JPH1088120A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子Info
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- JPH1088120A JPH1088120A JP8244490A JP24449096A JPH1088120A JP H1088120 A JPH1088120 A JP H1088120A JP 8244490 A JP8244490 A JP 8244490A JP 24449096 A JP24449096 A JP 24449096A JP H1088120 A JPH1088120 A JP H1088120A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光劣化が少なく信頼性の高いエレクトロル
ミネッセンス素子を提供することを課題とする。 【解決手段】陽極、ｍ（ｍは２〜１０の整数を表す）層
からなる正孔注入層、発光層、電子注入層及び陰極を順
次積層してなり、正孔注入層のイオン化ポテンシャルの
値を陽極から順にＩｐｈ１，Ｉｐｈ２，Ｉｐｈ３・・・
Ｉｐｈｍとしたとき、該正孔注入層の各層のイオン化ポ
テンシャルと、陽極の仕事関数の値（Ｉｐａ）と、発光
層のイオン化ポテンシャルの値（Ｉｐｅ）との間に以下
の式 Ｉｐａ＜Ｉｐｈ１＜Ｉｐｈ２＜Ｉｐｈ３＜・・・＜Ｉｐ
ｈｍ＜Ｉｐｅ の関係を有し、かつ発光層に下記一般式［１］で示され
る化合物を含有してな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、環Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、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。Ｚは、炭素数３０以下からなる置換もしくは未
置換の縮合アリール基または縮合アリール複素環基を表
す。］
ミネッセンス素子を提供することを課題とする。 【解決手段】陽極、ｍ（ｍは２〜１０の整数を表す）層
からなる正孔注入層、発光層、電子注入層及び陰極を順
次積層してなり、正孔注入層のイオン化ポテンシャルの
値を陽極から順にＩｐｈ１，Ｉｐｈ２，Ｉｐｈ３・・・
Ｉｐｈｍとしたとき、該正孔注入層の各層のイオン化ポ
テンシャルと、陽極の仕事関数の値（Ｉｐａ）と、発光
層のイオン化ポテンシャルの値（Ｉｐｅ）との間に以下
の式 Ｉｐａ＜Ｉｐｈ１＜Ｉｐｈ２＜Ｉｐｈ３＜・・・＜Ｉｐ
ｈｍ＜Ｉｐｅ の関係を有し、かつ発光層に下記一般式［１］で示され
る化合物を含有してな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、環Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、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。Ｚは、炭素数３０以下からなる置換もしくは未
置換の縮合アリール基または縮合アリール複素環基を表
す。］
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平面光源や表示、通
信用光源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。
信用光源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。
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。
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。
【０００４】有機ＥＬ素子の構造としてはこれまでに２
層構造（陽極と陰極の間に、ホール注入層と電子注入性
発光層が形成された構造または、陽極と陰極の間に、ホ
ール注入性発光層と電子注入層が形成された構造）、あ
るいは３層構造（陽極と陰極の間にホール注入層と発光
層と電子注入層とが形成された構造）がある。しかしな
がら、現在までの有機ＥＬ素子は、構造の改善により発
光強度は改良されているが、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。従って、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
は、更なる素子構造の改善が必要である。
層構造（陽極と陰極の間に、ホール注入層と電子注入性
発光層が形成された構造または、陽極と陰極の間に、ホ
ール注入性発光層と電子注入層が形成された構造）、あ
るいは３層構造（陽極と陰極の間にホール注入層と発光
層と電子注入層とが形成された構造）がある。しかしな
がら、現在までの有機ＥＬ素子は、構造の改善により発
光強度は改良されているが、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。従って、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
は、更なる素子構造の改善が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、陽極
と陰極の間に、ホール注入層と発光層と電子注入層が形
成された構造の有機エレクトロルミネッセンス素子にお
いて、陽極とホール注入層の間に複数層のホール注入層
を挿入することにより、発光輝度が大きく、繰り返し使
用時での安定性の優れた有機ＥＬ素子を提供することを
目的とする。
と陰極の間に、ホール注入層と発光層と電子注入層が形
成された構造の有機エレクトロルミネッセンス素子にお
いて、陽極とホール注入層の間に複数層のホール注入層
を挿入することにより、発光輝度が大きく、繰り返し使
用時での安定性の優れた有機ＥＬ素子を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極、ｍ（ｍ
は２〜１０の整数を表す）層からなる正孔注入層、発光
層、電子注入層及び陰極を順次積層してなり、正孔注入
層のイオン化ポテンシャルの値を陽極から順にＩｐｈ
１，Ｉｐｈ２，Ｉｐｈ３・・・Ｉｐｈｍとしたとき、該
正孔注入層の各層のイオン化ポテンシャルと、陽極の仕
事関数の値（Ｉｐａ）と、発光層のイオン化ポテンシャ
ルの値（Ｉｐｅ）との間に以下の式 Ｉｐａ＜Ｉｐｈ１＜Ｉｐｈ２＜Ｉｐｈ３＜・・・＜Ｉｐ
ｈｍ＜Ｉｐｅ の関係を有し、かつ発光層に下記一般式［１］で示され
る化合物を含有してなる有機エレクトロルミネッセンス
素子である。 一般式［１］
は２〜１０の整数を表す）層からなる正孔注入層、発光
層、電子注入層及び陰極を順次積層してなり、正孔注入
層のイオン化ポテンシャルの値を陽極から順にＩｐｈ
１，Ｉｐｈ２，Ｉｐｈ３・・・Ｉｐｈｍとしたとき、該
正孔注入層の各層のイオン化ポテンシャルと、陽極の仕
事関数の値（Ｉｐａ）と、発光層のイオン化ポテンシャ
ルの値（Ｉｐｅ）との間に以下の式 Ｉｐａ＜Ｉｐｈ１＜Ｉｐｈ２＜Ｉｐｈ３＜・・・＜Ｉｐ
ｈｍ＜Ｉｐｅ の関係を有し、かつ発光層に下記一般式［１］で示され
る化合物を含有してなる有機エレクトロルミネッセンス
素子である。 一般式［１］
【化３】 ［式中、環Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、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。Ｚは、炭素数３０以下からなる置換もしくは未
置換の縮合アリール基または縮合アリール複素環基を表
す。］
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。Ｚは、炭素数３０以下からなる置換もしくは未
置換の縮合アリール基または縮合アリール複素環基を表
す。］
【０００７】更に本発明は、一般式［１］の化合物が下
記一般式［２］の化合物である請求項１記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子である。 一般式［２］
記一般式［２］の化合物である請求項１記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子である。 一般式［２］
【化４】 ［式中、Ａ5 〜Ａ8 は、それぞれ独立に、置換もしくは
未置換のアリーレン基、置換もしくは未置換の２価の複
素環基を表す。Ａ9 〜Ａ12は、それぞれ独立に、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。Ｚは、炭素数３０以下からなる置換もしく
は未置換の縮合アリール基または縮合アリール複素環基
を表す。Ｘ1 〜Ｘ4 は、それぞれ独立に、−Ｏ−、−Ｓ
−、＞Ｃ＝Ｏ、＞ＳＯ2 、＞Ｃ＝Ｓ、＞Ｃ＝（Ｃ
Ｎ）2 、＞Ｃ＝Ｓ＝Ｏ、＞Ｃ＝Ｎ−ＣＮ、＞Ｃ＝Ｎ−Ｒ
1（Ｒ1 は、水素原子、ハロゲン原子、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シクロアルキ
ル基、置換もしくは未置換の複素環基を表す。）、（Ｃ
Ｈ2 ）x −Ｏ−（ＣＨ2 ）y （ｘおよびｙは、それぞれ
独立に０〜２０の正の整数を表すが、ｘ＋ｙ＝０となる
ことはない）、置換もしくは未置換のアルキレン基、置
換もしくは未置換のシクロアルキレン基を表す。］
未置換のアリーレン基、置換もしくは未置換の２価の複
素環基を表す。Ａ9 〜Ａ12は、それぞれ独立に、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。Ｚは、炭素数３０以下からなる置換もしく
は未置換の縮合アリール基または縮合アリール複素環基
を表す。Ｘ1 〜Ｘ4 は、それぞれ独立に、−Ｏ−、−Ｓ
−、＞Ｃ＝Ｏ、＞ＳＯ2 、＞Ｃ＝Ｓ、＞Ｃ＝（Ｃ
Ｎ）2 、＞Ｃ＝Ｓ＝Ｏ、＞Ｃ＝Ｎ−ＣＮ、＞Ｃ＝Ｎ−Ｒ
1（Ｒ1 は、水素原子、ハロゲン原子、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シクロアルキ
ル基、置換もしくは未置換の複素環基を表す。）、（Ｃ
Ｈ2 ）x −Ｏ−（ＣＨ2 ）y （ｘおよびｙは、それぞれ
独立に０〜２０の正の整数を表すが、ｘ＋ｙ＝０となる
ことはない）、置換もしくは未置換のアルキレン基、置
換もしくは未置換のシクロアルキレン基を表す。］
【０００８】更に本発明は、ｍが２である上記有機エレ
クトロルミネッセンス素子である。更に本発明は、発光
層のイオン化ポテンシャルの値（Ｉｐｅ）が５．３〜
６．０である上記有機エレクトロルミネッセンス素子で
ある。
クトロルミネッセンス素子である。更に本発明は、発光
層のイオン化ポテンシャルの値（Ｉｐｅ）が５．３〜
６．０である上記有機エレクトロルミネッセンス素子で
ある。
【０００９】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。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。
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。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。
【００１０】従来の多層型有機ＥＬ素子の場合、陽極か
ら発光層へのホール注入障壁が大きく、ジュール熱によ
る有機層の結晶化を引き起こし、耐久性に問題があっ
た。本発明では、一対の電極間に複数層の正孔注入層、
発光層、電子注入層からなるエレクトロルミネッセンス
素子において、前記式（Ｉ）の関係を満足するように陽
極と発光層の間に複数のホール注入層を挿入することに
より、ホール注入障壁を低下することができるため、有
機ＥＬ素子の耐久性の向上を図ることが可能になる。本
発明のホール注入障壁とは各層のイオン化ポテンシャル
の差を意味し、イオン化ポテンシャルとは、金属電極薄
膜、半導体電極薄膜、及び有機薄膜から電子を１個引き
抜くために必要なエネルギーを意味し、本発明では大気
雰囲気型紫外線光電子分析装置（表面分析装置ＡＣ−
１：理研計器（株））によって評価を行った。また、本
発明の有機ＥＬ素子は、正孔注入層が前記式（Ｉ）の関
係を満足していれば、電子注入層は複数の層から構成さ
れていても良い。
ら発光層へのホール注入障壁が大きく、ジュール熱によ
る有機層の結晶化を引き起こし、耐久性に問題があっ
た。本発明では、一対の電極間に複数層の正孔注入層、
発光層、電子注入層からなるエレクトロルミネッセンス
素子において、前記式（Ｉ）の関係を満足するように陽
極と発光層の間に複数のホール注入層を挿入することに
より、ホール注入障壁を低下することができるため、有
機ＥＬ素子の耐久性の向上を図ることが可能になる。本
発明のホール注入障壁とは各層のイオン化ポテンシャル
の差を意味し、イオン化ポテンシャルとは、金属電極薄
膜、半導体電極薄膜、及び有機薄膜から電子を１個引き
抜くために必要なエネルギーを意味し、本発明では大気
雰囲気型紫外線光電子分析装置（表面分析装置ＡＣ−
１：理研計器（株））によって評価を行った。また、本
発明の有機ＥＬ素子は、正孔注入層が前記式（Ｉ）の関
係を満足していれば、電子注入層は複数の層から構成さ
れていても良い。
【００１１】以下に本発明の有機ＥＬ素子を構成する好
ましい材料について記す。発光材料としては、上記一般
式［１］で示される材料を用いる。一般式［１］中のＺ
は、炭素数３０以下からなる置換もしくは未置換の縮合
アリール基または縮合アリール複素環基を表し、具体例
としては以下のシリール化合物の残基が挙げられる。
ましい材料について記す。発光材料としては、上記一般
式［１］で示される材料を用いる。一般式［１］中のＺ
は、炭素数３０以下からなる置換もしくは未置換の縮合
アリール基または縮合アリール複素環基を表し、具体例
としては以下のシリール化合物の残基が挙げられる。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【００１４】一般式［１］中のＺ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、ｓ
ｅｃ−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、
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アリールオキシ
基、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−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、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。
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、ｓ
ｅｃ−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、
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アリールオキシ
基、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−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、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。
【００１５】本発明における一般式［１］及び一般式
［２］で示される化合物のＡ1 〜Ａ4およびＡ9 〜Ａ12
における置換もしくは未置換のアリール基としては、フ
ェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル
基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル
基、ピレニル基等があり、置換もしくは未置換の複素環
基としては、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、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、モルフォリン基
等の複素環基等がある。また、Ａ1 とＡ2 もしくはＡ3
とＡ4 が互いに結合し環を形成してもよい。Ａ9 〜Ａ12
の置換もしくは未置換のアリーレン基と置換もしくは未
置換の２価の複素環基としては、上記アリール基または
複素環基の結合可能な任意の位置に結合手を付けること
によって得られる基がある。また、Ａ1 〜Ａ12の有する
置換基としては上記のＺに置換できる置換基が挙げられ
る。
［２］で示される化合物のＡ1 〜Ａ4およびＡ9 〜Ａ12
における置換もしくは未置換のアリール基としては、フ
ェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル
基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル
基、ピレニル基等があり、置換もしくは未置換の複素環
基としては、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、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、モルフォリン基
等の複素環基等がある。また、Ａ1 とＡ2 もしくはＡ3
とＡ4 が互いに結合し環を形成してもよい。Ａ9 〜Ａ12
の置換もしくは未置換のアリーレン基と置換もしくは未
置換の２価の複素環基としては、上記アリール基または
複素環基の結合可能な任意の位置に結合手を付けること
によって得られる基がある。また、Ａ1 〜Ａ12の有する
置換基としては上記のＺに置換できる置換基が挙げられ
る。
【００１６】本発明における一般式［２］で示されるＸ
1 〜Ｘ4 は、それぞれ独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、＞Ｃ＝
Ｏ、＞ＳＯ2 、＞Ｃ＝Ｓ、＞Ｃ＝（ＣＮ）2 、＞Ｃ＝Ｓ
＝Ｏ、＞Ｃ＝Ｎ−ＣＮ、＞Ｃ＝Ｎ−Ｒ1 、（ＣＨ2 ）x
−Ｏ−（ＣＨ2 ）y 、置換もしくは未置換のアルキレン
基、置換もしくは未置換の複素環基、置換もしくは未置
換のシクロアルキレン基を表す。ここでＲ1 は、水素原
子、ハロゲン原子、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シクロアルキル基、置換もしくは
未置換の複素環基を表し、ｘおよびｙは、それぞれ独立
に０〜２０の正の整数を表すが、ｘ＋ｙ＝０となること
はない。置換または未置換のアルキレン基としては炭素
数１〜２０のアルキレン基もしくはその置換体、置換ま
たは未置換のシクロアルキレン基としては、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル
基、シクロヘプチル基等の炭素数５〜７のシクロアルキ
ルの２価の残基があげられる。置環基の例としては、ハ
ロゲン原子、または上記記載のアミノ基、アルキル基、
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よい。Ｘ1 〜Ｘ4
の置換アルキレン基として好ましいものは、２−フェニ
ルイソプロピレン基、ジクロロメチレン基、ジフルオロ
メチレン基、ベンジレン基、α−フェノキシベンジレン
基、α, α−メチルフェニルベンジレン基、ジフェニル
ベンジレン基、α−ベンジルオキシベンジレン基などが
挙げられる。
1 〜Ｘ4 は、それぞれ独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、＞Ｃ＝
Ｏ、＞ＳＯ2 、＞Ｃ＝Ｓ、＞Ｃ＝（ＣＮ）2 、＞Ｃ＝Ｓ
＝Ｏ、＞Ｃ＝Ｎ−ＣＮ、＞Ｃ＝Ｎ−Ｒ1 、（ＣＨ2 ）x
−Ｏ−（ＣＨ2 ）y 、置換もしくは未置換のアルキレン
基、置換もしくは未置換の複素環基、置換もしくは未置
換のシクロアルキレン基を表す。ここでＲ1 は、水素原
子、ハロゲン原子、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シクロアルキル基、置換もしくは
未置換の複素環基を表し、ｘおよびｙは、それぞれ独立
に０〜２０の正の整数を表すが、ｘ＋ｙ＝０となること
はない。置換または未置換のアルキレン基としては炭素
数１〜２０のアルキレン基もしくはその置換体、置換ま
たは未置換のシクロアルキレン基としては、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル
基、シクロヘプチル基等の炭素数５〜７のシクロアルキ
ルの２価の残基があげられる。置環基の例としては、ハ
ロゲン原子、または上記記載のアミノ基、アルキル基、
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よい。Ｘ1 〜Ｘ4
の置換アルキレン基として好ましいものは、２−フェニ
ルイソプロピレン基、ジクロロメチレン基、ジフルオロ
メチレン基、ベンジレン基、α−フェノキシベンジレン
基、α, α−メチルフェニルベンジレン基、ジフェニル
ベンジレン基、α−ベンジルオキシベンジレン基などが
挙げられる。
【００１７】以下に発光材料の代表例を表２に具体的に
例示するが、以下の代表例に限定されるものではない。
以下の代表例の発光層のイオン化ポテンシャルの値は
５．０〜６．２ｅＶの範囲内の値である。
例示するが、以下の代表例に限定されるものではない。
以下の代表例の発光層のイオン化ポテンシャルの値は
５．０〜６．２ｅＶの範囲内の値である。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】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。以下に有用な正孔注
入材料の代表例を表３に具体的に例示するが、以下の代
表例に限定されるものではない。
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。以下に有用な正孔注
入材料の代表例を表３に具体的に例示するが、以下の代
表例に限定されるものではない。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】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、ヒドロキシ
キノリン金属策体化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。以下に有用な電子注入材
料の代表例を表３に具体的に例示するが、以下の代表例
に限定されるものではない。
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、ヒドロキシ
キノリン金属策体化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。以下に有用な電子注入材
料の代表例を表３に具体的に例示するが、以下の代表例
に限定されるものではない。
【００３０】
【表４】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【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。
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。
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。
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。
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】発光層に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。発光層に使用できるド
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、金属フタロシアニン、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。
を変化させることも可能となる。発光層に使用できるド
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、金属フタロシアニン、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。
【００３９】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。
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。
【００４０】
【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、化合物（Ｂ−１
４）を真空蒸着して、膜厚２０ｎｍの第一正孔注入層を
作製した。さらに、化合物（Ｂ−２）を真空蒸着して、
膜厚２０ｎｍの第二正孔輸送層を作製した。次いで、化
合物（Ａ−３）を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を
作成し、化合物（Ｃ−１）を真空蒸着して膜厚４０ｎｍ
の電子注入層を作製した。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１０Ｖで約８０００ｃｄ
／ｍ2 の発光が得られた。この素子を２５ｍＡ／ｃｍ２
の電流密度において低電流駆動させたところ、発光輝度
２００ｃｄ／ｍ2 を示した。４０時間経過後でも１２０
ｃｄ／ｍ2 の高輝度を示した。このときＩＴＯ電極のＩ
Ｐ値は４．９５ｅＶ、第一正孔注入層のＩＰ値は５．０
５ｅＶ、第二正孔注入層のＩＰ値は５．４０ｅＶ、発光
層のＩＰ値は５．５３ｅＶであり請求項１記載の関係式
を満足する。
説明する。 実施例１ 洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（Ｂ−１
４）を真空蒸着して、膜厚２０ｎｍの第一正孔注入層を
作製した。さらに、化合物（Ｂ−２）を真空蒸着して、
膜厚２０ｎｍの第二正孔輸送層を作製した。次いで、化
合物（Ａ−３）を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を
作成し、化合物（Ｃ−１）を真空蒸着して膜厚４０ｎｍ
の電子注入層を作製した。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１０Ｖで約８０００ｃｄ
／ｍ2 の発光が得られた。この素子を２５ｍＡ／ｃｍ２
の電流密度において低電流駆動させたところ、発光輝度
２００ｃｄ／ｍ2 を示した。４０時間経過後でも１２０
ｃｄ／ｍ2 の高輝度を示した。このときＩＴＯ電極のＩ
Ｐ値は４．９５ｅＶ、第一正孔注入層のＩＰ値は５．０
５ｅＶ、第二正孔注入層のＩＰ値は５．４０ｅＶ、発光
層のＩＰ値は５．５３ｅＶであり請求項１記載の関係式
を満足する。
【００４１】比較例１ 正孔注入層Ｂ−１４を省略した以外、実施例１と同様に
有機ＥＬ素子を作製し、正孔注入層が１層の素子を作製
した。ただし、正孔注入層Ｂ−２の膜厚を４０ｎｍとし
た。この場合、この素子を２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度
において低電流駆動させたところ、発光輝度９００ｃｄ
／ｍ2 を示したが、４０時間経過後では、２００ｃｄ／
ｍ2 と著しく輝度の低下が激しく、耐久性が劣ってい
た。このことから、複数層の正孔注入層が存在する場
合、耐久性の向上に効果があることが分かる。
有機ＥＬ素子を作製し、正孔注入層が１層の素子を作製
した。ただし、正孔注入層Ｂ−２の膜厚を４０ｎｍとし
た。この場合、この素子を２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度
において低電流駆動させたところ、発光輝度９００ｃｄ
／ｍ2 を示したが、４０時間経過後では、２００ｃｄ／
ｍ2 と著しく輝度の低下が激しく、耐久性が劣ってい
た。このことから、複数層の正孔注入層が存在する場
合、耐久性の向上に効果があることが分かる。
【００４２】実施例２ 洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（Ｂ−１
４）を真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの第一正孔注入層を
作製した。さらに、化合物（Ｂ−２１）を真空蒸着し
て、膜厚２０ｎｍの第二正孔注入層を作製し、化合物
（Ｂ−２）を真空蒸着して、膜厚２０ｎｍの第三正孔注
入層を作製した。。次いで、化合物（Ａ−３）を真空蒸
着して膜厚３０ｎｍの発光層を作成し、化合物（Ｃ−１
３）を真空蒸着して膜厚４０ｎｍの電子注入層を作製し
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１０Ｖで約１００００ｃｄ／ｍ2 の発光が得ら
れた。この素子を２５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度において
低電流駆動させたところ、発光輝度２５０ｃｄ／ｍ2 を
示した。４０時間経過後でも１８０ｃｄ／ｍ2 の高輝度
を示した。このときＩＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅ
Ｖ、第一正孔注入層のＩＰ値は５．０５ｅＶ、第二正孔
注入層のＩＰ値は５．２７ｅＶ、第三正孔注入層のＩＰ
値は５．０５ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．５３ｅＶであ
り請求項１記載の関係式を満足する。
４）を真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの第一正孔注入層を
作製した。さらに、化合物（Ｂ−２１）を真空蒸着し
て、膜厚２０ｎｍの第二正孔注入層を作製し、化合物
（Ｂ−２）を真空蒸着して、膜厚２０ｎｍの第三正孔注
入層を作製した。。次いで、化合物（Ａ−３）を真空蒸
着して膜厚３０ｎｍの発光層を作成し、化合物（Ｃ−１
３）を真空蒸着して膜厚４０ｎｍの電子注入層を作製し
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１０Ｖで約１００００ｃｄ／ｍ2 の発光が得ら
れた。この素子を２５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度において
低電流駆動させたところ、発光輝度２５０ｃｄ／ｍ2 を
示した。４０時間経過後でも１８０ｃｄ／ｍ2 の高輝度
を示した。このときＩＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅ
Ｖ、第一正孔注入層のＩＰ値は５．０５ｅＶ、第二正孔
注入層のＩＰ値は５．２７ｅＶ、第三正孔注入層のＩＰ
値は５．０５ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．５３ｅＶであ
り請求項１記載の関係式を満足する。
【００４３】実施例３ 洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（Ｂ−
３）を真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの第一正孔注入層を
作製した。さらに、化合物（Ｂ−２）を真空蒸着して、
膜厚２０ｎｍの第二正孔輸送層を作製した。次いで、化
合物（Ａ−２）を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を
作成し、化合物（Ｃ−１１）を真空蒸着して膜厚４０ｎ
ｍの電子注入層を作製した。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１０Ｖで約７００００
ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。この素子を２５ｍＡ／ｃ
ｍ2 の電流密度において低電流駆動させたところ、発光
輝度１０００ｃｄ／ｍ2 を示した。４０時間経過後でも
７００ｃｄ／ｍ2 の高輝度を示した。このときＩＴＯ電
極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、第一正孔注入層のＩＰ値は
５．０５ｅＶ、第二正孔注入層のＩＰ値は５．４０ｅ
Ｖ、発光層のＩＰ値は５．６１ｅＶであり請求項１記載
の関係式を満足する。
３）を真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの第一正孔注入層を
作製した。さらに、化合物（Ｂ−２）を真空蒸着して、
膜厚２０ｎｍの第二正孔輸送層を作製した。次いで、化
合物（Ａ−２）を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を
作成し、化合物（Ｃ−１１）を真空蒸着して膜厚４０ｎ
ｍの電子注入層を作製した。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１０Ｖで約７００００
ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。この素子を２５ｍＡ／ｃ
ｍ2 の電流密度において低電流駆動させたところ、発光
輝度１０００ｃｄ／ｍ2 を示した。４０時間経過後でも
７００ｃｄ／ｍ2 の高輝度を示した。このときＩＴＯ電
極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、第一正孔注入層のＩＰ値は
５．０５ｅＶ、第二正孔注入層のＩＰ値は５．４０ｅ
Ｖ、発光層のＩＰ値は５．６１ｅＶであり請求項１記載
の関係式を満足する。
【００４４】比較例２ 第一正孔注入層として化合物（Ｂ−２）を第二正孔輸送
層として化合物（Ｂ−３）を用いた以外、実施例３と同
様に有機ＥＬ素子を作製した。この素子を２５ｍＡ／ｃ
ｍ2 の電流密度において低電流駆動させたところ、発光
輝度６００ｃｄ／ｍ2 を示したが、４０時間経過後でも
７０ｃｄ／ｍ2 の輝度しか得られず、耐久性が著しく劣
っていた。
層として化合物（Ｂ−３）を用いた以外、実施例３と同
様に有機ＥＬ素子を作製した。この素子を２５ｍＡ／ｃ
ｍ2 の電流密度において低電流駆動させたところ、発光
輝度６００ｃｄ／ｍ2 を示したが、４０時間経過後でも
７０ｃｄ／ｍ2 の輝度しか得られず、耐久性が著しく劣
っていた。
【００４５】実施例４ 第一正孔注入層を化合物（Ｂ−１３）に変える以外は、
実施例３と同様に素子を作製した。この素子は、直流電
圧１０Ｖで約８００００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
この素子を２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度において低電流
駆動させたところ、発光輝度１２００ｃｄ／ｍ2 を示し
た。４０時間経過後でも９００ｃｄ／ｍ 2 の高輝度を示
した。このときＩＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、第
一正孔注入層のＩＰ値は５．１０ｅＶ、第二正孔注入層
のＩＰ値は５．４０ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．６１ｅ
Ｖであり請求項１記載の関係式を満足する。
実施例３と同様に素子を作製した。この素子は、直流電
圧１０Ｖで約８００００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
この素子を２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度において低電流
駆動させたところ、発光輝度１２００ｃｄ／ｍ2 を示し
た。４０時間経過後でも９００ｃｄ／ｍ 2 の高輝度を示
した。このときＩＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、第
一正孔注入層のＩＰ値は５．１０ｅＶ、第二正孔注入層
のＩＰ値は５．４０ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．６１ｅ
Ｖであり請求項１記載の関係式を満足する。
【００４６】実施例５ 第二正孔注入層を化合物（Ｂ−５）に変える以外は、実
施例３と同様に素子を作製した。この素子は、直流電圧
１０Ｖで約６５０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。こ
の素子を２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度において低電流駆
動させたところ、発光輝度９００ｃｄ／ｍ2 を示した。
４０時間経過後でも６５０ｃｄ／ｍ2 の高輝度を示し
た。このときＩＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、第一
正孔注入層のＩＰ値は５．０５ｅＶ、第二正孔注入層の
ＩＰ値は５．５３ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．６１ｅＶ
であり請求項１記載の関係式を満足する。
施例３と同様に素子を作製した。この素子は、直流電圧
１０Ｖで約６５０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。こ
の素子を２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度において低電流駆
動させたところ、発光輝度９００ｃｄ／ｍ2 を示した。
４０時間経過後でも６５０ｃｄ／ｍ2 の高輝度を示し
た。このときＩＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、第一
正孔注入層のＩＰ値は５．０５ｅＶ、第二正孔注入層の
ＩＰ値は５．５３ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．６１ｅＶ
であり請求項１記載の関係式を満足する。
【００４７】実施例６ 第一正孔注入層を化合物（Ｂ−４）に変える以外は、実
施例３と同様に素子を作製した。この素子は、直流電圧
１０Ｖで約７５０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。こ
の素子を２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度において低電流駆
動させたところ、発光輝度１１００ｃｄ／ｍ2 を示し
た。４０時間経過後でも１０００ｃｄ／ｍ 2 の高輝度を
示した。このときＩＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、
第一正孔注入層のＩＰ値は５．１３ｅＶ、第二正孔注入
層のＩＰ値は５．４０ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．６１
ｅＶであり請求項１記載の関係式を満足する。
施例３と同様に素子を作製した。この素子は、直流電圧
１０Ｖで約７５０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。こ
の素子を２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度において低電流駆
動させたところ、発光輝度１１００ｃｄ／ｍ2 を示し
た。４０時間経過後でも１０００ｃｄ／ｍ 2 の高輝度を
示した。このときＩＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、
第一正孔注入層のＩＰ値は５．１３ｅＶ、第二正孔注入
層のＩＰ値は５．４０ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．６１
ｅＶであり請求項１記載の関係式を満足する。
【００４８】実施例７ 発光層を化合物（Ａ−２１）に変える以外は、実施例４
と同様に素子を作製した。この素子は、直流電圧１０Ｖ
で約２０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。この素子を
２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度において低電流駆動させた
ところ、発光輝度１００ｃｄ／ｍ2 を示した。４０時間
経過後でも８０ｃｄ／ｍ2 の輝度を示した。このときＩ
ＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、第一正孔注入層のＩ
Ｐ値は５．１０ｅＶ、第二正孔注入層のＩＰ値は５．４
０ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．７０ｅＶであり請求項１
記載の関係式を満足する。
と同様に素子を作製した。この素子は、直流電圧１０Ｖ
で約２０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。この素子を
２５ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度において低電流駆動させた
ところ、発光輝度１００ｃｄ／ｍ2 を示した。４０時間
経過後でも８０ｃｄ／ｍ2 の輝度を示した。このときＩ
ＴＯ電極のＩＰ値は４．９５ｅＶ、第一正孔注入層のＩ
Ｐ値は５．１０ｅＶ、第二正孔注入層のＩＰ値は５．４
０ｅＶ、発光層のＩＰ値は５．７０ｅＶであり請求項１
記載の関係式を満足する。
【００４９】
【発明の効果】本発明により、従来に比べて陽極から発
光層へのホール注入障壁を低下することができるため、
ジュール熱の発生を低減でき、有機ＥＬ素子の耐久性の
向上を図ることが可能となった。
光層へのホール注入障壁を低下することができるため、
ジュール熱の発生を低減でき、有機ＥＬ素子の耐久性の
向上を図ることが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉野 美智子 東京都中央区京橋二丁目３番13号 東洋イ ンキ製造株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 陽極、ｍ（ｍは２〜１０の整数を表す）
層からなる正孔注入層、発光層、電子注入層及び陰極を
順次積層してなり、正孔注入層のイオン化ポテンシャル
の値を陽極から順にＩｐｈ１，Ｉｐｈ２，Ｉｐｈ３・・
・Ｉｐｈｍとしたとき、該正孔注入層の各層のイオン化
ポテンシャルと、陽極の仕事関数の値（Ｉｐａ）と、発
光層のイオン化ポテンシャルの値（Ｉｐｅ）との間に以
下の式 Ｉｐａ＜Ｉｐｈ１＜Ｉｐｈ２＜Ｉｐｈ３＜・・・＜Ｉｐ
ｈｍ＜Ｉｐｅ の関係を有し、かつ発光層に下記一般式［１］で示され
る化合物を含有してな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、環Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、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。Ｚは、炭素数３０以下からなる置換もしくは未
置換の縮合アリール基または縮合アリール複素環基を表
す。］ - 【請求項２】 一般式［１］の化合物が下記一般式
［２］の化合物である請求項１記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子。 一般式［２］ 【化２】 ［式中、Ａ5 〜Ａ8 は、それぞれ独立に、置換もしくは
未置換のアリーレン基、置換もしくは未置換の２価の複
素環基を表す。Ａ9 〜Ａ12は、それぞれ独立に、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。Ｚは、炭素数３０以下からなる置換もしく
は未置換の縮合アリール基または縮合アリール複素環基
を表す。Ｘ1 〜Ｘ4 は、それぞれ独立に、−Ｏ−、−Ｓ
−、＞Ｃ＝Ｏ、＞ＳＯ2 、＞Ｃ＝Ｓ、＞Ｃ＝（Ｃ
Ｎ）2 、＞Ｃ＝Ｓ＝Ｏ、＞Ｃ＝Ｎ−ＣＮ、＞Ｃ＝Ｎ−Ｒ
1 （Ｒ1 は、水素原子、ハロゲン原子、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シクロアルキ
ル基、置換もしくは未置換の複素環基を表す。）、（Ｃ
Ｈ2 ）x −Ｏ−（ＣＨ2 ）y （ｘおよびｙは、それぞれ
独立に０〜２０の正の整数を表すが、ｘ＋ｙ＝０となる
ことはない）、置換もしくは未置換のアルキレン基、置
換もしくは未置換のシクロアルキレン基を表す。］ - 【請求項３】 ｍが２である請求項１または２記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項４】 発光層のイオン化ポテンシャルの値（Ｉ
ｐｅ）が５．２〜６．０である請求項１ないし３いずれ
か記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24449096A JP3988196B2 (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24449096A JP3988196B2 (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1088120A true JPH1088120A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3988196B2 JP3988196B2 (ja) | 2007-10-10 |
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| JP24449096A Expired - Fee Related JP3988196B2 (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
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| JP (1) | JP3988196B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101001384B1 (ko) | 2008-02-29 | 2010-12-14 | 다우어드밴스드디스플레이머티리얼 유한회사 | 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 발광재료로서 채용하고있는 유기 전기 발광 소자 |
| JP2018019083A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 有機発光素子及びこれを用いた有機発光表示装置 |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP24449096A patent/JP3988196B2/ja not_active Expired - Fee Related
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