JPH10102052A - 有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた発光安定性と高温保存性を有し、各種
表示装置における発光素子として好適な有機電界発光素
子を提供すること。 【解決手段】 一般式（Ｉ） 【化１】 （Ｒ¹ 〜Ｒ⁵ はＣ₁ 〜Ｃ₆ のアルキル基，アルコキシ基
又はフェニル基、ｋ及びｐは０〜７、ｍ，ｎ及びｑは０
〜５）で表される化合物を含有する正孔輸送層と、ガラ
ス転移点が７５℃より高い材料を用いた正孔注入層とか
らなる正孔輸送帯域層及び発光帯域層を少なくとも含む
有機化合物層を、一対の電極で挟持してなる有機電界発
光素子である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機電界発光素子
（有機エレクトロルミネッセンス素子）に関し、さらに
詳しくは、優れた発光安定性と高温保存性を有し、各種
表示装置における発光素子として好適な有機電界発光素
子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電界発光を利用した電界発光素子は、自
己発光のため視認性が高く、かつ完全固体素子であるた
め、耐衝撃性に優れるなどの特徴を有することから、各
種表示装置における発光素子としての利用が注目されて
いる。この電界発光素子には、発光材料に無機化合物を
用いてなる無機電界発光素子と有機化合物を用いてなる
有機電界発光素子とがあり、このうち、有機電界発光素
子は、印加電圧を大幅に低くしうる上、面発光、フルカ
ラー化が容易であるなどの様々な利点を有することか
ら、次世代の表示素子として、その実用化が期待されて
いる。

【０００３】この有機電界発光素子の構成については、
陽極／発光層／陰極の構成を基本とし、これに正孔注入
輸送層や電子注入輸送層を適宜設けたもの、例えば陽極
／正孔注入輸送層／発光層／陰極や、陽極／正孔注入輸
送層／発光層／電子注入輸送層／陰極などの構成のもの
が知らされている。該正孔注入輸送層は、陽極より注入
された正孔を発光層に伝達する機能を有し、また、電子
注入輸送層は陰極より注入された電子を発光層に伝達す
る機能を有している。そして、該正孔注入輸送層を発光
層と陽極との間に介在させることによって、より低い電
界で多くの正孔が発光層に注入され、さらに、発光層に
陰極又は電子注入輸送層より注入された電子は、正孔注
入輸送層が電子を輸送しないので、正孔注入輸送層と発
光層との界面に蓄積され発光効率が上がることが知られ
ている。

【０００４】ところで、このような有機電界発光素子
は、有機化合物からなる発光材料を用いているため、一
般に駆動安定性が悪く、発光が経時的に弱くなっていく
という問題があった。そこで、このような問題を解決す
るために、緑色発光については、ジアミン誘導体とアル
ミニウム錯体を有機化合物層として用いることが開示さ
れており（米国特許第５０６１５６９号明細書）、これ
により、安定した発光が得られるようになった。しかし
ながら、フルカラー化のためには、光の三原色である青
色についても同様の発光安定性が得られなければならな
い。また、発光素子を実用化するには、高温での保存に
対して安定でなければならないが、これまでは、発光色
が変化するなどの問題があり、実用化が困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、優れた発光安定性と高温保存性を有する実用
的な有機電界発光素子を提供することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、発光安定
性と高温保存性に優れる有機電界発光素子を開発すべく
鋭意研究を重ねた結果、少なくとも正孔注入層と正孔輸
送層とからなる正孔輸送帯域層において、正孔輸送層と
して特定のトリアミン化合物を用い、かつ正孔注入層と
して特定のガラス転移点を有する材料を用いることによ
り、その目的を達成しうることを見出した。本発明は、
かかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、
本発明は、正孔輸送帯域層及び発光帯域層を少なくとも
含む有機化合物層と、この有機化合物層を挟持する一対
の電極とを備えた有機電界発光素子において、上記正孔
輸送帯域層が少なくとも正孔注入層と正孔輸送層とから
なるものであって、該正孔輸送層が、一般式（Ｉ）

【０００７】

【化３】

【０００８】（式中、Ｒ¹ 〜Ｒ⁵ は、それぞれ炭素数１
〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基又はフ
ェニル基を示し、それらはたがいに同一でも異なってい
てもよく、ｋ及びｐは、それぞれ０〜７の整数、ｍ，ｎ
及びｑは、それぞれ０〜５の整数を示す。）で表される
化合物を含有し、かつ正孔注入層にガラス転移点が７５
℃より高い材料を用いたことを特徴とする有機電界発光
素子を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の有機電界発光素子は、正
孔輸送帯域層及び発光帯域層を少なくとも含む有機化合
物層と、この有機化合物層を挟持する一対の電極、すな
わち陽極及び陰極とを備えた素子である。この有機電界
発光素子における陽極は、素子中に正孔を注入するため
の電極であり、この陽極としては、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（インジウムチンオキシド），Ｓｎ
Ｏ₂ ，ＺｎＯなどの導電性透明材料が挙げられる。この
陽極は、例えば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／□以下が好まし
い。さらに膜厚は材料にもよるが、通常５００ｎｍ以
下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

【００１０】一方、陰極は、素子中に電子を注入するた
めの電極であり、この陰極としては、仕事関数の小さい
（４ｅＶ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、ナトリウム，ナトリウ
ム−カリウム合金，マグネシウム，アルミニウム，リチ
ウム，マグネシウム／銅混合物，マグネシウム／銀混合
物，アルミニウム−リチウム合金，Ａｌ／Ａｌ₂ Ｏ₃ 混
合物，インジウム，イッテルビウムなどが挙げられる。
この陰極は、例えば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／口以下が
好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常５００ｎ
ｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれ
る。なお、本発明の素子においては、上記陽極又は陰極
のいずれか一方を透明又は半透明にしておくことが好ま
しい。これにより発光を効率よく透過させ、取り出すこ
とが可能となる。

【００１１】本発明の有機電界発光素子において、正孔
輸送帯域とは、１０⁴ 〜１０⁶ Ｖ／ｃｍの電界印加時に
通常１０^-6ｃｍ² ／Ｖ・ｓ以上の正孔移動度を有する帯
域のことを指す。本発明においては、この正孔輸送帯域
層は、少なくとも正孔注入層と正孔輸送層とからなるも
のであって、該正孔輸送層は、一般式（Ｉ）

【００１２】

【化４】

【００１３】で表される化合物を主として含有すること
が必要である。上記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹ 〜Ｒ⁵
は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６
のアルコキシ基又はフェニル基であり、それらはたがい
に同一でも異なっていてもよい。ここで、アルキル基及
びアルコキシ基は、直鎖状，分岐状，環状のいずれであ
ってもよい。このアルキル基及びアルコキシ基の具体例
としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソ
プロピル基．ｎ−ブチル基，イソブチル基，ｓｅｃ−ブ
チル基，ｔ−ブチル基，各種ペンチル基，各種ヘキシル
基，シクロペンチル基，シクロヘキシル基，メトキシ
基，エトキシ基，ｎ−プロポキシ基，イソプロポキシ
基，ｎ−ブトキシ基，イソブトキシ基，ｓｅｃ−ブトキ
シ基，ｔ−ブトキシ基，各種ペントキシ基，各種ヘキソ
キシ基，シクロペントキシ基，シクロヘキソキシ基など
が挙げられる。ｋ及びｐは、それぞれ０〜７の整数であ
り、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、
ｍ，ｎ及びｑは、それぞれ０〜５の整数を示し、それら
はたがいに同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ¹ 及
びＲ⁴ は、それぞれのナフタレン環のいずれの環に導入
されていてもよい。なお、Ｒ¹ 〜Ｒ⁵ がそれぞれ複数あ
る場合は、各Ｒ¹ 〜Ｒ⁵ は、それぞれにおいて同一であ
ってもよく、異なっていてもよい。この一般式（Ｉ）で
表される化合物の例としては、

【００１４】

【化５】

【００１５】

【化６】

【００１６】

【化７】

【００１７】

【化８】

【００１８】

【化９】

【００１９】

【化１０】

【００２０】

【化１１】

【００２１】

【化１２】

【００２２】

【化１３】

【００２３】

【化１４】

【００２４】

【化１５】

【００２５】

【化１６】

【００２６】

【化１７】

【００２７】

【化１８】

【００２８】などを挙げることができる。なお、上記構
造式において、ｎＰｒはｎ−プロピル基，ｉＰｒはイソ
プロピル基，ｎＢｕはｎ−ブチル基，ｓＢｕはｓｅｃ−
ブチル基，ｔＢｕはｔｅｒｔ−ブチル基，ｎＰｅはｎ−
ペンチル基，ｎＨｅｘはｎ−ヘキシル基を示す。本発明
の有機電界素子においては、正孔輸送層に、上記一般式
（Ｉ）で表される化合物を一種含有させてもよく、二種
以上組み合わせて含有させてもよい。この正孔輸送層の
厚さは、通常５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。一方、
本発明の有機電界発光素子における正孔注入層の材料に
ついては、ガラス転移点が７５℃より高い化合物であれ
ばよく、特に制限されず、様々な化合物を用いることが
できるが、例えば金属フタロシアニン化合物及び一般式
（II）

【００２９】

【化１９】

【００３０】で表されるトリアミン化合物の中から選ぶ
のが好ましい。上記一般式（II）において、Ａｒ¹ 〜Ａ
ｒ⁵ は、それぞれ置換基を有する若しくは有しない核炭
素数６〜１８のアリール基であって、このアリール基の
好適な例としては、フェニル基，ビフェニル基，ナフチ
ル基，アントラニル基，ピレニル基，フェナンスリル
基，ターフェニル基などが挙げられる。これらのアリー
ル基には適当な置換基が１個又は２個以上導入されてい
てもよい。この置換基としては、例えば炭素数１〜６の
アルキル基，炭素数１〜６のアルコキシ基及びフェニル
基が好適である。ここで、該アルキル基及びアルコキシ
基は、直鎖状，分岐状，環状のいずれであってもよく、
その具体例としては、上記Ｒ¹ 〜Ｒ⁵ の説明で例示した
ものと同じものを挙げることができる。また、該Ａｒ¹
〜Ａｒ⁵ は、たがいに同一であっても異なっていてもよ
い。この一般式（II）で表され、かつガラス転移点が７
５℃より高い化合物の例としては、

【００３１】

【化２０】

【００３２】

【化２１】

【００３３】

【化２２】

【００３４】

【化２３】

【００３５】などを挙げることができる。本発明の有機
電界発光素子においては、正孔注入層の材料として、金
属フタロシアニン化合物や上記一般式（II）で表される
化合物を一種用いてもよく、二種以上組み合わせて用い
てもよい。また、この正孔注入層の厚さは、通常５ｎｍ
〜５μｍの範囲で選ばれる。

【００３６】このように、正孔輸送層に特定の構造のト
リアミン化合物を、正孔注入層にガラス転移点が７５℃
より高い材料を用い、これらを組み合わせて正孔輸送帯
域層とすることにより、得られる素子は、発光安定性が
向上し、寿命が長くなるとともに、耐熱性が向上し、高
温保存に耐えるようになる。例えば、正孔注入層に銅フ
タロシアニン〔ガラス転移点（Ｔｇ：１００℃以上〕を
用い、かつ正孔輸送層に前記一般式（Ｉ）の化合物であ
るＴＡ−１を用いた素子は、半減寿命が３０００時間
で、かつ７５℃で５００時間保存しても発光色の変化は
認められない（実施例１参照）。これに対し、正孔注入
層に銅フタロシアニンを用い、かつ正孔輸送層に一般式
（Ｉ）の化合物でない４',４''−ビス〔ジ（４−トリ
ル）アミノ〕−Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジフェニル）−４−
トリルアミンを用いた素子は、発光安定性が悪く、半減
寿命が９００時間とかなり短い（比較例２参照）。ま
た、正孔注入層に銅フタロシアニンを用い、かつ正孔輸
送層に一般式（Ｉ）の化合物でないＮ，Ｎ' −ジナフチ
ル−Ｎ，Ｎ' −ジフェニル−４, ４' −ジアミノビフェ
ニル（ＮＰＤ、米国特許第５０６１５６９号明細書に記
載された化合物）を用いた素子は、耐熱性に劣り、７５
℃で５００時間保存すると、発光色は当初の青色から緑
色に変化する（比較例１参照）。

【００３７】次に、本発明の有機電界発光素子におい
て、発光帯域とは、固体状態で蛍光性を示す分子が、正
孔と電子との再結合によって生じるエネルギーを、直接
又は間接的に受け取って励起状態を形成し、発光を生じ
る帯域のことである。この固体状態で蛍光性を示す分子
については特に制限はなく、通常有機電界発光素子に用
いられる発光材料を使用することができる。該発光材料
としては例えば、多環縮合芳香族化合物、ベンゾオキサ
ゾール系，ベンゾチアゾール系，ベンゾイミダゾール系
などの蛍光増白剤、金属キレート化オキサノイド化合
物、ジスチリルベンゼン系化合物など薄膜形成性の良い
化合物を用いることができる。ここで、上記多環縮合芳
香族化合物としては、例えばアントラセン，ナフタレ
ン，フェナントレン，ピレン，クリセン，ペリレン骨格
を含む縮合環発光物質などを挙げることができる。

【００３８】上記ベンゾオキサゾール系，ベンゾチアゾ
ール系，ベンゾイミダゾール系などの蛍光増白剤として
は、例えば特開昭５９−１９４３９３号公報に記載され
ているものを用いることができ、その代表例としては、
２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾ
オキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール；４，
４’−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサ
ゾリル）スチルベン；４，４’−ビス（５，７−ジ−
（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリ
ル）スチルベン；２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペン
チル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン；２，５−
ビス（５−（α，α，−ジメチルベンジル）−２−ベン
ゾオキサゾリル）チオフェン；２，５−ビス（５，７−
ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾ
リル）−３，４−ジフェニルチオフェン；２，５−ビス
（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン；
４，４’−ビス（２−ベンゾオキサゾリル）ビフェニ
ル；５−メチル−２−（２−（４−（５−メチル−２−
ベンゾオキサゾリル）フェニル）ビニル）ベンゾオキサ
ゾール；２−（２−（４−クロロフェニル）ビニル）ナ
フト（１，２−ｄ）オキサゾールなどのベンゾオキサゾ
ール系、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビ
スベンゾチアゾールなどのベンゾチアゾール系、２−
（２−（４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル）ビ
ニル）ベンゾイミダゾール；２−（２−（４−カルボキ
シフェニル）ビニル）ベンゾイミダゾールなどのベンゾ
イミダゾール系などの蛍光増白剤が挙げられる。さら
に、他の有用な化合物としては、「ケミストリー・オブ
・シンセティックダイス」第６２８〜６３７ページ，６
４０ページ（１９７１年）に記載のものが挙げられる。

【００３９】上記金属キレート化オキサノイド化合物と
しては、例えば特開昭６３−２９５６９５号公報に記載
されているものを用いることができる。その代表例とし
ては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム，ビス
（８−キノリノール）マグネシウム，ビス（ベンゾ
（ｆ）−８−キノリノール）亜鉛，ビス（２−メチル−
８−キノリノラート）アルミニウムオキシド，トリス
（８−キノリノール）インジウム，トリス（５−メチル
−８−キノリノール）アルミニウム，８−キノリノール
リチウム，トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガ
リウム，ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシ
ウム，ポリ（亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−
キノリノニル）メタン）などの８−ヒドロキシキノリン
系金属錯体やジリチウムエピンドリジオンなどが挙げら
れる。

【００４０】また、米国特許第５，１４１，６７１号明
細書や米国特許第５，１５０，００６号明細書に記載さ
れている金属キレート化オキサノイド化合物に多環芳香
族化合物をドープさせたものも用いることができる。こ
の具体例としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ート）（フェノラート）アルミニウム(III) ，ビス（２
−メチル−８−キノリノラート）（クレゾラート）アル
ミニウム(III) ，ビス（２−メチル−８−キノリノラー
ト）（フェニルフェノラート）アルミニウム(III) ，ビ
ス（２−メチル−８−キノリノラート）（ナフトラー
ト）アルミニウム(III) ，ビス（２−メチル−８−キノ
リノラート）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス
（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム(II
I) などの８−ヒドロキシキノリン系金属錯体にペリレ
ンやジベンゾペリレンなどの多環芳香族化合物をドープ
させたものが挙げられる。

【００４１】他には、欧州特許第０３７３５８２号明細
書に記載のジスチリルベンゼン誘導体，同０３８８７６
８号明細書に記載のジメチリデン誘導体、特開平２−１
９１６９４号公報のクマリン誘導体、特開平２−２５２
７９３号公報のジスチリルピラジン誘導体、特開平２−
１９６８８５号公報のペリレン誘導体、特開平２−２５
５７８９号公報のナフタレン誘導体、特開平２−２８９
６７６号公報及び同２−８８６８９号公報のフタロペリ
ノン誘導体、特開平２−２５０２９２号公報のスチリル
アミン誘導体及び同２−２８９６７５号公報のシクロペ
ンタジエン誘導体、欧州特許第３８７７１５号明細書に
記載のポリフェニル系化合物など、目的とする発光色及
び性能などから適宜選択することができる。上記の有機
化合物からなる発光帯域層は、所望に応じて２層以上の
積層構造でもよく、米国特許第４，７６９，２９２号明
細書や同５，１４１，６７１号明細書に開示されている
ように蛍光物質や多環芳香族化合物を加えて形成しても
よい。この場合上記有機化合物は薄膜状の層であり、発
光帯域の機能である注入機能及び発光機能の一部を受持
ち、一方、蛍光物質はその有機化合物の層の中に微量
（数モル％以下）存在させ、電子と正孔の再結合に応答
して発光するといった発光機能の一部を担っている。こ
の発光帯域層は、これらの発光材料一種又は二種以上か
らなる一層で構成されていてもよく、あるいは別種の化
合物からなる発光材料を積層したものであってもよい。

【００４２】本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極
との間に前記の正孔輸送帯域層と発光帯域層の他に、必
要に応じ、例えば陰極からの電子注入を効率よくするた
めに、あるいは陰極との付着性を改善するために、別の
層を設けてもよい。次に、本発明の有機電界発光素子を
作製する好適な例を説明する。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、５０
０ｎｍ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、陽極を作製する。次に、この上に素子材料で
ある正孔注入層，正孔輸送層，発光帯域層の材料からな
る薄膜を形成させる。この薄膜化の方法としては、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、かつピンホールが生成しにくいなど
の点から、真空蒸着法が好ましい。この薄膜化に、この
蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合
物の種類，分子堆積膜の目的とする結晶構造，会合構造
などにより異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４０
０℃，真空度１０^-6〜１０^-3Ｐａ，蒸着速度0.０１〜５
０ｎｍ／秒，基板温度−５０〜３００℃，膜厚５ｎｍ〜
５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。これらの層の
形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、５００ｎ
ｍ以下好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になる
ように、例えば蒸着やスパッタリングなどの方法により
形成させ、陰極を設けることにより、所望の電界発光素
子が得られる。なお、この電界発光素子の作製において
は、作製順序を逆にして、作製することも可能である。

【００４３】このようにして得られた電界発光素子に、
直流電圧を印加する場合には、陽極を＋，陰極を−の極
性として電圧３〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測
できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れ
ずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する
場合には、正極が＋，負極が−の状態になったときのみ
発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。本
発明の素子は基板に支持されていることが好ましい。こ
の基板については特に制限はなく、従来有機電界発光素
子に慣用されているものであればよく、例えばガラス，
透明プラスチック，石英などからなるものを用いること
ができる。

【００４４】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
するが、本発明は、これらの例によってなんら限定され
るものではない。 実施例１ 正孔輸送層として、ＴＡ−１（Ｔｇ：１２６℃）を用
い、有機電界発光素子を作製した。２５ｍｍ×７５ｍｍ
×1.１ｍｍサイズのガラス基板上にＩＴＯ電極を１００
ｎｍの厚さで成膜したものを透明支持基板とした。これ
をイソプロピルアルコールで５分間超音波洗浄したの
ち、純水で５分間洗浄し、最後に再びイソプロピルアル
コールで５分間超音波洗浄した。この透明支持基板を市
販の真空蒸着装置〔日本真空技術（株）製〕の基板ホル
ダーに固定し、モリブデン製の抵抗加熱ボート５つを用
意してそれぞれに、銅フタロシアニン〔ＣｕＰｃ、高融
点（３００℃以上）であるので、ガラス転移点（Ｔｇ）
は１００℃以上である。〕５００ｍｇ、ＴＡ−１（Ｔ
ｇ：１２６℃）２００ｍｇ、ＤＰＶＴＰ２００ｍｇ、Ｄ
ＰＡＶＢｉ ２００ｍｇ及びトリス（８−ヒドロキシキ
ノリン）アルミニウム（Ａｌｑ）１００ｍｇを入れ、真
空チャンバー内を１×１０^-4Ｐａまで減圧した。そし
て、まずＣｕＰｃ入りのボートを加熱してＣｕＰｃを基
板上に堆積させ、膜厚６０ｎｍの正孔注入層を成膜した
のち、ＴＡ−１入りのボートを加熱してＴＡ−１を蒸発
させ、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を成膜した。続いて、
ＤＰＶＴＰ入りのボートとＤＰＡＶＢｉ入りのボートを
同時に加熱して、ＤＰＶＴＰ及びＤＰＡＶＢｉを蒸発さ
せ、正孔輸送層上に、混合発光層として４０ｎｍ積層蒸
着した。なお、混合発光層におけるＤＰＶＴＰとＤＰＡ
ＶＢｉとの重量比は４０：１であった。最後にＡｌｑ入
りのボートを加熱して、Ａｌｑ（電子注入層）を２０ｎ
ｍの厚さで堆積させた。

【００４５】次に、これを真空槽から取り出し、上記発
光層上にステンレススチール製のマスクを設置し、再び
基板ホルダーに固定した。さらに、タングステンフィラ
メントにＡｌ−Ｌｉ合金１ｇを入れ、真空槽内を１×１
０^-4Ｐａまで減圧して、発光層上にＡｌ−Ｌｉ合金を１
ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着して陰電極を１５０ｎｍの厚
さで形成し、有機電界発光素子を作製した。この素子の
ＩＴＯ電極を正、Ａｌ−Ｌｉ合金陰電極を負にし、7.５
Ｖの電圧を印加したところ、青色の均一発光が得られ
た。初期性能は、印加電圧7.５Ｖで電流密度5.３ｍＡ／
ｃｍ² ，輝度３２０ｃｄ／ｍ² であった。さらに、初期
輝度１００ｃｄ／ｍ² で、乾燥窒素中にて定電流連続駆
動したところ、半減寿命は３０００時間であった。ま
た、７５℃で５００時間保存しても、発光色の変化は認
められなかった。

【００４６】なお、上記ＤＰＶＴＰ及びＤＰＡＶＢｉの
構造式は下記のとおりである。

【００４７】

【化２４】

【００４８】実施例２ 実施例１において、正孔注入層にＣｕＰｃの代わりにＨ
Ｔ−５（Ｔｇ：１２５℃）を用いた以外は、実施例１と
同様にして有機電界発光素子を作製した。この素子のＩ
ＴＯ電極を正、Ａｌ−Ｌｉ合金陰電極を負にし、7.５Ｖ
の電圧を印加したところ、青色の均一発光が得られた。
初期性能は、印加電圧7.５Ｖで電流密度3.２ｍＡ／ｃｍ
² ，輝度１８３ｃｄ／ｍ² であった。さらに、初期輝度
１００ｃｄ／ｍ² で、乾燥窒素中にて定電流連続駆動し
たところ、半減寿命は２７００時間であった。また、７
５℃で５００時間保存しても、発光色の変化は認められ
なかった。

【００４９】実施例３ 実施例１において、正孔注入層にＣｕＰｃの代わりにＨ
Ｔ−４（Ｔｇ：８０℃）を用いた以外は、実施例１と同
様にして有機電界発光素子を作製した。この素子のＩＴ
Ｏ電極を正、Ａｌ−Ｌｉ合金陰電極を負にし、7.５Ｖの
電圧を印加したところ、青色の均一発光が得られた。初
期性能は、印加電圧7.５Ｖで電流密度6.４ｍＡ／ｃ
ｍ² ，輝度２４５ｃｄ／ｍ² であった。さらに、初期輝
度１００ｃｄ／ｍ² で、乾燥窒素中にて定電流連続駆動
したところ、半減寿命は４８００時間であった。また、
７５℃で５００時間保存しても、発光色の変化は認めら
れなかった。 実施例４ 実施例３において、正孔輸送層にＴＡ−１の代わりにＴ
Ａ−１９（Ｔｇ：１４０℃）を用いた以外は、実施例３
と同様にして有機電界発光素子を作製した。この素子の
ＩＴＯ電極を正、Ａｌ−Ｌｉ合金陰電極を負にし、7.５
Ｖの電圧を印加したところ、青色の均一発光が得られ
た。初期性能は、印加電圧7.５Ｖで電流密度6.１ｍＡ／
ｃｍ² ，輝度２０３ｃｄ／ｍ² であった。さらに、初期
輝度１００ｃｄ／ｍ² で、乾燥窒素中にて定電流連続駆
動したところ、半減寿命は４４００時間であった。ま
た、７５℃で５００時間保存しても、発光色の変化は認
められなかった。

【００５０】実施例５ 実施例１において、正孔注入層にＣｕＰｃの代わりに
４，４',４''−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−
Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴ
Ａ：Ｔｇ：７８℃）を用いた以外は、実施例１と同様に
して有機電界発光素子を作製した。この素子のＩＴＯ電
極を正、Ａｌ−Ｌｉ合金陰電極を負にし、7.５Ｖの電圧
を印加したところ、青色の均一発光が得られた。初期性
能は、印加電圧7.５Ｖで電流密度8.２ｍＡ／ｃｍ² ，輝
度１２３ｃｄ／ｍ² であった。さらに、初期輝度１００
ｃｄ／ｍ² で、乾燥窒素中にて定電流連続駆動したとこ
ろ、半減寿命は３０００時間であった。また、７５℃で
５００時間保存しても、発光色の変化は認められなかっ
た。

【００５１】比較例１ 実施例１において、正孔輸送層にＴＡ−１の代わりに
Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，
４’−ジアミノビフェニル（ＮＰＤ，Ｔｇ：９６℃）を
用いた以外は、実施例１と同様にして有機電界発光素子
を作製した。この素子のＩＴＯ電極を正、Ａｌ−Ｌｉ合
金陰電極を負にし、7.５Ｖの電圧を印加したところ、青
色の均一発光が得られた。初期性能は、印加電圧7.５Ｖ
で電流密度3.７ｍＡ／ｃｍ² ，輝度８２ｃｄ／ｍ² であ
った。さらに、初期輝度１００ｃｄ／ｍ² で、乾燥窒素
中にて定電流連続駆動したところ、半減寿命は２８００
時間であった。また、７５℃で５００時間保存したとこ
ろ、発光色は当初の青色から緑色に変化した。この素子
は、耐熱性が実施例の素子よりも劣るものであった。 比較例２ 実施例１において、正孔輸送層にＴＡ−１の代わりに、
式

【００５２】

【化２５】

【００５３】で表される化合物（Ｔｇ：１１８℃）を用
いた以外は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を
作製した。この素子のＩＴＯ電極を正、Ａｌ−Ｌｉ合金
陰電極を負にし、7.５Ｖの電圧を印加したところ、青色
の均一発光が得られた。初期性能は、印加電圧7.５Ｖで
電流密度6.４ｍＡ／ｃｍ² ，輝度１３１ｃｄ／ｍ² であ
った。さらに、初期輝度１００ｃｄ／ｍ² で、乾燥窒素
中にて定電流連続駆動したところ、半減寿命は９００時
間であった。また、７５℃で５００時間保存しても、発
光色の変化は認められなかった。この素子は、寿命にお
いて、実施例の素子よりもかなり劣るものであった。

【００５４】比較例３ 実施例１において、正孔注入層にＣｕＰｃの代わりにＨ
Ｔ−５（Ｔｇ：１２５℃）を用い、かつ正孔輸送層にＴ
Ａ−１の代わりにＮＰＤを用いた以外は、実施例１と同
様にして有機電界発光素子を作製した。この素子のＩＴ
Ｏ電極を正、Ａｌ−Ｌｉ合金陰電極を負にし、7.５Ｖの
電圧を印加したところ、青色の均一発光が得られた。初
期性能は、印加電圧7.５Ｖで電流密度4.０ｍＡ／ｃ
ｍ² ，輝度１６３ｃｄ／ｍ² であった。さらに、初期輝
度１００ｃｄ／ｍ² で、乾燥窒素中にて定電流連続駆動
したところ、半減寿命は２５００時間であった。また、
７５℃で５００時間保存したところ、発光色は当初の青
色から緑色に変化した。この素子は、耐熱性が実施例の
素子よりも劣るものであった。

【００５５】比較例４ 実施例１において、正孔注入層にＣｕＰｃの代わりに、
下式で表される化合物（Ｔｇ：６２℃）を用いた以外
は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。こ
の素子は7.５Ｖの電圧をＩＴＯを陽極、Ａｌ−Ｌｉを陰
極として印加したところ、青色の均一発光をした。初期
性能は7.５Ｖで電流密度4.０ｍＡ／ｃｍ² 、輝度１３８
ｃｄ／ｍ² であった。さらに、初期輝度１００ｃｄ／ｍ
² で、乾燥窒素中で、定電流連続駆動したところ、半減
寿命８００時間であった。また、７５℃で５００時間保
存したところ、発光色は当初の青から緑色に変化した。
この素子は、耐熱性が実施例の素子より劣ることがわか
った。

【００５６】

【化２６】

【００５７】

【発明の効果】本発明の有機電界発光素子は、優れた発
光安定性と耐熱性を有し、長寿命でかつ高温保存に耐
え、例えばディスプレイ，カーナビゲーションシステム
などの各種表示装置における発光素子として好適に用い
られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 地潮 千葉県袖ケ浦市上泉1280番地 出光興産株 式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正孔輸送帯域層及び発光帯域層を少なく
   とも含む有機化合物層と、この有機化合物層を挟持する
   一対の電極とを備えた有機電界発光素子において、上記
   正孔輸送帯域層が少なくとも正孔注入層と正孔輸送層と
   からなるものであって、該正孔輸送層が、一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ¹ 〜Ｒ⁵ は、それぞれ炭素数１〜６のアルキ
   ル基、炭素数１〜６のアルコキシ基又はフェニル基を示
   し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、ｋ
   及びｐは、それぞれ０〜７の整数、ｍ，ｎ及びｑは、そ
   れぞれ０〜５の整数を示す。）で表される化合物を含有
   し、かつ正孔注入層にガラス転移点が７５℃より高い材
   料を用いたことを特徴とする有機電界発光素子。
2. 【請求項２】 正孔注入層に用いる材料が、金属フタロ
   シアニン化合物及び一般式（II） 【化２】 （式中、Ａｒ¹ 〜Ａｒ⁵ は、それぞれ置換基を有する若
   しくは有しない核炭素数６〜１８のアリール基を示し、
   それらはたがいに同一であっても異なっていてもよ
   い。）で表される化合物の中から選ばれた少なくとも一
   種の化合物であってガラス転移点が７５℃より高い化合
   物である請求項１記載の有機電界発光素子。