JP3508353B2

JP3508353B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子

Info

Publication number: JP3508353B2
Application number: JP32853895A
Authority: JP
Inventors: 年男榎田; 聡奥津; 美智子玉野
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 2004-03-22
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: JPH09165573A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平面光源や表示に使
用される有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子用
発光材料および高輝度の発光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機物質を使用したＥＬ素子は、固体発
光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が
有望視され、多くの開発が行われている。一般にＥＬ
は、発光層および該層をはさんだ一対の対向電極から構
成されている。発光は、両電極間に電界が印加される
と、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入
される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結
合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際に
エネルギーを光として放出する現象である。

【０００３】従来の有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比
べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。
また、特性劣化も著しく実用化には至っていなかった。
近年、１０Ｖ以下の低電圧で発光する高い蛍光量子効率
を持った有機化合物を含有した薄膜を積層した有機ＥＬ
素子が報告され、関心を集めている（アプライド・フィ
ジクス・レターズ、５１巻、９１３ページ、１９８７年
参照）。この方法は、金属キレート錯体を発光層、アミ
ン系化合物を正孔注入層に使用して、高輝度の緑色発光
を得ており、６〜７Ｖの直流電圧で輝度は数１００ｃｄ
／ｍ²、最大発光効率は１．５ｌｍ／Ｗを達成して、実
用領域に近い性能を持っている。

【０００４】しかしながら、現在までの有機ＥＬ素子
は、構成の改善により発光強度は改良されているが、未
だ充分な発光輝度は有していない。また、繰り返し使用
時の安定性に劣るという大きな問題を持っている。これ
は、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ア
ルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等の金属キレート錯体が、
電界発光時に化学的に不安定であり、陰極との密着性も
悪く、短時間の発光で大きく劣化していた。以上の理由
により、大きな発光輝度を持ち、繰り返し使用時での安
定性の優れた有機ＥＬ素子の開発のために、優れた発光
能力を有し、耐久性のある発光材料の開発が望まれてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、発光輝度が
高く、繰り返し使用時での安定性の優れた有機ＥＬ素子
の提供にある。本発明者らが鋭意検討した結果、一般式
［１］で示される有機ＥＬ素子用発光材料を発光層に使
用した有機ＥＬ素子の発光輝度が高く、繰り返し使用時
での安定性も優れていることを見いだし本発明を成すに
至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
［１］で示される有機エレクトロルミネッセンス素子用
発光材料に関する。一般式［１］

【化２】［式中、ＡないしＨは、置換基を有して良い芳香族環を
表す。］

【０００７】さらに本発明は、一対の電極間に発光層ま
たは発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してな
る有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層
が上記有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料を
含有する層である有機エレクトロルミネッセンス素子で
ある。

【０００８】さらに本発明は、芳香族三級アミン誘導体
もしくはフタロシアニン誘導体を含有する層を、発光層
と陽極との間に形成してなる上記有機エレクトロルミネ
ッセンス素子である。

【０００９】さらに本発明は、金属錯体化合物もしくは
含窒素五員環誘導体を含有する層を、発光層と陰極との
間に形成してなる上記有機エレクトロルミネッセンス素
子である。

【発明の実施の形態】

【００１０】本発明における一般式［１］で示される置
換基を有して良い芳香族環ＡないしＨとしては、ベンゼ
ン環、ナフタレン環、アントラセン環、アズレニル環、
ヘプタレニル環、アセナフチレニル環、ピレニル環等が
ある。

【００１１】本発明における一般式［１］の芳香族環Ａ
ないしＨに置換してよい置換基の代表例としては、以下
に示す置換基がある。水素原子、ハロゲン原子、置換も
しくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアル
コキシ基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もし
くは未置換のアミノ基を示し、隣接する置換基同士が互
いに結合して芳香環を形成しても良い。

【００１２】置換基の具体例としては、ハロゲン原子と
しては弗素、塩素、臭素、ヨウ素、置換もしくは未置換
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル
基、ステアリル基、２−フェニルイソプロピル基、トリ
クロロメチル基、トリフロロメチル基、ベンジル基、
α，α−ジメチルベンジル基、α，α−メチルフェニル
ベンジル基等がある。置換もしくは未置換のアルコキシ
ル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−オクチルオ
キシ基、ｔ−オクチルオキシ基、１，１，１−テトラフ
ルオロエトキシ基、フェノキシ基等がある。置換もしく
は未置換のアリール基としては、フェニル基、ビフェニ
ル基、ターフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、
ナフチル基、アントリル基、ピレニル基等がある。置換
もしくは未置換のアミノ基としては、アミノ基、ジメチ
ルアミノ基、ジエチルアミノ基、フェニルメチルアミノ
基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジベンジ
ルアミノ基等がある。また、隣接する置換基同士が互い
に結合して、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、
ピレニル基、カルバゾール基、フェノキサジン基、フェ
ノチアジン基、アクリドン基等を形成しても良い。一般
式［１］の中で、芳香族環を有している置換基を持つ、
もしくは置換基同士で芳香族環を形成している化合物
は、ガラス転移点温度や融点温度が高くなり、有機ＥＬ
素子の発光材料として使用した場合、高い発光輝度を示
し、長時間発光させる際にもジュール熱による素子の劣
化に対して有利である。本発明の化合物は、これらの置
換基に限定されるものではない。

【００１３】本発明の一般式［１］で示される化合物の
合成方法の一例を以下に示す。

【００１４】１，４−シクロヘキサンジオン、置換基を
有しても良いトリフェニルアミン誘導体、および触媒を
溶媒中で反応させて、一般式［１］の化合物を合成す
る。触媒としては、メタンスルホン酸がある。溶媒は、
酢酸等の溶媒であればいずれでも良い。以上の合成法
は、限定されるものではない。

【００１５】以下に、本発明の化合物の代表例を表１に
具体的に示すが、本発明は、この代表例に限定されるも
のではない。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】本発明の一般式［１］で示される化合物
は、固体状態で発光の濃度消光が少なく、電界印加時に
おいても安定な化合物であるので、電界発光型素子の発
光材料として優れている。また、正孔注入性や正孔輸送
性も良く、正孔輸送型発光材料として有効に使用でき
る。また、発光層中に、他の正孔輸送性材料、電子輸送
性材料もしくはドーピング材料を使用してもさしつかえ
ない。

【００２３】有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層もし
くは多層の有機薄膜を形成した素子である。一層型の場
合、陽極と陰極との間に発光層を設けている。発光層
は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した
正孔、もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸
送させるために正孔注入材料もしくは電子注入材料を含
有しても良い。多層型は、（陽極／正孔注入層／発光層
／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）、（陽
極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）の多層構
成で積層した有機ＥＬ素子がある。一般式［１］の化合
物は、高い発光特性を持ち、正孔注入性、正孔輸送特性
があるので、正孔注入型発光材料として発光層に使用で
きる。

【００２４】発光層には、必要があれば、本発明の一般
式［１］の化合物に加えて、さらなる発光材料、ドーピ
ング材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用すること
もできる。有機ＥＬ素子は、多層構造にすることによ
り、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことが
できる。必要があれば、発光材料、ドーピング材料、正
孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用すること
が出来る。また、ドーピング材料により発光輝度や発光
効率の向上、および青色から赤色までの発光を得ること
もできる。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、
それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。

【００２５】有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材
料としては、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが適
しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバ
ルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジ
ウム等およびそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板
に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、
さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性
樹脂が用いられる。陰極に使用される導電性材料として
は、４ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適してお
り、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、
イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン等およ
びそれらの合金が用いられる。合金としては、マグネシ
ウム−銀、マグネシウム−インジウム、リチウム−アル
ミニウム、等があるがこれらに限定されるものではな
い。陽極および陰極は、必要があれば二層以上で形成さ
れていても良い。

【００２６】有機ＥＬ素子では、効率良く発光させるた
めに、少なくとも一方は素子の発光波長領域において充
分透明にすることが望ましい。また、基板も透明である
ことが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用
して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が
確保するように設定する。発光面の電極は、光透過率を
１０％以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱
的強度を有し、透明なものであれば限定されるものでは
ないが、例示すると、ガラス基板、ポリエチレン板、ポ
リエーテルサルフォン板、ポリプロピレン板等の透明樹
脂があげられる。

【００２７】本発明に係わる有機ＥＬ素子の各層の形成
は、真空蒸着、スパッタリング等の乾式成膜法やスピン
コーティング、ディッピング等の湿式成膜法のいずれの
方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるも
のではないが、各層は適切な膜厚に設定する必要があ
る。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大き
な印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎ
るとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な
発光輝度が得られない。通常の膜厚は５ｎｍから１０μ
ｍの範囲が適しているが、１０ｎｍから０．２μｍの範
囲がさらに好ましい。

【００２８】湿式成膜法の場合、各層を形成する材料
を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、
ジオキサン等の適切な溶媒に溶解または分散させて薄膜
を形成するが、その溶媒はいずれであっても良い。ま
た、いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜の
ピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用して
も良い。使用できる樹脂としては、ポリスチレン、ポリ
カーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリア
ミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタ
クリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の
絶縁性樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラ
ン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等
の導電性樹脂を挙げることができる。また、添加剤とし
ては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げるこ
とができる。

【００２９】本有機ＥＬ素子は、発光層、正孔注入層、
電子注入層において、必要があれば公知の発光材料、ド
ーピング材料、正孔注入材料、電子注入材料を使用する
ことができる。

【００３０】一般式［１］の化合物を発光層に使用でき
る発光材料またはドーピング材料としては、アントラセ
ン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセ
ン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、
フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロ
ペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、
テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾー
ル、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリ
ル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯
体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯
体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセ
ン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリ
メチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシ
ノイド化合物、キナクリドン、ルブレンおよび蛍光色素
等があるが、これらに限定されるものではない。

【００３１】正孔注入材料としては、正孔を輸送する能
力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光
材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成
した励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を
防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が挙げられ
る。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシア
ニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキ
サジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾ
ロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、
テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジア
ゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリール
アルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリ
フェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミ
ン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導
体、およびポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電
性高分子等の高分子材料等があるが、これらに限定され
るものではない。

【００３２】本発明の有機ＥＬ素子において、さらに効
果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体もしく
はフタロシアニン誘導体である。具体的には、芳香族三
級アミン誘導体としては、トリフェニルアミン、トリト
リルアミン、トリルジフェニルアミン、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、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’
−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，
４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−（４−メチルフェ
ニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，
１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−
（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェ
ニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ
−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フ
ェニル−シクロヘキサン等、もしくはこれらの芳香族三
級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマー等が
あるが、これらに限定されるものではない。フタロシア
ニン（Ｐｃ）誘導体としては、Ｈ₂Ｐｃ、ＣｕＰｃ、Ｃ
ｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、Ｍ
ｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、
ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ₂ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、
（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰ
ｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体
およびナフタロシアニン誘導体等があるが、これらに限
定されるものではない。

【００３３】電子注入材料としては、電子を輸送する能
力を持ち、陰極からの正孔注入効果、発光層または発光
材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成
した励起子の正孔注入層への移動を防止し、かつ薄膜形
成能力の優れた化合物が挙げられる。例えば、フルオレ
ノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピ
ランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、ト
リアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン
酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、
アントロン等とそれらの誘導体があるが、これらに限定
されるものではない。また、正孔注入材料に電子受容性
材料を、電子注入材料に電子供与性材料を添加すること
により増感させることもできる。

【００３４】本発明の有機ＥＬ素子において、さらに効
果的な電子注入材料は、金属錯体化合物もしくは含窒素
五員環誘導体である。具体的には、金属錯体化合物とし
ては、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８
−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキ
シキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナー
ト）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）
アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキ
ノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキ
ノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ
［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロ
キシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチ
ル−８−キノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メ
チル−８−キノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウ
ム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフ
トラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノ
リナート）（２−ナフトラート）ガリウム等があるが、
これらに限定されるものではない。また、含窒素五員誘
導体としては、オキサゾール、チアゾール、オキサジア
ゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が
好ましい。具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）
−１，３，４−オキサゾール、ジメチルＰＯＰＯＰ、
２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾー
ル、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキ
サジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）−５−( ４”−ビフェニル) １，３，４−オキサジ
アゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４
−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−( ５−フェニ
ルオキサジアゾリル) ］ベンゼン、１，４−ビス［２−
( ５−フェニルオキサジアゾリル) −４−ｔｅｒｔ−ブ
チルベンゼン］、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）−５−( ４”−ビフェニル) −１，３，４−チアジ
アゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４
−チアジアゾール、１，４−ビス［２−( ５−フェニル
チアジアゾリル) ］ベンゼン、２−（４’−ｔｅｒｔ−
ブチルフェニル）−５−( ４”−ビフェニル) −１，
３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）
−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−( ５
−フェニルトリアゾリル) ］ベンゼン等があるが、これ
らに限定されるものではない。

【００３５】本有機ＥＬ素子において、一般式［１］の
化合物の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材
料および電子注入材料の少なくとも１種が同一層に含有
されてもよい。また、本発明により得られた有機ＥＬ素
子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のた
めに、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル
等を封入して素子全体を保護することも可能である。

【００３６】以上のように、本発明では有機ＥＬ素子に
一般式［１］の化合物を用いたため、発光効率と発光輝
度を高くできた。また、この素子は熱や電流に対して非
常に安定であり、さらには低い駆動電圧で実用的に使用
可能の発光輝度が得られるため、従来まで大きな問題で
あった劣化も大幅に低下させることができた。

【００３７】本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビ等
のフラットパネルディスプレイや、平面発光体として、
複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器
類等の光源、表示板、標識灯等への応用があり、その工
業的価値は非常に大きい。

【００３８】本発明の材料は、有機ＥＬ素子、電子写真
感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等
の分野においても使用できる。

【００３９】

【実施例】以下に、実施例に基づき本発明を詳細に説明
する。本実施例中の部とは、重量部を示す。化合物（３）の合成方法酢酸３０部中に、１，４−シクロヘキサンジオン１６
部、４，４−ジメチルトリフェニルアミン４８部、およ
びメタンスルホン酸２部を入れ、１０５℃にて３０時間
攪拌した。その後、５００部の水で希釈し、希水酸化ナ
トリウム水溶液で中和した。その後、酢酸エチルで抽出
を行い、濃縮し、シリカゲルを用いたカラムクロマトグ
ラフィーにより精製して蛍光を有する粉末３１部を得
た。分子量分析の結果、化合物（３）であることを確認
した。以下に生成物の元素分析結果を示す。元素分析結果Ｃ₈₆Ｈ₇₆Ｎ₄として計算値（％）：Ｃ：８８．６６Ｈ：６．５３Ｎ：４．８１実験値（％）：Ｃ：８８．４９Ｈ：６．５７Ｎ：４．９４この化合物の赤外吸収スペクトル（ＫＢｒ錠剤法）を図
１に示す。

【００４０】

【図１】

【００４１】実施例１洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（２）、
２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジ
アゾール、ポリカーボネート樹脂（帝人化成：パンライ
トＫ−１３００）を２：３：５の比率でテトラヒドロフ
ランに溶解させ、スピンコーティング法により膜厚１０
０ｎｍの発光層を得た。その上に、マグネシウムと銀を
１０：１で混合した合金で膜厚１５０ｎｍの電極を形成
して有機ＥＬ素子を得た。この素子は、直流電圧５Ｖで
の発光輝度８５（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度８６００
（ｃｄ／ｍ²）、発光効率０．９（ｌｍ／Ｗ）の発光が
得られた。

【００４２】実施例２洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（６）を
塩化メチレンに溶解させ、スピンコーティング法により
膜厚５０ｎｍの正孔輸送型発光層を得た。次いで、トリ
ス（８−キノリナート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）
を真空蒸着して膜厚１０ｎｍの電子注入層を作成し、そ
の上に、マグネシウムと銀を１０：１で混合した合金で
膜厚１００ｎｍの電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。
正孔注入層および発光層は１０^-6Ｔｏｒｒの真空中で、
基板温度室温の条件下で蒸着した。この素子は、直流電
圧５Ｖでの発光輝度２２０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝
度１３５００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率１．３（ｌｍ／
Ｗ）の発光が得られた。

【００４３】実施例３洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（１７）
を真空蒸着して、膜厚４０ｎｍの正孔注入層を形成し
た。次いで、化合物（３）を真空蒸着して膜厚４０ｎｍ
の発光層を形成し、さらにＡｌｑ３を真空蒸着して、膜
厚４０ｎｍの電子注入層を形成した。その上に、マグネ
シウムと銀を１０：１で混合した合金で膜厚１００ｎｍ
の電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。各薄膜層は、１
０^-6Ｔｏｒｒの真空中、基板温度室温の条件下で蒸着し
た。この素子は、直流電圧５Ｖでの発光輝度３３０（ｃ
ｄ／ｍ²）、最大発光輝度１５０００（ｃｄ／ｍ²）、
発光効率１．６（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。

【００４４】

【化３】化合物（１７）

【００４５】実施例４〜１９洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、下記化学構造で
示される化合物（１８）を真空蒸着して、膜厚４０ｎｍ
の正孔注入層を得た。次いで、発光材料として表２の化
合物を真空蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を得た。さら
に、下記化学構造で示される化合物（１９）を真空蒸着
して膜厚４０ｎｍの電子注入層を作成し、その上に、マ
グネシウムと銀を１０：１で混合した合金で膜厚１５０
ｎｍの膜厚の電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。各層
は１０^-6Ｔｏｒｒの真空中、基板温度室温の条件下で蒸
着した。この素子の発光特性を表２に示す。表２の発光
輝度は直流電圧５Ｖ印可時の輝度であり、本実施例の有
機ＥＬ素子は、全て高効率の発光素子であった。

【００４６】

【化４】化合物（１８）

【００４７】

【化５】化合物（１９）

【００４８】

【表２】

【００４９】実施例２０洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（１８）
を真空蒸着して、膜厚４０ｎｍの正孔注入層を得た。次
いで、発光材料として化合物（１４）を真空蒸着して膜
厚４０ｎｍの発光層を得た。さらに、２，５−ビス（１
−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾールを真空蒸
着して、膜厚４０ｎｍの電子注入層を得た。その上に、
マグネシウムと銀を１０：１で混合した合金で膜厚１５
０ｎｍの電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子
は、直流電圧５Ｖでの発光輝度７８０（ｃｄ／ｍ²）、
最大発光輝度２４６００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率２．
９（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。

【００５０】実施例２１電子注入層としてＡｌｑ３を使用する以外は、実施例２
０と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。この素子
は、直流電圧５Ｖでの発光輝度７２０ｃｄ／ｍ²、最大
発光輝度２３３００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率２．４
（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。

【００５１】実施例２２ＩＴＯ電極と化合物（１８）との間に、無金属フタロシ
アニンの膜厚５ｎｍの正孔注入層を真空蒸着法により設
ける以外は、実施例４と同様の方法で有機ＥＬ素子を作
製した。この素子は、直流電圧５Ｖでの発光輝度８５０
ｃｄ／ｍ²、最大発光輝度２１３００（ｃｄ／ｍ²）、
発光効率２．８（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。実施例
２０の有機ＥＬ素子に比べて、５Ｖ以下の低電圧発光時
の輝度が高い利点がある。

【００５２】比較例１洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（１８）
を真空蒸着して、膜厚５０ｎｍの正孔注入層を形成し
た。次いで、Ａｌｑ３を真空蒸着して膜厚５０ｎｍの電
子注入型発光層を形成した。その上に、マグネシウムと
銀を１０：１で混合した合金で膜厚１００ｎｍの電極を
形成して有機ＥＬ素子を得た。各薄膜層は、１０^-6Ｔｏ
ｒｒの真空中、基板温度室温の条件下で蒸着した。この
素子は、直流電圧５Ｖでの発光輝度１５（ｃｄ／
ｍ²）、最大発光輝度１２０００（ｃｄ／ｍ²）、発光
効率１．１（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。

【００５３】本実施例で示された有機ＥＬ素子は、三層
型以上の素子構成において、最大発光輝度１００００ｃ
ｄ／ｍ²以上の発光が得られ、全て高い発光効率を得る
ことができた。本実施例で示された有機ＥＬ素子につい
て、３ｍＡ／ｃｍ²で連続発光させたところ、１０００
時間以上も初期発光輝度の半分以上の輝度を観測するこ
とができた。しかしながら、比較例１の有機ＥＬ素子
を、同条件で発光させたところ、５００時間以下で初期
発光輝度の半分以下の輝度まで減衰した。これは、本発
明の一般式［１］で示される発光材料は蛍光量子効率が
極めて高いので、この発光材料を使用した素子において
は、低電流領域での高輝度発光が可能になり、このため
に素子の寿命の向上を達成することができたと考えられ
る。本発明の有機ＥＬ素子は発光効率、発光輝度の向上
と長寿命化を達成するものであり、併せて使用される発
光材料、ドーピング材料、正孔注入材料、電子注入材
料、増感剤、樹脂、電極材料等および素子作製方法を限
定するものではない。

【００５４】

【発明の効果】本発明の有機ＥＬ素子材料を発光材料と
して使用した有機ＥＬ素子は、従来に比べて高い発光効
率で高輝度の発光を示し、長寿命の有機ＥＬ素子を得る
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】化合物３の赤外吸収スペクトル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−259940（ＪＰ，Ａ) 特開平８−87121（ＪＰ，Ａ) 特開平８−40997（ＪＰ，Ａ) 特開平８−40996（ＪＰ，Ａ) 特開平８−40995（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−194393（ＪＰ，Ａ) 特開平８−231475（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09K 11/06 H05B 33/14 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式［１］で示される有機エレク
トロルミネッセンス素子用発光材料。一般式［１］【化１】［式中、ＡないしＨは、置換基を有して良い芳香族環を
表す。］
【請求項２】一対の電極間に発光層または発光層を含
む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクト
ロルミネッセンス素子において、発光層が請求項１記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料を含有
する層である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】芳香族三級アミン誘導体もしくはフタロ
シアニン誘導体を含有する層を、発光層と陽極との間に
形成してなる請求項２記載の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。
【請求項４】金属錯体化合物もしくは含窒素五員環誘
導体を含有する層を、発光層と陰極との間に形成してな
る請求項２もしくは３記載の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。