JPH1036830A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 赤色領域で発光特性が良い有機エレクトロル
ミネッセンス（ＥＬ）素子材料により高輝度・高発光効
率、発光劣化が少なく信頼性の高いＥＬ素子を提供す
る。 【解決手段】 ホスト物質に一般式１のフタロシアニン
化合物をドーピングしてなる有機ＥＬ素子用発光材料。 ［環Ａ¹ 〜Ａ⁴ は独立に置換／未置換のシクロアルキル
基、置換／未置換のアリール基または置換／未置換の複
素環基、Ｘはハロゲン、一般式^、−Ｒ^1、−ＯＲ² 、- Ｏ
Ｓｉ（Ｒ ³ ，Ｒ⁴ ，Ｒ⁵ ）、- ＯＣＯＲ⁶ 、- ＯＣＯＮ
（Ｒ⁷ ，Ｒ⁸ ）、- ＯＣＯＣＯＯＲ⁹ 、- ＯＣＯＣＯＳ
Ｒ¹⁰、- ＯＣＯＯＣＯＮ（Ｒ¹¹，Ｒ¹²）、- ＯＰＺ（Ｒ
¹¹，Ｒ¹²）、- ＯＰＺ（ＯＲ¹⁵，ＯＲ¹⁶）、- ＯＰＺ
（ＳＲ¹⁷，ＳＲ¹⁸）、- ＯＰＺＮ（Ｒ¹⁹，Ｒ²⁰）Ｎ（Ｒ
²¹，Ｒ²²）の置換基（Ｒ¹ 〜Ｒ²²は独立に水素（Ｒ¹ 、
Ｒ¹³及びＲ¹⁴の場合を除く）、アルキル基、シクロアル
キル基、アリール基、複素環基である。）、Ｚは酸素も
しくは硫黄、Ｍは４価の金属原子を表す。］

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）。この方法では、金属キレート錯体を蛍光体層、
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１００ｃ
ｄ／ｍ² 、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。しかしながら、現在
までの有機ＥＬ素子は、構成の改善により緑色において
は発光強度は改良されているが、青、赤色は未だ十分な
発光輝度は有していない。

【０００４】有機ＥＬ素子から青色及び赤色発光を得る
ために、発光層をホスト物質にゲスト物質をドープして
作製する技術が開示されている。例えば、発光層中にト
リス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体をホ
スト物質に、クマリン色素もしくはＤＣＭ色素を蛍光性
ゲスト物質としてドープした有機ＥＬ素子（ジャーナル
・オブ・アプライドフィジクス、６５巻、３６１０ペー
ジ、１９８９年参照）があるが、これらの有機ＥＬ素子
の発光効率は十分ではなかった。また、発光層中にトリ
ス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体をホス
ト物質に、フタロシアニン化合物をドーピングし赤色発
光の有機ＥＬ素子が開示されている（特開平０７- ２８
８２８４号広報）。しかしながら、これらの有機ＥＬ素
子の初期発光効率はいまだ十分でなく、また連続して発
光させた場合の劣化が著しく、実用上大きな問題があっ
た。これは、発光層に少量の蛍光性ゲスト物質をドーピ
ングする技術が困難なこと、および、開示されたフタロ
シアニン化合物では、顔料分子同士が強固に凝集してい
るために、発光層中へ均一にドーピングすることが困難
である。このような理由から、発光層中へ均一にドーピ
ングすることが容易な蛍光性ゲスト材料、および、より
高い発光効率を持ち、繰り返し使用時での安定性の優れ
た有機ＥＬ素子の開発が望まれているのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、赤色
のスペクトル領域で発光効率が高く、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］で示される化合物
の少なくとも一種の有機ＥＬ素子材料を少なくとも一層
に使用した有機ＥＬ素子の発光効率が高く、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に至
った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ホスト
物質に下記一般式［１］で示されるフタロシアニン化合
物をドーピングしてな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］

【０００７】

【化４】

【０００８】［式中、環Ａ¹ 〜Ａ⁴ はそれぞれ独立に、
置換もしくは未置換のシクロアルキル基、置換もしくは
未置換のアリール基、置換もしくは未置換の複素環基を
表す。置換基Ｘは、ハロゲン原子もしくは一般式［２］
〜［１３］で示される置換基（ただし、Ｒ¹ 〜Ｒ²²はそ
れぞれ独立に、水素原子（ただし、Ｒ¹ 、Ｒ¹³及びＲ ¹⁴
の場合を除く）、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シクロアルキル基、置換もしくは未
置換のアリール基、置換もしくは未置換の複素環基を表
し、Ｚは酸素原子もしくは硫黄原子を表す。）を表す。
Ｍは４価の金属原子を表す。］

【０００９】

【化５】

【００１０】

【化６】

【００１１】更に、本発明は、ホスト物質に対して一般
式［１］で表されるフタロシアニン化合物を０．００１
及至５０重量パーセントドーピングする上記有機エレク
トロルミネッセンス素子よ発光材料である。

【００１２】更に、本発明は、一対の電極間に発光層を
含む複数層の有機化合物薄膜を形成した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子において、少なくとも一層が上記有
機エレクトロルミネッセンス素子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
である。

【００１３】更に、本発明は、発光層と陽極との間に正
孔注入層を形成する上記有機エレクトロルミネッセンス
素子である。

【００１４】更に、本発明は、発光層と陰極との間に電
子注入層を形成する上記有機エレクトロルミネッセンス
素子である。

【００１５】本発明における一般式［１］で示される化
合物の環Ａ¹ 〜Ａ⁸ はそれぞれ独立に、置換もしくは未
置換のシクロアルキル環、置換もしくは未置換のアリー
ル環、または、置換もしくは未置換の複素環を表す。シ
クロアルキル環の具体例としては、シクロペンタン環、
シクロヘキサン環等があり、アリール環の具体例として
は、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェ
ナントレン環、ジフェニルアントラセン環、ピレン環、
フルオレン環等があり、また、複素環の具体例として
は、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジ
ン環、キノキサリン環、ピロリジン環、ジオキサン環、
ピペリジン環、モルフォリン環、フラン環、チオフェン
環等がある。

【００１６】上記記載の環への置換基の具体的な例を挙
げると、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素のハロゲン原子、
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、トリクロ
ロメチル基等の置換もしくは未置換のアルキル基、フェ
ニル基、ナフチル基、３ーメチルフェニル基、３ーメト
キシフェニル基、３ーフルオロフェニル基、３ートリク
ロロメチルフェニル基、３ートリフルオロメチルフェニ
ル基、３ーニトロフェニル基等の置換もしくは未置換の
アリール基、トキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブ
トキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキ
シ基、ペンタフルオロプロポキシ基、２，２，３，３−
テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１，３，３，３
−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基、６−（パーフル
オロエチル）ヘキシルオキシ基等の置換もしくは未置換
のアルコキシ基、フェノキシ基、ｐ−ニトロフェノキシ
基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−フルオロ
フェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、３−トリフ
ルオロメチルフェノキシ基等の置換もしくは未置換のア
リールオキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒ
ｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、
トリフルオロメチルチオ基等の置換もしくは未置換のア
ルキルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−ニトロフェニルチ
オ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基、３−フル
オロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、
３−トリフルオロメチルフェニルチオ基等の置換もしく
は未置換のアリールチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミ
ノ基、メチルアミノ基、ジエチルアミノ基、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、ジフェニルアミノ基等のモノまたはジ置換
アミノ基、ビス（アセトキシメチル）アミノ基、ビス
（アセトキシエチル）アミノ基、ビスアセトキシプロピ
ル）アミノ基、ビス（アセトキシブチル）アミノ基等の
アシルアミノ基、水酸基、シロキシ基、アシル基、メチ
ルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカ
ルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、プロイピルカ
ルバモイル基、ブチルカルバモイル基、フェニルカルバ
モイル基等のカルバモイル基、カルボン酸基、スルフォ
ン酸基、イミド基、シクロペンタン基、シクロヘキシル
基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、ナフ
チル基、ビフェニル基、ｏ，ｍ，ｐ−ターフェニル基、
アントラニル基、フェナントレニル基、フルオレニル
基、９−フェニルアントラニル基、９，１０−ジフェニ
ルアントラニル基、ピレニル基等のアリール基、ピロー
ル基、ピロリン基、ピラゾール基、ピラゾリン基、イミ
ダゾール基、トリアゾール基、ピリジン基、ピリダジン
基、ピリミジン基、ピラジン基、トリアジン基、インド
ール基、プリン基、キノリン基、イソキノリン基、シノ
リン基、キノキサリン基、ベンゾキノリン基、フルオレ
ノン基、ジシアノフルオレン基、カルバゾール基、オキ
サゾール基、オキサジアゾール基、チアゾール基、チア
ジアゾール基、トリアゾール基、イミダゾール基、ベン
ゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾトリア
ゾール基、ベンゾイミダゾール基、ビスベンゾオキサゾ
ール基、ビスベンゾチアゾール基、ビスベンゾイミダゾ
ール基、アントロン基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチ
オフェン基、アントラキノン基、アクリドン基、フェノ
チアジン基、ピロリジン基、ジオキサン基、ピペリジン
基、モルフォリン基、ピペラジン基等の複素環基等があ
る。

【００１７】一般式［２］〜［１３］を構成する置換基
Ｒ¹ 〜Ｒ²²の代表例としては、メチル基、エチル基、ｎ
−ブチル基、ｔ−ブチル基、ステアリル基、トリクロロ
メチル基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフ
ルオロエチル基、２，２，３，３−テトラフルオロプロ
ピル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル
基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プ
ロピル基、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブ
チル基、２−メトキシエチル基等の置換もしくは未置換
のアルキル基、シクロペンタン基、シクロヘキシル基等
の置換もしくは未置換のシクロアルキル基、フェニル
基、ナフチル基、ビフェニル基、ｐ−ニトロフェニル
基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ペンタフルオロフェニ
ル基、ピリジン基、ピラジン基、ピリミジン基、ピリダ
ジン基、トリアジン基、インドール基、キノリン機、ア
クリジン基等の置換もしくは未置換のアリール基、ピロ
リジン基、ジオキサン基、ピペリジン基、モルフォリン
基、ピペラジン基等の置換または未置換の複素環などが
あり、これらの置換基Ｒ¹ 〜Ｒ²²に置換される置換基と
しては、上記記載のアリール基、シクロアルキル基、ア
リールオキシ基、アリールチオ基、複素環基等であって
も良い。又、一般式［９］においてＲ¹¹およびＲ ¹²と
が、一体となって窒素原子を含んで良い５員環または６
員環を形成しても良い。また、中心金属Ｍは４価の金属
原子であればいずれでも良いが、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｇｅが望
ましい。

【００１８】本発明において、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。下記一般式［１４］で示されるフタロニトリル類、
または、下記一般式［１５］で示されるイソインドリン
化合物、あるいは、相当するフタル酸無水物類、フタル
イミド類と、一般式［１］中のＭで示される金属の各種
金属塩を出発原料として常法により、一般式［１６］で
示されるフタロシアニン系化合物を製造できる。式中、
環Ａは、一般式［１］で示される、Ａ¹ 〜Ａ⁴ に相当す
る。

【００１９】

【化７】

【００２０】次に、Ｗ．Ｋ．Ｋｒｏｅｎｋｅらによって
報告された一般的手法（Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２，
１０６４，１９６３年）により、一般式［１６］で示さ
れるフタロシアニン系化合物とアルコール、トリアルキ
ルシラノール、アシル化剤、塩化オキザリル誘導体、種
々の置換基を有して良い直鎖、分岐または環状のアルキ
ル基もしくはアリール基を有するクロロホスフィン誘導
体のいずれかと反応させることにより、一般式［１］で
示されるフタロシアニン化合物を製造することができ
る。

【００２１】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。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】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。この化合物は、ドーピ
ング材料として発光層中にて最適の割合でドーピングす
ることにより、高い発光効率および発光波長の最適な選
択が可能になった。

【００３１】発光層のホスト物質に、ドーピング材料
（ゲスト物質）として一般式［１］の化合物を使用し
て、赤色領域において発光輝度が高い有機ＥＬ素子を得
ることができる。一般式［１］の化合物は、発光層内に
おいて、ホスト物質に対して０．００１重量％〜５０重
量％の範囲で含有されていることが望ましく、更には
０．０１重量％〜５重量％の範囲が効果的である。本発
明の一般式［１］のフタロシアニン化合物は、正孔注入
性材料としても使用可能である。例えば、発光層中で正
孔注入材料としての使用もしくは正孔注入層を構成する
材料として使用することもできる。本発明の一般式
［１］のフタロシアニン化合物は、化学構造中に一般式
［１］で規定したように、軸方向に金属置換基を有して
いるので、スピンコート法等の湿式成膜法では、溶剤へ
の溶解性が高く各層中で均一に存在させることが可能に
なった。従って、発光層中で発光材料にドーピングする
際にも、フタロシアニン同士の凝集が抑えられるために
発光層内に均一に分散することが可能になり、高輝度、
長寿命の有機ＥＬ素子を作製するために極めて効果的で
ある。

【００３２】発光層には、発光材料およびドーピング材
料に加えて、必要があれば正孔注入材料や電子注入材料
を使用することもできる。

【００３３】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。また、必要があれば、発光材料、ドーピング材
料、キャリア注入を行う正孔注入材料や電子注入材料を
二種類以上組み合わせて使用することも出来る。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く、正孔もしくは電子が
効率よく電極から注入され、層中で輸送される素子構造
が選択される。

【００３４】有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材
料は、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが好適であ
り、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基板と称さ
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は、４ｅＶより
小さな仕事関数を持つものが好適であり、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。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。

【００３５】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
分透明であることが望ましい。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を
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性樹脂
があげられる。

【００３６】本発明に係わる有機ＥＬ素子の各層の形成
は、真空蒸着、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１０μ
ｍの範囲が好適であるが、１０ｎｍから０．２μｍの範
囲がさらに好ましい。

【００３７】湿式成膜法の場合、各層を形成する材料
を、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し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、いずれの薄膜
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。このような樹脂
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。

【００３８】一般式［１］と併せて使用できるホスト物
質としては、キノリン金属錯体、オキサジアゾール、ベ
ンゾチアゾール金属錯体、ベンゾオキサゾール金属錯
体、ベンゾイミダゾール金属錯体、トリアゾール、イミ
ダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、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
ェニルアミンフルオレノン、アントラキノジメタン、ジ
フェノキノン、チアジアゾール、テトラゾール、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、およ
び、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン等の導電性高
分子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。

【００３９】一般式［１］と共に更なるドーピング物質
を使用して発光色を変化させることも可能となる。一般
式［１］と共に使用されるドーピング物質としては、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、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、ルブレン等および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。

【００４０】正孔注入材料としては、正孔を注入する能
力を持ち、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
ン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ポルフィリン
系化合物、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。

【００４１】電子注入材料としては、電子を注入する能
力を持ち、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ま
たは正孔注入材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能の
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、オキサジアゾール、チアジアゾール、テトラゾ
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して増感させることもできる。

【００４２】本発明の一般式［１］の化合物は、発光材
料として、もしくはドーピング材料として発光層内での
使用することが望ましく、発光材料、ドーピング材料、
正孔注入材料および電子注入材料の少なくとも一種が同
一層に含有されてもよい。

【００４３】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。

【００４４】

【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。 実施例１ 洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、Ｎ，Ｎ' ―（４
―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―ジアミンを真空蒸
着して、膜厚５０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、ト
リス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体と化
合物（１）とを１００：１の重量比で真空共蒸着して膜
厚５０ｎｍ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１５０ｎｍの膜厚
の電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。正孔注入層、発
光層および陰極は、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
３００ｃｄ／ｍ² の赤色発光が得られた。

【００４５】実施例２〜３０ フタロシアニン化合物を化合物（２）〜（３０）に変え
る以外は実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製し
て発光輝度を測定した。この素子は直流電圧５Ｖで表２
に示す発光輝度が得られた。図１に実施例１７のＥＬス
ペクトルを示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】比較例１〜３ フタロシアニン化合物物を実施例の化合物から表３に示
すフタロシアニン化合物に変える以外は実施例２〜４４
と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製して発光輝度を測定
した。この素子は直流電圧５Ｖで表３に示す発光輝度が
得られた。

【００４８】

【表３】

【００４９】実施例３１ 洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、トリス（８−ヒ
ドロキシキノリン）アルミニウム錯体、フタロシアニン
化合物（２７）、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、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールを３：
０．０５：２：５の比率でクロロホルムに溶解分散さ
せ、スピンコーティング法により膜厚１００ｎｍ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。発光層および陰極は、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８０ｃｄ／ｍ² の赤色発光輝度が得られ
た。

【００５０】実施例３２ 洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、Ｎ，Ｎ' ―（４
―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―ジアミンを真空蒸
着して、膜厚５０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、ト
リス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体とフ
タロシアニン化合物（１２）とを１００：１の重量比で
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１０
０ｎｍ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１
１０ｃｄ／ｍ² の発光輝度が得られた。

【００５１】実施例３３ 洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、Ｎ，Ｎ' ―（４
―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―ジアミンを真空蒸
着して、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、ト
リス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体とフ
タロシアニン化合物（２）とを５０：１の重量比で蒸着
して、の膜厚３０ｎｍの発光層を作成し、さらに真空蒸
着法により［２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−
５−（ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール］
の膜厚２０ｎｍ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１５０ｎｍ
の電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。正孔注入層、発
光層、電子注入層および陰極は、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３００ｃｄ／ｍ² の発光輝度が得られ
た。

【００５２】本実施例で示された全ての有機ＥＬ素子に
ついて、３ｍＡ／ｃｍ² で連続発光させたところ、１０
００時間以上安定な発光を観測することができたが、同
条件で作製した比較例の有機ＥＬ素子は、５００時間以
下の発光時間で初期の発光輝度の半分以下になり、本発
明の有機ＥＬ素子の効果は明確であった。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、正孔注入材料、電子注入材料、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。

【００５３】

【発明の効果】本発明により、従来に比べて高輝度であ
り、長寿命の赤色領域で発光特性が良好な有機ＥＬ素子
を得ることができた。これは、本発明で示した化合物を
有機ＥＬ素子に使用することにより、湿式および乾式成
膜法が容易であり、発光材料に対して均一に存在し、濃
度消光による発光効率の低下も解決でき、高い発光効率
を持つ有機ＥＬ素子を容易に作製することが可能になっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１７のＥＬ発光スペクトル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホスト物質に下記一般式［１］で示され
   るフタロシアニン化合物をドーピングしてなる有機エレ
   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、環Ａ¹ 〜Ａ⁴ はそれぞれ独立に、置換もしくは
   未置換のシクロアルキル基、置換もしくは未置換のアリ
   ール基、置換もしくは未置換の複素環基を表す。置換基
   Ｘは、ハロゲン原子もしくは一般式［２］〜［１３］で
   示される置換基（ただし、Ｒ¹ 〜Ｒ²²はそれぞれ独立
   に、水素原子（ただし、Ｒ¹ 、Ｒ¹³及びＲ ¹⁴の場合を除
   く）、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは
   未置換のシクロアルキル基、置換もしくは未置換のアリ
   ール基、置換もしくは未置換の複素環基を表し、Ｚは酸
   素原子もしくは硫黄原子を表す。）を表す。Ｍは４価の
   金属原子を示す。］ 【化２】 【化３】
2. 【請求項２】 ホスト物質に対して一般式［１］で表さ
   れるフタロシアニン化合物を０．００１及至５０重量パ
   ーセントドーピングする請求項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。
3. 【請求項３】 一対の電極間に発光層を含む複数層の有
   機化合物薄膜を形成した有機エレクトロルミネッセンス
   素子において、少なくとも一層が請求項１または２記載
   の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を含有する層
   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。
4. 【請求項４】 発光層と陽極との間に正孔注入層を形成
   することを特徴とする請求項３記載の有機エレクトロル
   ミネッセンス素子。
5. 【請求項５】 発光層と陰極との間に電子注入層を形成
   することを特徴とする請求項３ないし４記載の有機エレ
   クトロルミネッセンス素子。