JP4381298B2

JP4381298B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその材料

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Publication number: JP4381298B2
Application number: JP2004502680A
Authority: JP
Inventors: 智久山田; 卓司吉本
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: EP1501337A1; US20050221117A1; CN100479223C; EP1501337A4; US7358660B2; JPWO2003094578A1; WO2003094578A1; EP1501337B1; AU2003231549A1; KR20050007358A; TWI281491B; TW200307736A; CN1656855A; KR100954779B1

Description

技術分野
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子及びその材料に関するものであり、更に詳しくは、有機化合物からなる発光層に電圧を印加し、光を放出する有機エレクトロルミネッセンス素子及びその電荷輸送性材料に関するものである。
背景技術
有機エレクトロルミネッセンス素子としては、例えば１９８７年イーストマンコダック社のＴａｎｇらにより、１０Ｖ以下の駆動電圧で１０００ｃｄ／ｍ^２程度の特性を示す有機エレクトロルミネッセンス素子が報告されたアプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．），５１巻，９１３頁，１９８７年）が知られている。
Ｔａｎｇらは、素子の発光効率を高めるため、電極と有機化合物の最適化を行い、正孔輸送層として芳香族アミン系化合物、電子輸送性発光層として８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。この素子に直流電圧を印加することで陽極から正孔、陰極から電子が注入され、発光層中で再結合され、発光が生じるものである。
この場合、正孔輸送性材料としては、芳香族ジアミン誘導体（例えば特開平８−２０７７１号公報、特開平８−４０９９５号公報、特開平８−４０９９７号公報等）、芳香族アミン含有高分子等（特開平１１−２８３７５０号公報、特開２０００−３６３９０号公報等）が知られている。
正孔注入材料としては、フタロシアニン誘導体、スターバスト型芳香族トリアミン等がよく知られている（特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平４−３０８６８８号公報）。
現在の有機エレクトロルミネッセンス素子の課題としては、素子寿命、低電圧駆動、定電流時における電圧上昇の抑制、輝度低下の抑制等が挙げられる。これらの原因として詳しくは解かっていないが、素子を構成する有機材料のガラス転移温度や融点等の特性の関与が報告されている。特に耐熱性が劣る有機材料を用いた場合、連続駆動時に素子破壊が起こる。
素子寿命が短いことや、駆動電圧が高いと、ファクシミリ、複写機、液晶ディスプレイのバックライト等の光源としては問題がある。特にディスプレイとして用いる際に望ましくない。
従って、本発明は長寿命化に重要な低電圧駆動化、高輝度化の問題点を解決できる優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその材料を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明者は、前記の課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子及びその材料を見出すに至った。
即ち、本発明は、一対の電極（陽極と陰極）の間に、一層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光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、カルベニウムイオンを有する化合物を含有する層を少なくとも一層有す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を提供する。
この場合、本発明において、カルベニウムイオンを有する化合物を含有する層を少なくとも一層有する層とは、電荷輸送層であり、例えば、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層であり、また、カルベニウムイオンを有する化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用の電荷輸送性材料とは、前記の各層を形成する材料であり、具体的には電子注入材料、電子輸送性材料、正孔輸送性材料及び正孔注入材料として用いられる。好ましくは正孔輸送性材料及び正孔注入材料として用いられる。
発明を実施するための最良の形態
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極間に、一層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光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、カルベニウムイオンを有する化合物を含有する層（例えば、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等）を少なくとも一層有することを特徴とする。
ここで、第１〜５図を参照して本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態を説明する。但し、本発明で記載した素子構造の模式図は一例であり、これらに限定されるものではない。
第１〜５図は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態を示す模式的な図である。１は陰極、２は発光層、３は正孔輸送層、４は陽極、５は基板、６は正孔注入層、７は電子注入層、８は電子輸送層を各々表す。
一対の電極の間に挟み込まれた有機化合物層の構成は図に示したように発光層と電荷輸送層（電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層）で構成されている。この電荷輸送層の少なくとも一層には、カルベニウムイオンを有する化合物が含有されていることが必要である。
本発明におけるカルベニウムイオンを有する化合物を電荷輸送層として用いることで、発光層への電子、正孔注入効率が向上し、低電圧で有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させることができる。
好ましくは、カルベニウムイオンを有する化合物を有する層を正孔輸送層３として用いることで、発光層２への正孔注入効率が向上し、低電圧で有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させることができ、あるいは、カルベニウムイオンを有する化合物を第２，３図に示す正孔輸送層３と正孔注入層６の２層へ、又は正孔輸送層３又は正孔注入層６のどちらかに用いることで、発光層２への正孔注入効率が向上し、低電圧で有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させることができる。
本発明に用いる、カルベニウムイオンを有する化合物としては、下記の式（１）

（式中、Ａｒ^１〜Ａｒ^３は、同一でも各々異なってもよい置換又は無置換の芳香族基又はＡｒ^１〜Ａｒ^３の少なくとも一つは式（２）

で表される１価の置換基であり、Ａｒ^４〜Ａｒ^６は、Ａｒ^１〜Ａｒ^３と同一、又は、Ａｒ^４〜Ａｒ^６は、Ａｒ^１〜Ａｒ^３と各々異なってもよい置換又は無置換の芳香族基であり、Ｙは、単結合、−Ｏ−、又は炭素数１〜６のアルキレン基、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、９Ｈ−フルオレニレン基又は９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレニレン基より選ばれる２価の有機基であり、Ｒ⁻はアニオン種を示す。）
で表される構造を有する化合物である。
前記式（１）の化合物におけるＡｒ^１〜Ａｒ^６は、同一でも各々異なってもよい置換又は無置換の芳香族基であるが、無置換の芳香族基としては、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、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基又はアントラニル基等が挙げられる。
上記置換芳香族基の置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アミノ基、炭素数１〜４のモノ又はジアルキル置換アミノ基、炭素数１〜６のチオアルキル基又はシアノ基が挙げられる。好ましくは電子供与性基である、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等の炭素数１〜４のアルコキシ基、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基又はジエチルアミノ基が挙げられる。これら置換基の数は通常１〜３個である。
Ａｒ^１〜Ａｒ^６のより好ましい芳香族基としては、フェニル基、ｏ−，ｍ−及びｐ−トリル基、キシリル基、ｏ−，ｍ−及びｐ−クメニル基、ｏ−，ｍ−及びｐ−トリル基、ビフェニル基、ナフチル基、４−メトキシ−フェニル基、９Ｈ−フルオレニル基又は９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレニル基等が挙げられる。
式（２）で表される置換基におけるＹは、単結合、炭素数１〜６のアルキレン基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、９Ｈ−フルオレニレン基又は９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレニレン基より選ばれる２価の有機基であるが、好ましくは、単結合、炭素数１〜４のアルキレン基、−Ｏ−、９Ｈ−フルオレニレン基又は９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレニレン基から選ばれる２価の有機基である。
また更に、式（２）で表される置換基が、Ａｒ^５、Ａｒ^６に繰り返して結合し、主鎖に式（１）の構造を有するオリゴマー、重合体、あるいは側鎖に式（２）の置換基を有するオリゴマー、重合体も、本発明のカルベニウムカチオンを有する化合物となる。
式（１）におけるカルベニウムカチオンと対をなす、Ｒ⁻で示されるアニオン種としては，ＳｂＸ_６ ⁻、ＰＸ_６ ⁻、ＴａＸ_６ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻、ＲｅＯ_４ ⁻、ＢＸ_４ ⁻、ＡｓＸ_６ ^一及びＡｌＸ_６ ⁻が挙げられる。これらアニオン種の中で、好ましいのはＳｂＸ_６ ⁻である（Ｘはハロゲン原子を表す。）。ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子又は塩素原子である。
式（１）の化合物の合成法は、特に限定しないが、アニオン種をＳｂＣｌ_６ ⁻とし、Ａｒ^１をモノハロゲン化フェニル化合物（Ｘ−Ａｒ^１；Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）とした場合、以下の３工程のスキームで表される。

（ｉ）工程は、窒素雰囲気下でモノハロゲン化フェニル化合物をＴＨＦなどの溶媒に溶解し、ドライアイス冷却下の−７８℃付近に冷却し、ｎ−ブチルアルキルなどの低級アルキルリチウム化合物を、モノハロゲン化フェニル化合物と当モル滴下し、３０分〜１時間攪拌後、この溶液にモノハロゲン化フェニル化合物と当モルのベンゾフェノン化合物をＴＨＦなどの溶媒に溶解した溶液を滴下し、反応させる。滴下終了後、放冷しながら室温に戻し、反応を終了させる。この間の反応時間は、他の条件にもよるが、通常３〜２４時間である。反応終了後、水・メタノール溶媒などで残存する低級アルキルリチウム化合物を処理し、溶媒を除去し、トリフェニルメタノール化合物を得る。得られたトリフェニルメタノール化合物は、カラムクロマトグラフィーなどで精製する。
次に、（ｉｉ）工程では、窒素気流下でトリフェニルメタノール化合物と過剰量の塩化アセチルを溶媒にし、攪拌することで、ヒドロキシル基をクロル化する。
この際の反応温度は、室温〜６０℃の範囲で、反応時間は３〜７時間である。反応終了後、塩化アセチルを除去し、トリフェニルクロロメタン化合物を得る。
そして、（ｉｉｉ）工程は、窒素気流下で得られたトリフェニルクロロメタン化合物をハロゲン系溶媒へ溶解させ、五塩化アンチモンをトリフェニルクロロメタン化合物と当モル溶解したハロゲン溶媒をゆっくり滴下する。析出してきたものを濾過などで回収し、ヘキサン、クロロホルム溶媒で数回洗浄し、目的物をろ過により回収する。回収後、真空乾燥で乾燥させ、目的物を得ることができる。
なお、他の化合物も同様にして合成できる。また、トリフェニルクロロメタン化合物の一部は、試薬として入手が可能である。
式（１）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものでない。なお、下記例でＭｅはメチル基を示す。

本発明では、カルベニウムイオンを有する化合物を単独で電荷輸送性材料として用いてもよく、またカルベニウムイオンを有する化合物を側鎖又は主鎖に含有する重合体を単独で用いてもよく、また二種類以上併用してもよい。更に、カルベニウムイオンを有する化合物と、他の電荷輸送性材料を混合してもよく、電荷輸送性能力のある化合物とカルベニウムイオンを有する化合物からなる重合体であってもよい。これらの材料を単独又は二種類以上併用してもよい。
カルベニウムイオン含有層を形成する場合は、このカルベニウムイオンを有する化合物を溶媒に溶かし、溶媒に溶解した塗布液を、基板上又は他の層上に塗布して乾燥させる溶液塗布法によって形成することができる。塗布法としては、スピンコート法、印刷法などが挙げられる。
この溶媒としては、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、２塩化エチレン、テトラクロロエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の非プロトン性極性溶媒、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル等のアルコキシアルコール等の極性溶媒が用いられる。
カルベニウムイオンを有する化合物は、単独で正孔輸送性材料として用いてもよく、またカルベニウムイオンを有する化合物を他の正孔輸送性材料と混合させることで、その特性を向上させることができる。
他の正孔輸送性材料としては、例えば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリフェニルアミノフェニル）シクロヘキサン等の三級芳香族アミンユニットを連結した芳香族アミン化合物（特開昭５９−１９４３９３号公報）、４，４’−ビ［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の三級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族アミン（特開平５−２３４６８１号公報）、トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族トリアミン（米国特許第４，９２３，７７４号明細書）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族ジアミン（米国特許第４，７６４，６２５号明細書）、分子全体として立体的に非対称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７１号公報）、ピレニル基に芳香族ジアミン基が複数個置換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）、エチレン基で三級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン（特開平４−２６４１８９号公報）、スチリル構造を有する芳香族ジアミン、チオフェン基で芳香族三級アミンユニットを連結したもの（特開平４−３０４４６６号公報）、スターバスト型芳香族トリアミン（特開平４−３０８６８８号公報）、ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５３号公報）、フルオレン基で三級アミンを連結したもの（特開平５−２５４７３号公報）、トリアミン化合物（特開平５−２３９４５５号公報）等が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの材料は、単独で用いてもよいし、二種類以上混合して用いてもよい。
また、別の正孔輸送性材料として、ポリビニルカルバゾールやポリシラン、ポリフォスファゼン（特開平５−３１０９４９号公報）、ポリアミド、ポリビフェニルアミン、トリフェニルアミン骨格を有する高分子材料も挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの材料は、単独で用いてもよいし、二種類以上混合してもよい。
カルベニウムイオンを有する化合物を単独で電子輸送性材料として用いてもよく、またカルベニウムイオンを有する化合物を他の電子輸送性材料と混合させることで、その特性を向上させることができる。
他の電子輸送性材料としては、例えばニトロ置換フルオレノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、チオピラジオキサイド誘導体、ジフェノン誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラキオノジメタン誘導体、フルオロニリデンメタン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体及び重合体、キノリン誘導体、トリアゾール誘導体及び重合体、イミダゾール誘導体などの化合物及びこれら誘導体を含有する重合体が挙げられるが、これらに限定されるのものではない。これらの材料は、単独で用いてもよいし、二種類以上混合していてもよい。
陽極４は、通常、表面抵抗１〜５０Ω／□、可視光線透過率８０％以上の透明電極を用いる。例えば、インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）や酸化亜鉛アルミニウムの非晶質又は微結晶透明電極膜、又は低抵抗化のため１０ｎｍ程度の厚さの銀、クロム、銅、又は銀と銅の合金をＩＴＯ、酸化チタン、酸化錫等の非晶質又は微結晶透明電極膜で挟んだ構造の膜を真空蒸着やスパッタリング法等でガラスやプラスチックフィルム等の透明絶縁性の基板１上に形成した透明電極として用いることが望ましい。その他、金やプラチナを薄く蒸着した半透明電極やポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の高分子を被膜した半透明電極とも用いることができる。
発光層２としては、芳香族アミンからなる化合物、レーザー色素誘導体であるクマリン系化合物、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン誘導体、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム金属錯体等が挙げられる。
陰極１としては、仕事関数の小さい金属、合金、電気導電性化合物又はこれらの混合物からなるものが挙げられる。例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｉｎなどが挙げられる。陰極電極は、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成することができる。
実施例、比較例
次に、本発明の比較例、実施例について説明するが、本発明は以下の実施例の記載に限定されるものでない。
比較例１
ＩＴＯ付きガラス基板を中性洗剤により洗浄し、水、アセトン、イソプロパノールの順に超音波洗浄した。イソプロパノールにより煮沸、ＵＶ−オゾン洗浄を行った基板を使用した。次に、有機層と陰極を真空蒸着方法により成膜して素子を作製した。
正孔輸送性材料は、市販のα−ナフチルフェニルジアミン（α−ＮＰＤ：昇華精製品）を用いた。真空蒸着装置の真空度は８×１０^−４Ｐａ以下に保ち、正孔輸送性材料の蒸着速度０．３ｎｍ／Ｓで５０ｎｍの厚さに成膜した。

次に、正孔輸送性層の上に、発光層材料として市販のトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）（昇華精製品）を用いた。真空蒸着装置の真空度は８×１０^−４Ｐａ以下に保ち、発光材料の蒸着速度０．３ｎｍ／Ｓで５０ｎｍの厚さに成膜した。

更に、電子注入層としてリチウムフロライド（ＬｉＦ）を用いた。真空蒸着装置の真空度は８×１０^−４Ｐａ以下に保ち、電子注入材料の蒸着速度０．０１ｎｍ／Ｓで０．５ｎｍの厚さに成膜した。最後に陰極電極としてアルミニウムを用いた。真空蒸着装置の真空度は８×１０^−４Ｐａ以下に保ち、アルミニウムを蒸着速度０．２ｎｍ／Ｓで１００ｎｍ成膜して素子を作製した。この素子特性を表１に示す。
実施例１
正孔注入層３として上記化合物番号Ａ−６を用い、ＩＴＯ基板上へ、以下の条件でスピンコートにより塗布した。
（スピンコート条件）
溶媒；クロロホルム
固形分；０．２質量％
スピナー回転数；３５００ｒｐｍ
スピンコート時間；５ｓｅｃ
塗布後、比較例１と同様な方法で正孔輸送層、発光層、電子注入層及び陰極を成膜し、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。その素子特性を表１に示す。なお、上記Ａ−６の化合物は以下のようにして合成した。
３００ｍｌの三口フラスコに４，４’−ジメトキシトリチルクロリド５ｇ（０．０１４ｍｏｌ東京化成工業社製の試薬）を脱水クロロホルム１５０ｍｌに溶解させた（窒素雰囲気下）。五塩化アンチモン５ｇ（０．０１６８ｍｏｌ）をゆっくり滴下し、室温で３時間反応させた。反応終了後、この溶液をヘキサン１０００ｍｌ中へ滴下し、析出物をろ過により回収し、Ａ−６を８ｇ（０．０１２６ｍｏｌ）得た（収率９０％）。
実施例２
正孔注入層３としてＡ−６を用い、ＩＴＯ基板上へ以下の条件でスピンコートにより塗布した。
（スピンコート条件）
溶媒；プロピレングリコールモノメチルエーテル
固形分；０．２質量％
スピナー回転数；３５００ｒｐｍ
スピンコート時間；５ｓｅｃ
塗布後、比較例１と同様な方法で正孔輸送層、発光層、電子注入層及び陰極を成膜し、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。その素子特性は実施例１と同様であった。
比較例２
正孔注入層３として下式で表されるトリフェニルアミン含有ポリエーテル（Ｍｗ＝２９０００）をＩＴＯガラス基板上へ以下の条件でスピンコートにより塗布した。

この化合物の合成は、例えば城戸らの方法（ＰｏｌｙｍｅｒｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，７巻，３１頁，１９９６年；特開平９−１８８７５６号公報に開示されている経路）により合成した。
（スピンコート条件）
溶媒；クロロホルム
濃度；０．０１ｇ／ｍｌ
スピナー回転数；３１００ｒｐｍ
スピンコート時間；５ｓｅｃ
塗布後、比較例１と同様な方法で正孔輸送層、発光層、電子注入層及び陰極を成膜して、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。その素子特性を表１に示す。
実施例３
正孔注入層３として比較例２で用いたトリフェニルアミン含有ポリエーテルへ実施例１に記載の方法で得たＡ−６を３０質量％含有させた材料をＩＴＯガラス基板上へ、比較例１と同じ条件でスピンコートにより塗布した。
塗布後、比較例１と同様な方法で正孔輸送層、電子輸送性発光層、電子注入層及び陰極を成膜して、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。その素子特性を表１に示す。
実施例４
正孔注入層３として下記式で表されるトリフェニルアミン含有ポリエーテル（Ｍｗ＝１２０００）へＡ−６を３０質量％含有させた材料をＩＴＯガラス基板上へ比較例１と同じ条件でスピンコートにより塗布した。このトリフェニルアミン含有ポリエーテルの合成は、先に記した城戸らの方法によった。

塗布後、比較例１と同様な方法で正孔輸送層、電子輸送性発光層、電子注入層及び陰極を成膜して、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。その素子特性を表１に示す。
比較例３
正孔注入層３として下記式で表されるポリビニルカルバゾール（関東化学社製の試薬）をＩＴＯガラス基板上へ比較例１と同じ条件でスピンコートにより塗布した。

塗布後、比較例１と同様な方法で正孔輸送層、電子輸送性発光層、電子注入層及び陰極を成膜して、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。その素子特性を表１に示す。
比較例４
正孔注入層３として比較例３で使用したポリビニルカルバゾールへ、特開平１１−２８３７５０号公報に記載の下記式で表される化合物を５質量％含有させ成膜しようとしたが、添加した直後にポリマーがゲル化してしまい成膜できなかった。

実施例５
正孔注入層３として比較例３で用いたポリビニルカルバゾールへＡ−６を５質量％含有させた材料をＩＴＯガラス基板上へ、比較例１と同じ条件でスピンコートにより塗布した。
塗布後、比較例１と同様な方法で正孔輸送層、電子輸送性発光層、電子注入層及び陰極を成膜して、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。その素子特性を表１に示す。
実施例６〜８
正孔注入層３として比較例２で用いたトリフェニルアミン含有ポリエーテルへＡ−５、Ａ−７及びＡ−８をそれぞれ５質量％含有させた材料をＩＴＯガラス基板上へ、比較例１と同じ条件でスピンコートにより塗布した。
塗布後、比較例１と同様な方法で正孔輸送層、電子輸送性発光層、電子注入層及び陰極を成膜し、有機エレクトロルミネッセンス素子を３種類作製した。その素子特性を表１に示す。
なお、Ａ−５、Ａ−７及びＡ−８の合成方法は実施例１と同様の方法で合成した。

産業上の利用可能性
本発明によれば、低電圧化、高輝度化、長寿命化及び無欠陥化を図ることのできる有機エレクトロルミネッセンス素子が容易に得られる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば表示機器などのディスプレイなどとして好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す模式的な断面図である。
第２図は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の例を示す模式的な断面図である。
第３図は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の別の例を示す模式的な断面図である。
第４図は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の別の例を示す模式的な断面図である。
第５図は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の別の例を示す模式的な断面図である。

Claims

一対の電極間に、一層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光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、カルベニウムイオンを有する化合物を含有する層を少なくとも一層有す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。
カルベニウムイオンを有する化合物が、下記の式（１）

（式中、Ａｒ^１〜Ａｒ^３は、同一でも各々異なってもよい置換又は無置換の芳香族基又はＡｒ^１〜Ａｒ^３の少なくとも一つは式（２）

で表される１価の置換基であり、Ａｒ^４〜Ａｒ^６は、Ａｒ^１〜Ａｒ^３と同一、又は、Ａｒ^４〜Ａｒ^６は、Ａｒ^１〜Ａｒ^３と各々異なってもよい置換又は無置換の芳香族基であり、Ｙは、単結合、−Ｏ−、又は炭素数１〜６のアルキレン基、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、９Ｈ−フルオレニレン基又は９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレニレン基より選ばれる２価の有機基であり、Ｒ⁻はアニオン種を示す。）
で表される構造を有する化合物である請求の範囲第１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
カルベニウムイオンを有する化合物を含有する層が正孔輸送層である請求の範囲第１項又は第２項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
カルベニウムイオンを有する化合物を含有する層が正孔注入層である請求の範囲第１項又は第２項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
カルベニウムイオンを有する化合物を含有する層が電子輸送層である請求の範囲第１項又は第２項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
カルベニウムイオンを有する化合物を含有する層が電子注入層である請求の範囲第１項又は第２項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
請求の範囲第１項又は第２項記載のカルベニウムイオンを有する化合物を含有することを特徴とする電荷輸送性材料。
請求の範囲第１項又は第２項記載のカルベニウムイオンを有する化合物を含有することを特徴とする正孔輸送性材料。
請求の範囲第１項又は第２項記載のカルベニウムイオンを有する化合物を含有することを特徴とする正孔注入材料。
請求の範囲第１項又は第２項記載のカルベニウムイオンを有する化合物を含有することを特徴とする電子輸送性材料。
請求の範囲第１項又は第２項記載のカルベニウムイオンを有する化合物を含有することを特徴とする電子注入材料。