JPH10338871A

JPH10338871A - 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

Info

Publication number: JPH10338871A
Application number: JP8012489A
Authority: JP
Inventors: Michiko Tamano; 美智子玉野; Toshio Enokida; 年男榎田
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 1998-12-22
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JP3924799B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高輝度で高効率の発光が可能であり、発光劣
化が少なく信頼性の高い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
ミネッセンス素子を提供する。【解決手段】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。一対の電極間に発光層
もしくは発光層を含む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、発光層が下記一
般式［１］で示される化合物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。一般式［１］【化１】［式中、Ｒ¹〜Ｒ¹⁶は、水素原子、ハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシ基、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、アリールオキシ基、アリールチオ
基、芳香族環基、複素環基を表す。Ｘは、酸素原子、硫
黄原子、アルキル基または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。］

Description

【発明の詳細な説明】

【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、ｔｅ
ｒｔ−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１〜２
０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、Ｃ
ｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、Ｍ
ｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、
ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ₂ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、
（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰ
ｃ、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、４
ｅＶ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、１０ｎ
ｍ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、２０
０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１０
０ｎｍ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１６０００
ｃｄ／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^-6Ｔ
ｏｒｒ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１
０：１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１５
０００ｃｄ／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１５０
ｎｍ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／ｍ ²、最高輝度２２０
００ｃｄ／ｍ²、発光効率２．４（ｌｍ／Ｗ）の緑色発
光が得られた。

【００４７】実施例６ＩＴＯ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２４
０００ｃｄ／ｍ ²、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１０
０：１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／ｍ
²、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１００００ｃ
ｄ／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

【特許請求の範囲】

【請求項１】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］【化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。］
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。