JP3447945B2

JP3447945B2 - 発光材料およびこれを用いた有機ｅｌ素子

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Publication number: JP3447945B2
Application number: JP04598298A
Authority: JP
Inventors: 真弘上川; 裕生宮本; 等池田; 忠雄仲矢
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 2003-09-16
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JPH11241062A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発光材料と、こ
れを用いた有機エレクトロルミネッセンス（以下、単に
有機ＥＬという。）素子とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機ＥＬ素子の研究が進められて
いる（例えば、文献１：「有機ＥＬ素子開発戦略」、次
世代表示デバイス研究会編集、（株）サイエンスフォー
ラム、１９９２、ｐｐ．９５−１３３）。

【０００３】有機ＥＬ素子は、文献１にも開示されてい
るように、陽極、有機正孔輸送層、有機発光層および陰
極を具えた型のもの（２層型）と、陽極、有機正孔輸送
層、有機発光層、有機電子輸送層および陰極を具えた型
のもの（３層型）とに大別される。

【０００４】いずれの型の素子も、電子および正孔を素
子に注入し、これらを再結合させることにより、励起子
を生成させる。そして、この励起子が失活する際に放出
する光が発光光となる。

【０００５】陽極材料として、例えば、仕事関数の大き
な（概ね４．０ｅＶ以上）金属や電気伝導材料が用いら
れる。一般には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）が用い
られる。

【０００６】陰極材料として、例えば、マグネシウム、
またはマグネシウムと銀との合金、またはアルミニウム
とリチウムとの合金が用いられる。

【０００７】有機正孔輸送層の材料として、例えば、下
記（ａ）式で示されるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’
−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−
４，４’−ジアミン（以下、ＴＰＤ）、または、下記
（ｂ）式で示されるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−
（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−
ジアミン（以下、ＮＰＤ）等のジアミン誘導体が用いら
れる。

【０００８】

【化４】

【０００９】有機発光層の材料として、例えば、文献１
に開示の下記（ｃ）式で示されるトリス（８−キノリノ
ール）アルミニウム（以下、Ａｌｑと略称する。）が、
よく用いられている。

【００１０】

【化５】

【００１１】有機電子輸送層の材料として、例えば、上
記Ａｌｑを含む金属キレート化合物、またはベンズオキ
サドールまたはベンゾチアゾールなどが用いられる。

【００１２】また、素子の発光効率や寿命を向上させる
ために、有機発光層や正孔輸送層に他の発光材料（ドー
ピング材料とも称する。）をドーピングすることも行わ
れている。このドーピング材料としては、例えば、下記
（ｄ）式で表される４−（ジシアノメチレン）−２−メ
チル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピ
ラン（ＤＣＭ）、または下記（ｅ）式で示されるルブレ
ンが用いられる。

【００１３】

【化６】

【００１４】また、ドーピングを行うことにより、素子
の発光スペクトルを変えることができる。例えば、有機
発光層の材料（発光材料とも称する。）としてＡｌｑを
用いて形成された緑色発光素子においては、安定した緑
色の発光が得られる。有機発光層の材料であるＡｌｑに
ドーピングを行うと、通常、この発光スペクトルよりも
長波長側にシフトした赤色等の発光スペクトルを得るこ
とができる。しかしながら、ドーピングによって短波長
側にシフトした発光スペクトルを得るのは、エネルギー
状態を考慮すると困難である。このため、短波長側の発
光（例えば、青色発光）は、発光材料を変えることによ
って得られる。

【００１５】具体的には、例えば、文献２（アプライド
フィジックスレターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．）６７（２６）．２５Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９
９５．ｐｐ．３８５３−３８５５）に開示の下記（ｆ）
式で示されるノンプレーナジスチリルアリレン（ｎｏｎ
ｐｌａｎｅｒＤＳＡ（ジスチリルアリレン））、また
は文献３（ジャパンジャーナルオブアプライド
フィジックス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ. ）
Ｖｏｌ．３２（１９９３）．ｐｐ．Ｌ５１１−Ｌ５１３
に開示の下記（ｇ）式で示されるサリチリデン−アミン
−ジンクコンプレックス（ｓａｌｉｃｙｌｉｄｅｎｅ
−ａｍｉｎｅ−Ｚｎｃｏｍｐｌｅｘ）が用いられてい
る。

【００１６】

【化７】

【００１７】文献２および文献３では、蛍光スペクトル
のピークの波長が４５８ｎｍから４７０ｎｍの範囲内に
ある、青色発光材料が得られる。

【００１８】また、文献２では、発光効率の高い青色発
光素子を得ることができる。また、文献３では、電子輸
送効率の良好な青色発光素子を得ることができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
青色発光有機ＥＬ素子においては、連続発光に伴って発
生する熱によって、発光材料が部分的に相転移（結晶
化）してしまう。これにより、発光層には発光しない部
分（非発光部またはダークスポットとも言われる）が生
じたり、この発光材料で構成されている膜の膜質が劣化
する。この結果、有機ＥＬ素子の発光輝度が低減すると
いう問題が生じる。非発光部は、発光層内にあるゴミな
どの不純物や、素子の製造プロセスによっても形成され
ることがあるが、ここでは、発光に伴って発光材料内に
生じる非発光部を問題とする。

【００２０】このため、青色発光材料においては、熱に
対する耐性を向上させることが望まれていた。そして、
およそ１０００ｃｄ／ｍ² 以上の高い輝度を有し、しか
も素子として用いるのに十分な寿命特性を具えた青色有
機ＥＬ素子の出現が望まれていた。

【００２１】

【課題を解決するための手段】このため、この発明の発
光材料によれば、カルバゾールおよびアントラセンを含
む下記（１）式で示されるジアミン化合物またはその誘
導体からなることを特徴とする。ただし、下記（１）式
のＲ１〜Ｒ１６それぞれは、水素、または水酸基、また
は置換若しくは非置換のアルキル基、または置換若しく
は非置換のシクロアルキル基、または置換若しくは非置
換のアリール基である。これらＲ１〜Ｒ１６のそれぞれ
は、互いが同じでも、一部異なっても、全部異なっても
良い。

【００２２】

【化８】

【００２３】なお、ここでいう置換アルキル基、置換シ
クロアルキル基、置換アリール基とは、ハロゲン、水酸
基およびニトロ基等から選ばれる任意の基を含む基であ
る。例えば置換アルキルとしては、−ＣＦ₃ 、−Ｃ₂ Ｆ
₅ 、−ＣＣｌ₃ 、−ＣＨ₂ ＯＨおよび−ＣＨ₂ ＮＯ₂ な
どが挙げられる。また、置換シクロアルキル基として
は、フッ素化シクロプロパン、塩素化シクロプロパン、
水酸化シクロプロパンおよびニトロ化シクロプロパンな
どが挙げられる。また、置換アリール基としては、ペン
タフルオロフェニル、クロロフェニル、水酸化フェニル
およびニトロフェニルなどが挙げられる。

【００２４】また、誘導体とは、上記（１）式でしめさ
れるジアミン化合物に、この発明の目的を損ねない範囲
で、部分的な構造上の変更をした化合物である。

【００２５】この発明の発光材料によれば、後述する実
験結果から明らかなように、従来のジアミン系発光材料
に比べて、耐熱性に優れた発光材料とすることができ
る。

【００２６】また、この発明の発光材料を発光させる
と、青色を示す波長４６０ｎｍに顕著な発光ピークが現
れる。

【００２７】また、好ましくは、この発明の発光材料を
有機発光層の材料として用いて、有機ＥＬ素子を構成す
れば、後述する実験結果からも明らかなように、従来の
有機ＥＬ素子と比べて、輝度の高い青色の発光で、かつ
連続発光による輝度の低減の少ない、安定した発光が得
られる。このとき、有機発光層は、この発明の発光材料
からなる層とするのが好適である。また、この発明の発
光材料を含む層としてもよい。

【００２８】また、この発明の発光材料を有機発光層の
材料として用いた有機ＥＬ素子を３層型の素子、すなわ
ち、陽極、有機正孔輸送層、有機発光層、有機電子輸送
層および陰極を具えた構造の素子とし、この有機電子輸
送層の材料として電子輸送効率の高いＡｌｑを用いれ
ば、さらに発光効率の高い、高輝度の有機ＥＬ素子が得
られる。このとき、有機発光層をこの発明の発光材料か
らなる層としてもよいし、この発光材料を含む層として
もよい。

【００２９】また、この発光材料の発明を実施するにあ
たり、好ましくは、発光材料を、上記（１）式で示され
るジアミン化合物のＲ１〜Ｒ１６が水素であるのがよ
い。

【００３０】この発光材料を、Ｒ１〜Ｒ１６が水素であ
る、９，１０−ジカルバゾイルアントラセンとすると、
発光材料を製造する際、原料として、市販の原料をその
まま用いることができるため、容易にかつ少ない工程数
で安価に製造することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の発光材料および
この材料を用いた有機ＥＬ素子の実施の形態について、
それぞれ説明する。

【００３２】１．発光材料として、上記（１）式で示さ
れる材料を用意する。

【００３３】この（１）式で示される発光材料は、次の
ようにして合成して得る。概略的にいうと、まず、アン
トラセンを臭素化し、ジブロモアントラセンを得る。次
に、このジブロモアントラセンとカルバゾールとをウル
マン反応によって合成し、この合成で得られる生成物を
再結晶する。

【００３４】これにより、得られた結晶は、青色の発光
材料であり、従来よりも耐熱性に優れた発光材料であ
る。なお、詳細は、後の実施例にて説明する。

【００３５】２．有機ＥＬ素子の説明次に、この発明の発光材料を用いた有機ＥＬ素子の実施
の形態につき、図を参照して説明する。なお、各図は発
明を理解できる程度に各構成成分の形状、大きさ、配置
関係を概略的に示してあるに過ぎず、したがってこの発
明を図示例に限定するものではない。

【００３６】図１は、基板１１上に、陽極１３、有機正
孔輸送層１５、有機発光層１７および陰極１９をこの順
に具える有機ＥＬ素子２０に、この発明を適用した例を
示した図であり、この有機ＥＬ素子２０の概略的な断面
図である。

【００３７】基板１１は、典型的には透明基板で構成す
る。例えばガラス基板で構成することができる。

【００３８】陽極１３、有機正孔輸送層１５および陰極
１９のそれぞれは、例えば、従来技術の項で示した材料
により構成できる。

【００３９】有機発光層１７は、上記（１）式で示され
るジアミン化合物またはその誘導体を発光材料として構
成するのが好ましい。なお、この発光材料は、上記
（１）式で示されるジアミン化合物またはその誘導体と
して複数種類のものを混合して用いる場合があってもよ
い。

【００４０】これら、陽極１３、有機正孔輸送層１５、
有機発光層１７および陰極１９のそれぞれの層の厚さは
設計に応じた好適な値とする。

【００４１】また、図２は、基板１１上に、陽極１３、
有機正孔輸送層１５、有機発光層１７、有機電子輸送層
２１および陰極１９をこの順に具える有機ＥＬ素子３０
に、この発明を適用した図であり、この有機ＥＬ素子の
概略的な断面図である。

【００４２】有機電子輸送層２１は、例えば、従来技術
の項で説明した材料で構成できる。それ以外の各構成成
分１１、１３、１５、１７および１９は、それぞれ図１
を用いて説明した有機ＥＬ素子と同様とすることができ
る。

【００４３】図１を用いて説明した有機ＥＬ素子２０、
および図２を用いて説明した有機ＥＬ素子３０は、いず
れも、素子として用いて十分な輝度の青色光を発光する
ことができる。また、耐熱性を従来よりも向上させたこ
の発明の発光材料を有機発光層の材料として用いている
ため、素子を連続発光させて測定される輝度半減寿命
は、従来よりも長くなる。よって、青色有機ＥＬ素子と
しての信頼性の向上が図れる。

【００４４】

【実施例】次に、実施例により、この発明の発光材料お
よび有機ＥＬ素子について、さらに具体的に説明する。
ただし、以下の説明中の薬品等の使用量、処理温度、処
理時間等の数値的条件、使用薬品等は、この発明の範囲
内の一例に過ぎない。

【００４５】＜第１実施例＞第１実施例として、この発
明の発光材料の一例につき、説明する。

【００４６】（１）式で示される材料の一例として、上
記（１）式中のＲ１〜Ｒ１６が、いずれも水素である下
記（２）式で示される発光材料である９，１０−ジカル
バゾイルアントラセンを用意する。

【００４７】

【化９】

【００４８】この９，１０−ジカルバゾイルアントラセ
ンを、以下のようにして合成する。

【００４９】まず、アントラセンを臭素化し、ジブロモ
アントラセンを得る。

【００５０】この例では、アントラセン３００ｇ（約
１．６８ｍｏｌ）を四塩化炭素３ｌに懸濁させる。そし
てこの懸濁液を攪拌しながら、臭素５６７ｇ（約３．５
５ｍｏｌ）を徐々に加える。その後、反応液を８０℃程
度のウォーターバスで温め、反応液の温度が７６〜７７
℃に達してから、１時間還流する。次に、この反応液を
放冷し、室温にまで冷やす。この反応液をろ過した後、
沈殿物をトルエンを用いて加熱溶解して再結晶させて、
精製することにより、１，２−ジブロモアントラセン３
００ｇ（約０．８９ｍｏｌ）が得られる。上述したよう
にして得られるジブロモアントラセンの収率は約５３％
である。

【００５１】精製した１，２−ジブロモアントラセン
５．３０ｇ（約１５．８ｍｍｏｌ）およびカルバゾール
５．２４ｇ（約３１．４ｍｍｏｌ）を、カルバゾール分
子の数がジブロモアントラセン分子の数のおよそ２倍と
なるような割合にして、これらを、ｏ（オルト）−ジク
ロロベンゼン５０ｍｌに溶解する。次に、これに炭酸カ
リウム６．５４ｇ、銅０．１６ｇ、１８−クラウン−６
−エーテル１．３９ｇを加える。その後、この溶液を１
８０℃の温度で、２４時間攪拌した後、室温まで冷却す
ると、沈殿が生じる。

【００５２】この沈殿をろ別した後、エーテルを用いて
洗浄し、トルエンを用いて再結晶させる。その後、乾燥
させて、目的の９，１０−ジカルバゾイルアントラセン
と思われる化合物が得られる。この例では、この化合物
は約０．０８ｇ（ジカルバゾイルアントラセンであると
すれば約０．１６ｍｍｏｌ）得られ、その収率は１％程
度となる。

【００５３】このようにして合成された化合物をＮＭＲ
装置を用いて同定すると、次のような結果が得られる。
なお、この説明を下記の（３）式を参照して行う。

【００５４】ＮＭＲ装置としてＪＥＯＬ社製のα−４０
０（型番）を用いる。また、¹ Ｈ−ＮＭＲ測定用のサン
プルとして上記合成した化合物３ｍｇを重クロロホルム
０．６ｍｌに溶解したものを用いる。

【００５５】ＮＭＲ測定により得られたチャート中に、
化学シフト値δ＝６．９の位置を中心としてピーク面積
比が４のピークが生じ、化学シフト値δ＝７．３の位置
を中心としてピーク面積比が４のピークが生じ、化学シ
フト値δ＝７．４の位置を中心としてピーク面積比が１
２のピークが生じ、化学シフト値δ＝８．４５の位置を
中心としてピーク面積比が４のピークが生じていた。

【００５６】これらピークは、下記の（３）式に示す
９，１０−ジカルバゾイルアントラセン中の各プロトン
（ａ）〜（ｄ）に、以下のように対応している。

【００５７】すなわち、化学シフト値δ＝６．９の位置
を中心として生じるピークは、下記（３）式中の（ａ）
で示した４つのプロトンに起因するピークである。ま
た、化学シフト値δ＝７．３の位置を中心として生じる
ピークは、下記（３）式中の（ｂ）で示した４つのプロ
トンに起因するピークである。また、化学シフト値δ＝
７．４の位置を中心として生じるピークは、下記（３）
式中の（ｃ）で示した１２のプロトンに起因するピーク
である。また、化学シフト値δ＝８．４５の位置を中心
として生じるピークは、下記（３）式中の（ｄ）で示す
４つのプロトンに起因するピークである。

【００５８】このＮＭＲデータから、上記合成した化合
物が９，１０−ジカルバゾイルアントラセンであること
が同定できる。

【００５９】

【化１０】

【００６０】また、この化合物について、ＦＴ−ＩＲ測
定を行って、この化合物が９，１０−ジカルバゾイルア
ントラセンであることを確認する。なお、この説明を下
記（４）式および下記（５）式を参照して行う。

【００６１】ＦＴ−ＩＲ測定を行うＩＲ装置としてＢｉ
ｏ−Ｒａｄ社製のＦＴＳー６０（型番）を用いる。

【００６２】その結果、この化合物の原料として用いた
カルバゾールでは、３４００ｃｍ^-1付近にＮ−Ｈ伸縮振
動に由来する吸収が見られる。しかしながら、反応後の
化合物においては、この吸収が見られない。また、この
化合物においては、１０００〜１２００ｃｍ^-1付近にＣ
−Ｎ伸縮振動に由来するピークが見られる。さらに、３
０３０ｃｍ^-1付近および１５００〜１６００ｃｍ^-1付近
に芳香族由来の吸収が見られる。

【００６３】すなわち、原料のカルバゾールの測定で得
られた３４００ｃｍ^-1付近の吸収は、下記（４）式に示
したカルバゾールの（ｘ）で示したＮ−Ｈに対応してい
る。ところが、下記（５）式に示した９，１０−ジカル
バゾイルアントラセンには、Ｎ−Ｈ結合は存在していな
いために３４００ｃｍ^-1付近には吸収が見られない。ま
た、化合物の測定データの１０００〜１２００ｃｍ^-1付
近のＣ−Ｎ伸縮振動に由来するピークは、下記（５）式
中の（ｙ）で示したＣ−Ｎに対応している。これによ
り、カルバゾールはカルバゾイル基となり、Ｎ−Ｈの水
素がとれてＮ（窒素）の部分がアントラセンを構成する
Ｃ（炭素）と結合していることが示唆される。また、３
０３０ｃｍ^-1付近および１５００〜１６００ｃｍ^-1付近
に見られる吸収は、下記（５）式中の（ｚ）で示した芳
香環に由来している。

【００６４】これにより、合成した化合物が目的の９，
１０−ジカルバゾイルアントラセンであることが確認で
きる。

【００６５】

【化１１】

【００６６】また、上述で合成した化合物の熱に対する
特性を調べるために、熱分析装置を用いて熱分析測定を
行う。なお、熱分析装置として、理学電機株式会社製の
ＲｉｇａｋｕＴＨＥＲＭＯＦＬＥＸＴＡＳ３００
（商品名）を用いる。

【００６７】ここでは、ＴＧ（熱重量）−ＤＴＡ（示差
熱分析）を行う。

【００６８】この結果、約４００℃で吸熱のピークおよ
びＴＧの減少が見られる。

【００６９】吸熱のピークは相転移を表している。そし
て、この温度（４００℃）で熱重量の減少が見られると
いうことは、この化合物は融解しているのではなく、昇
華しているということを意味している。

【００７０】したがって、第１実施例で得られる９，１
０−ジカルバゾイルアントラセンの相転移温度は、従来
の有機ＥＬ素子に用いられるジアミン系材料（ＴＰＤや
ＮＰＤ等）の融点より高い温度であり、約４００℃まで
熱による相転移が見られないことから、耐熱性が向上し
ていると言える。

【００７１】また、第１実施例で得られる、１×１０^-4
ｍｏｌ／ｌ濃度の９，１０−ジカルバゾイルアントラセ
ンのＴＨＦ（テトラヒドロフラン）溶液を測定溶液とし
て用いて蛍光スペクトルを測定する。

【００７２】この結果を図３に示す。図３は、４００ｎ
ｍから５５０ｎｍまでの波長範囲における、上記測定溶
液の蛍光スペクトルを測定したものである。横軸に波長
（ｎｍ）をとり、縦軸にスペクトル強度（任意単位）を
とって表している。

【００７３】図３に示されているように、４００ｎｍか
ら５５０ｎｍまでの波長範囲においては、ひとつの山状
のスペクトル曲線が得られており、４６０ｎｍから４７
０ｎｍ付近にこの山のピークがある。この４６０ｎｍ付
近の波長の光は青色の領域である。よって９，１０−ジ
カルバゾイルアントラセンは、青色の発光材料として用
いて好適である。

【００７４】以上の説明から明らかなように、この発明
の好適例である９，１０−ジカルバゾイルアントラセン
は、青色発光材料として用いることができ、従来のジア
ミン系の発光材料よりも耐熱性に優れた材料であると言
える。

【００７５】＜第２実施例＞第２実施例として、第１実
施例で合成したカルバゾイルアントラセンを発光材料と
して用いた青色有機ＥＬ素子について、説明する。

【００７６】この例では、図１を用いて既に説明した２
層型の有機ＥＬ素子２０を次のように作製する。

【００７７】まず、ガラス基板１１に、陽極１３として
ＩＴＯをスパッタリング法を用いて形成する。このＩＴ
Ｏ膜１３を形成したガラス基板１１を、アセトンおよび
ＩＰＡ（２−プロパノール）を用いて洗浄する。

【００７８】次に、ＩＴＯ膜１３上に、有機正孔輸送層
１５として、上記したＴＰＤを真空蒸着法を用いて、５
０ｎｍの厚さに形成する。

【００７９】続いて、有機発光層１７として、第１実施
例で合成した９，１０−ジカルバゾイルアントラセン
を、有機正孔輸送層１５上に真空蒸着法を用いて５０ｎ
ｍの厚さに形成する。

【００８０】この後、陰極１９として、マグネシウム
（Ｍｇ）膜を真空蒸着法を用いて１５０ｎｍの厚さに形
成する。

【００８１】なお、有機正孔輸送層１５、有機発光層１
７および陰極１９の蒸着における真空度は、１×１０^-6
Ｔｏｒｒとする。

【００８２】このようにして、第２実施例の有機ＥＬ素
子２０が得られる。

【００８３】次に、この有機ＥＬ素子２０の陽極および
陰極間に直流電圧を印加する。その際、印加する電圧を
２０Ｖまで徐々に増加させて、印加電圧と発光輝度との
関係を調べる。ただし、輝度は発光波長４６０ｎｍの光
について測定する。

【００８４】図４は、上記測定で得られる電圧−輝度特
性を示した図である。縦軸に輝度（ｃｄ／ｍ² ）をと
り、横軸に印加電圧（Ｖ）をとって示してある。

【００８５】この実施例の有機ＥＬ素子では、印加電圧
５Ｖあたりから発光が生じる。その後は印加電圧の増加
に伴い輝度は増加する。そして、１４Ｖの電圧を印加し
たとき、波長４６０ｎｍのＥＬ発光が約２０００ｃｄ／
ｍ² の輝度で得られる。そして、印加電圧を１４Ｖをピ
ークに、それ以上電圧を印加させても、輝度の変化はほ
とんどない。

【００８６】青色有機ＥＬ素子においては、１０００ｃ
ｄ／ｍ² 程度の輝度であれば高輝度の発光が得られてい
ると言える。このため、この実施例の有機ＥＬ素子は、
高輝度の素子である。

【００８７】また、この有機ＥＬ素子に定電流を一日流
し続けて、連続発光させたところ、従来よりも輝度の低
減の少ない安定した発光が得られる。

【００８８】発光材料の耐熱性の向上に伴い、有機発光
層の熱による結晶化を抑制することができる。よって結
晶化によって生じる非発光部は形成されず、輝度を維持
することができる。

【００８９】＜第３実施例＞第３実施例として、第１実
施例で合成したカルバゾイルアントラセンを発光材料と
して用いた３層型の有機ＥＬ素子について、説明する。
３層型の有機ＥＬ素子については、この発明の実施の形
態で既に説明してある。ここでは図３を用いて、第２実
施例と相違する点につき説明し、第２実施例と同様の点
についてはその詳細な説明を省略する。

【００９０】この例では、３層型の有機ＥＬ素子３０を
次のようにして作製する。

【００９１】第２実施例と同様にして、ガラス基板１１
上にＩＴＯ膜をスパッタリング法によって成膜して陽極
１３を形成する。このガラス基板１１および基板１１上
の陽極１３を洗浄した後、ＩＴＯ膜１３上にＴＰＤを材
料として有機正孔輸送層１５および９，１０−ジカルバ
ゾイルアントラセンを材料として有機発光層１７を、順
次、真空蒸着させて形成する。このとき、有機正孔輸送
層１５は５０ｎｍの厚さに形成して、有機発光層１７は
３０ｎｍの厚さに形成する。

【００９２】この後、Ａｌｑ（トリス（８−キノリノー
ル）アルミニウムを材料として用いて、真空蒸着法によ
り有機電子輸送層２１を有機発光層１７上に２０ｎｍの
厚さに形成する。

【００９３】この後、第２実施例と同様にして、Ｍｇ膜
を真空蒸着法を用いて成膜し、陰極１９を形成する。

【００９４】このようにして、第３実施例の有機ＥＬ素
子３０が得られる。

【００９５】次に、この有機ＥＬ素子３０の陽極および
陰極間に直流電圧を印加して発光輝度を測定し、印加電
圧と発光輝度との関係を調べる。測定条件は、第２の実
施例と同様にする。すなわち、印加電圧を２０Ｖまで徐
々に増加させて、任意の印加電圧における、発光波長４
６０ｎｍの光の強度を測定する。

【００９６】図５は、上記測定で得られる電圧−輝度特
性を示した図である。縦軸に輝度（ｃｄ／ｍ² ）をと
り、横軸に印加電圧（Ｖ）をとって示してある。

【００９７】この実施例の有機ＥＬ素子では、印加電圧
５Ｖを越えたあたりから発光が生じる。その後は第２実
施例の素子と同様に、印加電圧の増加に伴い輝度は増加
する。そして１４Ｖの電圧を印加したとき、波長４６０
ｎｍのＥＬ発光が約２７００ｃｄ／ｍ² の輝度で得られ
る。そして、印加電圧を１４Ｖをピークに、それ以上電
圧を印加させても、輝度の変化はほとんどない。

【００９８】よって、第３実施例では、高輝度の青色有
機ＥＬ素子が得られる。

【００９９】また、この有機ＥＬ素子に定電流を一日流
し続けて、連続発光させたところ、従来よりも輝度の低
減の少ない安定した発光が得られる。

【０１００】発光材料の耐熱性の向上に伴い、有機発光
層の熱による結晶化を抑制することができる。このた
め、結晶化によって発光層に生じる非発光部は発生せ
ず、輝度を維持することができる。

【０１０１】また、この実施例においては、有機電子輸
送層を有機発光層と陰極との間に設けた３層型の有機Ｅ
Ｌ素子である。この例では、有機電子輸送層の材料に、
電子輸送効率の高いＡｌｑを用いているため、より発光
効率が高く、高輝度な有機ＥＬ素子が得られる。

【０１０２】以上、上述したように、この発明の実施の
形態および実施例について説明した。しかし、この発明
は、上述した実施の形態および実施例に何ら限定される
ものではなく、多くの変形および変更を行うことができ
る。

【０１０３】例えば、上述においては、（１）式で示さ
れるカルバゾールおよびアントラセンを含むジアミン化
合物またはその誘導体であって、Ｒ１〜Ｒ１６それぞれ
が水素である９，１０−ジカルバゾイルアントラセンを
用いる例につき、説明した。しかし、この発明は、Ｒ１
〜Ｒ１６が上記以外のこの発明でいう他の置換基であっ
ても、同様の効果が期待できる。

【０１０４】また、有機ＥＬ素子の発明において、上記
説明した層以外の他の層をさらに含む場合があってもよ
い。例えば、素子の耐久性を向上させるための封止層な
ど、素子の特性向上のための種々の層を含むことができ
る。

【０１０５】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の発光材料は、カルバゾールおよびアントラセンを
含む上記（１）式で示されるジアミン化合物またはその
誘導体からなることを特徴とする。

【０１０６】そのため、従来のジアミン系発光材料に比
べて、耐熱性に優れた発光材料とすることができる。

【０１０７】また、青色を示す波長４６０ｎｍに顕著な
発光ピークを持つ発光材料が得られる。

【０１０８】また、この発明の発光材料を有機発光層の
材料として用いて、有機ＥＬ素子を構成すれば、従来の
有機ＥＬ素子と比べて、輝度の高い青色の発光で、かつ
連続発光による輝度の低減の少ない、安定した発光が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態および第２実施例の説明
に供する、有機ＥＬ素子の概略的な断面図である。

【図２】実施の形態および第３実施例の説明に供する、
有機ＥＬ素子の概略的な断面図である。

【図３】第１実施例の発光材料の蛍光スペクトルを示し
た図である。

【図４】第２実施例の有機ＥＬ素子の電圧−輝度特性を
示した図である。

【図５】第３実施例の有機ＥＬ素子の電圧−輝度特性を
示した図である。

【符号の説明】

１１：ガラス基板１３：陽極１５：有機正孔輸送層１７：有機発光層１９：陰極２０：有機ＥＬ素子、第２実施例の有機ＥＬ素子２１：有機電子輸送層３０：有機ＥＬ素子、第３実施例の有機ＥＬ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田等東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (72)発明者仲矢忠雄大阪府茨木市北春日丘４丁目２番29号 (56)参考文献特開平９−249876（ＪＰ，Ａ) 特開平10−168443（ＪＰ，Ａ) 特開平７−286170（ＪＰ，Ａ) 特開平８−53397（ＪＰ，Ａ) 特開平９−157643（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 33/14 C09K 11/06 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カルバゾールおよびアントラセンを含む
下記（１）式で示されるジアミン化合物またはその誘導
体からなることを特徴とする発光材料（ただし、下記
（１）式のＲ１〜Ｒ１６それぞれは、水素、または水酸
基、または置換若しくは非置換のアルキル基、または置
換若しくは非置換のシクロアルキル基、または置換若し
くは非置換のアリール基であり、互いが同じでも、一部
異なっても、全部異なっても良い。）。【化１】
【請求項２】請求項１に記載の発光材料において、前記Ｒ１〜Ｒ１６が水素であることを特徴とする発光材
料。
【請求項３】少なくとも陽極、有機正孔輸送層、有機
発光層および陰極を具える有機ＥＬ素子において、前記有機発光層の材料として、カルバゾールおよびアン
トラセンを含む下記（１）式で示されるジアミン化合物
またはその誘導体からなる発光材料を含んでいることを
特徴とする有機ＥＬ素子（ただし、下記（１）式のＲ１
〜Ｒ１６それぞれは、水素、または水酸基、または置換
若しくは非置換のアルキル基、または置換若しくは非置
換のシクロアルキル基、または置換若しくは非置換のア
リール基であり、互いが同じでも、一部異なっても、全
部異なっても良い。）。【化２】
【請求項４】請求項３に記載の有機ＥＬ素子におい
て、前記Ｒ１〜Ｒ１６が水素であることを特徴とする有機Ｅ
Ｌ素子。
【請求項５】少なくとも陽極、有機正孔輸送層、有機
発光層、有機電子輸送層および陰極を具える有機ＥＬ素
子において、前記有機発光層の材料として、カルバゾールおよびアン
トラセンを含む下記（１）式で示されるジアミン化合物
またはその誘導体からなる発光材料を含んでいることを
特徴とする有機ＥＬ素子（ただし、下記（１）式のＲ１
〜Ｒ１６それぞれは、水素、または水酸基、または置換
若しくは非置換のアルキル基、または置換若しくは非置
換のシクロアルキル基、または置換若しくは非置換のア
リール基であり、互いが同じでも、一部異なっても、全
部異なっても良い。）。【化３】
【請求項６】請求項５に記載の有機ＥＬ素子におい
て、前記Ｒ１〜Ｒ１６が水素であることを特徴とする有機Ｅ
Ｌ素子。