に結晶化して最後に
は融解し、熱安定性の点で劣っていた。このような劣悪
な熱安定性は、輝度の低下や絶縁破壊を引き起こし、そ
の結果、素子の寿命が短くなるという問題が発生した。
また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気
気体や湿気などによる劣化が生じた。

【０００７】そこで、上記の熱安定性に関する問題の解
決のために、正孔輸送材料として安定なアモルファスガ
ラス状態が得られるスターバーストアミン（第４０回応
用物理学関係連合講演会予稿集３０ａ−ＳＺＫ−１４
（１９９３））を用いたり、ポリフォスファゼンの側鎖
にトリフェニルアミンを導入したポリマーを用いたり
（第４２回高分子討論会予稿集２０Ｊ２１（１９９
３））した有機電界発光素子が報告されている。しか
し、これら単独では正孔輸送材料のイオン化ポテンシャ
ルに起因するエネルギー障壁が存在するため、陽極から
の正孔注入性或いは発光層への正孔注入性を満足するも
のではない。また、前者のスターバーストアミンの場
合、溶解性が小さいために精製が難しく純度を上げるこ
とが困難であることや、後者のポリマーの場合、高い電
流密度が得られず十分な輝度が得られてない等の問題も
存在する。

【０００８】一方、これらの問題の解決を目指し、単層
構造の有機電界発光素子についても研究・開発が進めら
れ、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等の導電性高分子
を用いたり（Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３５７，４７７
（１９９２）等）、正孔輸送性ポリビニルカルバゾール
中に電子輸送材料と螢光色素とを混入した（第３８回応
用物理学関係連合講演会予稿集３１ｐ−Ｇ−１２（１９
９１））素子が提案されているが、未だ輝度、発光効率
等が有機低分子化合物を用いた積層型有機電界発素子に
は及ばない。

【０００９】また、作製法においては、製造の簡略化、
加工性、大面積化、コスト等の観点から塗布方式が望ま
しく、キャステイング法によっても素子が得られること
が報告されている（第５０回応用物理学会学術講演予稿
集，２９ｐ−ＺＰ−５（１９８９）、第５１回応用物理
学会学術講演予稿集，２８ａ−ＰＢ−７（１９９
０））。しかし、電荷輸送材料の溶剤や樹脂に対する溶
解性、相溶性が悪いため、結晶化しやすく製造上あるい
は特性上に欠陥があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
技術における諸問題を解決し、以下の目的を達成するこ
とを課題とする。すなわち、本発明は、発光時の熱安定
性、溶剤や樹脂に対する溶解性及び相溶性に優れた電荷
輸送性ポリエーテルを用い、発光強度が大きく、発光効
率が高く、素子寿命が長く、且つ製造が容易な有機電界
発光素子を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
電荷輸送ポリマーに関し鋭意検討した結果、下記一般式
（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造より選択さ
れた少なくとも１種を部分構造として含む電荷輸送性ポ
リエーテルが、有機電界発光素子として好適な電荷注入
特性、電荷移動度、薄膜形成能、発光特性を有すること
を見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明の有機電界発光素子は、少なくとも一方が透明または
半透明である陽極および陰極よりなる一対の電極間に挾
持された一つまたは複数の有機化合物層より構成される
ものであって、該有機化合物層の少なくとも一層が、下
記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造か
ら選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り
返し単位よりなる電荷輸送性ポリエーテルを、少なくと
も１種以上含有することを特徴とする。

【化３】〔一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中、Ａｒは、置換
もしくは未置換の１価のベンゼン環、置換もしくは未置
換の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の
１価の縮合芳香族炭化水素または置換もしくは未置換の
１価の複素環を表し、Ｘは、置換もしくは未置換の２価
の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の縮
合芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の多核複
素族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の複素環含有
多核芳香族炭化水素または置換もしくは未置換の２価の
複素環含有縮合芳香族炭化水素を表し、Ｔは、炭素数１
〜６の２価の直鎖状炭化水素基または炭素数２〜１０の
２価の分枝鎖状炭化水素基を表し、ｍは０〜３の整数を
表し、ｋは０または１を表す。〕

【００１２】この電荷輸送性ポリエーテルとしては、下
記一般式（ＩＩ）で示されるポリエーテルを挙げること
ができる。

【化４】〔一般式（ＩＩ）中、Ａは上記一般式（Ｉ−１）および
（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１
種を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、置換もしくは未
置換のアリール基、または置換もしくは未置換のアラル
キル基を表し、ｐは３〜５，０００の整数を表す。〕

【００１３】本発明の有機電界発光素子を構成する有機
化合物層は、電荷輸送能を持つ発光層のみから構成され
る単層構成、あるいは、少なくとも発光層又は電荷輸送
能を持つ発光層を含む相互に異なる機能を有する複数の
層から構成される機能分離型の複数層構成からなる。こ
の機能分離型の複数層構成としては、例えば、発光層
及び電子輸送層（以下、「層構成（１）」と略す場合が
ある）、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層（以下、
「層構成（２）」と略す場合がある）、正孔輸送層及
び電荷輸送能を持つ発光層（以下、「層構成（３）」と
略す場合がある）が挙げられる。なお、本発明において
は、前記正孔輸送層は、正孔注入層、あるいは、正孔注
入層および正孔輸送層が積層されてなる層として機能す
るものであってもよく、前記電子輸送層は、電子注入
層、あるいは、電子注入層および電子輸送層が積層され
てなる層として機能するものであってもよい。前記有機
化合物層が電荷輸送能を持つ発光層のみから構成される
場合には、該電荷輸送能を持つ発光層には前記一般式
（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択さ
れた少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位
よりなる電荷輸送性ポリエーテルが含有される。

【００１４】一方、前記有機化合物層が機能分離型の複
数層から構成される場合には、層構成（１）において
は、発光層及び電子輸送層の少なくとも一方に前記電荷
輸送性ポリエーテルが含有され、層構成（２）において
は、正孔輸送層及び電子輸送層の少なくとも一方に前記
電荷輸送性ポリエーテルが含有され、層構成（３）にお
いては、正孔輸送層及び電荷輸送能を持つ発光層の少な
くとも一方に記電荷輸送性ポリエーテルが含有される。
また、前記電荷輸送能を持つ発光層には、前記電荷輸送
性ポリエーテル以外の電荷輸送性化合物（正孔輸送材
料、電子輸送材料）を更に含んでいてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の有機電界発光素子は、少
なくとも一方が透明または半透明である陽極および陰極
よりなる一対の電極間に挾持された一つまたは複数の有
機化合物層より構成され、該有機化合物層の少なくとも
一層が、下記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示さ
れる構造から選択された少なくとも１種を部分構造とし
て含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエテールを
１種以上含有する。この電荷輸送性ポリエーテルは、発
光時の熱安定性、溶剤や樹脂に対する溶解性及び相溶解
性に優れており、さらに、本発明の有機電界発光素子
は、前記電荷輸送性ポリエーテルを含有してなる有機化
学物層を含んでなるため、発光強度が大きく、発光効率
が高く、素子寿命が長く、且つ製造が容易である。

【００１６】

【化５】〔一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中、Ａｒは、置換
もしくは未置換の１価のベンゼン環、置換もしくは未置
換の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の
１価の縮合芳香族炭化水素または置換もしくは未置換の
１価の複素環を表し、Ｘは、置換もしくは未置換の２価
の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の縮
合芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の多核複
素族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の複素環含有
多核芳香族炭化水素または置換もしくは未置換の２価の
複素環含有縮合芳香族炭化水素を表し、Ｔは、炭素数１
〜６の２価の直鎖状炭化水素基または炭素数２〜１０の
２価の分枝鎖状炭化水素基を表し、ｍは０〜３の整数を
表し、ｋは０または１を表す。〕

【００１７】一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中にお
いて、Ａｒを表す構造として選択される多核芳香族炭化
水素及び縮合芳香族炭化水素を構成する芳香環数は特に
限定されないが、芳香環数が１〜３のものが好ましく、
縮合芳香族炭化水素においては、全縮合芳香族炭化水素
が好ましい。なお、当該多核芳香族炭化水素および縮合
芳香族炭化水素とは、本発明においては、具体的には以
下に定義される多環式芳香族のことを意味する。即ち、
「多核芳香族炭化水素」とは、炭素と水素とから構成さ
れる芳香環が２個以上存在し、これらの芳香環同士が、
炭素−炭素の単結合によって結合している炭化水素化合
物を表す。具体例としては、ビフェニル、ターフェニル
等が挙げられる。

【００１８】また、「縮合芳香族炭化水素」とは、炭素
と水素とから構成される芳香環が２個以上存在し、これ
ら芳香環同士が、１対の隣接して結合する炭素原子を共
有している炭化水素化合物を表す。具体例としては、ナ
フタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン
等が挙げられる。なお、全ての芳香環が縮合環構造によ
り連続的に隣接してなる縮合芳香族炭化水素を「全縮合
芳香族炭化水素」という。一方、これ以外の縮合芳香族
炭化水素を「部分縮合芳香族炭化水素」という。

【００１９】また、Ａｒを表す構造のひとつとして選択
される複素環は、その環骨格を構成する原子数（Ｎｒ）
は、Ｎｒ＝５及び／又は６が好ましく用いられる。また
環骨格を構成するＣ以外の原子（異種原子）の種類及び
数は特に限定されないが、例えば、Ｓ、Ｎ、Ｏ等が好ま
しく用いられ、前記環骨格中には２種類以上及び／又は
２個以上の異種原子が含まれていてもよい。特に５員環
構造を持つ複素環として、チオフェン、チオフェン及び
フランの３位及び４位の炭素を窒素で置き換えた複素
環、ピロールの３位及び４位の炭素を窒素で置き換えた
複素環が好ましく用いられ、６員環構造を持つ複素環と
して、ピリジンが好ましく用いられる。

【００２０】Ａｒを表す構造として選択されるベンゼン
環、多核芳香族炭化水素、縮合芳香族炭化水素または複
素環の置換基としては、水素原子、アルキル基、アルコ
キシ基、アリール基、アラルキル基、置換アミノ基、ハ
ロゲン原子等が挙げられる。アルキル基としては、炭素
数１〜１０のものが好ましく、例えば、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。ア
ルコキシル基としては、炭素数１〜１０のものが好まし
く、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、
イソプロポキシ基等が挙げられる。アリール基として
は、炭素数６〜２０のものが好ましく、例えば、フェニ
ル基、トルイル基等が挙げられる、アラルキル基として
は、炭素数７〜２０のものが好ましく、例えば、ベンジ
ル基、フェネチル基等が挙げられる。置換アミノ基の置
換基としては、アルキル基、アリール基、アラルキル基
等が挙げられ、具体例は前述の通りである。

【００２１】また、Ｘは、置換もしくは未置換の２価の
多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の縮合
芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の多核複素
族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の複素環含有多
核芳香族炭化水素または置換もしくは未置換の２価の複
素環含有縮合芳香族炭化水素を表す。前記多核芳香族炭
化水素及び前記縮合芳香族炭化水素を構成する芳香環数
は、芳香環数が２〜６のものが好ましい。また前記縮合
芳香族炭化水素は、その芳香環数が５ないし６であると
きには、部分縮合芳香族炭化水素が好ましく用いられ
る。前記多核複素族炭化水素を構成する複素環数は特に
限定されないが、複素環数が２〜１３が好ましく、さら
に、複素環が直鎖状に結合しているものがより好まし
い。また各々の複素環の構造は、既述したＡｒを表す構
造のひとつとして選択される複素環と同様であることが
好ましい。

【００２２】複素環含有多核芳香族炭化水素は、この芳
香族化合物を構成する個々の複素環数及び芳香環数は特
に限定されるものではないが、複素環数が１〜１１、芳
香環数が２であり、さらに、複素環が直鎖状に結合した
２価の多核複素族炭化水素の両末端に芳香環が結合して
いるものが好ましい。また各々の複素環の構造は既述し
たＡｒを表す構造のひとつとして選択される複素環と同
様であることが好ましい。複素環含有縮合芳香族炭化水
素は、この芳香族化合物を構成する個々の、複素環と、
芳香環との数は特に限定されるものではないが、複素環
数が１〜５、芳香環数が１〜５であり、さらに、少なく
とも１環以上の複素環と１環以上の芳香環が縮合環構造
を形成しているものが好ましい。また各々の複素環の構
造は既述したＡｒを表す構造のひとつとして選択される
複素環と同様であることが好ましい。

【００２３】なお、本発明において、多核複素族炭化水
素、複素環含有多核芳香族炭化水素及び複素環含有縮合
芳香族炭化水素とは、以下に定義される構造を有する有
機化合物のことをいう。「多核複素族炭化水素」とは、
多核芳香族炭化水素を構成する芳香環を、全て複素環で
置換した構造を有する複素環数が２以上の複素環化合物
を意味する。「複素環含有多核芳香族炭化水素」とは、
多核芳香族炭化水素を構成する芳香環のうち、一部の芳
香環を複素環に置換した芳香族化合物を意味する。ま
た、「複素環含有縮合芳香族炭化水素」とは、縮合芳香
族炭化水素を構成する芳香環のうち、一部の芳香環を複
素環に置換した芳香族化合物を意味する。

【００２４】Ｘを表す構造として選択される多核芳香族
炭化水素、縮合芳香族炭化水素、多核複素族炭化水素、
複素環含有多核芳香族炭化水素または複素環含有縮合芳
香族炭化水素の置換基としては、前述のＡｒの置換基と
同様のものを用いることができる。上記したＸの具体例
としては、例えば、下記の式（１）〜（８）から選択さ
れた基が挙げられる。

【００２５】

【化６】式（５）〜（８）中、Ｒ１は、水素原子、炭素数１〜１
０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシル基、置
換もしくは未置換のフェニル基、または置換もしくは未
置換のアラルキル基、またはハロゲン原子を表し、ａは
０または１を意味する。なお、式（６）及び（７）中に
示されたＶは下記の式（９）〜（１６）から選択された
基を表す。

【００２６】

【化７】なお、式（１３）〜（１６）において、ｂは０〜１０の
整数を意味する。

【００２７】一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中、Ｔ
は、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基または炭素
数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を示し、好まし
くは炭素数が２〜６の２価の直鎖状炭化水素基および炭
素数３〜７の２価の分枝鎖状炭化水素基より選択され
る。具体的な構造を以下に示す。

【００２８】

【化８】

【００２９】一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中、ｍ
は０〜３の整数を表し、ｋは０または１を表す。

【００３０】次に、表１〜表１７に一般式（Ｉ−１）で
示される構造の具体例を示し、表１８〜表２８に一般式
（Ｉ−２）で示される構造の具体例を示す。なお、表１
〜表２８に示す各々の構造番号において、ｍの値は、記
載されていないが、これについては後述する。また、表
１〜表２８において「ＭｅＯ−」で示される置換基は、
メトキシ基を意味する。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】

【表５】

【００３６】

【表６】

【００３７】

【表７】

【００３８】

【表８】

【００３９】

【表９】

【００４０】

【表１０】

【００４１】

【表１１】

【００４２】

【表１２】

【００４３】

【表１３】

【００４４】

【表１４】

【００４５】

【表１５】

【００４６】

【表１６】

【００４７】

【表１７】

【００４８】

【表１８】

【００４９】

【表１９】

【００５０】

【表２０】

【００５１】

【表２１】

【００５２】

【表２２】

【００５３】

【表２３】

【００５４】

【表２４】

【００５５】

【表２５】

【００５６】

【表２６】

【００５７】

【表２７】

【００５８】

【表２８】

【００５９】一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示さ
れる構造から選択された少なくとも一種を部分構造とし
て繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエーテルとして
は、下記一般式（ＩＩ）で示されるものが好適に使用さ
れる。

【００６０】

【化９】

【００６１】一般式（ＩＩ）中、Ａは上記一般式（Ｉ−
１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少
なくとも１種を表し、一つのポリマー中に２種類以上の
構造Ａが含まれてもよい。

【００６２】一般式（ＩＩ）中、Ｒは水素原子、アルキ
ル基、置換もしくは未置換のアリール基、または置換も
しくは未置換のアラルキル基を表す。アルキル基として
は、炭素数１〜１０のものが好ましく、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げら
れる。アリール基としては、炭素数６〜２０のものが好
ましく、例えば、フェニル基、トルイル基等が挙げられ
る、アラルキル基としては、炭素数７〜２０のものが好
ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げら
れる。また、置換アリール基、置換アラルキル基の置換
基としては、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、置
換アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。ｐは３〜
５，０００の整数を表すが、好ましくは５〜１００の範
囲である。

【００６３】本発明で用いられる一般式（Ｉ−１）およ
び（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも
一種を部分構造として繰り返し単位よりなる電荷輸送性
ポリエーテルの重量平均分子量Ｍｗは、５０００〜３０
００００の範囲にあるものが好ましい。

【００６４】以下、一般式（ＩＩ）で示される上記の電
荷輸送性ポリエーテルの具体例を表２９及び表３０に示
すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではな
い。尚、表２９及び表３０において、「構造」の欄に記
載された番号は、表１〜表２８に示した前記一般式（Ｉ
−１）および（Ｉ−２）で示される構造の具体例である
構造番号に対応している。また、ｍは、一般式（Ｉ−
１）および（Ｉ−２）におけるｍを意味し、ｐは、一般
式（ＩＩ）におけるｐを意味する。以下、各番号を付し
た具体例（化合物）、例えば１５の番号を付した具体例
は例示化合物（１５）という。

【００６５】

【表２９】

【００６６】

【表３０】

【００６７】本発明の一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−
２）で示される構造から選択された少なくとも一種を部
分構造として繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエー
テルは、下記一般式（ＩＩＩ−１）および（ＩＩＩ−
２）で示されるＴに結合したヒドロキシル基を有する電
荷輸送性化合物を分子間で縮合させることによって、容
易に合成することができる。ここで、下記一般式（ＩＩ
Ｉ−１）および（ＩＩＩ−２）におけるＡｒ、Ｘ、Ｔ、
ｍ、ｋは、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）にお
けるＡｒ、Ｘ、Ｔ、ｍ、ｋと同義である。

【００６８】

【化１０】

【００６９】前記電荷輸送性ポリエーテルの合成方法は
特に限定されるのではないが、例えば、以下の第１〜第
３の合成方法を利用することができる。第１の合成方法
では、上記一般式（ＩＩＩ−１）及び／又は（ＩＩＩ−
２）で示される２個のヒドロキシルキル基を有する電荷
輸送性化合物（以下、「電荷輸送性モノマー（ＩＩ
Ｉ）」と略す）を加熱脱水縮合することにより、上記電
荷輸送性ポリエーテルを合成する。なお、本発明におい
て、単に、「電荷輸送性モノマー」と記載した場合は、
別途規定の無い限り「電荷輸送性モノマー（ＩＩＩ）」
以外の、重合可能な全ての電荷輸送性材料のことをい
う。

【００７０】この場合、無溶媒で電荷輸送性モノマー
（ＩＩＩ）を加熱溶融し、水の脱離による重合反応を促
進させるため減圧下で反応させることが望ましい。ま
た、溶媒を使用する場合は、水の除去のため、水と共沸
する溶媒、例えば、トリクロロエタン、トルエン、クロ
ロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、１−
クロロナフタレン等が有効であり、電荷輸送性モノマー
（ＩＩＩ）１当量に対して、１〜１００当量、好ましく
は２〜５０当量の範囲で用いられる。反応温度は任意に
設定できるが、重合中に生成する水を除去するために、
溶媒の沸点で反応させるのが好ましい。重合が進まない
場合には、反応系から溶媒を除去し、粘ちょう状態で加
熱撹拌してもよい。

【００７１】第２の合成方法では、酸触媒として、ｐ−
トルエンスルホン酸、塩酸、硫酸、トリフルオロ酢酸等
のプロトン酸、あるいは塩化亜鉛等のルイス酸を用い
て、電荷輸送性モノマーを脱水縮合することにより、上
記電荷輸送性ポリエーテルを合成する。

【００７２】この場合、電荷輸送性モノマー（ＩＩＩ）
１当量に対して、酸触媒を１〜１／１００００〜１／１
０当量、好ましくは１／１０００〜１／５０当量の範囲
で用いる。重合中に生成する水を除去するために、水と
共沸可能な溶剤を用いるのが好ましい。溶剤としては、
トルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロ
ベンゼン、１−クロロナフタレン等が有効であり、電荷
輸送性モノマー（ＩＩＩ）１当量に対して、１〜１００
当量、好ましくは２〜５０当量の範囲で用いられる。反
応温度は任意に設定できるが、重合中に生成する水を除
去するために、溶剤の沸点で反応させることが好まし
い。

【００７３】第３の合成方法では、イソシアン化シクロ
ヘキシル等のイソシアン化アルキル、シアンン化シクロ
ヘキシル等のイソシアン化アルキル、シアン酸ｐ−トリ
ルや２，２−ビス（４−シアナートフェニル）プロパン
等のシアン酸エステル、ジクロロヘキシルカルボジイミ
ド（ＤＣＣ）、トリクロロアセトニトリル等の縮合剤を
用いて、電荷輸送性モノマー（ＩＩＩ）を脱水縮合する
ことにより、上記電荷輸送性ポリエーテルを合成する。

【００７４】この場合、縮合剤は、電荷輸送性モノマー
（ＩＩＩ）１当量に対して、１／２〜１０当量、好まし
くは１〜３当量の範囲で用いられる。溶剤として、トル
エン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、１−クロロ
ナフタレン等が有効であり、電荷輸送性モノマー（ＩＩ
Ｉ）１当量に対して、１〜１００当量、好ましくは２〜
５０当量の範囲で用いられる。反応温度は任意に設定で
きるが、室温から溶剤の沸点で反応させることが好まし
い。

【００７５】第１〜第３の合成方法のうち、異性化や副
反応が起こりにくいことから、第１または第３の合成方
法が好ましい。特に、第３の合成方法が、その反応条件
がより穏和なことからより好ましい。

【００７６】反応終了後、溶剤を用いなかった場合は溶
解可能な溶剤に溶解させる。溶剤を用いた場合には、そ
のまま、メタノール、エタノール等のアルコール類や、
アセトン等の電荷輸送性ポリエーテルが溶解しにくい貧
溶剤中に滴下し、電荷輸送性ポリエーテルを析出、分離
した後、水や有機溶剤で十分に洗浄し、乾燥させる。さ
らに必要であれば、適当な有機溶剤に溶解させ、貧溶剤
中に滴下し、電荷輸送性ポリエーテルを析出させる再沈
澱処理を繰り返してもよい。再沈澱処理の際には、メカ
ニカルスターラー等で、効率よく撹拌しながら行うこと
が好ましい。再沈澱処理の際に電荷輸送性ポリエーテル
を溶解させる溶剤は、電荷輸送性ポリエーテル１当量に
対して、１〜１００当量、好ましくは２〜５０当量の範
囲で用いられる。また、貧溶剤は電荷輸送性ポリエーテ
ル１当量に対して、１〜１０００当量、好ましくは１０
〜５００当量の範囲で用いられる。さらに、上記反応に
おいて、電荷輸送性モノマー（ＩＩＩ）と、１種以上、
好ましくは２〜５種、さらに好ましくは２〜３種の電荷
輸送性モノマーとを用いることにより、共重合ポリマー
の合成も可能である。電荷輸送性モノマー（ＩＩＩ）と
電荷輸送性モノマーとを共重合することによって得られ
た共重合ポリマーの電気特性、成膜性、溶解性および蛍
光特性を制御することができる。

【００７７】電荷輸送性ポリエーテルの重合度は、低す
ぎると成膜性に劣り、強固な膜が得られにくく、また、
高すぎると溶剤への溶解度が低くなり、加工性が悪くな
るため、５〜５０００の範囲に設定され、好ましくは１
０〜３０００、より好ましくは１５〜１０００の範囲で
ある。

【００７８】一般式（ＩＩ）で示される電荷輸送性ポリ
エーテルの末端基Ｒは、電荷輸送性モノマー（ＩＩＩ）
と同様にヒドロキシル基であってもよいが、溶解性、成
膜性、モビリティー等の物性を制御する場合には、前記
末端基Ｒを修飾しこの物性を制御することができる。例
えば、末端のヒドロキシル基を、硫酸アルキル、ヨウ化
アルキル等でアルキルエーテル化することができる。具
体的な試薬としては、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、ヨ
ウ化メチル、ヨウ化エチル等から任意に選ぶことがで
き、末端のヒドロキシル基に対し１〜３当量、好ましく
は１〜２当量の範囲で用いる。その際、塩基触媒を用い
ることができるが、塩基触媒として、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、ナトリウム金
属等から任意に選ぶことができ、末端のヒドロキシル基
に対し３当量あるいはそれ以下の範囲が好ましく、より
好ましくは１〜２当量の範囲で用いる。反応温度は、０
℃から使用する溶剤の沸点で行うことができる。また、
その際用いる溶剤として、ベンゼン、トルエン、塩化メ
チレン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルム
アミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリド
ン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等の不活
性溶剤から選んだ単独溶剤、あるいは２〜３種の混合溶
剤が使用できる。また、反応によっては、相間移動触媒
としてテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムアイオダイド等
の第４級アンモニウム塩を使用することもできる。ま
た、末端のヒドロキシル基を酸ハロゲン化物を用いアシ
ル化して、末端基Ｒをアシル基にすることもできる。酸
ハロゲン化物は特に限定するものではないが、例えばア
クリロイルクロリド、クロトノイルクロリド、メタクリ
ロイルクロリド、ｎ−ブチルクロリド、２−フロイルク
ロリド、ベンゾイルクロリド、シクロヘキサンカルボニ
ルクロリド、エナンチルクロリド、フェニルアセチルク
ロリド、ｏ−トルオイルクロリド、ｍ−トルオイルクロ
リド、ｐ−トルオイルクロリド等があげられ、末端のヒ
ドロキシル基に対し１〜３当量、好ましくは１〜２当量
の範囲で用いる。その際、塩基触媒を用いることができ
るが、塩基触媒としては、ピリジン、ジメチルアミノピ
リジン、トリメチルアミン、トリエチルアミン等から任
意に選ぶことができ、酸クロリドに対し１〜３当量、好
ましくは１〜２当量の範囲で用いる。その際用いる溶剤
として、ベンゼン、トルエン、塩化メチルン、テトラヒ
ドロフラン、メチルエチルケトン等があげられる。反応
は、０℃から溶剤の沸点で行うことができる。好ましく
は、０℃から３０℃の範囲で行う。さらに、無水酢酸等
の酸無水物を用いてもアシル化することができる。溶剤
を用いる場合は、具体的には、ベンゼン、トルエン、ク
ロロベンゼン等の不活性溶剤を使用することができる。
反応は、０℃から溶剤の沸点で行うことができる。好ま
しくは、４０℃から溶剤の沸点で行えばよい。

【００７９】そのほか、モノイソシアネートを用い、末
端にウレタン残基（−ＣＯＮＨ−Ｒ′）を導入すること
ができる。具体的なモノイソシアネートとしては、イソ
シアン酸ベンジルエステル、イソシアン酸ｎ−ブチルエ
ステル、イソシアン酸ｔ−ブチルエステル、イソシアン
酸シクロヘキシルエステル、イソシアン酸２，６−ジメ
チルエステル、イソシアン酸エチルエステル、イソシア
ン酸イソプロピルエステル、イソシアン酸２−メトキシ
フェニルエステル、イソシアン酸４−メトキシフェニル
エステル、イソシアン酸ｎ−オクタデシルエステル、イ
ソシアン酸フェニルエステル、イソシアン酸Ｉ−プロピ
ルエステル、イソシアン酸ｍ−トリルエステル、イソシ
アン酸ｐ−トリルエステル、イソシアン酸１−ナフチル
エステル等から任意に選ぶことができ、末端のヒドロキ
シル基に対し１〜３当量、好ましくは１〜２当量の範囲
で用いる。その際用いる溶剤として、ベンゼン、トルエ
ン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、塩化メチレ
ン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等をあげるこ
とができる。反応温度は、０℃から使用溶剤の沸点で行
うことができる。反応が進みにくい場合は、ジラウリン
酸ジブチルスズ（ＩＩ）、オクチル酸スズ（ＩＩ）、ナ
フテン酸鉛等の金属化合物、あるいはトリエチルアミ
ン、トリメチルアミン、ピリジン、ジメチルアミノピリ
ジン等の３級アミンを触媒として添加することもでき
る。

【００８０】次に、本発明の有機電界発光素子の層構成
について詳記する。本発明の有機電界発光素子は、少な
くとも一方が透明または半透明である陽極および陰極よ
りなる一対の電極と、それら電極間に挾持された発光層
を含む一つまたは複数の有機化合物層により構成され、
該有機化合物層の少なくとも１層に前記電荷輸送性ポリ
エーテルを含有してなる。

【００８１】本発明の有機電界発光素子においては、有
機化合物層が単層構成の場合は、該有機化合物層は電荷
輸送能を持つ発光層であり、該電荷輸送能を持つ発光層
が前記電荷輸送性ポリエーテルを含有してなる。一方、
有機化合物層が複数層構成の場合（即ち、各層が異なる
機能を有する機能分離型の場合）は、少なくとも一層が
発光層あるいは電荷輸送能を持つ発光層からなる。この
場合、該発光層あるいは該電荷輸送能を持つ発光層と、
その他の層とからなる層構成は、発光層及び電子輸送層
から構成される層構成（１）、正孔輸送層、発光層及び
電子輸送層から構成される層構成（２）、正孔輸送層及
び電荷輸送能を持つ発光層から構成される層構成（３）
が挙げられ、これら層構成（１）〜（３）の発光層及び
電荷輸送能を持つ発光層以外の層は、電荷輸送層として
の機能を有する。

【００８２】なお、層構成（１）においては、発光層及
び電子輸送層の少なくとも一方に前記電荷輸送性ポリエ
ーテルが含有され、層構成（２）においては、正孔輸送
層及び電子輸送層の少なくとも一方に前記電荷輸送性ポ
リエーテルが含有され、層構成（３）においては、正孔
輸送層及び電荷輸送能を持つ発光層の少なくとも一方に
記電荷輸送性ポリエーテルが含有される。また、前記電
荷輸送能を持つ発光層には、前記電荷輸送性ポリエーテ
ル以外の電荷輸送性化合物（正孔輸送材料、電子輸送材
料）を更に含んでいてもよい。詳しくは、後述する。

【００８３】以下、図面を参照しつつ、本発明の有機電
界発光素子についてより詳細に説明する。但し、本発明
は、以下の説明に限定されるわけではなく、本発明の有
機電界発光素子を構成する一つまたは複数の有機化合物
層中に、前記電荷輸送性ポリ−テルを含んでなるもので
あれば、いかなる構成を有するものであってもよい。

【００８４】図１〜図４は、本発明の有機電界発光素子
の層構成を説明するための模式的断面図であって、図
１、図２、図４の場合は、有機化合物層が複数の層から
構成される場合の一例であり、各々の図は、それぞれ既
述した層構成（１）、層構成（２）、層構成（３）に対
応している。一方、図３の場合は、有機化合物層が１つ
の層からのみ構成される場合の例である。なお、図１〜
図４において、同様の機能を有するものは同じ符号を付
して説明する。

【００８５】図１に示す有機電界発光素子は、透明絶縁
体基板１上に、透明電極２、発光層４、電子輸送層５及
び背面電極７を順次積層してなる。図２に示す有機電界
発光素子は、透明絶縁体基板１上に、透明電極２、正孔
輸送層３、発光層４、電子輸送層５及び背面電極７を順
次積層してなる。図３に示す有機電界発光素子は、透明
絶縁体基板１上に、透明電極２、電荷輸送能を持つ発光
層６及び背面電極７を順次積層してなる。図４に示す有
機電界発光素子は、透明絶縁体基板１上に、透明電極
２、正孔輸送層３、電荷輸送能を持つ発光層６、及び背
面電極７を順次積層してなる。以下、各々を詳しく説明
する。

【００８６】なお、図１、図２に示す有機電界発光素子
は、発光材料を、真空蒸着や溶液または分散液を塗布・
乾燥する方法により発光層４を形成する際に耐熱性や成
膜性に優れた薄膜とならない場合、或いは、発光層４が
明確な電子輸送性を示さない場合に、有機電界発光素子
の耐熱性向上、或いは、発光効率の向上を図る目的で、
発光層４と背面電極７との間に電子輸送層５を設けた層
構成である。

【００８７】本発明における前記電荷輸送性ポリエーテ
ルが含有してなる有機化合物層は、その構造によって
は、図１及び図２に示される有機電界発光素子の層構成
の場合、正孔輸送層３、電子輸送層５としていずれにも
作用することができるし、また、図３及び図４に示され
る有機電界発光素子の層構成の場合、正孔輸送層３、キ
ャリア輸送能を持つ発光層６としていずれも作用するこ
とができる。

【００８８】図１から図４に示される有機電界発光素子
において、透明絶縁体基板１は、発光を取り出すため透
明なものが好ましく、ガラス、プラスチックフィルム等
が用いられる。なお、前記の「透明」とは、可視領域の
光の透過率が１０％以上であること意味し、この透過率
は７５％以上であることが好ましい。また、透明電極２
は、透明絶縁体基板１と同様に発光を取り出すため透明
であって、かつ正孔の注入を行うため仕事関数の大きな
ものが良く、仕事関数が４ｅＶ以上のものが好ましい。
具体例として、酸化スズインジウム（ＩＴＯ）、酸化ス
ズ（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化イン
ジウム亜鉛等の酸化膜、および、蒸着或いはスパッタに
より成膜された金、白金、パラジウム等がの金属膜が用
いられる。透明電極２のシート抵抗は、低いほど好まし
く、数百Ω／□以下、具体的には１００Ω／□以下が好
ましい。また、透明絶縁体基板１同様に、可視領域の光
の透過率が１０％以上で、更に透過率が７５％以上であ
ることが好ましい。

【００８９】図２及び図４に示される有機電界発光素子
において、正孔輸送層３は、目的に応じて機能（正孔輸
送能）が付与された前記電荷輸送性ポリエーテルのみで
形成されていてもよいが、正孔移動度を調節するために
該電荷輸送性ポリエーテル以外の正孔輸送材料を、０．
１重量％〜５０重量％の範囲で混合分散して形成されて
もよい。このような正孔輸送材料としては、テトラフェ
ニレンジアミン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、カ
ルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、アリールヒドラ
ゾン誘導体、ポルフィリン系化合物が挙げられるが、電
荷輸送性ポリエーテルとの相溶性が良いことから、テト
ラフェニレンジアミン誘導体、トリフェニルアミン誘導
体が好ましい。なお、正孔輸送層３は、前記電荷輸送性
ポリエーテルを一切含まずに、これら正孔輸送材料のみ
で形成されてもよい。

【００９０】さらに、正孔輸送層３には、成膜性の向
上、ピンホール防止等を目的として、適切な樹脂（ポリ
マー）、添加剤を加えても良い。具体的な樹脂として
は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタク
リル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロ
ース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリススチレ
ン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエ
ン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合
体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合
体、シリコン樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹
脂、ポリシラン樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等
の導電性樹脂等を用いることができる。また、添加剤と
しては、公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を
用いることができる。

【００９１】図１及び図２に示される有機電界発光素子
において、発光層４には、固体状態で高い蛍光量子収率
を示す化合物が発光材料として用いられる。該発光材料
が有機低分子の場合、真空蒸着法により、もしくは該有
機低分子と樹脂とを含む溶液または分散液を塗布・乾燥
することにより、良好な薄膜形成が可能であることが好
ましい。前記溶液または分散液に含まれる樹脂として
は、上記の正孔輸送層３の場合に例示したものが適用で
きる。また、前記発光材料が高分子からなる場合、それ
自身を含む溶液または分散液を塗布・乾燥することによ
り良好な薄膜形成が可能であることが好ましい。

【００９２】前記発光材料が有機低分子の場合の好適な
例としては、キレート型有機金属錯体、多核または縮合
芳香族炭化水素化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導
体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキ
サゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、オキサジア
ゾール誘導体等が、また、前記発光材料が高分子の場合
の好適な例としては、ポリパラフェニレン誘導体、ポリ
パラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導
体、ポリアセチレン誘導体等が用いられる。これら有機
低分子及び高分子の好適な具体例として、下記に示す化
合物（ＩＶ−１）〜化合物（ＩＶ−１５）が用いられる
が、これらに限られるものではない。なお、化合物（Ｉ
Ｖ−１３）〜化合物（ＩＶ−１５）中、ｎおよびｘは１
以上の整数を示す。

【００９３】

【化１１】

【００９４】

【化１２】

【００９５】また、有機電界発光素子の耐久性向上或い
は発光効率の向上を目的として、上記の発光材料中にゲ
スト材料として該発光材料と異なる色素化合物をドーピ
ングしてもよい。真空蒸着によって発光層４を形成する
場合、前記発光材料と前記色素材料とを、共蒸着するこ
とによりドーピングを行うことができ、溶液または分散
液を塗布・乾燥することで発光層４を形成する場合、溶
液または分散液中に色素化合物を混合することでドーピ
ングを行う。発光層４中における色素化合物のドーピン
グの割合としては、０．００１重量％〜４０重量％の範
囲が好ましく、０．００１重量％〜１０重量％の範囲が
より好ましい。このようなドーピングに用いられる色素
化合物としては、発光材料との相容性が良く、かつ発光
層４の良好な薄膜形成を妨げない有機化合物が用いら
れ、好適にはＤＣＭ誘導体、キナクリドン誘導体、ルブ
レン誘導体、ポルフィリン等が用いられる。好適な具体
例として、下記の化合物（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）があげ
られるが、これらに限られるものではない。

【００９６】

【化１３】

【００９７】図１及び図２に示される有機電界発光素子
において、電子輸送層５は、目的に応じて機能（電子輸
送能）が付与された前記電荷輸送ポリエーテル単独で形
成されてもよいが、発光効率の向上、電気特性をさらに
改善する等の目的で、電子移動度を調整するために、電
荷輸送性ポリエーテル以外の電子輸送材料を０．１重量
％から５０重量％の範囲で混合分散して形成されてもよ
い。このような電子輸送材料として、オキサジアゾール
誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、ジフェノキノ
ン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、フルオレニリ
デンメタン誘導体等が挙げられる。好適な具体例とし
て、下記の化合物（ＶＩ−１）〜（ＶＩ−３）があげら
れるが、これらに限られるものではない。なお、正孔輸
送層３を形成する場合と同様に適切な樹脂、添加剤を加
えて良い。用いる樹脂としては、正孔輸送層３を形成す
る場合に例示したものが適用できる。

【００９８】

【化１４】

【００９９】図３及び図４における有機電界発光素子に
おいて、電荷輸送能を持つ発光層６は目的に応じて機能
（正孔輸送能、或いは電子輸送能）が付与された前記電
荷輸送性ポリエーテルに対して発光材料を５０重量％以
下の割合で混合させた有機化合物層であり、この発光材
料としては化合物（ＩＶ−１）ないし化合物（ＩＶ−１
２）が好適に用いられる。また、有機電界発光素子に注
入される正孔と電子とのバランスを調節するために、電
荷輸送能を持つ発光層６に対して電子輸送材料を０．１
重量％〜５０重量％の割合で配合させてもよい。このよ
うな電子輸送材料としては、前記電荷輸送性ポリエーテ
ルと強い電子相互作用を示さない有機化合物が用いられ
ることが好ましく、好適には下記の化合物（ＶＩＩ）が
用いられるがこれに限られるものではない。同様に正孔
移動度を調節するために電荷輸送性ポリエーテル以外の
正孔輸送材料、好ましくはテトラフェニレンジアミン誘
導体を適量同時に分散させて用いてもよい。また、正孔
輸送層３を形成する場合と同様に適切な樹脂、添加剤を
加えても良い。用いる樹脂としては、正孔輸送層３を成
型する場合に例示したものが適用できる。また、前記発
光材料と異なる色素化合物をドーピングしてもよい。

【０１００】

【化１５】

【０１０１】図１から図４に示される有機電界発光素子
において、背面電極７には、真空蒸着による薄膜の形成
が可能で、電子注入を行うため仕事関数の小さな金属、
金属酸化物、金属フッ化物等が使用される。該金属とし
てはマグネシウム、アルミニウム、銀、インジウム、リ
チウム、カルシウムおよびこれらの合金が挙げられる。
前記金属酸化物としては、酸化リチウム、酸化マグネシ
ウム、酸化アルミニウムが挙げられる。また、前記金属
フッ化物としては、フッ化リチウム、フッ化マグネシウ
ム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化
アルミニウムが挙げられる。また、水分や酸素による有
機電界発光素子の劣化を防ぐために、背面電極７表面に
は保護層（図示せず）を設けてもよい。この保護層の具
体的な材料としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、
Ａｇ、Ａｌ等の金属、ＭｇＯ、ＳＩＯ₂、ＴＩＯ₂等の金
属酸化物、ポリエチレン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の樹脂が挙げられる、前記保護層の形成に
は、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法、
ＣＶＤ法、コーテング法が適用できる。

【０１０２】これら図１から図４に示される有機電界発
光素子は以下のように形成される。まず、透明絶縁体基
板１の片面に透明電極２が形成され、さらに透明電極２
表面にこれら有機電界発光素子の層構成に応じて、正孔
輸送層３、発光層４、電子輸送層５及び／又は電荷輸送
能を持つ発光層６が順次形成される。最後に、電子輸送
層５又は電荷輸送能を持つ発光層６表面に背面電極７が
形成されることにより、本発明の有機電界発光素子が完
成する。なお、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５
及び／又は電荷輸送能を持つ発光層６は、これら各層を
構成する材料を、真空蒸着法、及び／又は、適切な有機
溶媒に溶解或いは分散して得られた塗布液を用いてスピ
ンコーティング法、キャスト法、ディップ法等により成
膜することにより形成される。また、背面電極７は真空
蒸着法、スパッタリング法等により形成される。

【０１０３】また、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送
層５及び電荷輸送能を持つ発光層６の膜厚は、各々１０
μｍ以下が好ましく、特に０．００１μｍから５μｍの
範囲であることがより好ましい。これらの層を構成する
材料が２成分以上の混合物（例えば、電荷輸送ポリエー
テル及び発光材料等）からなる場合、各材料の分散状態
は、各材料が分子レベルで混合する分子分散状態であっ
てもよく、また、主たる材料中に他の材料が微結晶など
の微粒子として分散した微粒子分散状態でも構わない。
このような分散状態の制御は、塗布液を用いた成膜法の
場合において、分子分散状態とするためには、分散溶媒
は上記各材料の分散性及び溶解性を考慮して選択する必
要がある。一方、微粒子状に分散するためには、ボール
ミル、サンドミル、ペイントシャイカー、アトライタ
ー、ホモジナイザー、超音波法等が利用できる。

【０１０４】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに説明す
る。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するもの
ではない。

【０１０５】（実施例１）透明絶縁体基板１としてガラ
ス基板（長さ：５０ｍｍ、幅：６０ｍｍ、厚み：０．７
ｍｍのソーダガラス）を用い、このガラス基板の片面
に、膜厚０．１５μｍのＩＴＯ膜をスパッタ法により形
成した。次に、このＩＴＯ膜を短冊状のパターンを有す
るフォトマスクを用いてフォトリソグラフィによりパタ
ーニングし、さらにエッチング処理することにより、前
記ガラス基板の片面に透明電極２として短冊状のＩＴＯ
電極（幅：２ｍｍ、ピッチ：１４ｍｍ）が形成されたＩ
ＴＯ電極付きガラス基板を得た。次に、このＩＴＯ電極
付きガラス基板を、中性洗剤、純水、アセトン（電子工
業用、関東化学製）およびイソプロパノール（電子工業
用、関東化学製）の順で、超音波を加えながら各々１０
分間づつ浸漬洗浄した後、スピンコーターで乾燥させ
た。

【０１０６】洗浄・乾燥後のＩＴＯ電極付きガラス基板
のＩＴＯ電極が形成された面に、正孔輸送層３として、
孔径０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過された電荷
輸送性ポリエーテル〔例示化合物（１２）〕を５重量％
含むジクロロエタン溶液を、ディップ法により塗布し、
厚さ０．０５０μｍの薄膜を形成した。このようにして
形成された正孔輸送層３表面に、発光材料として化合物
（ＩＶ−１）を真空蒸着して、厚さ０．０６５μｍの電
荷輸送能を持つ発光層６を形成した。次に、電荷輸送能
を持つ発光層６表面に、短冊状の穴が設けられた金属製
のマスク（幅２ｍｍ、ピッチ１０ｍｍ）を短冊状に形成
されたＩＴＯ電極と直交するように設置した。最後に、
このマスクを設置した面を、Ｍｇ−Ａｇ合金を共蒸着に
より真空蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の背面電
極７を発光層４表面に形成し、実施例１の有機電界発光
素子を得た。得られた有機電界発光素子は、図４に示す
有機電界発光素子と同じ層構成を有するものであり、発
光部の有効面積は０．０４ｃｍ²であった。

【０１０７】（実施例２）実施例１で用いたＩＴＯ電極
付きガラス基板を、実施例１と同様に洗浄・乾燥した。
実施例１に用いた電荷輸送性ポリエーテル〔例示化合物
（１２）〕１重量部、正孔輸送材料としてポリ（Ｎ−ビ
ニルカルバゾール）４重量部及び発光材料として化合物
（ＩＶ−１）１重量部からなる成分を１０重量％含むジ
クロロエタン溶液を調製し、これを孔径０．１μｍのＰ
ＴＦＥフィルターで濾過することにより、塗布溶液Ａを
得た。次に、前記ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電
極が形成された面に、塗布溶液Ａを用いて、スピンコー
ター法により膜厚約０．１５μｍの電荷輸送能を持つ発
光層６を形成した。充分乾燥させた後の電荷輸送能を持
つ発光層６表面に、実施例１と同様に金属製マスクを用
いて、Ｍｇ−Ａｇ合金を共蒸着により真空蒸着して、２
ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の背面電極７を形成し、実施例
２の有機電界発光素子を得た。この有機電界発光素子
は、図３に示す有機電界発光素子と同じ層構成を有する
ものであり、発光部の有効面積は０．０４ｃｍ ²であっ
た。

【０１０８】（実施例３）実施例１で用いたＩＴＯ電極
付きガラス基板を、実施例１と同様に洗浄・乾燥した。
洗浄・乾燥後のＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極
が形成された面に、正孔輸送層３として、孔径０．１μ
ｍのＰＴＦＥフィルターで濾過された電荷輸送性ポリエ
ーテル〔例示化合物（５）〕を５重量％含むジクロロエ
タン溶液を、ディップ法により塗布し、厚さ０．０５０
μｍの薄膜を形成した。このようにして形成された正孔
輸送層３表面に、発光材料として化合物（ＩＶ−１）を
真空蒸着して、厚さ０．０６５μｍの発光層４を形成
し、さらにその表面に、化合物（ＩＶ−１）を真空蒸着
法により厚さ０．０３０μｍの電子輸送層５を形成し
た。次に、電荷輸送層５表面に実施例１と同様に金属製
のマスクを用い、Ｍｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着し
て、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の背面電極７を電子輸送
層５表面に形成し、実施例３の有機電界発光素子を得
た。得られた有機電界発光素子は、図２に示す有機電界
発光素子と同じ層構成を有するものであり、発光部の有
効面積は０．０４ｃｍ²であった。

【０１０９】（実施例４）正孔輸送層３を形成する電荷
輸送性ポリエーテルとして、実施例１で用いた例示化合
物（１２）の代わりに例示化合物（１６）を用いた以外
は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製し、
図４に示す有機電界発光素子と同じ層構成を有する実施
例４の有機電界発光素子を得た。発光部の有効面積は
０．０４ｃｍ ²であった。

【０１１０】（実施例５）正孔輸送層３を形成する電荷
輸送性ポリエーテルとして、実施例２で用いた例示化合
物（１２）の代わりに例示化合物（１７）を用いた以外
は、実施例２と同にして有機電界発光素子を作製し、図
３に示す有機電界発光素子と同じ層構成を有する実施例
５の有機電界発光素子を得た。発光部の有効面積は０．
０４ｃｍ²であった。

【０１１１】（実施例６）正孔輸送層３を形成する電荷
輸送性ポリエーテルとして、実施例１で用いた例示化合
物（１２）の代わりに例示化合物（２２）を用いた以外
は、実施例３と同様にして有機電界発光素子を作製し、
図２に示す有機電界発光素子と同じ層構成を有する実施
例６の有機電界発光素子を得た。発光部の有効面積は
０．０４ｃｍ ²であった。

【０１１２】（実施例７）正孔輸送層３を形成する電荷
輸送性ポリエーテルとして、実施例１で用いた例示化合
物（１２）の代わりに例示化合物（２３）を用いた以外
は、実施例３と同様にして有機電界発光素子を作製し、
図２に示す有機電界発光素子と同じ層構成を有する実施
例７の有機電界発光素子を得た。発光部の有効面積は
０．０４ｃｍ ²であった。

【０１１３】（実施例８）実施例１で用いたＩＴＯ電極
付きガラス基板を、実施例１と同様に洗浄・乾燥した。
洗浄・乾燥後のＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極
が形成された面に、正孔輸送層３として、孔径０．１μ
ｍのＰＴＦＥフィルターで濾過された電荷輸送性ポリエ
ーテル〔例示化合物（１２）〕を１．５重量％含むジク
ロロエタン溶液を、ディップ法により塗布し、厚さ０．
１０μｍの薄膜を形成した。このようにして形成された
正孔輸送層３表面に、発光材料として化合物（ＩＶ−
１）を蒸着して、厚さ０．０５０μｍの発光層４を形成
した。次に、発光層４表面に、孔径０．１μｍのＰＴＦ
Ｅフィルターで濾過された電荷輸送性ポリエーテル〔例
示化合物（２８）〕を３重量％含むトルエン溶液をスピ
ンコーター法により塗布し、厚さ０．０５μｍの電子輸
送層５を形成した。充分乾燥させた後の電子輸送層５表
面に、実施例１と同様に金属製マスクを用いて、Ｍｇ−
Ａｇ合金を共蒸着により真空蒸着して、２ｍｍ幅、０．
１５μｍ厚の背面電極７を形成し、実施例８の有機電界
発光素子を得た。この有機電界発光素子は、図２に示す
有機電界発光素子と同じ層構成を有するものであり、発
光部の有効面積は０．０４ｃｍ²であった。

【０１１４】（比較例１）正孔輸送層３を形成する電荷
輸送性ポリエーテルとして、実施例１で用いた例示化合
物（１２）の代わりに下記構造式（ＶＩＩＩ）で示され
る化合物を用いた以外は、実施例１と同様に有機電界発
光素子を作製し、図４に示す有機電界発光素子と同じ層
構成を有する比較例１の有機電界発光素子を得た。発光
部の有効面積は０．０４ｃｍ²であった。

【化１６】

【０１１５】（比較例２）電荷輸送性ポリマーとしてポ
リビニルカルバゾール（ＰＶＫ）２重量部、発光材料と
して化合物（Ｖ−１）０．１重量部及び電子輸送材料と
して化合物（ＶＩ−１）１重量部からなる成分を１０重
量％含むジクロロエタン溶液を調製し、これを０．１μ
ｍのＰＴＦＥフィルターで濾過することにより塗布溶液
Ｂを得た。次に、前記ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴ
Ｏ電極が形成された面に、塗布溶液Ｂをディップ法によ
り塗布して膜厚０．１５μｍの正孔輸送層３を形成し
た。十分乾燥させた後の正孔輸送層３表面に、実施例１
と同様に金属製マスクを用いて、Ｍｇ−Ａｇ合金を共蒸
着により真空蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の背
面電極７を形成し、比較例２の有機電界発光素子を得
た。発光部の有効面積は０．０４ｃｍ²であった。

【０１１６】（評価）以上のように作製した実施例及び
比較例の有機電界発光素子を、真空中（１３３．３×１
０^-3Ｐａ）にて、ＩＴＯ電極側をプラス、Ｍｇ−Ａｇ背
面電極側をマイナスとして直流電圧を印加して発光さ
せ、このときの最高輝度、および発光色を評価した。そ
れらの結果を表３１に示す。また、乾燥窒素中で有機電
界素子の素子寿命を評価した。この素子寿命（ｈｏｕ
ｒ）は、初期輝度が５０ｃｄ／ｍ²となるように電流値
を設定し、定電流駆動により輝度が初期値から半減する
までの時間とした。この時の駆動電流密度を素子寿命と
共に表３１に示す

【０１１７】一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示さ
れる構造から選択された少なくとも１種を部分構造とし
て含む繰り返し構造単位からなる電荷輸送性ポリエーテ
ルは発光時の熱安定性等に優れ、これを用いた有機電界
発光素子は、表３１の結果から、発光強度が大きく、発
光効率が高く（駆動電流密度が小さく）、素子寿命が長
いことがわかる。また、前記電荷輸送性ポリエーテル
は、溶剤や樹脂に対する溶解性及び相溶性に優れるた
め、スピンコーティング法、ディップ法等の塗布方式を
用いて本発明の有機電界発光素子を製造することができ
る。このため、製造の簡略化や加工性、大面積化、コス
ト等の点で優れている。

【０１１８】

【表３１】

【０１１９】

【発明の効果】以上、本発明によれば、発光時の熱安定
性、溶剤や樹脂に対する溶解性及び相溶性に優れた電荷
輸送ポリマーを用い、発光強度が大きく、発光効率が高
く、素子寿命が長く且つ製造が容易な有機電界発光素子
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機電界発光素子の層構成の一例を
示す概略構成図である。

【図２】本発明の有機電界発光素子の層構成の他の一
例を示す概略構成図である。

【図３】本発明の有機電界発光素子の層構成の他の一
例を示す概略構成図である。

【図４】本発明の有機電界発光素子の層構成の他の一
例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１透明絶縁体基板２透明電極３正孔輸送層４発光層５電子輸送層６電荷輸送能を持つ発光層７背面電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米山博人神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者奥田大輔神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者尾崎忠義神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者阿形岳神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者石井徹神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者真下清和神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者佐藤克洋神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB11 AB14 AB18 DB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明または半透明であ
る陽極および陰極よりなる一対の電極間に挾持された一
つまたは複数の有機化合物層より構成される電界発光素
子において、該有機化合物層の少なくとも一層が、下記一般式（Ｉ−
１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少
なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりな
る電荷輸送性ポリエーテルを１種以上含有することを特
徴とする有機電界発光素子。【化１】〔一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中、Ａｒは、置換
もしくは未置換の１価のベンゼン環、置換もしくは未置
換の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の
１価の縮合芳香族炭化水素または置換もしくは未置換の
１価の複素環を表し、Ｘは、置換もしくは未置換の２価
の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の縮
合芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の多核複
素族炭化水素、置換もしくは未置換の２価の複素環含有
多核芳香族炭化水素または置換もしくは未置換の２価の
複素環含有縮合芳香族炭化水素を表し、Ｔは、炭素数１
〜６の２価の直鎖状炭化水素基または炭素数２〜１０の
２価の分枝鎖状炭化水素基を表し、ｍは０〜３の整数を
表し、ｋは０または１を表す。〕
【請求項２】前記有機化合物層が少なくとも発光層及
び電子輸送層から構成され、該発光層及び該電子輸送層
の少なくとも一方が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ
−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を
部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポ
リエーテルを１種以上含有してなることを特徴とする請
求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】前記有機化合物層が少なくとも正孔輸送
層、発光層及び電子輸送層から構成され、該正孔輸送層
及び該電子輸送層の少なくとも一方が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造
から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰
り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエーテルを１種以上
含有してなることを特徴とする請求項１に記載の有機電
界発光素子。
【請求項４】前記有機化合物層が電荷輸送能を持つ発
光層のみから構成され、該電荷輸送能を持つ発光層が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造
から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰
り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエーテルを１種以上
含有してなることを特徴とする請求項１に記載の有機電
界発光素子。
【請求項５】前記有機化合物層が少なくとも正孔輸送
層及び電荷輸送能を持つ発光層から構成され、該正孔輸
送層及び該電荷輸送能を持つ発光層の少なくとも一方
が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造
から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰
り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエーテルを１種以上
含有してなることを特徴とする請求項１に記載の有機電
界発光素子。
【請求項６】前記電荷輸送能を持つ発光層が電荷輸送
性化合物を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載
の有機電界発光素子。
【請求項７】前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）
で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構
造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエー
テルが、下記一般式（ＩＩ）で示される電荷輸送性ポリ
エーテルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か１に記載の有機電界発光素子。【化２】〔一般式（ＩＩ）中、Ａは上記一般式（Ｉ−１）および
（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１
種を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、置換もしくは未
置換のアリール基、または置換もしくは未置換のアラル
キル基を表し、ｐは３〜５，０００の整数を表す。〕