JP3050066B2

JP3050066B2 - 発光素子

Info

Publication number: JP3050066B2
Application number: JP6291222A
Authority: JP
Inventors: 亨小濱; 義夫姫島
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 2000-06-05
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JPH08143862A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気エネルギーを光に
変換できる素子であって、表示素子、フラットパネルデ
ィスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、
看板、電子写真機などの分野に好適に利用可能な発光素
子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気エネルギーを光に変換する素子は古
来より多くの技術が研究、実用化され我々の生活になく
てはならない技術となっている。代表的な発光素子には
白熱球、ハロゲンランプ、蛍光灯、発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などがあ
り、照明、インテリア、表示デバイスなど多くの分野に
応用されている。近年、フラットパネルディスプレイ
（ＦＰＤ）はブラウン管（ＣＲＴ）に代わる薄型ディス
プレイとして注目を集めており、多くの技術が研究さ
れ、液晶ディスプレイなど幾つかは既に実用レベルにあ
る。ＦＰＤ分野では高い表示品位を維持しながらデバイ
スが薄型・軽量であることが重要視される。

【０００３】この要求を満たすものとして、無機半導体
材料のＺｎＳ、ＣａＳ、ＳｒＳなどに発光中心であるＭ
ｎやＥｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｓｍなどの希土類元素をドープ
した無機ＥＬ素子が一般的に知られている。この素子
は、自己発光素子で液晶ディスプレイのように背面から
光線で照らす必要がなく、また視野角の依存性もないと
いう優れた特性を持っているが、交流駆動が必要で、駆
動電圧も１００Ｖ程度と高い割りに輝度が低く、湿度に
よる素子の劣化などにより短寿命であることが指摘され
ている。また、高輝度の青色発光ができないこともカラ
ー表示ディスプレイとしての展開を困難にしている。

【０００４】一方、陰極から注入された電子と陽極から
注入された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合
する際に発光するという、有機積層薄膜発光素子の研究
が近年活発に行われるようになってきた。この素子は、
薄型、低駆動電圧下での高輝度発光や蛍光材料を選ぶこ
とによる多色発光が特徴であり、注目を集めている。こ
の研究は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらが有機積層
薄膜素子が高輝度に発光することを示して以来（Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）２１，ｐ．９１
３，１９８７）、多くの研究機関が検討を行っている。
コダック社の研究グループが提示した有機積層薄膜発光
素子の代表的な構成は、ＩＴＯガラス基板上に正孔輸送
性のジアミン化合物、発光層である８−ヒドロキシキノ
リンアルミニウム、そして陰極としてＭｇ：Ａｇを順次
設けたものであり、１０Ｖ程度の駆動電圧で１０００ｃ
ｄ／ｍ2 の緑色発光が可能であった。現在の有機積層薄
膜発光素子は、上記の素子構成要素の他に、電子輸送層
を設けているものなど構成を変えているものもあるが、
基本的にはコダック社の構成を踏襲している。だが、素
子特性は材料に依存する点が大きく、そのために様々な
物質が検討されている。

【０００５】有機積層薄膜発光素子材料については、次
世代表示デバイス研究会編集の「有機ＥＬ素子開発戦
略」（サイエンスフォーラム社、１９９２年発行）の中
に記載がある。これによると発光層材料には蛍光体が用
いられる。正孔輸送層から注入された正孔と陰極から注
入された電子が発光層内で再結合し、この時に蛍光体を
励起して発光が起こる。従って、発光層材料には蛍光性
の他にキャリア輸送能力も要求される。例えば、前述の
Ｔａｎｇ等の素子に用いられている８−ヒドロキシキノ
リンアルミニウムは電子輸送性を持っていることが知ら
れている。一般に発光層が電子輸送性を持つ場合には、
透明電極（正極）と発光層の間に正孔輸送層を、発光層
が正孔輸送性を持つ場合には、背面電極（負極）と発光
層の間に電子輸送層を設ける事が有効であり、電子と正
孔の両キャリアを対等に輸送する材料を用いた場合には
発光層を正孔輸送層と電子輸送層で挟み込むことが有効
であると言われている。蛍光体の量子効率は、高い方が
高強度の発光が得られると考えられるが、実際には濃度
消光が起こり、それ自体を発光材料として利用すること
は困難である。しかし、Ｔａｎｇ等はクマリンの様な蛍
光量子効率の高い色素を８−ヒドロキシキノリンアルミ
ニウム発光層の中に微量ドーピングすることにより、ホ
スト分子からのエネルギー移動が起こって素子の発光効
率を向上させたり、発光波長をシフトさせて多色発光が
可能になることを確認している（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．６５（９）ｐ．３６１０，１９８９）。その他に
も、蒸着などによる成膜性が良いことや発光時における
熱的、化学的安定性も必要であることが指摘されてい
る。この様な要求を満たす発光層材料としてπ共役系化
合物が多く用いられる。具体的には、以前から発光体と
して知られていたアントラセンやピレン、そして前述の
８−ヒドロキシキノリンアルミニウムの他にも、例え
ば、ビススチリルアントラセン誘導体、テトラフェニル
ブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール
誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘
導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チ
アジアゾロピリジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェ
ニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そ
して、ポリチオフェン誘導体などが知られており、発光
の多色化が可能になっている。また、発光層に添加する
ドーパントとしては、ルブレン、キナクリドン誘導体、
フェノキサゾン６６０、ＤＣＭ１、ペリノン、ペリレ
ン、クマリン５４０などが知られており、発光効率の向
上や発光の多色化が可能になっている。

【０００６】電極も素子特性を決める大きな役割を持っ
ている。本素子は発光素子であることから、陰極または
陽極のどちらか一方は、透明でないといけないという制
約がある。殆どの場合陽極に透明材料を用いており、Ｉ
ＴＯ、ネサガラスなどが代表的であるが、薄く蒸着した
金なども使用されており、光の透過を著しく損なわない
電極であれば使用できる。但し、陽極の表面状態は非常
に綺麗にしておくことが要求され、例えばＩＴＯガラス
基板の洗浄などは素子特性に大きく影響することが指摘
されている。陰極はマグネシウムや銀など、多くの場合
不透明な材料を蒸着している。陰極材料は上記以外に
は、アルミニウム、金、インジウムなども知られている
が、電子の注入を容易にするために低仕事関数金属が用
いられ、その意味ではアルカリ金属などが有効であるこ
とが期待できるが、金属の安定性などを考慮して、現在
でもマグネシウムまたはその合金が多く用いられてい
る。

【０００７】キャリア輸送材料については、対電力発光
効率向上には高キャリア輸送能力が必要であり、励起子
の発光層への閉じ込めとキャリア注入効率向上に関して
は、適切な電子準位材料の選択が有効である。さらに電
気エネルギーを効率的に光に変換するために、発光層と
の界面でエキサイプレックスを形成しないことも重要で
あることが示されている。膜厚や膜形成能なども実際の
素子作製において大切な要件となる。キャリア輸送材料
には電子輸送材料と正孔輸送材料が含まれる。電子輸送
材料については、具体的にオキサジアゾール誘導体や８
−ヒドロキシキノリンアルミニウムなどが知られている
が、あまり多くの知見がなく検討の余地が残されてお
り、素材の選択によって正孔のブロッキングと電子の注
入効率を向上させることができれば、非常に高性能の素
子を作ることが可能である。一方、正孔輸送材料として
は、具体的にヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合
物、トリフェニルアミン系化合物、オキサジアゾール誘
導体やフタロシアニン誘導体に代表される複素環化合物
が示されている。しかし、耐熱性が充分でないことや結
晶化による界面の乱れなど、抱える問題は依然として多
い。また、ポリマー系においても研究が重ねられ、前記
単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導
体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどが示され
ている。高分子量体は素子の耐久性の面から他のモノマ
ー系正孔輸送材料と比べて優れており、中でもポリビニ
ルカルバゾールは溶液コーティングから容易に薄膜が形
成され、しかもカルバゾリル骨格を含むことから、他の
高分子量体に比べて優れた特性を示す。しかし、ポリビ
ニルカルバゾールのキャリア移動度はその構造によりト
ラップが生じるため、他のモノマー系正孔輸送材料に比
べて低い値しか示さない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術における有機積層薄膜発光素子においては発光効率が
低く、耐久性も低いため、高キャリア輸送能力を有し、
成膜性が良く、発光時における熱的、化学的安定性を兼
ね備えた材料が望まれている。

【０００９】本発明は、かかる問題を解決し、低電圧、
低電流下でも高輝度発光が可能で、高耐久性の素子を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためのものであり、「正極と負極の間に発光を司る
物質が存在し、電気エネルギーにより発光する素子にお
いて、該素子がカルバゾリル基を有するケトン化合物を
含むことを特徴とする発光素子。」に関するものであ
る。

【００１１】本発明において正極は、光を取り出すため
に透明であれば酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジ
ウム（ＩＴＯ）などの導電性金属酸化物、あるいは金、
銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導
電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリ
ンなどの導電性ポリマなど特に限定されるものでない
が、ＩＴＯガラスやネサガラスを用いることが特に望ま
しい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給
できればよいので限定されないが、素子の消費電力の観
点からは低抵抗であることが望ましい。例えば３００Ω
／ｍ²下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能する
が、現在では１０Ω／ｍ²程度の基板の供給も可能にな
っていることから、低抵抗品を使用することが特に望ま
しい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事が
できるが、通常１０００〜３０００オングストロームの
間で用いられることが多い。また、ガラス基板はソーダ
ライムガラス、無アルカリガラスなどが用いられ、また
厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいの
で、０．７ｍｍ以上あることが好ましい。ガラスの材質
については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよい
ので無アルカリガラスの方が好ましいが、ＳｉＯ₂など
のバリアコートを施したソーダライムガラスも市販され
ているのでこれを使用できる。ＩＴＯ膜形成方法は、電
子ビーム法、スパッタリング法、化学反応法など特に制
限を受けるものではない。

【００１２】負極は、電子を効率よく発光を司る物質ま
たは発光を司る物質に隣接する物質（例えば電子輸送
層）に供給させなくてはならないので、電極と隣接する
物質との密着性、エネルギーレベルの調整などが必要に
なってくる。また、長期間の使用に対して安定な性能を
維持するために大気中でも比較的安定な材料を使用する
ことが特に望ましいが、保護膜などを使用することも可
能であることから、これに限定されるものではない。具
体的にはインジウム、金、銀、アルミニウム、鉛、マグ
ネシウム、ランタン、ユーロピウム、イッテルビウムな
どの金属や希土類単体、アルカリ金属、あるいはこれら
の合金などを用いることが可能であるが、電極の安定性
と素子特性を考慮するとマグネシウムまたは、その合金
（例えば銀との）を用いることが望ましい。電極の作製
には、抵抗加熱法、電子ビーム法、スパッタリング法、
コーティング法などが用いられ、金属を単体で蒸着する
ことも２成分以上を同時に蒸着することもできる。特に
合金形成のためには複数の金属を同時に蒸着すれば容易
に合金電極を形成することが可能である。

【００１３】発光を司る物質は、１）正孔輸送層／発光
層、２）正孔輸送層／発光層／電子輸送層、３）発光層
／電子輸送層、そして、４）以上の組合わせ物質を一層
に混合した形態のいずれであってもよい。即ち、素子構
成としては、上記１）〜３）の多層積層構造の他に４）
のように発光材料単独または発光材料と正孔輸送材料お
よび／または電子輸送材料を含む層を一層設けるだけで
もよいが、これら発光を司る物質がカルバゾリル基を有
するケトン化合物を含んでいることが必要である。中で
もカルバゾリル基を有するケトン化合物には本質的に正
孔輸送能があるので、正孔輸送物質として使用すること
が好ましい。

【００１４】本発明におけるカルバゾリル基を有するケ
トン化合物は、正孔輸送能を持つカルバゾリル基をカル
バゾリル基と共役安定化が可能なカルボニル結合を介し
て結合することで、高キャリア輸送能力を有し、かつ成
膜性が良く、発光時における熱的、化学的安定性を兼ね
備えることができた。カルバゾリル基は３位の反応性が
高いので、（3-カルバゾリル）ケトン化合物を用いるの
が特に好ましい。また、正孔輸送能はカルバゾリル基に
依存するので、分子量に占めるカルバゾリル基の割合が
高い方が有利であり、（3-カルバゾリル）モノケトン化
合物を用いるのが好ましく、正孔輸送能を有するカルバ
ゾリル基を２つ持つビス（3-カルバゾリル）モノケトン
化合物を用いるのがより好ましい。

【００１５】また、本化合物は正孔輸送材料として用い
た場合、単独でも用いられるが、Ｎ，Ｎ´−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ´−ジ（３−メチルフェニル）−４，４´−ジ
アミンなどのトリフェニルアミン類、Ｎ−イソプロピル
カルバゾ−ルなどの３級アミン類、ピラゾリン誘導体、
スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジア
ゾール誘導体やフタロシアニン誘導体に代表される複素
環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポ
リカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾ
ール、ポリシランなどと共に用いたり、高分子結着剤中
に、単独または上記化合物と共に分散させて使用するこ
とも可能である。

【００１６】本発明のカルバゾリル基を有するケトン化
合物としては、例えば、次の一般式で示される化合物が
好ましく用いられる。

【００１７】

【化６】（ただし上式において、Ａの内の少なくとも１つはカル
バゾリル基を表わし、それ以外は水素、アルキル基、ア
リール基およびシクロアルキル基から選ばれる少なくと
も１つの置換基を表す。ｎは１または２の整数を表わ
す。また、カルバゾリル基Ａにおいて、Ｒは水素、アル
キル基、アラルキル基、カルバモイル基、アシル基、ア
ルコキシカルボニル基、アリール基およびシクロアルキ
ル基から選ばれる少なくとも１つの置換基を表す。さら
に、カルバゾリル基に含まれるＲ’の内の１つはケトン
との結合を表わし、それ以外は水素、アルキル基、アミ
ノ基、ハロゲン、ニトロ基、アシル基、ヒドロキシル基
およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも１種類の置
換基を表わす。）中でも、下記一般式で表される3-カルバゾリルケトン化
合物であることが好ましい。

【００１８】

【化７】（ただし上式において、ｎは１または２の整数を表わ
し、Ｒは水素、アルキル基、アラルキル基、カルバモイ
ル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリール基
およびシクロアルキル基から選ばれる置換基を表す。さ
らに、カルバゾリル基に含まれるＲ’は、水素、アルキ
ル基、アミノ基、ハロゲン、ニトロ基、アシル基、ヒド
ロキシル基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも
１種類の置換基を表わす。R ”は水素、アルキル基、ア
リール基およびシクロアルキル基から選ばれる置換基を
表す。）また、下記一般式で表される3-カルバゾリルモノケトン
化合物も好ましく用いられる。

【００１９】

【化８】（ただし上式において、Ｒは、水素、アルキル基、アラ
ルキル基、カルバモイル基、アシル基、アルコキシカル
ボニル基、アリール基およびシクロアルキル基から選ば
れる置換基を表す。さらに、カルバゾリル基に含まれる
Ｒ’の内の１つはケトンとの結合を表わし、それ以外
は、水素、アルキル基、アミノ基、ハロゲン、ニトロ
基、アシル基、ヒドロキシル基およびアルコキシ基から
選ばれる少なくとも１種類の置換基を表わす。R ”は水
素、アルキル基、アリール基およびシクロアルキル基か
ら選ばれる少なくとも１種の置換基を表す。）また、下記一般式で表されるビス（3-カルバゾリル）ケ
トン化合物も好ましく用いられる。

【００２０】

【化９】（ただし上式において、ｎは１または２の整数を表わ
し、Ｒはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、
アルキル基、アラルキル基、カルバモイル基、アシル
基、アルコキシカルボニル基、アリール基およびシクロ
アルキル基から選ばれる置換基を表す。さらに、カルバ
ゾリル基に含まれるＲ’は、水素、アルキル基、アミノ
基、ハロゲン、ニトロ基、アシル基、ヒドロキシル基お
よびアルコキシ基から選ばれる少なくとも１種類の置換
基を表わす。）さらに、下記一般式で表されるビス（3-カルバゾリル）
モノケトン化合物も好ましく用いられる。

【００２１】

【化１０】（ただし上式において、Ｒはそれぞれ同一でも異なって
いてもよく、水素、アルキル基、アラルキル基、カルバ
モイル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリー
ル基およびシクロアルキル基から選ばれる置換基を表
す。さらに、それぞれのカルバゾリル基に含まれるＲ’
は、水素、アルキル基、アミノ基、ハロゲン、ニトロ
基、アシル基、ヒドロキシル基およびアルコキシ基から
選ばれる少なくとも１種類の置換基を表わす。）以下に、上記の本発明の発光素子に用いられるカルバゾ
リル基を有するケトン化合物の代表的な構造式を挙げる
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【化１１】

【化１２】

【化１３】

【化１４】

【化１５】

【化１６】

【化１７】

【化１８】また、カルバゾリル基を有するケトン化合物の製造方法
としては、カルバゾールまたはカルバゾール誘導体から
Ｆｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ反応やアシル化、Ｖｉｌ
ｓｍｅｉｅｒ反応などで合成することができる。また、
ビスカルバゾリルケトンやビスカルバゾリルジケトンは
カルバゾールまたはカルバゾール誘導体をルイス酸存在
下で、塩化オキサリルと反応させて合成することができ
るがこれに限定されるものではない。ルイス酸としては
塩化アルミニウム、塩化チタン、塩化スズ等を用いるこ
とができる。

【００２２】カルバゾリル基を有するケトン化合物はス
ピンコート、キャスティング、ＬＢ法、抵抗加熱蒸着な
どにより成膜し、正孔輸送材料として用いることが可能
である。また、正孔輸送材料として混合して用いること
もできる。

【００２３】発光層材料は特に限定されるものではない
が、主に以前から発光体として知られていたアントラセ
ンやピレン、そして前述の８−ヒドロキシキノリンアル
ミニウムの他にも、例えば、ビススチリルアントラセン
誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘
導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘
導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロ
ペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジ
アゾロピリジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレ
ンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そし
て、ポリチオフェン誘導体などが使用できる。また発光
層に添加するドーパントとしては、前述のルブレン、キ
ナクリドン誘導体、フェノキサゾン６６０、ＤＣＭ１、
ペリノン、ペリレン、クマリン５４０などがそのまま使
用できる。

【００２４】電子輸送性物質としては、電界を与えられ
た電極間において陰極からの電子を効率良く輸送するこ
とが必要で、電子注入効率が高く、注入された電子を効
率良く輸送することが望ましい。そのためには電子親和
力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性
に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に
発生しにくい物質であることが要求される。このような
条件を満たす物質として、オキサジアゾール誘導体や８
−ヒドロキシキノリンアルミニウムなどがあるが特に限
定されるものではない。

【００２５】以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層に
用いられる材料は単独で各層を形成することができる
が、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネ
ート、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾー
ル）、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリ
レート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン
樹脂、フェノキシ樹脂、ポリサルフォン、ポリアミド、
エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレ
タン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キ
シレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、
シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用い
ることも可能である。

【００２６】発光を司る物質の形成方法は、抵抗加熱蒸
着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コ
ーティング法など特に限定されるものではないが、通常
は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着が特性面で好まし
い。層の厚みは、発光を司る物質の抵抗値にもよるので
限定することはできないが、経験的には１００〜１００
００オングストロームの間から選ばれる。例えば、正孔
輸送層にポリビニルカルバゾールを用い、発光層に８−
ヒドロキシキノリンアルミニウムを用いた場合の各層の
膜厚は、ポリビニルカルバゾールの厚みが、１００〜７
００オングストロームが好ましく、２００〜５００オン
グストロームがより好ましい。そして８−ヒドロキシキ
ノリンアルミニウムの膜厚は、２００〜２０００オング
ストロームが好ましく、５００〜１２００オングストロ
ームがより好ましい。

【００２７】本発明における電気エネルギーとは主に直
流電流を指すが、パルス電流や交流電流を用いることも
可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、
素子の消費電力、寿命を考慮するとできるだけ低いエネ
ルギーで最大の輝度が得られるようにするべきである。

【００２８】

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるも
のではない。

【００２９】実施例１ＩＴＯ透明導電膜を１５００オングストローム堆積させ
たガラス基板（１５Ω／ｍ²）を所定の大きさに切断、
エッチング後、洗浄を行った。これを真空蒸着装置内に
設置して、装置内の真空度が５×１０^-6Ｔｏｒｒ以下に
なるまで排気した。まず、下記化合物（Ａ−１）を５０
０オングストローム蒸着し、８−ヒドロキシキノリンア
ルミニウムを１０００オングストロームの厚さに蒸着し
た。次にマグネシウムを５００オングストローム、銀を
１５００オングストローム蒸着して５×５ｍｍ角の素子
を作製した。この発光素子の最高輝度は、４０００ｃｄ
／ｍ²（２０．４Ｖ，１３０ｍＡ）であった。

【００３０】

【化１９】実施例２実施例１において化合物（Ａ−１）の代わりに下記化合
物（Ａ−２）を用いた以外は全く同様にして得られた素
子の最高輝度は、３５００ｃｄ／ｍ²（１９．６Ｖ，１
２０ｍＡ）であった。

【００３１】

【化２０】比較例１実施例１において化合物（Ａ−１）の代わりにトリフェ
ニルジアミン化合物（ＴＰＤ）を用いた以外は全く同様
にして得られた素子の最高輝度は、１４５０ｃｄ／ｍ²
（１２．１Ｖ，６０ｍＡ）であった。

【００３２】実施例３ＩＴＯ透明導電膜を１５００オングストローム堆積させ
たガラス基板（１５Ω／ｍ²）を所定の大きさに切断、
エッチング後、洗浄を行った。基板をスピンコーターに
セットし、化合物（Ａ−１）５０重量部をポリメチルメ
タクリレート５０重量部にジクロロエタンを用いて分散
させた溶液を用いて回転数５０００ｒｐｍで５００オン
グストローム厚となるようにスピンコートした。これを
真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０
^-6Ｔｏｒｒ以下になるまで排気した。８−ヒドロキシキ
ノリンアルミニウムを１０００オングストロームの厚さ
に蒸着した。次にマグネシウムを５００オングストロー
ム、銀を１５００オングストローム蒸着して５×５ｍｍ
角の素子を作製した。この発光素子の最高輝度は、６２
７０ｃｄ／ｍ²（２４．６Ｖ，１７０ｍＡ）であった。

【００３３】実施例４実施例３において化合物（Ａ−１）の代わりに下記化合
物（Ａ−３）を用いた以外は全く同様にして得られた素
子の最高輝度は、７４００ｃｄ／ｍ²（２６．４Ｖ，１
４０ｍＡ）であった。

【００３４】

【化２１】比較例２実施例３において化合物（Ａ−１）の代わりにポリビニ
ルカルバゾールを用いた以外は全く同様にして得られた
素子の最高輝度は、４８００ｃｄ／ｍ²（２４．３Ｖ，
１８０ｍＡ）であった。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、電気エネルギーの利用効率が
高く、耐久性の向上した高輝度発光素子を提供できるも
のである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】正極と負極の間に発光を司る物質が存在
し、電気エネルギーにより発光する素子において、該素
子が少なくとも発光層および正孔輸送層を有し、かつ該
素子の正孔輸送層がカルバゾリル基を有するケトン化合
物を含むことを特徴とする発光素子。
【請求項２】該カルバゾリル基を有するケトン化合物
が、下記一般式で表される化合物であることを特徴とす
る請求項１記載の発光素子。【化１】（ただし上式において、Ａの内の少なくとも１つはカル
バゾリル基を表わし、それ以外は水素、アルキル基、ア
リール基およびシクロアルキル基から選ばれる少なくと
も１つの置換基を表す。ｎは１または２の整数を表わ
す。また、カルバゾリル基Ａにおいて、Ｒは水素、アル
キル基、アラルキル基、カルバモイル基、アシル基、ア
ルコキシカルボニル基、アリール基およびシクロアルキ
ル基から選ばれる少なくとも１つの置換基を表す。さら
に、カルバゾリル基に含まれるＲ’の内の１つはケトン
との結合を表わし、それ以外は水素、アルキル基、アミ
ノ基、ハロゲン、ニトロ基、アシル基、ヒドロキシル基
およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも１種類の置
換基を表わす。）
【請求項３】該カルバゾリル基を有するケトン化合物が
下記一般式で表される3-カルバゾリルケトン化合物であ
ることを特徴とする請求項１記載の発光素子。【化２】（ただし上式において、ｎは１または２の整数を表わ
し、Ｒは水素、アルキル基、アラルキル基、カルバモイ
ル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリール基
およびシクロアルキル基から選ばれる置換基を表す。さ
らに、カルバゾリル基に含まれるＲ’は、水素、アルキ
ル基、アミノ基、ハロゲン、ニトロ基、アシル基、ヒド
ロキシル基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも
１種類の置換基を表わす。R ”は水素、アルキル基、ア
リール基およびシクロアルキル基から選ばれる置換基を
表す。）
【請求項４】該カルバゾリル基を有するケトン化合物が
下記一般式で表される3-カルバゾリルモノケトン化合物
であることを特徴とする請求項１記載の発光素子。【化３】（ただし上式において、Ｒは、水素、アルキル基、アラ
ルキル基、カルバモイル基、アシル基、アルコキシカル
ボニル基、アリール基およびシクロアルキル基から選ば
れる置換基を表す。さらに、カルバゾリル基に含まれる
Ｒ’の内の１つはケトンとの結合を表わし、それ以外
は、水素、アルキル基、アミノ基、ハロゲン、ニトロ
基、アシル基、ヒドロキシル基およびアルコキシ基から
選ばれる少なくとも１種類の置換基を表わす。R ”は水
素、アルキル基、アリール基およびシクロアルキル基か
ら選ばれる少なくとも１種の置換基を表す。）
【請求項５】該カルバゾリル基を有するケトン化合物が
下記一般式で表されるビス（3-カルバゾリル）ケトン化
合物であることを特徴とする請求項１記載の発光素子。【化４】（ただし上式において、ｎは１または２の整数を表わ
し、Ｒはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、
アルキル基、アラルキル基、カルバモイル基、アシル
基、アルコキシカルボニル基、アリール基およびシクロ
アルキル基から選ばれる置換基を表す。さらに、カルバ
ゾリル基に含まれるＲ’は、水素、アルキル基、アミノ
基、ハロゲン、ニトロ基、アシル基、ヒドロキシル基お
よびアルコキシ基から選ばれる少なくとも１種類の置換
基を表わす。）
【請求項６】該カルバゾリル基を有するケトン化合物が
下記一般式で表されるビス（3-カルバゾリル）モノケト
ン化合物であることを特徴とする請求項１記載の発光素
子。【化５】（ただし上式において、Ｒはそれぞれ同一でも異なって
いてもよく、水素、アルキル基、アラルキル基、カルバ
モイル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリー
ル基およびシクロアルキル基から選ばれる置換基を表
す。さらに、それぞれのカルバゾリル基に含まれるＲ’
は、水素、アルキル基、アミノ基、ハロゲン、ニトロ
基、アシル基、ヒドロキシル基およびアルコキシ基から
選ばれる少なくとも１種類の置換基を表わす。）
【請求項７】該発光を司る物質が正孔輸送層および発光
層からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
項に記載の発光素子。
【請求項８】該発光を司る物質が正孔輸送層、電子輸送
層および発光層からなることを特徴とする請求項１〜６
のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項９】請求項１記載の発光素子を用いた表示素
子。