JPH07242871A - 電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 素子の発光性能が長時間にわたって持続する
耐久性に優れた電界発光素子を得ること。 【構成】 陽極および陰極とこれらの間に狭持された単
層または複数層の有機化合物層より構成される電界発光
素子において、前記単層有機化合物層または複数層の有
機化合物層のうちの少なくとも一層が一般式（Ｉ）で表
されるカーボネート基を有するジアミン化合物を構成成
分とする電界発光素子。 ［Ｒ^１，Ｒ^２はＨ、アルキル基、アリール基等、Ｙはア
リレン基等、Ｘはアルキレン基、ジアルキレンエーテル
基、アリレン基等、ｍは０もしくは１、ｎは０〜６］

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発光性物質からなる発光
層を有し、電界を印加することにより電気エネルギーを
直接光エネルギーに変換でき、従来の白熱灯、蛍光灯あ
るいは発光ダイオード等とは異なり、低消費電力発光
体、微小体積発光体、軽量発光体あるいは大面積の面状
発光体の実現を可能にする電界発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロルミネッセンス（以下ＥＬ）
現象は古くから知られており、ディスプレイデバイスの
実現のために活発な研究が行われてきた。当初から有機
材料のＥＬ現象についても知られており、多色発光素子
等への応用は示唆されていたが、ＺｎＳ等の無機材料系
を用いたＡＣ駆動の電界発光素子に比べ性能は著しく劣
っており、先に実用化されたのは無機ＥＬ素子であっ
た。しかし、その後の薄膜化技術の進歩に伴い低電圧の
ＤＣ駆動で高輝度発光が可能な有機薄膜ＥＬ素子が開発
され、次世代のディスプレイデバイスとして注目されて
いる。上記有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に発光層
や電荷輸送層等の有機化合物層が狭持された構造を有し
ており、陽極から注入されたホールと陰極から注入され
た電子とが発光層中において再結合することによって励
起子が生じ、この励起子が放射失活する過程で発光層の
蛍光と同一波長の光が放たれる。

【０００３】有機ＥＬ素子の有機化合物層の構造として
は、これまでに２層構造として、ホール注入電極と電子
注入電極の間にホール輸送層と発光層が形成されたＳＨ
−Ａ構造（特開昭５９−１９４３９３号公報、Appl.Phy
s.Lett.５１，９１３（１９８７））、およびホール注
入電極と電子注入電極の間に発光層と電子輸送層とが形
成されたＳＨ−Ｂ構造（USP ５，０８５，９４７、特開
平２−２５０９２号公報、Appl.Phys.Lett.５５，１４
８９（１９８９））が、また、３層構造として、ホール
注入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と発光層
と電子輸送層とが形成されたＤＨ構造（Appl.Phys.Let
t.５７，５３１（１９９０））の素子構造が報告されて
いる。

【０００４】上記ホール輸送層、発光層、電子輸送層に
は、現在までにさまざまな有機化合物が用いられてい
る。例えば、ホール輸送層材料としては芳香族３級アミ
ンが、発光層材料としてはアルミニウムトリスオキシン
（特開昭５９−１９４３９３、特開昭６３−２９５６９
５号公報）、スチリルアミン誘導体、スチリルベンゼン
誘導体（特開平２−２０９９８８）等が、また、電子輸
送層材料としてはオキサジアゾール誘導体（日本化学会
誌No.１１．ｐ１５４０（１９９１））等が報告されて
いる。

【０００５】一方、陽極としては、ＡｕやＩＴＯ（ｉｎ
ｄｉｕｍｕ−ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ）等のような仕事関数
の大きな電極材料が用いられ、陰極としては、Ｃａ、Ｍ
ｇ、Ａｌ等およびそれらの合金等の仕事関数の小さな電
極材料が用いられている。現在に至るまでに多くの有機
材料の探索や寿命の改善が検討されており、初期的には
実用化に耐えうる特性が得られているものの、連続駆動
を行った場合、急激な発光輝度の低下と駆動電圧の上昇
を引き起こし、素子の耐久性に大きな課題を残してい
る。さらに発光波長の制御や高輝度化、高効率化等、多
くの問題を抱えているのが実情である。実用化するため
には劣化機構の解明やその対策、あるいは発光波長の制
御の実現とともに、更なる高発光輝度、高耐久性を有す
る新規な発光材料の開発が必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の実情に鑑みてなされたもので、その目的は素子の発光
性能が長時間にわたって持続する耐久性の優れた電界発
光素子を得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、陽極お
よび陰極とこれらの間に狭持された単層または複数層の
有機化合物層より構成される電界発光素子において、前
記単層有機化合物層または複数層の有機化合物層のうち
の少なくとも一層が下記一般式（Ｉ）で表されるカーボ
ネート基を有するジアミン化合物を構成成分とする電界
発光素子が提供される。また、本発明によれば、陽極と
陰極との間に複数層の有機化合物層が狭持され、該有機
化合物層のうちの少なくとも一層がホール輸送層から構
成された電界発光素子において、該ホール輸送層が下記
一般式（Ｉ）で表されるカーボネート基を有するジアミ
ン化合物を構成成分とする電界発光素子が提供される。
さらに、陽極と陰極との間に単層または複数層の有機化
合物層が狭持され、該単層有機化合物層または該複数層
の有機化合物層のうちの少なくとも一層が発光層から構
成された電界発光素子において、該発光層が下記一般式
（Ｉ）で表されるカーボネート基を有するジアミン化合
物を構成成分とする電界発光素子が提供される。

【化１】 〔式中、Ｒ¹，Ｒ²は水素原子、置換もしくは無置換のア
ルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表わし、
Ｒ¹，Ｒ²はＮと共合して環を形成してもよい。Ｙは置換
もしくは無置換のアリレン基又は次式

【化２】 （式中、Ａｒ¹，Ａｒ²は置換もしくは無置換のアリレン
基を表わし、Ｒ³，Ｒ⁴は水素原子、置換もしくは無置換
のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表わ
し、ｌは１もしくは２の整数を表わす。）からなる群よ
り選ばれ、Ｒ¹とＹは夫々共同で環を形成してもよい。
Ｘは置換もしくは無置換のアルキレン基、ジアルキレン
エーテル基、置換もしくは無置換のアリレン基、又は次
式（Ｉ−３） −Ａｒ³−Ｚ−Ａｒ⁴− （式中、Ａｒ³，Ａｒ⁴は置換も
しくは無置換のアリレン基を表わし、Ｚは置換もしくは
無置換のアルキレン基、ジアルキレンエーテル基、置換
もしくは無置換のシクロアルキリデン基、酸素原子、イ
オウ原子、ビニレン基を表わす。）を表わす。ｍは０も
しくは１、ｎは０〜６の整数を表わす。〕

【０００８】上記本発明における有機化合物層の構成に
は、一層以上のホール輸送層と一層以上の発光層よりな
る構成、もしくは一層以上のホール輸送層、一層以上の
発光層および一層以上の電子輸送層よりなる構成、もし
くは一層以上の発光層と一層以上の電子輸送層よりなる
構成の電界発光素子、あるいは発光層単独で構成された
有機単層素子構造のものが含まれる。

【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。本発明は
上記のとおり陽極と陰極との間に狭持された有機化合物
層の少なくとも一層が特定のジアミン化合物を構成成分
とする層を有する電界発光素子が、上記課題に対して有
効であることを見出したものである。該化合物は、例え
ば下記一般式（ＩＩ）（化３）

【化３】 で表わされるヒドロキシ化合物と一般式（ＩＩＩ）（化
４）

【化４】 で表わされるビス（クロロホルメート）化合物とを反応
させることにより製造される。

【００１０】一般式（Ｉ）で表わされるカーボネート基
を有するジアミン化合物を更に詳しく説明する。一般式
（Ｉ）で表わされるカーボネート基を有するジアミン化
合物において、Ｒ¹〜Ｒ⁴，Ａｒ¹〜Ａｒ⁴，Ｘ，Ｙ，Ｚの
具体例として、もしくはそれらの置換基として以下のも
のを挙げることができる。 （１）水素原子（−Ｈ） （２）ハロゲン原子（−Ｘ）フッ素、塩素、臭素、ヨウ
素が挙げられる。 （３）シアノ基（−ＣＮ） （４）ニトロ基（−ＮＯ₂） （５）ヒドロキシ基（−ＯＨ） （６）アルキル基（−Ｒ⁵）、Ｃ₁〜Ｃ₁₂とりわけＣ₁〜
Ｃ₉、さらに好ましくはＣ₁〜Ｃ₄の直鎖または分岐鎖の
アルキル基であり、これらのアルキル基はさらにフッ素
原子、水酸基、シアノ基、Ｃ₁〜Ｃ₄のアルコキシ基、フ
ェニル基又はハロゲン原子、Ｃ₁〜Ｃ₄のアルキル基もし
くはＣ₁〜Ｃ₄のアルコキシ基で、置換されたフェニル基
を含有してもよい。具体的には、メチル基、エチル基、
ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−
ブチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、トリフルオロ
メチル基、２−フェニルエチル基、２−ヒドロキシエチ
ル基、２−シアノエチル基、２−エトキシエチル基、２
−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル
基、４−メチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、
４−フェニルベンジル基等が挙げられる。 （７）アルコキシ基（−ＯＲ⁵）：Ｒ⁵は（６）で定義し
たアルキル基を表わす。具体的には、メトキシ基、エト
キシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｔ−ブ
トキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｉ−ブト
キシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、２−シアノエトキ
シ基、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ
基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。 （８）アルキルチオ基（−ＳＲ⁵）：Ｒ⁵は（６）で定義
したアルキル基を表わす。具体的には、メチルチオ基、
エチルチオ基、ベンジルチオ基、ヒドロキシエチルチオ
基等が挙げられる。 （９）アルキレン基（−Ｒ⁶−）：−Ｒ⁶−は（６）で定
義したアルキル基から誘導される２価基を表わす。具体
的にはメチレン基、エチレン基、１，３−プロピレン
基、１，４−ブチレン基、２−メチル−１，３−プロピ
レン基、ジフルオロメチレン基、ヒドロキシエチレン
基、シアノエチレン基、メトキシエチレン基、フェニル
メチレン基、４−メチルフェニルメチレン基、２，２−
プロピレン基、２，２−ブチレン基、ジフェニルメチレ
ン基等を挙げることができる。 （１０）ジアルキレンエーテル基（−Ｒ⁷−Ｏ−Ｒ
⁸−）：Ｒ⁷，Ｒ⁸は（９）で定義したアルキレン基を表
わす。具体的にはジメチレンエーテル基、ジエチレンエ
ーテル基、メチレン エチレンエーテル基等が挙げられ
る。 （１１）シクロアルキリデン基（下記化５で表わされる
基）：

【化５】 具体的には１，１−シクロペンチリデン基、１，１−シ
クロヘキシリデン基、１，１−シクロオクチリデン基を
挙げることができる。 （１２）アリール基（−Ａｒ⁵）：炭素環式芳香族基も
しくは複素環式芳香族基を表わし、具体的には、フェニ
ル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、ビフェニレニル基、ａｓ−インダセニル基、
フルオレニル基、ｓ−インダセニル基、アセナフチレニ
ル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレ
ニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオラン
テニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレ
ニル基、トリフェニルレニル基、ピレニル基、クリセニ
ル基、及びナフタセニル基、ピリジル基、ピリミジル
基、ピラジニル基、トリアジニル基、フリル基、ピロリ
ル基、チエニル基、キノリル基、クマリニル基、ベンゾ
フラニル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズオキサゾリ
ル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ジベン
ゾチオニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピラゾ
リル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサ
ゾリル基、チアゾリル基、インダゾリル基、ベンゾチア
ゾリル基、ピリダジニル基、シンノリニル基、キナゾリ
ニル基、キノキサリル基、フタラジニル基、フタラジン
ジオニル基、クロモニル基、ナフトラクトニル基、キノ
ロニル基、ｏ−スルホ安息香酸イミジル基、マレイン酸
イミジル基、ナフタリジニル基、ベンズイミダゾロニル
基、ベンズオキサゾロニル基、ベンゾチアゾロニル基、
ベンゾチアゾチオニル基、キナゾロニル基、キノキサロ
ニル基、フタラゾニル基、ジオキソピリミジニル基、ピ
リドニル基、イソキノロニル基、イソキノリル基、イソ
チアゾリル基、ベンズイソオキサゾリル基、ベンズイソ
チアゾリル基、インダゾロニル基、アクリジニル基、ア
クリドニル基、キナゾリンジオニル基、キノキサリンジ
オニル基、ベンゾオキサジンジオニル基、ベンゾオキサ
ジニル基、ナフタルイミジル基が挙げられる。またこれ
らアリール基は（２）〜（８）で示した置換基を有して
もよい。 （１３）アリールオキシ基（−ＯＡｒ⁵）：Ａｒ⁵は（１
２）で定義したアリール基を表わす。具体的にはフェノ
キシ基、４−メチルフェノキシ基、ナフトキシ基等を挙
げることができる。 （１４）アリールチオ基（−ＳＡｒ⁵）：Ａｒ⁵は（１
２）で定義したアリール基を表わす。具体的にはフェニ
ルチオ基、ナフチルチル基等を挙げることができる。 （１５）アリーレン基（−Ａｒ⁶−）：−Ａｒ⁶−は（１
２）で定義したアリール基から誘導される２価基を表わ
す。具体的にはフェニレン基、ビフェニリレン基、ピレ
ニリレン基、Ｎ−エチルカルバゾリレン基等を挙げるこ
とができる。 （１６）アミノ基（−Ｎ（Ｒ⁹）（Ｒ¹⁰））：Ｒ⁹、Ｒ¹⁰
は各々独立に水素原子、（６）で定義したアルキル基、
（１２）で定義したアリール基を表わし、共同で環を形
成してもよい。具体的にはアミノ基、ジエチルアミノ
基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフ
ェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリール）アミノ
基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ
基、ユロリジル基等が挙げられる。 （１７）ビニル基（下記化６もしくは化７で表わされる
基）

【化６】

【化７】 （式中、Ｒ¹¹，Ｒ¹²は（１）〜（５），（１２）〜（１
４）で、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴は（９）、（１０）、（１５）で定
義した置換基を表わし、ｊは０もしくは１の整数を、Ｗ
は酸素原子、イオウ原子、ビニレン基又はアルキレン基
を表わす。） 具体的には、スチリル基、４−メチルスチリル基、β−
メチルスチリル基、４−クロロスチリル基、β−フェニ
ルスチリル基、β−（４−メチルフェニル）スチリル
基、４−フェニル−１，３−ブタジェニル基等を挙げる
ことができる。

【００１１】以下に、本発明で用いるカーボネート基を
有するジアミン化合物の原料であるヒドロキシ化合物及
びビス（クロロホルメート）化合物の代表的な具体例を
表１、表２、表３に示す。

【００１２】

【表１−（１）】

【００１３】

【表１−（２）】

【００１４】

【表１−（３）】

【００１５】

【表１−（４）】

【００１６】

【表１−（５）】

【００１７】

【表２−（１）】

【００１８】

【表３−（１）】

【００１９】

【表３−（２）】

【００２０】

【表３−（３）】

【００２１】

【表３−（４）】

【００２２】本発明で用いられるカーボネート基を有す
るジアミン化合物の原料の代表的な具体例を上記した
が、駆動電圧が低く、高耐久性を有する電界発光素子を
実現するためには、素子を構成する有機化合物の結晶化
を抑制すること、隣接する他の有機化合物層と分子間錯
体を形成しないこと、ダークスポットを形成しないこと
等が効果的であると考えられる。本ジアミン化合物の中
では、Ｘで示される２価基の連結基は、アリレーン基よ
りもアルキレン基もしくは前記構造式（Ｉ−３）におい
てＺがアルキレン基である化合物の方が好ましい。ま
た、Ｒ¹およびＲ²で示されるアリール基は無置換よりも
アルキル基等で置換されていた方が好ましく、さらに、
Ｒ¹およびＲ²のいずれか、もしくは両方がピレニル基等
のような縮合多環芳香族基やアミノ基を有していた方が
好ましい。

【００２３】本発明の電界発光素子は、ＩＴＯガラス等
の陽極が接着された透明基板上に有機化合物層、陰極が
順に積層された構造をとっており、本発明で使用される
カーボネート基を有するジアミン化合物は、有機化合物
層を構成する発光材料およびホール輸送材料として有用
である。また、これらの化合物はカーボネート基を有し
ているため、従来の発光材料や電荷輸送材料に比べ親水
性に優れている。ＩＴＯガラスは洗浄および乾燥後に用
いられるが、大気中に触れるため微量な水が付着してい
る。特に、ホール輸送層材料およびホール輸送層性発光
材料を用いる場合、ＩＴＯガラス上に直接積層されるた
め、疎水性の有機化合物層に対してＩＴＯガラス上の水
分が接着性に大きな影響を及ぼす。この電極と有機化合
物との接着性の低下は、ホールの注入効率の低下を引き
起こすとともに界面の剥離を誘発し、さらには素子寿命
の低下を一層早めることになる。本発明で使用されるカ
ーボネート基を有するジアミン化合物は、従来の発光材
料やホール輸送材料に比べ親水性に優れているためＩＴ
Ｏガラスとの接着性が向上し、より経時的劣化の少ない
素子を作製することができる。

【００２４】本発明における電界発光素子を構成する有
機化合物層は、以上で説明した発光層および電荷輸送層
等に用いられる各有機化合物を真空蒸着法、溶液塗布法
等により薄膜化し、さらに順次積層することによって形
成される。この際の有機化合物層全体の層厚は、２μｍ
より小さい厚み、より好ましくは０．０１μｍ〜０．５
μｍである。本発明における電界発光素子は上記のよう
に形成された有機化合物層を陽極と陰極との間に直接ま
たは間接的に狭持することにより形成される。また、電
極からの電荷注入効率を向上させるために電極と電荷輸
送層との間に一層以上の電極注入層を別に設けることも
可能である。

【００２５】さらに、上記の電界発光素子において、発
光波長の制御や発光効率の増大等を実現するために有機
化合物層を構成する発光層に種々の添加剤を一種または
複数種ドーピングすることが可能である。ドーピングに
用いるドーパントとしては、溶液状態において強い蛍光
強度を有し、発光層材料と分子間錯体を形成しない材料
が好ましい。また、発光層内におけるドーパント濃度と
しては、０．０１ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％程度が好まし
い。

【００２６】本発明の有機電界発光素子は、発光層に電
気的にバイアスを印加し発光させるものであるが、わず
かなピンホールによって短絡を起こし、素子として機能
しなくなる場合もあるので、有機化合物層の形成には皮
膜形成性に優れた化合物を併用することが望ましい。こ
のような皮膜形成性に優れた化合物とポリマー結合剤と
を組み合わせて発光層を形成することもできる。この場
合に使用できるポリマー結合剤としては、ポリスチレ
ン、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ル、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレー
ト、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド等を
挙げることができる。

【００２７】陽極材料としては、ニッケル、金、白金、
パラジウムやこれらの合金あるいは酸化スズ（Ｓｎ
Ｏ₂）、酸化スズ−インジウム（ＩＴＯ）、ヨウ化銅な
どの仕事関数の大きな金属やそれらの合金、化合物、さ
らにはポリ（３−メチルチオフェン）等のポリアルキル
チオフェンやポリピロール、ポリアリーレンビニレン等
の導電性ポリマーなどを用いることができる。金属と導
電性ポリマーの積層体としてもよい。一方、陰極材料と
しては、仕事関数の小さな銀、スズ、鉛、カルシウム、
マグネシウム、マンガン、インジウム、アルミニウム、
あるいはこれらの合金が用いっれる。陽極および陰極と
して用いる材料のうち少なくとも一方は、素子の発光波
長領域において十分透明であることが望ましい。具体的
には８０％以上の光透過率を有することが望ましい。

【００２８】本発明の電界発光素子は、以上の陽極、各
有機化合物層および陰極をガラス、プラスチックフィル
ム等の透明基板上に順次積層させて素子として構成され
るが、素子の安定性の向上、特に大気中の水分、酸素に
対する保護のために、別に保護層を設けたり、素子全体
をセル中にいれ、シリコンオイルや乾燥剤等を封入もし
くは真空セル中に封入してもよい。

【００２９】図１〜図７に本発明による電界発光素子の
代表的な構成例を示す。図１〜図７においては、１は基
板、２、４は電極、３ａは発光層、３ｂは電子輸送層、
３ｃはホール輸送層である。図１は、基板１上に電極２
を設け、電極２上に発光層３ａを単独で設け、その上に
電極を設けた構成のものである。図２は、図１において
電極２と発光層３ａの間にホール輸送層３ｃを設けたも
のである。図３は、図１において発光層３ａと電極４の
間に電子輸送層３ｂを設けたものである。図４は、図３
において電極２と発光層３ａとの間にホール輸送層３ｃ
を設けた構成のものである。

【００３０】以上代表的な構成例について図示したが、
これらは最も基本的な構成例であり、さらに、電荷輸送
性を向上させるための層等が各所に挿入されていてもよ
い。例えば、図５は、図２においてホール輸送層３ｃが
少なくとも２層以上の層からなる場合であり、図６は、
図３において電子輸送層３ｂが少なくとも２層以上の層
からなる場合である。また、図７は、図４において、ホ
ール輸送層と電子輸送層のいずれかもしくは両層が少な
くとも２層以上の層からなる場合である。

【００３１】また、発光層が複数層存在するようなタン
デム型積層構成をとる場合にも適用される。

【００３２】また、本発明における電界発光素子は、透
明陽極を透明基板上に形成し、図１〜図７に示すような
構成にすることが望ましいが、場合によってはその逆構
成をとってもよい。本発明の中で組み合わせて使用され
る各種材料についてはホール輸送性、電子輸送性、発光
性等の機能を有する物であれば、いずれの物も使用でき
るが、例えば以下に示す従来公知の物が使用できる。

【００３３】発光層材料としては、固体において強い蛍
光を有し５０ｎｍ以下の薄膜において緻密な膜を形成す
る物質が好ましい。これまで有機ＥＬ素子の発光層に用
いられてきた従来公知の材料は、すべて本発明のＥＬ素
子に適用することができる。金属キレート化オキシノイ
ド化合物（８−ヒドロキシキノリン金属錯体、特開昭５
９−１９４３９３、特開昭６３−２９５６９５号公
報）、１，４−ジフェルブタジエンおよびテトラフェニ
ルブタジエンのようなブタジエン誘導体、クマリン誘導
体、ベンズオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導
体、オキサゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、スチ
リルアミン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体（特開
平２−２４７２７７号公報）、トリスチリルベンゼン誘
導体（特開平３−２９６５９５号公報）、ビススチリル
アントラセン誘導体（特開平３−１６３１８６号公
報）、ペリノン誘導体、アミノピレン誘導体等は優れた
発光層材料である。

【００３４】ホール輸送層材料としては、これまでホー
ル輸送層材料として従来公知の材料をすべて利用するこ
とができるが、好ましくは、少なくとも２つの芳香族３
級アミンを含み、好ましくは、芳香族３級アミンがモノ
アリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミ
ンである。代表的な有用な芳香族３級アミンとして、Ｕ
ＳＰ ４，１７５，９６０、ＵＳＰ ４，５３９，５０
７、特開昭６３−２６４６９２号公報によって開示され
ている化合物を利用することができる。また、ＵＳＰ
４，７２０，４３２に開示されているポルフィリン誘導
体（フタロシアニン類）も有用な化合物である。表４に
有用なホール輸送層材料の具体例を示す。

【００３５】

【表４】

【００３６】電子輸送層材料としては、これまで電子輸
送層材料として使用されてきた従来公知の材料をすべて
利用することができる。一つの好ましい電子輸送材料
は、電子輸送能の発現ユニットであるオキサジアゾール
環を少なくとも一つ以上含む化合物である。代表的な有
用なオキサジアゾール化合物は、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．５５，１４８９（１９８９）および日本化学
会誌１５４０（１９９１）に開示されている。さらに、
本発明の積層電界発光素子の電子輸送層に使用するため
に好ましい有機物質は、８−ヒドロキシキノリンのキレ
ートを含めた金属キレート化オキシノイド化合物であ
る。さらに他の好ましい電子輸送層材料としては、１，
４−ジフェルブタジエンおよびテトラフェニルブタジエ
ンのようなブタジエン誘導体、クマリン誘導体、ビスス
チリルベンゼン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導
体、ベンズオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導
体、オキサゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ナフ
タルイミド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド
誘導体キナクリドン誘導体等を挙げることができる。表
５に具体的化合物を記す。

【００３７】

【表５】

【００３８】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。実施
例においてカーボネート基を有するジアミン化合物の化
合物Ｎｏ．は、その原料であるヒドロキシ化合物Ｎｏ．
とビス（クロロホルメート）化合物Ｎｏ．との組合せで
表わす。

【００３９】実施例１ 表面抵抗２０Ω／□の酸化スズ−インジウム（ＩＴＯ）
陽極を有するガラス基板上に前記表１〜３中の化合物Ｎ
ｏ．２２−１１で示されるカーボネート基を有するジア
ミン化合物よりなる厚さ５０ｎｍのホール輸送層、前記
表５中のＥＴＬ−６に示されるＡｌｑ₃よりなる厚さ５
０ｎｍの電子輸送性発光層、原子比１０：１のＭｇＡｇ
合金よりなる厚さ２００ｎｍの陰極を真空蒸着により積
層して図２に示すような電界発光素子を作製した。蒸着
時の真空度は約０．７×１０^-6ｔｏｒｒであり、基板温
度は室温である。このようにして作製した素子の陽極お
よび陰極にリード線を介して直流電源を接続し電圧を印
加したところ、２０Ｖ以下の駆動電圧において明瞭な緑
色の発光が長時間にわたって確認され、経時的な膜質の
劣化はほとんど認められず、耐久性に優れた素子であっ
た。また、この素子は６ヶ月室温保存後においても膜質
の劣化はほとんど見られず明瞭な発光が認められた。

【００４０】実施例２〜３ 前記表１〜３中の化合物Ｎｏ．５８−１１、Ｎｏ．１−
１１で示されるカーボネート基を有するジアミン化合物
をホール輸送層に用いた以外は実施例１と同様にして図
２に示すような電界発光素子を作製した。これらの素子
を駆動させた時の発光色を、以下の表６に示す。これら
の素子は経時的な膜質の劣化はほとんど認められず、耐
久性に優れた素子であった。また、この素子は６ヶ月室
温保存後においても膜質の劣化はほとんど見られず明瞭
な発光が認められた。

【表６】

【００４１】実施例４ 表面抵抗２０Ω／□の酸化スズ−インジウム（ＩＴＯ）
陽極を有するガラス基板上に前記表１〜３中の化合物Ｎ
ｏ．５−１１で示されるカーボネート基を有するジアミ
ン化合物よりなる厚さ２５ｎｍのホール注入層、前記表
４中のＨＴＬ−１で示されるトリフェニルアミン誘導体
よりなる厚さ２５ｎｍのホール輸送層、前記表５中のＥ
ＴＬ−６に示されるＡｌｑ₃よりなる厚さ５０ｎｍの電
子輸送性発光層、原子比１０：１のＭｇＡｇ合金よりな
る厚さ２００ｎｍの陰極を真空蒸着により順次積層して
図５に示すような電界発光素子を作製した。蒸着時の真
空度は約０．７×１０^-6ｔｏｒｒであり、基板温度は室
温である。このようにして作製した素子の陽極および陰
極にリード線を介して直流電源を接続し電圧を印加した
ところ、２０Ｖ以下の駆動電圧において明瞭な緑色の発
光が長時間にわたって確認され、経時的な膜質の劣化は
ほとんど認められず、耐久性に優れた素子であった。ま
た、この素子は６ヶ月室温保存後においても膜質の劣化
はほとんど見られず明瞭な発光が認められた。

【００４２】実施例５ 表１〜３中の化合物Ｎｏ．４−１１で示されるカーボネ
ート基を有するジアミン化合物をホール輸送層に用いた
以外は実施例４と同様にして図５に示すような電界発光
素子を作製した。これらの素子を駆動させたところ、２
０Ｖ以下の駆動電圧において明瞭な緑色の発光が長時間
にわたって確認され、経時的な膜質の劣化はほとんど認
められず、耐久性に優れた素子であった。また、この素
子は６ヶ月室温保存後においても膜質の劣化はほとんど
見られず明瞭な発光が認められた。

【００４３】実施例６ 表面抵抗２０Ω／□の酸化スズ−インジウム（ＩＴＯ）
陽極を有するガラス基板上に前記表４中のＨＴＬ−１で
示されるトリフェニルアミン誘導体よりなる厚さ４０ｎ
ｍのホール輸送層、前記表１〜３中の化合物Ｎｏ．７−
１１で示されるカーボネート基を有するジアミン化合物
よりなる厚さ１５ｎｍの発光層、前記表５中のＥＴＬ−
１に示されるオキサジアゾール誘導体よりなる厚さ２０
ｎｍの電子輸送層、前記表５中のＥＴＬ−６に示される
Ａｌｑ₃よりなる厚さ５０ｎｍの電子注入層、原子比１
０：１のＭｇＡｇ合金よりなる厚さ２００ｎｍの陰極を
順次真空蒸着により積層して図７に示すような電界発光
素子を作製した。蒸着時の真空度は約０．７×１０^-6ｔ
ｏｒｒであり、基板温度は室温である。このようにして
作製した素子の陽極および陰極にリード線を介して直流
電源を接続し電圧印加したところ、２０Ｖ以下の駆動電
圧において明瞭な緑色の発光が長時間にわたって確認さ
れ、経時的な膜質の劣化はほとんど認められず、耐久性
に優れた素子であった。また、この素子は６ヶ月室温保
存後においても膜質の劣化はほとんど見られず明瞭な発
光が認められた。

【００４４】実施例７〜８ 前記表１〜３中の化合物Ｎｏ．９−１１、Ｎｏ．５−１
１で示されるカーボネート基を有するジアミン化合物を
発光層に用いた以外は実施例６と同様にして図７に示す
ような電界発光素子を作製した。これらの素子を駆動さ
せた時の発光色は次の表７に示す。これらの素子は経時
的な膜質の劣化はほとんど認められず、耐久性に優れた
素子であった。また、この素子は６ヶ月室温保存後にお
いても膜質の劣化はほとんど見られず明瞭な発光が認め
られた。

【表７】

【００４５】比較例１ ホール輸送層に下記構造式で示される有機化合物を用い
た以外は実施例１と同様にして図２に示すような電界発
光素子を作製した。これらの素子を同様に発光させたと
ころ緑色の発光が認められた。しかし、駆動後、数時間
で発光は非常に弱くなり、耐久性は低い素子であった。

【化８】

【００４６】比較例２ 発光層に下記構造式で示される有機化合物を用いた以外
は実施例６と同様にして図７に示すような電界発光素子
を作製した。これらの素子を同様に発光させたところ緑
色の発光が認められた。しかし、駆動後、数時間で発光
は非常に弱くなり、耐久性は低い素子であった。

【化９】

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明の電界発光素子
は、陽極と陰極との間に狭持される有機化合物層の構成
材料として、殊に、ホール輸送層材料として、あるいは
発光層材料として、一般式（Ｉ）で表されるカーボネー
ト基を有するジアミン化合物を用いることにより、低い
駆動電圧で輝度の高い発光を長時間にわたって得ること
ができ、耐久性に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる電界発光素子の構成を示す断
面図である。

【図２】本発明にかかわる電界発光素子の別の構成を示
す断面図である。

【図３】本発明にかかわる電界発光素子の別の構成を示
す断面図である。

【図４】本発明にかかわる電界発光素子の別の構成を示
す断面図である。

【図５】本発明にかかわる電界発光素子の別の構成を示
す断面図である。

【図６】本発明にかかわる電界発光素子の別の構成を示
す断面図である。

【図７】本発明にかかわる電界発光素子の別の構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１…基板、２、４…電極、３ａ…発光層、３ｂ…電子輸
送層、３ｃ…ホール輸送層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 千波矢 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 左近 洋太 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極および陰極とこれらの間に狭持され
   た単層または複数層の有機化合物層より構成される電界
   発光素子において、前記単層有機化合物層または複数層
   の有機化合物層のうちの少なくとも一層が下記一般式
   （Ｉ）で表されるカーボネート基を有するジアミン化合
   物を構成成分とする電界発光素子。 【化１】 〔式中、Ｒ¹，Ｒ²は水素原子、置換もしくは無置換のア
   ルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表わし、
   Ｒ¹，Ｒ²はＮと共合して環を形成してもよい。Ｙは置換
   もしくは無置換のアリレン基又は次式 【化２】 （式中、Ａｒ¹，Ａｒ²は置換もしくは無置換のアリレン
   基を表わし、Ｒ³，Ｒ⁴は水素原子、置換もしくは無置換
   のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表わ
   し、ｌは１もしくは２の整数を表わす。）からなる群よ
   り選ばれ、Ｒ¹とＹは夫々共同で環を形成してもよい。
   Ｘは置換もしくは無置換のアルキレン基、ジアルキレン
   エーテル基、置換もしくは無置換のアリレン基、又は次
   式（Ｉ−３） −Ａｒ³−Ｚ−Ａｒ⁴− （式中、Ａｒ³，Ａｒ⁴は置換も
   しくは無置換のアリレン基を表わし、Ｚは置換もしくは
   無置換のアルキレン基、ジアルキレンエーテル基、置換
   もしくは無置換のシクロアルキリデン基、酸素原子、イ
   オウ原子、ビニレン基を表わす。）を表わす。ｍは０も
   しくは１、ｎは０〜６の整数を表わす。〕
2. 【請求項２】 陽極と陰極との間に複数層の有機化合物
   層が狭持され、該有機化合物層のうちの少なくとも一層
   がホール輸送層から構成された電界発光素子において、
   該ホール輸送層が請求項１に記載した一般式（Ｉ）で表
   されるカーボネート基を有するジアミン化合物を構成成
   分とする電界発光素子。
3. 【請求項３】 陽極と陰極との間に単層または複数層の
   有機化合物層が狭持され、該単層有機化合物層または該
   複数層有機化合物層のうちの少なくとも一層が発光層か
   ら構成された電界発光素子において、該発光層が請求項
   １に記載した一般式（Ｉ）で表されるカーボネート基を
   有するジアミン化合物を構成成分とする電界発光素子。