JP3924799B2

JP3924799B2 - 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

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Publication number: JP3924799B2
Application number: JP01248996A
Authority: JP
Inventors: 美智子玉野; 年男榎田
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JPH10338871A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
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以上、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、Ｒ¹〜Ｒ¹⁶は、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チオアルコキシ基、シアノ基、アミノ基、モノまたはジ置換アミノ基、水酸基、メルカプト基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアリールチオ基、置換もしくは未置換の芳香族環基、置換もしくは未置換の複素環基を表す（隣接した置換基同士で置換もしくは未置換の脂肪族環、置換もしくは未置換の芳香族環、置換もしくは未置換の複素環を形成しても良い。）。Ｘは、酸素原子、硫黄原子、置換もしくは未置換のアルキル基または置換もしくは未置換の芳香族環を有する窒素原子、カルボニル基、チオカルボニル基、メチレン基、エチレン基，ビニレン基を表す。］
【０００７】
さらに本発明は、一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数層の有機化合物薄膜層を備えた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］で示される化合物の、Ｒ¹〜Ｒ¹⁶の具体例は、ハロゲン原子としては弗素、塩素、臭素、ヨウ素があり、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、ステアリル基等の炭素数１〜２０の未置換アルキル基、トリクロロメチル基、トリフロロメチル基等の炭素数１〜２０の置換アルキル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、１，３−シクロヘキサジエニル基、２−シクロペンテン−１−イル基、２，４−シクロペンタジエン−１−イリデニル基等の炭素数１〜２０の環状アルキル基があり、置換もしくは未置換のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ステアリルオキシ基の炭素数１〜２０の未置換アルコキシル基の他、トリフロロメトキシ基等の炭素数１〜２０の置換アルコキシル基があり、置換もしくは未置換のチオアルコキシ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ｓｅｃ−ブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基等の炭素数１〜２０のチオアルコキシ基があり、
【００１１】
モノまたはジ置換アミノ基としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基等のアルキル基置換アミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の炭素環式芳香族アミノ基、ビス（アセトオキシメチルアミノ基、ビス（アセトオキシエチル）アミノ基、ビス（アセトオキシプロピル）アミノ基、ビス（アセトオキシブチル）アミノ基、ジベンジルアミノ基等があり、置換もしくは未置換のアリールオキシ基としてはフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニキシ基、３−フルオロフェニキシ基等があり、置換もしくは未置換のアリールチオ基としては、フェニルチオ基、３−フルオロフェニルチオ基等があり、置換もしくは未置換の芳香族環基としては、フェニル基、ビフェニル基、トリフェニル基、テトラフェニル基、３−ニトロフェニル基、４−メチルチオフェニル基、３，５−ジシアノフェニル基、ｏ−，ｍ−およびｐ−トリル基、キシリル基、ｏ−，ｍ−およびｐ−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、アセナフチレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、アントラキノニル基、３−メチルアントリル基フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、２−エチル−１−クリセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、６−クロロペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基等があり、
【００１２】
置換もしくは未置換の複素環基としては、チオニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリル基、キノリル基、イソキノリル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フルフリル基、イソチアゾリル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、２−メチルピリジル基、３−シアノピリジル基等がある。
【００１３】
好ましいＲ¹〜Ｒ⁸としては、水素原子（この場合は無置換体となる。炭素原子が１〜４の低級アルキル基もしくは低級アルコキシ基がある。また、隣接した置換基同士で５ないし７員環の酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が含まれてもよい脂肪族環、芳香族もしくは複素環を形成してもよく、環の任意の位置にさらに置換基を有していてもよい
【００１４】
本発明における一般式［１］で示される化合物のＸの具体例としては、酸素原子、硫黄原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を炭素数１〜４の低級アルキル基またはフェニル基等の芳香族基を有する窒素原子、カルボニル基、チオカルボニル基、メチレン基、エチレン基、ビニレン基を挙げることができる。本発明の一般式［１］で示される化合物は、例えば以下の方法により製造することができる。
【００１５】
一般式［１］の本発明の化合物は、一般式［２］の基本骨格のアミノ基に、ハロゲン置換の相当するベンゼン誘導体を、窒素雰囲気下、有機溶媒中で、塩化銅を触媒として、所定の温度、所定の時間反応させて得ることが出来る。
【００１６】
さらに詳しくは、一般式［２］の化合物に、ヨードベンゼン誘導体もしくはブロモベンゼン誘導体を１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等の高沸点有機溶媒中で、苛性ソーダ、炭酸カリウム等の塩基および塩化第１銅を触媒に用いて、脱ハロゲン反応させることにより、一般式［１］で示されるトリフェニルアミン誘導体を製造することができる。
【００１７】
一般式［２］
【化３】

【００１８】
以下に、本発明の化合物の代表例を表１に具体的に例示するが、本発明は以下の代表例に限定されるものではない。
【００１９】
【表１】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】
本発明の一般式［１］で示される化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり電場発光性に優れている。また、優れた電荷注入性や電荷輸送性も併せて持ち合わせているので、発光材料として有効に使用することができ、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。
【００２６】
一般式［１］の化合物と同一の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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ₂ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、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。
【００２９】
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物質を、電子注入材料に電子供与性物質を添加することにより増感させることもできる。
【００３０】
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。
えない。
【００３１】
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、電荷注入性、電荷輸送特性をもっているので、発光材料として発光層に使用できる。
【００３２】
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、発光補助材料をドーピングして、発光輝度や発光効率の向上、およびドーピング材料により赤色や青色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。
【００３３】
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、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、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、アルミニウム等およびそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。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／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度により制御される。陽極および陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。
【００３４】
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。
【００３５】
本発明に係わる有機ＥＬ素子の各層の形成は、真空蒸着、イオンプレーティング、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１０μｍ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。
【００３６】
湿式成膜法の場合、各有機薄膜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。使用の可能な樹脂としては、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。
【００３７】
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、発光補助材料、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、標識灯等へ応用が考えられ、その工業的価値は非常に大きい。
【００４０】
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好適に使用できる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
化合物（３）の合成方法
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン５０部中に、９，９−ビス（４−アミノフェニル）−１０−アントロン３．７６部、３−メチルヨードベンゼン３５部、および水酸化カリウム８．９６部、塩化第１銅０．１部を入れ、２０５℃にて３０時間加熱撹拌した。冷却後、２００部の水で希釈し、この後、クロロホルムで抽出を行い、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黄色の蛍光を有する粉末３部を得た。分子量分析、赤外線吸収スペクトルの結果、化合物（３）であることを確認した。
【００４２】
実施例１
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（３）、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５：２：３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１００ｎｍ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１１０（ｃｄ／ｍ²）、発光効率０．９５（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光が得られた。
【００４３】
実施例２
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（１１）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の発光層を得た。次いで、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム錯体を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を作成し、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で約２１０ｃｄ／ｍ²、最高輝度１６０００ｃｄ／ｍ²、発光効率１．６５（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光が得られた。
【００４４】
実施例３
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（５）を真空蒸着して、膜厚５０ｎｍに発光層を形成した。次いで、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム錯体を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を作成し、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で約２９０ｃｄ／ｍ²、最高輝度１９０００ｃｄ／ｍ²、発光効率２．１（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光が得られた。
【００４５】
実施例４
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（１９）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、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−フェノラート）ガリウム錯体を真空蒸着して膜厚３０ｎｍ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１５０ｎｍ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で約１９０ｃｄ／ｍ²、最高輝度１５０００ｃｄ／ｍ²、発光効率１．８（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光が得られた。
【化４】

化合物（１９）
【００４６】
実施例５
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（１９）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（８）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３０ｎｍ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３３０ｃｄ／ｍ²、最高輝度２２０００ｃｄ／ｍ²、発光効率２．４（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光が得られた。
【００４７】
実施例６
ＩＴＯ電極と化合物（１９）との間に、無金属フタロシアニンの膜厚５ｎｍの正孔注入層を設ける以外は、実施例５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１１００ｃｄ／ｍ²、最高輝度２４０００ｃｄ／ｍ²、発光効率１．９（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光が得られた。実施例５の有機ＥＬ素子に比べて、低電圧側での発光輝度が高かった。
【００４８】
実施例７
発光層として、化合物（１８）：化合物（２０）を１００：１の重量比で蒸着した膜厚１０ｎｍの発光層を使用する以外は、実施例１１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５００ｃｄ／ｍ²、最高輝度２３０００ｃｄ／ｍ²、発光効率２．５（ｌｍ／Ｗ）の化合物（２０）からの橙色発光が得られた。
【化５】

化合物（２０）
【００４９】
本実施例で示された有機ＥＬ素子は、二層型以上の素子構成において、最大発光輝度１００００ｃｄ／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時間以上安定な発光を観測することができた。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、正孔輸送材料、電子輸送材料、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。
【００５０】
【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。

Claims

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］

［式中、Ｒ¹〜Ｒ¹⁶は、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チオアルコキシ基、シアノ基、アミノ基、モノまたはジ置換アミノ基、水酸基、メルカプト基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアリールチオ基、置換もしくは未置換の芳香族環基、置換もしくは未置換の複素環基を表し（隣接した置換基同士で置換もしくは未置換の脂肪族環、置換もしくは未置換の芳香族環、置換もしくは未置換の複素環を形成しても良い。）、Ｘは、酸素原子、硫黄原子、置換もしくは未置換のアルキル基または置換もしくは未置換の芳香族環を有する窒素原子、カルボニル基、チオカルボニル基、メチレン基、エチレン基、ビニレン基を表す。］
一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数層の有機化合物薄膜層を備えた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ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
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ことを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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ことを特徴とする請求項２又は３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。