JPH0987616A - シラシクロペンタジエン誘導体を用いた有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子輸送性に優れ、低電圧、高発光効率な有
機ＥＬ素子の提供。 【解決手段】 一般式［化１］で表されるシラシクロペ
ンタジエン誘導体を用いた電界発光素子。 【化１】 （式中、Ｘ及びＹは、独立に炭素数１〜６の炭化水素基
等、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は、水素、ハロゲン、炭素数１〜６のア
ルキル基等で、又はそれらが隣接した場合は（無）置換
の環が縮合した構造。） 【効果】 課題を実用的に解決し、フルカラーのフラッ
トパネルディスプレーへの適用可能。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電界発光（ＥＬ）
素子に関するもので、詳しくはシラシクロペンタジエン
誘導体を用いたＥＬ素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】近年、これまでにない高輝
度な平面ディスプレイの候補として有機ＥＬ素子が注目
され、その研究開発が活発化している。有機ＥＬ素子は
有機発光層を２つの電極で挟んだ構造であり、陽極から
注入された正孔と陰極から注入された電子とが発光層中
で再結合して光を発する。用いられる有機材料には低分
子材料と高分子材料があり、共に高輝度のＥＬ素子がで
きることが示されている。このような有機ＥＬ素子には
２つのタイプがある。１つは、タン（C.W.Tang）らによ
って発表された蛍光色素を電荷輸送層中に添加したもの
（ジャーナルオブジアプライドフィジックス(J.Appl.Ph
ys.),65,3610(1989)）、もう１つは、蛍光色素を単独に
用いたものである（例えば、ジャパニーズジャーナルオ
ブジアプライドフィジックス(Jpn.J.Appl.Phys.),27,L2
69(1988)に記載されている素子）。後者の素子では、蛍
光色素が電荷の１つである正孔のみを輸送する正孔輸送
層および／あるいは電子のみを輸送する電子輸送層と積
層しているような場合に発光効率が向上することが示さ
れている。有機ＥＬ素子に使用される正孔輸送材料は、
トリフェニルアミン誘導体を中心にして多種多様の材料
が知られているにも関わらず、電子輸送材料は少ない。
また、既存の電子輸送材料は、既存の正孔輸送材料、例
えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチ
ルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル（ＴＰ
Ｄ）に比べ電荷の輸送能力が低く、有機ＥＬ素子に使用
した場合、性能が用いた電子輸送材料により制限され十
分な素子の特性を引き出すことができなかった。このよ
うな電子輸送材料の具体例としてオキシン誘導体の金属
錯体（特開昭５９−１９４３９３などに記載のもの）、
２−（４−ビフェニルイル）−５−（４−tert−ブチル
フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）
などが知られている。前者は、比較的低電圧で有機ＥＬ
素子を駆動させることができるが、まだ十分ではなく、
また、自身の発光が緑色であるため青色の発光を得るこ
とが困難である。後者を電子輸送層として用いた例とし
て前記の有機ＥＬ素子（Jpn.J.Appl.Phys.,27,L269(198
8)）がある。しかし、結晶化を起こしやすいなど、薄膜
の安定性に乏しいことが指摘され、オキサジアゾール環
を複数持つ化合物が開発された（日本化学会誌,11,1540
(1991)、特開平６ー１４５６５８、特開平６ー９２９４
７、特開平５ー１５２０７２、特開平５ー２０２０１
１、特開平６ー１３６３５９などに記載のもの）。しか
しながら、これらにおいても駆動電圧が高いなどの実用
上充分な性質を有していなかった。他の化合物系とし
て、キノキサリン誘導体が報告されている（特開平６−
２０７１６９）。２量化させることにより分子量が増大
し薄膜の安定性が向上しているが、これらにおいても駆
動電圧が高く実用化には十分ではなかった。有機ＥＬ素
子に用いられる電子輸送材料の特性としては、何よりも
まず電子輸送能に優れている必要があり、電子輸送能に
優れた材料を使用することにより有機ＥＬ素子の効率を
高めることが予測される。一方、シラシクロペンタジエ
ン誘導体の最近の報告例としては、特開平７−１７９４
７７に示されているものがあるが、π電子共役系有機ポ
リマーへの応用を意図した反応性中間体に関するもので
本発明とは異なる。また、チオフェンとの共重合体の例
も特開平６−１６６７４６に示されているが、これらの
化合物は吸収波長及び発光波長が長く有機ＥＬ素子の電
子輸送材料としては不向きであった。また、シラン誘導
体を有機ＥＬ素子に利用した例として、特開平５−３４
３１８４、特開平６−１２４７８４、特開平６−２３４
９６８、特開平６−２９３７７８、特開平６−３２５８
７１、特開平７−１１２４４があるが、ここに示されて
いる有機シラン化合物にはシラシクロペンタジエン環は
含まれておらず、電子輸送性の記述もなく、実際に使用
されている例も正孔輸送材料あるいは発光層と陰極との
密着性向上のための界面層としての使用であり、電子輸
送材料としては全く記述されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この問題を解
決し、低電圧、高発光効率な有機ＥＬ素子を見いだすべ
く鋭意検討した結果、シラシクロペンタジエン誘導体を
有機ＥＬ素子に用いた場合、上記問題点が解決されるこ
とを見いだし本発明を完成した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記（１）、
（２）、（３）、（４）ないし（５）の各構成を有す
る。

【０００５】（１）一般式［化３］で表されるシラシク
ロペンタジエン誘導体を用いた電界発光素子。

【化３】 （式中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立に炭素数１から６ま
での飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、
アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、ヒドロキシ
基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無
置換のヘテロ環又はＸとＹが結合して飽和又は不飽和の
環を形成した構造であり、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は、それぞれ独立
に水素、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１から
６までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ
基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ
基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボ
ニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカル
ボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリ
ールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ
基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル
基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カル
バモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、
アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホ
ルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシ
アネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基
もしくはシアノ基又は隣接した場合には置換若しくは無
置換の環が縮合した構造である。）

【０００６】（２）前記（１）記載のシラシクロペンタ
ジエン誘導体のうち少なくとも１種を電荷輸送層の成分
として用いたことを特徴とする電界発光素子。

【０００７】（３）前記（１）記載のシラシクロペンタ
ジエン誘導体のうち少なくとも１種を発光層の成分とし
て用いたことを特徴とする電界発光素子。

【０００８】（４）前記（１）記載のシラシクロペンタ
ジエン誘導体のうち少なくとも１種を正孔阻止層の成分
として用いたことを特徴とする電界発光素子。

【０００９】（５）一般式［化４］で表されるシラシク
ロペンタジエン誘導体を正孔阻止層の成分として用いた
ことを特徴とする電界発光素子。

【化４】 （式中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立に炭素数１から６ま
での飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、
アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、置換若しく
は無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロ環
を示し、Ｒ₁ 〜Ｒ₈ は、それぞれ独立に水素、ハロゲ
ン、炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、
パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、
アミノ基、ニトロ基、アルキルカルボニル基、アルコキ
シカルボニル基、ホルミル基、ニトロソ基、アゾ基、ア
ルキルカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキ
シ基、ホルミルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニ
ル基、スルファニル基、シリル基、イソシアノ基、カル
バモイル基、シアネート基、イソシアネート基、チオシ
アネート基、イソチオシアネート基、アリール基、アル
ケニル基、アルキニル基若しくはシアノ基又は隣接した
場合には置換若しくは無置換の環が縮合しても良い。）

【００１０】本発明について以下に詳述する。本発明で
用いられるシラシクロペンタジエン誘導体の例としては
以下のものがあげられる。 １，１−ジメチル−２，３，４，５−テトラフェニルシ
ラシクロペンタジエン １，１−ジエチル−２，３，４，５−テトラキス（２−
メチルフェニル）シラシクロペンタジエン １，１−ジイソプロピル−２，３，４，５−テトラキス
（３−メチルフェニル）シラシクロペンタジエン １−エチル−１−メチル−２，３，４，５−テトラキス
（４−メチルフェニル）シラシクロペンタジエン １，１−ジタ−シャリ−ブチル−２，３，４，５−テト
ラキス（２−エチルフェニル）シラシクロペンタジエン １，１−ジフェニル−２，３，４，５−テトラキス（３
−エチルフェニル）シラシクロペンタジエン １−メチル−１−フェニル−２，３，４，５−テトラキ
ス（４−エチルフェニル）シラシクロペンタジエン １−フェニル−１−ターシャリ−ブチル−２，３，４，
５−テトラキス（３−ターシャリ−ブチルフェニル）シ
ラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（３−メチルフェニ
ル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジ（４−トルイル）−２，５−ビス（４−メチ
ルフェニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジ
エン １−シラシクロヘキサン−１−スピロ−２’，５’−ジ
（２−ビフェニル）−３’，４’−ジフェニル−１’−
シラシクロペンタジエン １−シラシクロペンタン−１−スピロ−２’，５’−ジ
（３−ビフェニル）−３’，４’−ジフェニル−１’−
シラシクロペンタジエン ９−シラフルオレン−９−スピロ−２’，５’−ジ（４
−ビフェニル）−３’，４’−ジフェニル−１’−シラ
シクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（２−トリフルオロメ
チルフェニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタ
ジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（３−フルオロフェニ
ル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，２−ビス（１−メチル−２，５−ビス（３−メトキ
シフェニル）−３、４−ジフェニルシラシクロペンタジ
エニル）エタン １，１−ジメチル−２，５−ビス（４−シアノフェニ
ル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス｛２−（２−ベンゾオ
キサゾリル）フェニル｝−３，４−ジフェニルシラシク
ロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス｛３−（２−ベンゾチ
エニル）フェニル｝−３，４−ジフェニルシラシクロペ
ンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス｛４−（２−ベンゾフ
リル）フェニル｝−３，４−ジフェニルシラシクロペン
タジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス｛２−（２−ベンゾチ
アゾリル）フェニル｝−３，４−ジフェニルシラシクロ
ペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス｛３−（２−ベンゾイ
ミダゾリル）フェニル｝−３，４−ジフェニルシラシク
ロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス｛４−（２−インドリ
ル）フェニル｝−３，４−ジフェニルシラシクロペンタ
ジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス｛３−（５−メトキシ
−２−ベンゾチアゾリル）フェニル｝−３，４−ジフェ
ニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ジ（１−ナフチル）−３，
４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ジ（２−メチル−１−ナフ
チル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメトキシ−２，５−ジ（２−ナフチル）−
３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ジ（２−ベンゾチエニル）
−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（３−メチル−２−ベ
ンゾチエニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタ
ジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（３−フェニル−２−
ベンゾチエニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペン
タジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（２−メチル−３−ベ
ンゾチエニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタ
ジエン １，１−ジメチル−２，５−ジ（２−ベンゾチアゾリ
ル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ジ（２−ベンゾオキサゾリ
ル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（５−メチル−２−ベ
ンゾオキサゾリル）−３，４−ジフェニルシラシクロペ
ンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（５−フェニル−２−
ベンゾチアジアゾリル）−３，４−ジフェニルシラシク
ロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ジ（３−ベンゾフラニル）
−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（３，４−ジフルオロ
フェニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエ
ン １，１−ジメチル−２，５−ビス（３，４，５−トリフ
ルオロフェニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペン
タジエン １，１−ジメチル−２，５−ビス（２，３，４，５，６
−ペンタフルオロフェニル）−３，４−ジフェニルシラ
シクロペンタジエン ５，５’−ジブロモ−１，１，１’，１’−テトラエチ
ル−３，３’，４，４’−テトラフェニル−２，２’−
ビシロール ５，５’−ジメチル−１，１，１’，１’−テトラエチ
ル−３，３’，４，４’−テトラフェニル−２，２’−
ビシロール ５，５’’’−ジブロモ−１，１，１’，１’，
１’’，１’’，１’’’，１’’’−オクタエチル−
３，３’，３’’，３’’’，４，４’，４’’，
４’’’−オクタフェニル−２，２’：５’，２’’：
５’’，２’’’−クォーターシロール ９，９’−シラスピロビフルオレン ９，９−ジフェニル−９−シラフルオレン ９，９−ジナフチル−９−シラフルオレン

【００１１】［化５］で表される化合物（ＴＴＳＴＴ）

【００１２】

【化５】

【００１３】［化６］で表される化合物

【００１４】

【化６】

【００１５】本発明で用いられるシラシクロペンタジエ
ン誘導体は、例えば、以下の製造法により得ることがで
きる。すなわち、一般式［化７］

【００１６】

【化７】

【００１７】（式中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立に炭素
数１から６までの飽和若しくは不飽和の炭化水素基、ア
ルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ
基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無
置換のヘテロ環を示すか、若しくはＸとＹが結合して飽
和または不飽和の環を形成しており、Ｒ₁ 及びＲ₂ は、
それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換若しくは無置換の
炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、アリ
ールオキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロ
アルコキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリ
ールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリール
オキシカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキ
シ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボ
ニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、ス
ルフィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリ
ル基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アル
ケニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニト
ロソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート
基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシ
アネート基若しくはシアノ基を示すか、置換若しくは無
置換の環が縮合しても良い。）で表されるアセチレン誘
導体にアルカリ金属錯体を反応させ、続いて一般式［化
８］

【００１８】

【化８】

【００１９】（式中、Ｘ、Ｙ及びＺは、それぞれ独立
に、ターシャリ−ブチル基若しくはアリール基を示
す。］で表されるシラン誘導体を反応させ、さらに続い
て、塩化亜鉛あるいは塩化亜鉛錯体を反応させることに
よって、一般式［化９］

【００２０】

【化９】

【００２１】（式中、Ａは、ハロゲン化亜鉛若しくはハ
ロゲン化亜鉛錯体を示し、Ｘ及びＹは、それぞれ独立に
炭素数１から６までの飽和若しくは不飽和の炭化水素
基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオ
キシ基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しく
は無置換のヘテロ環を示すか、ＸとＹが結合して飽和ま
たは不飽和の環を形成しており、Ｒ₁ 及びＲ₂ は、それ
ぞれ独立に水素、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素
数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、アリール
オキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアル
コキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリール
カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキ
シカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ
基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニ
ルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スル
フィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル
基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケ
ニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロ
ソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート
基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシ
アネート基若しくはシアノ基を示すか、置換若しくは無
置換の環が縮合しても良い。）で表される反応性シラシ
クロペンタジエン誘導体が得られる。

【００２２】ここで用いられるアセチレン誘導体に付く
置換基としては、アルカリ金属錯体とアセチレンとの反
応を阻害しにくいものが良く、特に好ましくはアルカリ
金属錯体に対して不活性なものが好ましい。用いられる
アルカリ金属錯体としては、例えば、リチウムナフタレ
ニド、ナトリウムナフタレニド、カリウムナフタレニ
ド、リチウム４，４’−ジターシャリ−ブチル−２，
２’−ビフェニリドあるいはリチウム（Ｎ、Ｎ−ジメチ
ルアミノ）ナフタレニドなどがあげられる。用いられる
溶媒としては、アルカリ金属あるいはアルカリ金属錯体
に不活性なものなら特に制限はなく、通常、エーテルあ
るいはテトラヒドロフランのようなエーテル系の溶媒が
用いられる。続いて使用されるシラン誘導体の置換基と
しては、嵩高いものが好ましく、具体的にはターシャリ
−ブチルジフェニルクロロシランあるいはジターシャリ
−ブチルフェニルクロロシランなどがあげられる。さら
に続いて用いられる塩化亜鉛あるいは塩化亜鉛の錯体と
しては、塩化亜鉛の固体を直接用いるか、塩化亜鉛のエ
ーテル溶液を使用するか、あるいは塩化亜鉛のテトラメ
チルエチレンジアミン錯体などがあげられる。これらの
塩化亜鉛類は、十分に乾燥していることが好ましく、水
分が多いと目的物が得られ難くなる。この一連の反応
は、不活性気流中で行うことが好ましく、アルゴンガス
が使われる。このようにして得られた反応性シラシクロ
ペンタジエン誘導体に触媒の存在下、一般式［化１０］

【００２３】

【化１０】

【００２４】（式中、Ｘは、塩素、臭素又はヨウ素を表
し、Ｒは、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１か
ら６までのアルキル基、パーフルオロアルキル基、アル
キルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシ
カルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルフィ
ニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、
アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基若しくはアルキ
ニル基を示す。）で表されるハロゲン化物を反応させる
ことによって、本発明で用いられるシラシクロペンタジ
エン誘導体を得ることができる。

【００２５】ここで用いられる触媒としては、テトラキ
ストリフェニルフォスフィンパラジウムあるいはジクロ
ロビストリフェニルフォスフィンパラジウムなどのパラ
ジウム触媒があげられる。一連の反応の各段階におい
て、反応温度に特に制限はないが、アルカリ金属錯体、
シラン誘導体及び塩化亜鉛等を加え撹拌する際には、室
温以下が好ましく、通常０℃以下で行われる。ハロゲン
化物を加えた後の反応温度は、室温以上が好ましく、通
常、溶媒にテトラヒドロフランを用いた場合には還流下
で行われる。反応時間においても特に制限はなく、アル
カリ金属錯体、シラン誘導体及び塩化亜鉛等を加え撹拌
する際には、数分から数時間の間が望ましい。ハロゲン
化物を加えた後の反応は、ＮＭＲあるいはクロマトグラ
フィー等の一般的な分析手段により反応を追跡し、反応
の終点を決定すればよい。

【００２６】本発明で用いられる化合物において、シラ
シクロペンタジエン環にベンゼン環が縮合している場合
には、上記製造法とは異なる方法が用いられる。これま
でに知られている公知の方法であるなら特に制限はない
が、例えば以下の方法がある。すなわち、一般式［化１
１］

【００２７】

【化１１】

【００２８】（式中、Ｘは、塩素、臭素若しくはヨウ素
を表し、Ｒ₁ からＲ₈ は、それぞれ独立に炭素数１から
６までの飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ
基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、フッ
素、水素、置換若しくは無置換のアリール基、置換若し
くは無置換のヘテロ環、シアノ基、隣接している場合に
は、飽和または不飽和の環を形成している。）で表され
る２，２’−ジハロゲノビフェニル誘導体にアルカリ金
属、アルカリ土類金属あるいはアルカリ金属錯体を作用
させ、これに一般式［化１２］

【００２９】

【化１２】

【００３０】（式中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立に炭素
数１から６までの飽和若しくは不飽和の炭化水素基、ア
ルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ
基、置換若しくは無置換のアリール基、置換あるいは無
置換のヘテロ環を示すか、ＸとＹが結合して飽和または
不飽和の環を形成している。）で表されるジクロロシラ
ン誘導体を反応させることによって、本発明で用いられ
るシラシクロペンタジエン誘導体を得ることができる。

【００３１】ここで用いられる金属としては、リチウ
ム、ナトリウム、マグネシウムあるいはカリウム等があ
げられ、金属錯体としては、ノルマルブチルリチウム、
ターシャリ−ブチルリチウムあるいはフェニルリチウム
等があげられる。用いられる２，２’−ジハロゲノビフ
ェニル誘導体の置換基としては、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属あるいはアルカリ金属錯体に、この反応条件
下不活性なものなら特に制限はない。アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属あるいはアルカリ金属錯体を作用させる
時の反応温度についても特に制限はなく、通常、０℃以
下で行われる。ただし、反応性の高いシアノ基のような
置換基が存在している時には低い温度が好ましく、通
常、−７０℃以下で行われる。用いられる反応溶媒とし
ては、アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいはアルカ
リ金属錯体に不活性なものなら特に制限はなく、通常、
エーテルあるいはテトラヒドロフランのようなエーテル
系の溶媒が用いられる。

【００３２】このようにして得られた本発明で用いられ
るシラシクロペンタジエン誘導体のケイ素上に付く置換
基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル
基、イソプロピル基、シクロペンチル基、あるいはター
シャリ−ブチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリ
ル基、ブテニル基あるいはスチリル基のようなアルケニ
ル基、エチニル基、プロパギル基あるいはフェニルアセ
チニル基のようなアルキニル基、メトキシ基、エトキシ
基、イソプロポキシ基あるいはターシャリ−ブトキシ基
のようなアルコキシ基、ビニルオキシ基あるいはアリル
オキシ基のようなアルケニルオキシ基、エチニルオキシ
基あるいはフェニルアセチルオキシ基のようなアルキニ
ルオキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル
基、ビフェニル基、トルイル基、ピレニル基、ペリレニ
ル基、アニシル基、ターフェニル基あるいはフェナンス
レニル基等のアリール基、ヒドロフリル基、ヒドロピレ
ニル基、ジオキサニル基、チエニル基、フリル基、オキ
サゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チア
ジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサ
ロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベ
ンゾチアゾリル基、インドリル基、シラシクロペンタジ
エニル基あるいはピリジル基等のヘテロ環等があげられ
る。さらに、これらの置換基がお互いに任意の場所で結
合してスピロ環を形成していても良い。

【００３３】シラシクロペンタジエン環の炭素上に付く
置換基としては、水素、フッ素あるいは塩素等のハロゲ
ン、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプ
ロピル基、シクロペンチル基、あるいはターシャリ−ブ
チル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテ
ニル基あるいはスチリル基のようなアルケニル基、エチ
ニル基、プロパギル基あるいはフェニルアセチニル基の
ようなアルキニル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプ
ロポキシ基あるいはターシャリ−ブトキシ基のようなア
ルコキシ基、ビニルオキシ基あるいはアリルオキシ基の
ようなアルケニルオキシ基、エチニルオキシ基あるいは
フェニルアセチルオキシ基のようなアルキニルオキシ
基、フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基
あるいはピレニルオキシ基のようなアリールオキシ基、
トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基あるい
はペンタフルオロエトキシ基のようなパーフルオロ基、
ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基あるいはジフェニ
ルアミノ基のようなアミノ基、アセチル基あるいはベン
ゾイル基のようなケトン、アセトキシ基あるいはベンゾ
イルオキシ基のようなエステル基、メトキシカルボニル
基、エトキシカルボニル基あるいはフェノキシカルボニ
ル基のようなエステル基、メチルスルフィニル基あるい
はフェニルスルフィニル基のようなスルフィニル基、ト
リメチルシリル基、ジメチルターシャリ−ブチルシリル
基、トリメトキシシリル基あるいはトリフェニルシリル
基のようなシリル基、フェニル基、ビフェニル基、ター
フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル
基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジ
フェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル
基、ジエチルアミノフェニル基あるいはフェナンスレニ
ル基のようなアリール基、チエニル基、フリル基、シラ
シクロペンタジエニル基、オキサゾリル基、オキサジア
ゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジ
ニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロ
リル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、イン
ドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピロリル基、
ベンゾオキサゾリル基、ピリミジル基あるいはイミダゾ
リル基等のヘテロ環、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ
基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、
イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネ
ート基あるいはシアノ基等があげられる。さらに、これ
らの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成し
ていても良い。

【００３４】これらの置換基の導入方法は、シラシクロ
ペンタジエン環の形成前に導入しても良いし、シラシク
ロペンタジエン環形成後に導入しても良い。本発明の有
機ＥＬ素子に用いられるシラシクロペンタジエン誘導体
は電子輸送性材料として有効であることがわかった。シ
ラシクロペンタジエン環は、対応するシクロペンタジエ
ン環、チオフェン環、ピロール環あるいはフラン環に比
べて、最低非占有分子軌道が低く、電子を受け取りやす
い構造をしていることがアビニシオ計算によりわかっ
た。これは、ジエン部分のπ^* 軌道とケイ素のσ^* 軌道
との相互作用によることがわかった。しかしながら、こ
の理由からだけでは、有機ＥＬ素子の電子輸送材料とし
て優れているかどうかは判断できない。シラシクロペン
タジエン環の構造も電子輸送性に効果を与えていること
が考えられる。また、特開平６−３２５８７１に示され
ている有機シラン化合物に比べ、本発明の化合物は、有
機ＥＬ素子の電子輸送材料として優れることがわかっ
た。これは、シラシクロペンタジエン環の導入が大きく
影響していると考えられる。さらに、これらのシラシク
ロペンタジエン誘導体は、それ自身強い蛍光を示すので
ＥＬ素子の発光材料としても有用である。例えば、１，
１−ジメチル−２，５−ビス（３−フルオロフェニル）
−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエンは青色に
発光し、１，１−ジメチル−２，５−ビス（３−メチル
フェニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエ
ンは緑色に発光し、ＴＴＳＴＴは赤色に発光する。

【００３５】本発明のＥＬ素子の構成は、各種の態様が
あるが、基本的には一対の電極（陽極と陰極）間に、前
記シラシクロペンタジエン誘導体を挟持した構成とし、
これに必要に応じて、正孔輸送材料、発光材料および電
子輸送材料を加えるか、別の層として積層すればよい。
具体例としては、陽極／シラシクロペンタジエン誘導体
層／陰極、陽極／正孔輸送層／シラシクロペンタジエン
誘導体層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／シラシク
ロペンタジエン誘導体層／陰極、陽極／正孔輸送材料＋
発光材料＋シラシクロペンタジエン誘導体層／陰極など
が挙げられる。

【００３６】他のシラシクロペンタジエン誘導体の特殊
な使用法として、正孔阻止材料への適用がある。正孔阻
止材料とは、電子と正孔の２つの電荷のうち電子のみを
輸送し、正孔を伝達しない若しくは伝達し難い材料のこ
とである。本発明で用いられるシラシクロペンタジエン
誘導体は、電子を優先的若しくは選択的に輸送するの
で、本発明の有機ＥＬ素子の他の具体例として、陽極／
正孔輸送層／シラシクロペンタジエン誘導体層／電子輸
送層／陰極等があげられる。この場合、発光するのは、
正孔輸送層あるいはシラシクロペンタジエン誘導体層に
なる。特に、このような正孔阻止の効果を出すシラシク
ロペンタジエン誘導体としては、発光波長の短いものが
あげられる。例えば、９，９’−シラスピロビフルオレ
ン等があげられる。この９，９’−シラスピロビフルオ
レンを正孔阻止層に、ＴＰＤを正孔輸送層に、８−ヒド
ロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ）を電子輸送層に
用いた素子においては、その発光は、ＴＰＤの発光に由
来する紫色のものしか見られず、非常に優れた正孔阻止
能を有する。このようにＴＰＤが発光する素子として
は、Kidoらによるトリアゾール誘導体を用いた素子があ
るが完全ではなかった（Science,267,1332(1995)）。さ
らに特殊な例として、本発明で用いられるシラシクロペ
ンタジエン誘導体層を発光層若しくは電子輸送性発光層
として使用できる。この場合の素子の構成は、陽極／正
孔輸送層／（シラシクロペンタジエン誘導体＋電子輸送
材料）層／陰極等があげられる。

【００３７】本発明の素子は、いずれも基板に支持され
ていることが好ましく、該基板に付いては特に制限はな
く、従来ＥＬ素子に慣用されているもの、例えばガラ
ス、透明プラスチック、導電性高分子あるいは石英など
から成るものを用いることができる。本発明で使用され
る各層は、例えば蒸着法、塗布法等の公知の方法によっ
て、薄膜化する事により形成することができる。このよ
うにして形成された各層の薄膜の厚みについては特に制
限はなく、適宜状況に応じて選ぶことができるが、通常
２ｎｍないし５０００ｎｍの範囲で選定される。

【００３８】本発明のＥＬ素子における陽極としては、
仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導
性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好
ましく用いられる。このような電極物質の具体例として
はＡｕなどの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂ 、ＺｎＯ
などの誘電性透明材料が挙げられる。該陽極は、これら
の電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、
薄膜を形成させることにより作製することができる。こ
の電極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％よ
り大きくすることが望ましく、また、電極としてのシー
ト抵抗は数百Ω／square以下が好ましい。さらに膜厚は
材料にもよるが、通常１０ｎｍないし１μｍ、好ましく
は１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

【００３９】一方、陰極としては、仕事関数の小さい
（４．３ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及び
これらの混合物を電極物質とするものが用いられる。こ
のような電極物質の具体例としては、カルシウム、マグ
ネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム合
金、リチウム合金、アルミニウム合金、アルミニウム／
リチウム混合物、マグネシウム／銀混合物、インジウム
などが挙げられる。該陰極は、これらの電極物質を蒸着
やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させる
ことにより、作製することができる。また、電極として
のシート抵抗は数百Ω／square以下が好ましく、膜厚は
通常１０ｎｍないし１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎ
ｍの範囲で選ばれる。

【００４０】本発明のＥＬ素子の構成は、前記したよう
に各種の態様があるが、正孔輸送層を設けると発光効率
が向上する。正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料とし
ては、電界を与えられた２個の電極間に配置されて陽極
から正孔が注入された場合、該正孔を適切に発光層へ伝
達しうる化合物であって、例えば、１０⁴ 〜１０⁶ Ｖ／
ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０^-6ｃｍ² ／Ｖ・秒
以上の正孔移動度をもつものが好適である。このような
正孔輸送材料については、前記の好ましい性質を有する
物であれば特に制限はなく、従来、光導電材料におい
て、正孔の電荷輸送材として慣用されているものやＥＬ
素子の正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意
のものを選択して用いることができる。

【００４１】該正孔輸送材料としては、例えばカルバゾ
ール誘導体（Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカ
ルバゾールなど）、トリアリールアミン誘導体（ＴＰ
Ｄ、芳香族第３級アミンを主鎖あるいは側鎖に持つポリ
マー、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニ
ル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’
−ジナフチル−４，４’−ジアミノビフェニルなど）、
フタロシアニン誘導体（無金属、銅フタロシアニンな
ど）、ポリシランなどが挙げられる。本発明のＥＬ素子
における電子を輸送する層において、複数の電子輸送材
料を使用する場合は、該シラシクロペンタジエン誘導体
ばかりでなく、他の電子輸送材料を用いても良い。この
ような電子輸送材料について特に制限はなく、従来公知
の化合物の中から任意のものを選択して用いる事ができ
る。該電子輸送材料の好ましい例としては、

【００４２】

【化１３】 などのジフェニルキノン誘導体（電子写真学会誌、30,3
(1991)などに記載のもの）、あるいは

【化１４】

【化１５】

【００４３】などの化合物(J.Apply.Phys.,27,269(198
8) などに記載のもの) や、オキサジアゾール誘導体
（前記文献、Jpn.J.Appl.Phys.,27,L713(1988)、アプラ
イドフィジックスレター(Appl.Phys.Lett.),55,1489(19
89) などに記載のもの）、チオフェン誘導体（特開平４
−２１２２８６号公報などに記載のもの）、トリアゾー
ル誘導体（Jpn.J.Appl.Phys.,32,L917(1993)などに記載
のもの）、チアジアゾール誘導体（第４３回高分子学会
予稿集、III Ｐ１ａ００７などに記載のもの）、オキシ
ン誘導体の金属錯体（電子情報通信学会技術研究報告、
92(311),43(1992)などに記載のもの）、キノキサリン誘
導体のポリマー（Jpn.J.Appl.Phys.,33,L250(1994)など
に記載のもの）、フェナントロリン誘導体（第４３回高
分子討論会予稿集、１４Ｊ０７などに記載のもの）など
を挙げることができる。

【００４４】本発明に用いる発光材料には、高分子学会
編高分子機能材料シリーズ“光機能材料”、共立出版
（１９９１）、Ｐ２３６に記載されているような昼光蛍
光材料、蛍光増白剤、レーザー色素、有機シンチレー
タ、各種の蛍光分析試薬などの公知の発光材料を用いる
ことができるが、具体的には、アントラセン、フェナン
トレン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、ルブ
レン、キナクリドンなどの多環縮合化合物、クオーター
フェニルなどのオリゴフェニレン系化合物、１，４−ビ
ス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４
−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチ
ル−５−フェニル−２−オキザゾリル）ベンゼン、１，
４−ビス（５−フェニル−２−オキサゾリル）ベンゼ
ン、２，５−ビス（５−ターシャリーブチル−２−ベン
ズオキサゾリル）チオフェン、１，４−ジフェニル−
１，３−ブタジエン、１，６−ジフェニル−１，３，５
−ヘキサトリエン、１，１，４，４−テトラフェニル−
１，３−ブタジエンなどの液体シンチレーション用シン
チレータ、特開昭６３−２６４６９２号公報記載のオキ
シン誘導体の金属錯体、クマリン染料、ジシアノメチレ
ンピラン染料、ジシアノメチレンチオピラン染料、ポリ
メチン染料、オキソベンズアントラセン染料、キサンテ
ン染料、カルボスチリル染料およびペリレン染料、独国
特許２５３４７１３公報に記載のオキサジン系化合物、
第４０回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、１１４
６（１９９３）に記載のスチルベン誘導体および特開平
４−３６３８９１号公報記載のオキサジアゾール系化合
物が好ましい。また、本発明に記載されているシラシク
ロペンタジエン誘導体を用いても良い。

【００４５】本発明のＥＬ素子を作製する好適な方法の
例を次の構成の素子について説明する。陽極／該シラシ
クロペンタジエン誘導体層／陰極からなるＥＬ素子の作
製法について説明すると、まず適当な基板上に、所望の
電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以
下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるよ
うに、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成さ
せ、陽極を作製したのち、この上にシラシクロペンタジ
エン誘導体の薄膜を形成させる。薄膜化の方法として
は、例えば、浸漬塗工法、スピンコート法、キャスト
法、蒸着法などがあるが、均質な膜が得られやすく、不
純物が混ざり難くかつピンホールが生成しにくいなどの
点から蒸着法が好ましい。次に、このシラシクロペンタ
ジエン誘導体層の形成後、その上に陰極用物質からなる
薄膜を、１μｍ以下、例えば蒸着やスパッタリング等の
方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の
ＥＬ素子が得られる。なお、このＥＬ素子の作製におい
ては、作製順序を逆にして、陰極、該シラシクロペンタ
ジエン誘導体層、陽極の順に作製することも可能であ
る。このようにして得られたＥＬ素子に、直流電圧を印
加する場合には、電圧３〜４０Ｖ程度を印加すると、発
光が透明または半透明の電極側より観測できる。さら
に、交流電圧を印加することによっても発光する。なお
印加する交流の波形は任意でよい。

【００４６】

【実施例】以下に実施例にて本発明を具体的に説明する
が、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

【００４７】実施例１ ２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴ
Ｏを蒸着法にて５０ｎｍの厚さで製膜したもの（東京三
容真空（株）製）を透明支持基板とした。このｍ明支持
基板を市販の蒸着装置（真空機工（株）製）の基板ホル
ダーに固定し、石英製のるつぼにＴＰＤをいれ、別のる
つぼに１−アリル−１，２，３，４，５−ペンタフェニ
ルシラシクロペンタジエン（ＡＰＳ）を入れて真空槽を
１×１０^-4Ｐａまで減圧した。ＴＰＤ入りのるつぼを加
熱し、膜厚５０ｎｍになるようにＴＰＤを蒸着した。こ
の上に、ＡＰＳ入りのるつぼを加熱して、膜厚５０ｎｍ
になるようにＡＰＳを蒸着した。蒸着速度は０．１〜
０．２ｎｍ／秒であった。その後真空槽を２×１０^-4Ｐ
ａまで減圧してから、グラファイト製のるつぼから、マ
グネシウムを１．２〜２．４ｎｍ／秒の蒸着速度で、同
時にもう一方のるつぼから銀を０．１〜０．２ｎｍ／秒
の蒸着速度で蒸着した。上記条件でマグネシウムと銀の
混合金属電極を発光層の上に２００ｎｍ積層蒸着して対
向電極とし、素子を形成した。ＩＴＯ電極を陽極、マグ
ネシウムと銀の混合電極を陰極として、得られた素子
に、直流電圧１７Ｖを印加すると約１００ｍＡ／ｃｍ²
の電流が流れ、６００ｃｄ／ｍ² の緑色の発光を得た。
発光波長は５０３ｎｍであった。

【００４８】実施例２ 実施例１で用いたＡＰＳを１−ヒドロキシ−１，２，
３，４，５−ペンタフェニルシラシクロペンタジエンに
代えた以外は同様な方法で素子を作成した。得られた素
子に、直流電圧１７Ｖを印加すると約３００ｍＡ／ｃｍ
² の電流が流れ、５００ｃｄ／ｍ² の緑色の発光を得
た。発光波長は５１６ｎｍであった。

【００４９】実施例３ 実施例１で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５−
ビス（３−メチルフェニル）−３，４−ジフェニルシラ
シクロペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子を
作成した。得られた素子に、直流電圧１３Ｖを印加する
と約８００ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、１０００ｃｄ／
ｍ² の青緑色の発光を得た。発光波長は４８８ｎｍであ
った。

【００５０】実施例４ 実施例１で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５−
ビス（３−トリフルオロメチルフェニル）−３，４−ジ
フェニルシラシクロペンタジエンに代えた以外は同様な
方法で素子を作成した。得られた素子に、直流電圧４Ｖ
を印加すると電流が流れ、緑色の発光を得た。

【００５１】実施例５ 実施例１で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５−
ビス（３−ピリジル）−３，４−ジフェニルシラシクロ
ペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子を作成し
た。得られた素子に、直流電圧４Ｖを印加すると電流が
流れ、緑色の発光を得た。

【００５２】実施例６ 実施例１で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５−
ビス（２−ピリジル）−３，４−ジフェニルシラシクロ
ペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子を作成し
た。得られた素子に、直流電圧９Ｖを印加すると約１０
０ｍＡ／ｃｍ²の電流が流れ、約５００ｃｄ／ｍ² の緑
色の発光を得た。

【００５３】実施例７ 実施例１で用いたＡＰＳを１−メチル−１−フェニル−
２，５−ビス（３−ピリジル）−３，４−ジフェニルシ
ラシクロペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子
を作成した。得られた素子に、直流電圧１０Ｖを印加す
ると約３００ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、約９００ｃｄ
／ｍ² の緑色の発光を得た。

【００５４】実施例８ 実施例１で用いたＡＰＳを１，１−ジイソプロピル−
２，５−ビス（３−ピリジル）−３，４−ジフェニルシ
ラシクロペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子
を作成した。得られた素子に、直流電圧１１Ｖを印加す
ると約１００ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、約２００ｃｄ
／ｍ² の緑色の発光を得た。

【００５５】実施例９ 実施例１で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５−
ビス（２−チエニル）−３，４−ジフェニルシラシクロ
ペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子を作成し
た。得られた素子に、直流電圧３．５Ｖを印加すると約
３０ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、約３０ｃｄ／ｍ² の緑
色の発光を得た。

【００５６】実施例１０ 実施例１で用いたＡＰＳを１，１−ジイソプロル−２，
５−ビス（２−チエニル）−３，４−ジフェニルシラシ
クロペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子を作
成した。得られた素子に、直流電圧３．５Ｖを印加する
と電流が流れ、黄緑色の発光を得た。

【００５７】実施例１１ 実施例１で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５−
ビス（５−ターシャリーブチルジフェニルシリル−２−
チエニル）−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエ
ンに代えた以外は同様な方法で素子を作成した。得られ
た素子に、直流電圧１２．５Ｖを印加すると約６００ｍ
Ａ／ｃｍ² の電流が流れ、約２０００ｃｄ／ｍ² の黄緑
色の発光を得た。発光波長は５５１ｎｍであった。

【００５８】実施例１２ 実施例１で用いたＡＰＳをＴＴＳＴＴに代えた以外は同
様な方法で素子を作成した。得られた素子に、直流電圧
４Ｖを印加すると約１０ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、約
１ｃｄ／ｍ² の橙色の発光を得た。

【００５９】実施例１３ 実施例１で用いたＡＰＳを９，９’−シラスピロビフル
オレンに代えた以外は同様な方法で素子を作成した。得
られた素子に、直流電圧１３Ｖを印加すると約３００ｍ
Ａ／ｃｍ² の電流が流れ、約５０ｃｄ／ｍ² の紫色の発
光を得た。発光スペクトルは、ＴＰＤ蒸着膜の蛍光スペ
クトルと完全に一致し、発光波長は４０５ｎｍであっ
た。

【００６０】実施例１４ 実施例１で用いた透明支持基板を蒸着装置の基板ホルダ
ーに固定し、石英製のるつぼにＴＰＤ、別のるつぼにＡ
ＰＳ、もう１つのるつぼに４，４’−ビス（２，２−ジ
フェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を入れて真
空槽を１×１０^-4Ｐａまで減圧した。ＴＰＤ入りのるつ
ぼを加熱し、膜厚５０ｎｍになるようにＴＰＤを蒸着し
た。この上に、ＤＰＶＢｉ入りのるつぼを加熱して膜厚
２０ｎｍになるようにＤＰＶＢｉを蒸着し、さらに、こ
の上にＡＰＳ入りのるつぼを加熱して膜厚５０ｎｍにな
るようにＡＰＳを蒸着した。蒸着速度は０．１〜０．２
ｎｍ／秒であった。その後真空槽を２×１０^-4Ｐａまで
減圧してから、グラファイト製のるつぼから、マグネシ
ウムを１．２〜２．４ｎｍ／秒の蒸着速度で、同時にも
う一方のるつぼから銀を０．１〜０．２ｎｍ／秒の蒸着
速度で蒸着した。上記条件でマグネシウムと銀の混合金
属電極を発光層の上に２００ｎｍ積層蒸着して対向電極
とし、素子を形成した。ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウ
ムと銀の混合電極を陰極として、得られた素子に、直流
電圧を印加すると電流が流れ青色の発光を得た。発光ス
ペクトルはＤＰＶＢｉの蒸着膜の蛍光スペクトルと一致
した。

【００６１】実施例１５ 実施例１４で用いたＡＰＳをＴＴＳＴＴに代えた以外は
同様な方法で素子を作成した。得られた素子に、直流電
圧９．５Ｖを印加すると約１００ｍＡ／ｃｍ²の電流が
流れ青色の発光を得た。

【００６２】実施例１６ 実施例１４で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５
−ビス（３−フルオロフェニル）−３，４−ジフェニル
シラシクロペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素
子を作成した。得られた素子に、直流電圧９Ｖを印加す
ると約１００ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ青色の発光を得
た。

【００６３】実施例１７ 実施例１４で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５
−ビス（３−ピリジル）−３，４−ジフェニルシラシク
ロペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子を作成
した。得られた素子に、直流電圧７Ｖを印加すると約１
００ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ青色の発光を得た。

【００６４】実施例１８ 実施例１４で用いたＡＰＳを１，２−ビス（９−メチル
−ジベンゾシラシクロペンタジエニル）エタンに代えた
以外は同様な方法で素子を作成した。得られた素子に、
直流電圧を印加すると電流が流れ青色の発光を得た。

【００６５】実施例１９ 実施例１で用いた透明支持基板を蒸着装置の基板ホルダ
ーに固定し、石英製のるつぼにＴＰＤ、別のるつぼにＴ
ＴＳＴＴ、もう１つのるつぼにＡｌｑを入れて真空槽を
１×１０^-4Ｐａまで減圧した。ＴＰＤ入りのるつぼを加
熱し、膜厚５０ｎｍになるようにＴＰＤを蒸着した。こ
の上に、ＴＴＳＴＴとＡｌｑのるつぼを共に加熱して膜
厚５０ｎｍになるように蒸着した。Ａｌｑの蒸着速度は
０．１〜０．２ｎｍ／秒であり、ＴＴＳＴＴのそれはＡ
ｌｑの１００分の１であった。その後真空槽を２×１０
^-4Ｐａまで減圧してから、グラファイト製のるつぼか
ら、マグネシウムを１．２〜２．４ｎｍ／秒の蒸着速度
で、同時にもう一方のるつぼから銀を０．１〜０．２ｎ
ｍ／秒の蒸着速度で蒸着した。上記条件でマグネシウム
と銀の混合金属電極を発光層の上に２００ｎｍ積層蒸着
して対向電極とし、素子を形成した。ＩＴＯ電極を陽
極、マグネシウムと銀の混合電極を陰極として、得られ
た素子に、直流電圧１１Ｖを印加すると約９００ｍＡ／
ｃｍ² の電流が流れ約２００００ｃｄ／ｍ² の黄橙色の
発光を得た。

【００６６】実施例２０ 実施例１８のＴＴＳＴＴの蒸着速度をＡｌｑの１００分
の３に代えた以外は同様な方法で素子を作成した。得ら
れた素子に、直流電圧１２Ｖを印加すると約９００ｍＡ
／ｃｍ² の電流が流れ約１２０００ｃｄ／ｍ² の赤橙色
の発光を得た。この素子は３００時間駆動後にも同じ赤
橙色の発光が見られた。

【００６７】実施例２１ 実施例１８で用いたＴＴＳＴＴを１，１−ジイソプロル
−２，５−ビス（２−チエニル）−３，４−ジフェニル
シラシクロペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素
子を作成した。得られた素子に、直流電圧１０Ｖを印加
すると約５００ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ約８０００ｃ
ｄ／ｍ² の黄色の発光を得た。

【００６８】実施例２２ 実施例１で用いた透明支持基板を蒸着装置の基板ホルダ
ーに固定し、石英製のるつぼにＴＴＳＴＴを入れて真空
槽を１×１０^-4Ｐａまで減圧した。ＴＴＳＴＴ入りのる
つぼを加熱し、膜厚１００ｎｍになるようにＴＴＳＴＴ
を蒸着した。蒸着速度は０．１〜０．２ｎｍ／秒であっ
た。その後真空槽を２×１０^-4Ｐａまで減圧してから、
グラファイト製のるつぼから、マグネシウムを１．２〜
２．４ｎｍ／秒の蒸着速度で、同時にもう一方のるつぼ
から銀を０．１〜０．２ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し
た。上記条件でマグネシウムと銀の混合金属電極を発光
層の上に２００ｎｍ積層蒸着して対向電極とし、素子を
形成した。ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の混合
電極を陰極として、得られた素子に、直流電圧を印加す
ると電流が流れ赤橙色の発光を得た。

【００６９】実施例２３ 実施例１で用いた透明支持基板を蒸着装置の基板ホルダ
ーに固定し、石英製のるつぼにＴＰＤ、別のるつぼにＴ
ＴＳＴＴ、もう１つのるつぼにＡｌｑを入れて真空槽を
１×１０^-4Ｐａまで減圧した。ＴＰＤ入りのるつぼを加
熱し、膜厚５０ｎｍになるように蒸着した。この上に、
ＴＴＳＴＴ入りのるつぼを加熱して膜厚１０ｎｍになる
ように蒸着し、さらにＡｌｑのるつぼを加熱して膜厚２
０ｎｍになるように蒸着した。蒸着速度は０．１〜０．
２ｎｍ／秒であった。その後真空槽を２×１０^-4Ｐａま
で減圧してから、グラファイト製のるつぼから、マグネ
シウムを１．２〜２．４ｎｍ／秒の蒸着速度で、同時に
もう一方のるつぼから銀を０．１〜０．２ｎｍ／秒の蒸
着速度で蒸着した。上記条件でマグネシウムと銀の混合
金属電極を発光層の上に２００ｎｍ積層蒸着して対向電
極とし、素子を形成した。ＩＴＯ電極を陽極、マグネシ
ウムと銀の混合電極を陰極として、得られた素子に、直
流電圧を印加すると電流が流れ赤橙色の発光を得た。

【００７０】実施例２４ 実施例１で用いた透明支持基板を市販のスピンナー（協
栄セミコンダクター（株）製）に固定し、ポリビニルカ
ルバゾール５０重量部、９，９’−シラスピロビフルオ
レン５０重量部を１，２−ジクロロエタンに溶解したも
のを５０００ｒｐｍで塗布した。その後、この基板を１
０^-1Ｐａの減圧下５０℃にて乾燥後、蒸着装置の基板ホ
ルダーに固定した。その後真空槽を２×１０^-4Ｐａまで
減圧してから、グラファイト製のるつぼから、マグネシ
ウムを１．２〜２．４ｎｍ／秒の蒸着速度で、同時にも
う一方のるつぼから銀を０．１〜０．２ｎｍ／秒の蒸着
速度で蒸着した。上記条件でマグネシウムと銀の混合金
属電極を発光層の上に２００ｎｍ積層蒸着して対向電極
とし、素子を形成した。ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウ
ムと銀の混合電極を陰極として、得られた素子に、直流
電圧１４Ｖを印加すると約３００ｍＡ／ｃｍ² の電流が
流れ、２０ｃｄ／ｍ² の紫色の発光を得た。

【００７１】実施例２５ 実施例２４で用いたポリビニルカルバゾール５０重量
部、９，９’−スピロビシラフルオレン５０重量部の
１，２−ジクロロエタン溶液に代えて、ポリビニルカル
バゾール５０重量部、９，９’−シラスピロビフルオレ
ン５０重量部、クマリン６（ＫＯＤＡＫ社製）１重量部
の１，２−ジクロロエタン溶液を用いた以外は実施例２
３に同様な方法で素子を作成した。得られた素子に、直
流電圧を印加すると電流が流れ緑色の発光を得た。

【００７２】実施例２６ 実施例２５で用いたクマリン６をペリレンに代えた以外
は同様な方法で素子を作成した。得られた素子に、直流
電圧を印加すると電流が流れ青色の発光を得た。

【００７３】実施例２７ 実施例２５で用いたクマリン６をナイルレッドに代えた
以外は同様な方法で素子を作成した。得られた素子に、
直流電圧を印加すると電流が流れ橙色の発光を得た。

【００７４】実施例２８ 実施例１４で用いたＤＰＶＢｉを９，９’−シラスピロ
ビフルオレンに、ＡＰＳをＡｌｑに代えた以外は同様な
方法で素子を作成した。得られた素子に、直流電圧１２
Ｖを印加すると約３００ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、約
１２００ｃｄ／ｍ² の紫色の発光を得た。発光スペクト
ルは、ＴＰＤ蒸着膜の蛍光スペクトルと完全に一致し、
発光波長は４０５ｎｍであった。

【００７５】実施例２９ 実施例１で用いた透明支持基板を蒸着装置の基板ホルダ
ーに固定し、石英製のるつぼにＴＰＤ４０重量部、ＡＰ
Ｓ６０重量部及びクマリン６を１重量部入れて真空槽を
１×１０^-4Ｐａまで減圧した。このるつぼを加熱し、膜
厚１００ｎｍになるように蒸着した。蒸着速度は１〜
１．２ｎｍ／秒であった。その後真空槽を２×１０^-4Ｐ
ａまで減圧してから、グラファイト製のるつぼから、マ
グネシウムを１．２〜２．４ｎｍ／秒の蒸着速度で、同
時にもう一方のるつぼから銀を０．１〜０．２ｎｍ／秒
の蒸着速度で蒸着した。上記条件でマグネシウムと銀の
混合金属電極を発光層の上に２００ｎｍ積層蒸着して対
向電極とし、素子を形成した。ＩＴＯ電極を陽極、マグ
ネシウムと銀の混合電極を陰極として、得られた素子
に、直流電圧を印加すると電流が流れ緑色の発光を得
た。

【００７６】実施例３０ 実施例１４で用いたＡＰＳを１，１−ジメチル−２，５
−ビス（２−ピリジル）−３，４−ジフェニルシラシク
ロペンタジエンに代えた以外は同様な方法で素子を作成
した。得られた素子に、直流電圧４．５Ｖを印加すると
約７ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、約１３０ｃｄ／ｍ² の
青色の発光を得た。この素子の最大発光輝度は、６００
０ｃｄ／ｍ² を超えた。

【００７７】実施例３１ 実施例３０で用いたＤＰＶＢｉをＡｌｑに代えた以外は
同様な方法で素子を作成した。得られた素子に、直流電
圧３Ｖを印加すると約１ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、約
２０ｃｄ／ｍ² の緑色の発光を得た。この素子の最大発
光輝度は、１３０００ｃｄ／ｍ² を超えた。

【００７８】

【発明の効果】本発明の有機電界発光素子は、電子輸送
性に優れたシラシクロペンタジエン誘導体を用いている
ので、低電圧で高輝度な発光が得られ実用的価値が高
い。これらを用いることにより、フルカラーのフラット
パネルディスプレー等が作成できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 (72)発明者 山口 茂弘 京都府京都市左京区聖護院東町11−８

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式［化１］で表されるシラシクロペ
   ンタジエン誘導体を用いた電界発光素子。 【化１】 （式中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立に炭素数１から６ま
   での飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、
   アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、ヒドロキシ
   基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無
   置換のヘテロ環又はＸとＹが結合して飽和又は不飽和の
   環を形成した構造であり、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は、それぞれ独立
   に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１から
   ６までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ
   基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ
   基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボ
   ニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカル
   ボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリ
   ールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ
   基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル
   基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カル
   バモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、
   アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホ
   ルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシ
   アネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基
   もしくはシアノ基又は隣接した場合には置換若しくは無
   置換の環が縮合した構造である。）
2. 【請求項２】 請求項１記載のシラシクロペンタジエン
   誘導体のうち少なくとも１種を電荷輸送層の成分として
   用いたことを特徴とする電界発光素子。
3. 【請求項３】 請求項１記載のシラシクロペンタジエン
   誘導体のうち少なくとも１種を発光層の成分として用い
   たことを特徴とする電界発光素子。
4. 【請求項４】 請求項１記載のシラシクロペンタジエン
   誘導体のうち少なくとも１種を正孔阻止層の成分として
   用いたことを特徴とする電界発光素子。
5. 【請求項５】 一般式［化２］で表されるシラシクロペ
   ンタジエン誘導体を正孔阻止層の成分として用いたこと
   を特徴とする電界発光素子。 【化２】 （式中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立に炭素数１から６ま
   での飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、
   アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、置換若しく
   は無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロ環
   を示し、Ｒ₁ 〜Ｒ₈ は、それぞれ独立に水素、ハロゲ
   ン、炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、
   パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、
   アミノ基、ニトロ基、アルキルカルボニル基、アルコキ
   シカルボニル基、ホルミル基、ニトロソ基、アゾ基、ア
   ルキルカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキ
   シ基、ホルミルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニ
   ル基、スルファニル基、シリル基、イソシアノ基、カル
   バモイル基、シアネート基、イソシアネート基、チオシ
   アネート基、イソチオシアネート基、アリール基、アル
   ケニル基、アルキニル基若しくはシアノ基又は隣接した
   場合には置換若しくは無置換の環が縮合しても良い。）