JPH11185960A - 有機電界発光素子 - Google Patents

有機電界発光素子

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JPH11185960A
JPH11185960A JP9349758A JP34975897A JPH11185960A JP H11185960 A JPH11185960 A JP H11185960A JP 9349758 A JP9349758 A JP 9349758A JP 34975897 A JP34975897 A JP 34975897A JP H11185960 A JPH11185960 A JP H11185960A
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Masakatsu Nakatsuka
正勝 中塚
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 一対の電極間に、一般式(1)で表され
る化合物を少なくとも1種含有する層を少なくとも一層
挟持してなる有機電界発光素子。 (式中、Ar1 およびAr2 は置換または未置換のアリ
ール基を表し、R1 およびR2 は水素原子、直鎖、分岐
または環状のアルキル基、置換または未置換のアリール
基、あるいは置換または未置換のアラルキル基を表し、
1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐
または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環状のアル
コキシ基、あるいは置換または未置換のアリール基を表
す) 【効果】 発光輝度が優れた有機電界発光素子を提供す
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
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、無機電界発光素子は、例えば、バ
ックライトなどのパネル型光源として使用されてきた
が、該発光素子を駆動させるには、交流の高電圧が必要
である。最近になり、発光材料に有機材料を用いた有機
電界発光素子(有機エレクトロルミネッセンス素子:有
機EL素子)が開発された〔Appl. Phys. Lett., 51
913 (1987)〕。有機電界発光素子は、蛍光性有機化合物
を含む薄膜を、陽極と陰極間に挟持された構造を有し、
該薄膜に電子および正孔(ホール)を注入して、再結合
させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、こ
の励起子が失活する際に放出される光を利用して発光す
る素子である。有機電界発光素子は、数V〜数十V程度
の直流の低電圧で、発光が可能であり、また蛍光性有機
化合物の種類を選択することにより、種々の色(例え
ば、赤色、青色、緑色)の発光が可能である。このよう
な特徴を有する有機電界発光素子は、種々の発光素子、
表示素子等への応用が期待されている。しかしながら、
一般に、発光輝度が低く、実用上充分ではない。
【0003】発光輝度を向上させる方法として、発光層
として、例えば、トリス(8−キノリノラート)アルミ
ニウムをホスト化合物、クマリン誘導体、ピラン誘導体
をゲスト化合物(ドーパント)として用いた有機電界発
光素子が提案されている〔J.Appl. Phys., 65 、3610
(1989) 〕。また、発光層として、例えば、ビス(2−
メチル−8−キノリノラート)(4−フェニルフェノラ
ート)アルミニウムをホスト化合物、アクリドン誘導体
(例えば、N−メチル−2−メトキシアクリドン)をゲ
スト化合物として用いた有機電界発光素子が提案されて
いる(特開平8−67873号公報)。また、発光層に
オキサジアゾール誘導体、例えば、1,3−ビス〔5’
−(p−N,N−ジメチルアミノフェニル)−1,3,
4−オキサジアゾール−2’−イル〕ベンゼンを用いた
有機電界発光素子が提案されている〔Jpn. J. Appl. Ph
ys. 31、1812 (1992) 〕。しかしながら、これらの発光
素子も充分な発光輝度を有しているとは言い難い。
【0004】また、電子注入輸送層に、2’−(4”−
フェニルフェニル)−5’−(p−tert−ブチルフェニ
ル)−1,3,4−オキサジアゾールを用いた有機電界
発光素子が提案されている〔Appl. Phys. Lett., 55
1489 (1989) 〕。しかしながら、この発光素子の保存安
定性は非常に悪く、実用的な素子とは言い難い。現在で
は、保存安定性の改良された、一層高輝度に発光する有
機電界発光素子が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、発光
効率に優れ、高輝度に発光する有機電界発光素子を提供
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、有機電界
発光素子に関して鋭意検討した結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、 一対の電極間に、一般式(1)(化2)で表される化
合物を少なくとも1種含有する層を少なくとも一層挟持
してなる有機電界発光素子、
【0007】
【化2】 (式中、Ar1 およびAr2 は置換または未置換のアリ
ール基を表し、R1 およびR2 は水素原子、直鎖、分岐
または環状のアルキル基、置換または未置換のアリール
基、あるいは置換または未置換のアラルキル基を表し、
1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐
または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環状のアル
コキシ基、あるいは置換または未置換のアリール基を表
す) 一般式(1)で表される化合物を含有する層が、発光
層である前記記載の有機電界発光素子、 一般式(1)で表される化合物を含有する層が、電子
注入輸送層である前記記載の有機電界発光素子、 一般式(1)で表される化合物を含有する層が、さら
に、発光性有機金属錯体を含有することを特徴とする前
記〜のいずれかに記載の有機電界発光素子、 一対の電極間に、さらに、正孔注入輸送層を有する前
記〜のいずれかに記載の有機電界発光素子、 一対の電極間に、さらに、電子注入輸送層を有する前
記〜のいずれかに記載の有機電界発光素子、に関す
るものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に関して詳細に説明
する。本発明の有機電界発光素子は、一対の電極間に、
一般式(1)(化3)で表される化合物を少なくとも1
種含有する層を少なくとも一層挟持してなるものであ
る。
【0009】
【化3】 (式中、Ar1 およびAr2 は置換または未置換のアリ
ール基を表し、R1 およびR2 は水素原子、直鎖、分岐
または環状のアルキル基、置換または未置換のアリール
基、あるいは置換または未置換のアラルキル基を表し、
1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐
または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環状のアル
コキシ基、あるいは置換または未置換のアリール基を表
す)
【0010】一般式(1)で表される化合物において、
Ar1 およびAr2 は置換または未置換のアリール基を
表す。尚、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフ
チル基、アントリル基などの炭素環式芳香族基、例え
ば、フリル基、チエニル基、ピリジル基などの複素環式
芳香族基を表す。
【0011】Ar1 およびAr2 は、好ましくは、未置
換、もしくは、置換基として、例えば、ハロゲン原子、
アルキル基、アルコキシ基、あるいはアリール基で単置
換または多置換されていてもよい総炭素数6〜20の炭
素環式芳香族基または総炭素数3〜20の複素環式芳香
族基であり、より好ましくは、未置換、もしくは、ハロ
ゲン原子、炭素数1〜14のアルキル基、炭素数1〜1
4のアルコキシ基、あるいは炭素数6〜10のアリール
基で単置換または多置換されていてもよい総炭素数6〜
20の炭素環式芳香族基であり、さらに好ましくは、未
置換、もしくは、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキ
ル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、あるいは炭素数6
〜10のアリール基で単置換あるいは多置換されていて
もよい総炭素数6〜16の炭素環式芳香族基である。
【0012】Ar1 およびAr2 の具体例としては、例
えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、
2−アントリル基、9−アントリル基、2−フルオレニ
ル基、4−キノリル基、4−ピリジル基、3−ピリジル
基、2−ピリジル基、3−フリル基、2−フリル基、3
−チエニル基、2−チエニル基、2−オキサゾリル基、
2−チアゾリル基、2−ベンゾオキサゾリル基、2−ベ
ンゾチアゾリル基、2−ベンゾイミダゾリル基、4−メ
チルフェニル基、3−メチルフェニル基、2−メチルフ
ェニル基、4−エチルフェニル基、3−エチルフェニル
基、2−エチルフェニル基、4−n−プロピルフェニル
基、4−イソプロピルフェニル基、2−イソプロピルフ
ェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−イソブチル
フェニル基、4−sec −ブチルフェニル基、2−sec −
ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、3−
tert−ブチルフェニル基、2−tert−ブチルフェニル
基、4−n−ペンチルフェニル基、4−イソペンチルフ
ェニル基、2−ネオペンチルフェニル基、4−tert−ペ
ンチルフェニル基、4−n−ヘキシルフェニル基、4−
(2’−エチルブチル)フェニル基、4−n−ヘプチル
フェニル基、4−n−オクチルフェニル基、4−(2’
−エチルヘキシル)フェニル基、4−tert−オクチルフ
ェニル基、4−n−デシルフェニル基、4−n−ドデシ
ルフェニル基、4−n−テトラデシルフェニル基、4−
シクロペンチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニ
ル基、4−(4’−メチルシクロヘキシル)フェニル
基、4−(4’−tert−ブチルシクロヘキシル)フェニ
ル基、3−シクロヘキシルフェニル基、2−シクロヘキ
シルフェニル基、4−エチル−1−ナフチル基、6−n
−ブチル−2−ナフチル基、2,4−ジメチルフェニル
基、2,5−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフ
ェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメ
チルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、2,
3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチ
ルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、
2,6−ジエチルフェニル基、2,5−ジイソプロピル
フェニル基、2,6−ジイソブチルフェニル基、2,4
−ジ−tert−ブチルフェニル基、2,5−ジ−tert−ブ
チルフェニル基、4,6−ジ−tert−ブチル−2−メチ
ルフェニル基、5−tert−ブチル−2−メチルフェニル
基、4−tert−ブチル−2,6−ジメチルフェニル基、
9−メチル−2−フルオレニル基、9−エチル−2−フ
ルオレニル基、9−n−ヘキシル−2−フルオレニル
基、9,9−ジメチル−2−フルオレニル基、9,9−
ジエチル−2−フルオレニル基、9,9−ジ−n−プロ
ピル−2−フルオレニル基、
【0013】4−メトキシフェニル基、3−メトキシフ
ェニル基、2−メトキシフェニル基、4−エトキシフェ
ニル基、3−エトキシフェニル基、2−エトキシフェニ
ル基、4−n−プロポキシフェニル基、3−n−プロポ
キシフェニル基、4−イソプロポキシフェニル基、2−
イソプロポキシフェニル基、4−n−ブトキシフェニル
基、4−イソブトキシフェニル基、2−sec −ブトキシ
フェニル基、4−n−ペンチルオキシフェニル基、4−
イソペンチルオキシフェニル基、2−イソペンチルオキ
シフェニル基、4−ネオペンチルオキシフェニル基、2
−ネオペンチルオキシフェニル基、4−n−ヘキシルオ
キシフェニル基、2−(2’−エチルブチル)オキシフ
ェニル基、4−n−オクチルオキシフェニル基、4−n
−デシルオキシフェニル基、4−n−ドデシルオキシフ
ェニル基、4−n−テトラデシルオキシフェニル基、4
−シクロヘキシルオキシフェニル基、2−シクロヘキシ
ルオキシフェニル基、2−メトキシ−1−ナフチル基、
4−メトキシ−1−ナフチル基、4−n−ブトキシ−1
−ナフチル基、5−エトキシ−1−ナフチル基、6−メ
トキシ−2−ナフチル基、6−エトキシ−2−ナフチル
基、6−n−ブトキシ−2−ナフチル基、6−n−ヘキ
シルオキシ−2−ナフチル基、7−メトキシ−2−ナフ
チル基、7−n−ブトキシ−2−ナフチル基、2−メチ
ル−4−メトキシフェニル基、2−メチル−5−メトキ
シフェニル基、3−メチル−4−メトキシフェニル基、
3−メチル−5−メトキシフェニル基、3−エチル−5
−メトキシフェニル基、2−メトキシ−4−メチルフェ
ニル基、3−メトキシ−4−メチルフェニル基、2,4
−ジメトキシフェニル基、2,5−ジメトキシフェニル
基、2,6−ジメトキシフェニル基、3,4−ジメトキ
シフェニル基、3,5−ジメトキシフェニル基、3,5
−ジエトキシフェニル基、3,5−ジ−n−ブトキシフ
ェニル基、2−メトキシ−4−エトキシフェニル基、2
−メトキシ−6−エトキシフェニル基、3,4,5−ト
リメトキシフェニル基、4−フェニルフェニル基、3−
フェニルフェニル基、2−フェニルフェニル基、4−
(4’−メチルフェニル)フェニル基、4−(3’−メ
チルフェニル)フェニル基、4−(4’−メトキシフェ
ニル)フェニル基、4−(4’−n−ブトキシフェニ
ル)フェニル基、2−(2’−メトキシフェニル)フェ
ニル基、4−(4’−クロロフェニル)フェニル基、3
−メチル−4−フェニルフェニル基、3−メトキシ−4
−フェニルフェニル基、9−フェニル−2−フルオレニ
ル基、
【0014】4−フルオロフェニル基、3−フルオロフ
ェニル基、2−フルオロフェニル基、4−クロロフェニ
ル基、3−クロロフェニル基、2−クロロフェニル基、
4−ブロモフェニル基、2−ブロモフェニル基、4−ク
ロロ−1−ナフチル基、4−クロロ−2−ナフチル基、
6−ブロモ−2−ナフチル基、2,3−ジフルオロフェ
ニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフ
ルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、
3,4−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフ
ェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジク
ロロフェニル基、2,5−ジクロロフェニル基、3,4
−ジクロロフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、
2,5−ジブロモフェニル基、2,4,6−トリクロロ
フェニル基、2,4−ジクロロ−1−ナフチル基、1,
6−ジクロロ−2−ナフチル基、2−フルオロ−4−メ
チルフェニル基、2−フルオロ−5−メチルフェニル
基、3−フルオロ−2−メチルフェニル基、3−フルオ
ロ−4−メチルフェニル基、2−メチル−4−フルオロ
フェニル基、2−メチル−5−フルオロフェニル基、3
−メチル−4−フルオロフェニル基、2−クロロ−4−
メチルフェニル基、2−クロロ−5−メチルフェニル
基、2−クロロ−6−メチルフェニル基、2−メチル−
3−クロロフェニル基、2−メチル−4−クロロフェニ
ル基、3−クロロ−4−メチルフェニル基、3−メチル
−4−クロロフェニル基、2−クロロ−4,6−ジメチ
ルフェニル基、2−メトキシ−4−フルオロフェニル
基、2−フルオロ−4−メトキシフェニル基、2−フル
オロ−4−エトキシフェニル基、2−フルオロ−6−メ
トキシフェニル基、3−フルオロ−4−エトキシフェニ
ル基、3−クロロ−4−メトキシフェニル基、2−メト
キシ−5−クロロフェニル基、3−メトキシ−6−クロ
ロフェニル基、5−クロロ−2,4−ジメトキシフェニ
ル基などを挙げることができるが、これらに限定される
ものではない。
【0015】一般式(1)で表される化合物において、
1 およびR2 は水素原子、直鎖、分岐または環状のア
ルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいは置
換または未置換のアラルキル基を表し、好ましくは、水
素原子、炭素数1〜16の直鎖、分岐または環状のアル
キル基、炭素数4〜16の置換または未置換のアリール
基、あるいは炭素数5〜16の置換または未置換のアラ
ルキル基であり、より好ましくは、水素原子、炭素数1
〜16の直鎖、分岐または環状のアルキル基、炭素数6
〜12の置換または未置換のアリール基、あるいは炭素
数7〜12の置換または未置換のアラルキル基であり、
さらに好ましくは、R1 およびR2 は炭素数1〜14の
直鎖、分岐または環状のアルキル基、炭素数6〜10の
炭素環式芳香族基、あるいは炭素数7〜10の炭素環式
アラルキル基である。
【0016】尚、R1 およびR2 の置換または未置換の
アリール基の具体例としては、例えば、Ar1 およびA
2 の具体例として挙げた置換または未置換のアリール
基を例示することができる。R1 およびR2 の直鎖、分
岐または環状のアルキル基の具体例としては、例えば、
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、te
rt−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオ
ペンチル基、tert−ペンチル基、シクロペンチル基、n
−ヘキシル基、2−エチルブチル基、3,3−ジメチル
ブチル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、シクロ
ヘキシルメチル基、n−オクチル基、tert−オクチル
基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル
基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサ
デシル基などを挙げることができるが、これらに限定さ
れるものではない。また、R1 およびR2 の置換または
未置換のアラルキル基の具体例としては、例えば、ベン
ジル基、フェネチル基、α−メチルベンジル基、α,α
−ジメチルベンジル基、1−ナフチルメチル基、2−ナ
フチルメチル基、フルフリル基、2−メチルベンジル
基、3−メチルベンジル基、4−メチルベンジル基、4
−エチルベンジル基、4−イソプロピルベンジル基、4
−tert−ブチルベンジル基、4−n−ヘキシルベンジル
基、4−ノニルベンジル基、3,4−ジメチルベンジル
基、3−メトキシベンジル基、4−メトキシベンジル
基、4−エトキシベンジル基、4−n−ブトキシベンジ
ル基、4−n−ヘキシルオキシベンジル基、4−ノニル
オキシベンジル基、4−フルオロベンジル基、3−フル
オロベンジル基、2−クロロベンジル基、4−クロロベ
ンジル基などのアラルキル基などを挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。
【0017】Z1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原
子、直鎖、分岐または環状のアルキル基、直鎖、分岐ま
たは環状のアルコキシ基、あるいは置換または未置換の
アリール基を表し、好ましくは、水素原子、ハロゲン原
子、炭素数1〜16の直鎖、分岐または環状のアルキル
基、炭素数1〜16の直鎖、分岐または環状のアルコキ
シ基、あるいは炭素数4〜20の置換または未置換のア
リール基であり、より好ましくは、水素原子、ハロゲン
原子、炭素数1〜8の直鎖、分岐または環状のアルキル
基、炭素数1〜8の直鎖、分岐または環状のアルコキシ
基、あるいは炭素数6〜12の置換または未置換のアリ
ール基であり、さらに好ましくは、水素原子である。
【0018】尚、Z1 およびZ2 の直鎖、分岐または環
状のアルキル基の具体例としては、例えば、R1 および
2 の具体例として挙げた直鎖、分岐または環状のアル
キル基を例示することができる。また、Z1 およびZ2
の置換または未置換のアリール基の具体例としては、例
えば、Ar1 およびAr2 の具体例として挙げた置換ま
たは未置換のアリール基を例示することができる。Z1
およびZ2 のハロゲン原子、直鎖、分岐または環状のア
ルコキシ基の具体例としては、例えば、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子などのハロゲン原子、例えば、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、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネ
オペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、n−ヘ
キシルオキシ基、2−エチルブトキシ基、3,3−ジメ
チルブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n−ヘプチ
ルオキシ基、シクロヘキシルメチルオキシ基、n−オク
チルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−ノニ
ルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ドデシルオキシ
基、n−テトラデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキ
シ基などのアルコキシ基を挙げることができる。
【0019】本発明に係る一般式(1)で表される化合
物の具体例としては、例えば、以下の化合物(化4〜化
16)を挙げることができるが、本発明はこれらに限定
されるものではない。尚、式中、Phはフェニル基を、
Bzはベンジル基を表す。
【0020】
【化4】
【0021】
【化5】
【0022】
【化6】
【0023】
【化7】
【0024】
【化8】
【0025】
【化9】
【0026】
【化10】
【0027】
【化11】
【0028】
【化12】
【0029】
【化13】
【0030】
【化14】
【0031】
【化15】
【0032】
【化16】
【0033】本発明に係る一般式(1)で表される化合
物は、其自体公知の方法により製造することができる。
すなわち、例えば、フルオレン−2,7−ジカルボン酸
誘導体(例えば、フルオレン−2,7−ジカルボン酸ハ
ライド誘導体、フルオレン−2,7−ジカルボン酸エス
テル誘導体)とヒドラジンとより製造することができる
一般式(2)(化17)で表される化合物と、一般式
(3)(化17)で表される化合物、および一般式
(4)(化17)で表される化合物を反応させて、一般
式(5)(化17)で表される化合物を製造した後、脱
水剤(例えば、オキシ塩化リン)を作用させることによ
り製造することができる。
【0034】
【化17】 〔式中、Y1 およびY2 はハロゲン原子を表し、A
1 、Ar2 、R1 、R2 、Z1 およびZ2 は一般式
(1)と同じ意味を表す〕
【0035】有機電界発光素子は、通常、一対の電極間
に、少なくとも1種の発光成分を含有する発光層を少な
くとも一層挟持してなるものである。発光層に使用する
化合物の正孔注入および正孔輸送、電子注入および電子
輸送の各機能レベルを考慮し、所望に応じて、正孔注入
輸送成分を含有する正孔注入輸送層および/または電子
注入輸送成分を含有する電子注入輸送層を設けることも
できる。例えば、発光層に使用する化合物の正孔注入機
能、正孔輸送機能および/または電子注入機能、電子輸
送機能が良好な場合には、発光層が正孔注入輸送層およ
び/または電子注入輸送層を兼ねた型の素子の構成とす
ることができる。勿論、場合によっては、正孔注入輸送
層および電子注入輸送層の両方の層を設けない型の素子
(一層型の素子)の構成とすることもできる。また、正
孔注入輸送層、電子注入輸送層および発光層のそれぞれ
の層は、一層構造であっても多層構造であってもよく、
正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、それぞれの層
において、注入機能を有する層と輸送機能を有する層を
別々に設けて構成することもできる。
【0036】本発明の有機電界発光素子において、一般
式(1)で表される化合物は、正孔注入輸送成分、発光
成分または電子注入輸送成分に用いることが好ましく、
発光成分または電子注入輸送成分に用いることがより好
ましい。本発明の有機電界発光素子においては、一般式
(1)で表される化合物は、単独で使用してもよく、あ
るいは複数併用してもよい。
【0037】本発明の有機電界発光素子の構成として
は、特に限定するものではなく、例えば、(A)陽極/
正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極型素子
(図1)、(B)陽極/正孔注入輸送層/発光層/陰極
型素子(図2)、(C)陽極/発光層/電子注入輸送層
/陰極型素子(図3)、(D)陽極/発光層/陰極型素
子(図4)などを挙げることができる。さらには、発光
層を電子注入輸送層で挟み込んだ型の素子である(E)
陽極/正孔注入輸送層/電子注入輸送層/発光層/電子
注入輸送層/陰極型素子(図5)とすることもできる。
(D)型の素子構成としては、発光成分を一層形態で一
対の電極間に挟持させた型の素子を包含するものである
が、より好ましくは、例えば、(F)正孔注入輸送成
分、発光成分および電子注入輸送成分を混合させた一層
形態で一対の電極間に挟持させた型の素子(図6)、
(G)正孔注入輸送成分および発光成分を混合させた一
層形態で一対の電極間に挟持させた型の素子(図7)、
または(H)発光成分および電子注入輸送成分を混合さ
せた一層形態で一対の電極間に挟持させた型の素子(図
8)である。
【0038】本発明の有機電界発光素子は、これらの素
子構成に限るものではなく、それぞれの型の素子におい
て、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層を複数層
設けたりすることができる。また、それぞれの型の素子
において、正孔注入輸送層と発光層との間に、正孔注入
輸送成分と発光成分の混合層および/または発光層と電
子注入輸送層との間に、発光成分と電子注入輸送成分の
混合層を設けることもできる。より好ましい有機電界発
光素子の構成は、(A)型素子、(B)型素子、(C)
型素子、(E)型素子、(F)型素子、(G)型素子ま
たは(H)型素子であり、さらに好ましくは、(A)型
素子、(B)型素子、(C)型素子または(F)型素子
である。
【0039】本発明の有機電界発光素子としては、例え
ば、(図1)に示す(A)陽極/正孔注入輸送層/発光
層/電子注入輸送層/陰極型素子について説明する。
(図1)において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入
輸送層、4は発光層、5は電子注入輸送層、6は陰極、
7は電源を示す。
【0040】本発明の有機電界発光素子は、基板1に支
持されていることが好ましく、基板としては、特に限定
するものではないが、透明ないし半透明であることが好
ましく、例えば、ガラス板、透明プラスチックシート
(例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスル
フォン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、
ポリエチレンなどのシート)、半透明プラスチックシー
ト、石英、透明セラミックスあるいはこれらを組み合わ
せた複合シートからなるものを挙げることができる。さ
らに、基板に、例えば、カラーフィルター膜、色変換
膜、誘電体反射膜を組み合わせて、発光色をコントロー
ルすることもできる。
【0041】陽極2としては、比較的仕事関数の大きい
金属、合金または電気電導性化合物を電極物質として使
用することが好ましい。陽極に使用する電極物質として
は、例えば、金、白金、銀、銅、コバルト、ニッケル、
パラジウム、バナジウム、タングステン、酸化錫、酸化
亜鉛、ITO(インジウム・ティン・オキサイド)、ポ
リチオフェン、ポリピロールなどを挙げることができ
る。これらの電極物質は、単独で使用してもよく、ある
いは複数併用してもよい。陽極は、これらの電極物質
を、例えば、蒸着法、スパッタリング法等の方法によ
り、基板の上に形成することができる。また、陽極は一
層構造であってもよく、あるいは多層構造であってもよ
い。陽極のシート電気抵抗は、好ましくは、数百Ω/□
以下、より好ましくは、5〜50Ω/□程度に設定す
る。陽極の厚みは、使用する電極物質の材料にもよる
が、一般に、5〜1000nm程度、より好ましくは、
10〜500nm程度に設定する。
【0042】正孔注入輸送層3は、陽極からの正孔(ホ
ール)の注入を容易にする機能、および注入された正孔
を輸送する機能を有する化合物を含有する層である。正
孔注入輸送層は、一般式(1)で表される化合物および
/または他の正孔注入輸送機能を有する化合物(例え
ば、フタロシアニン誘導体、トリアリールメタン誘導
体、トリアリールアミン誘導体、オキサゾール誘導体、
ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導
体、ポリシラン誘導体、ポリフェニレンビニレンおよび
その誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ−
N−ビニルカルバゾール誘導体など)を少なくとも1種
用いて形成することができる。尚、正孔注入輸送機能を
有する化合物は、単独で使用してもよく、あるいは複数
併用してもよい。
【0043】本発明において用いる他の正孔注入輸送機
能を有する化合物としては、トリアリールアミン誘導体
(例えば、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(4”
−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル、4,4’−ビ
ス〔N−フェニル−N−(3”−メチルフェニル)アミ
ノ〕ビフェニル、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−
(3”−メトキシフェニル)アミノ〕ビフェニル、4,
4’−ビス〔N−フェニル−N−(1”−ナフチル)ア
ミノ〕ビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ビ
ス〔N−フェニル−N−(3”−メチルフェニル)アミ
ノ〕ビフェニル、1,1−ビス〔4’−[ N,N−ジ
(4”−メチルフェニル)アミノ] フェニル〕シクロヘ
キサン、9,10−ビス〔N−(4’−メチルフェニ
ル)−N−(4”−n−ブチルフェニル)アミノ〕フェ
ナントレン、3,8−ビス(N,N−ジフェニルアミ
ノ)−6−フェニルフェナントリジン、4−メチル−
N,N−ビス〔4”,4"'−ビス[ N’,N’−ジ(4
−メチルフェニル)アミノ] ビフェニル−4−イル〕ア
ニリン、N,N’−ビス〔4−(ジフェニルアミノ)フ
ェニル〕−N,N’−ジフェニル−1,3−ジアミノベ
ンゼン、N,N’−ビス〔4−(ジフェニルアミノ)フ
ェニル〕−N,N’−ジフェニル−1,4−ジアミノベ
ンゼン、5,5”−ビス〔4−(ビス[ 4−メチルフェ
ニル] アミノ)フェニル〕−2,2’:5’,2”−タ
ーチオフェン、1,3,5−トリス(ジフェニルアミ
ノ)ベンゼン、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾ
イル)トリフェニルアミン、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、1,3,5−トリス〔N−
(4’−ジフェニルアミノフェニル)フェニルアミノ〕
ベンゼンなど)、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール誘導体がより好ましい。一
般式(1)で表される化合物と他の正孔注入輸送機能を
有する化合物を併用する場合、正孔注入輸送層中に占め
る一般式(1)で表される化合物の割合は、好ましく
は、0.1〜40重量%程度に調製する。
【0044】発光層4は、正孔および電子の注入機能、
それらの輸送機能、正孔と電子の再結合により励起子を
生成させる機能を有する化合物を含有する層である。発
光層は、一般式(1)で表される化合物および/または
他の発光機能を有する化合物(例えば、アクリドン誘導
体、キナクリドン誘導体、多環芳香族化合物〔例えば、
ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレ
ン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニ
ルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジ
エン、9,10−ジフェニルアントラセン、9,10−
ビス(フェニルエチニル)アントラセン、1,4−ビス
(9’−エチニルアントラセニル)ベンゼン、4,4’
−ビス(9”−エチニルアントラセニル)ビフェニ
ル〕、トリアリールアミン誘導体〔例えば、正孔注入輸
送機能を有する化合物として前述した化合物を挙げるこ
とができる〕、有機金属錯体〔例えば、トリス(8−キ
ノリノラート)アルミニウム、ビス(10−ベンゾ[h]
キノリノラート)ベリリウム、2−(2’−ヒドロキシ
フェニル)ベンゾオキサゾールの亜鉛塩、2−(2’−
ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールの亜鉛塩、4−
ヒドロキシアクリジンの亜鉛塩、3−ヒドロキシフラボ
ンの亜鉛塩、5−ヒドロキシフラボンのベリリウム塩、
5−ヒドロキシフラボンのアルミニウム塩〕、スチルベ
ン誘導体〔例えば、1,1,4,4−テトラフェニル−
1,3−ブタジエン、4,4’−ビス(2,2−ジフェ
ニルビニル)ビフェニル〕、クマリン誘導体〔例えば、
クマリン1、クマリン6、クマリン7、クマリン30、
クマリン106、クマリン138、クマリン151、ク
マリン152、クマリン153、クマリン307、クマ
リン311、クマリン314、クマリン334、クマリ
ン338、クマリン343、クマリン500〕、ピラン
誘導体〔例えば、DCM1、DCM2〕、オキサゾン誘
導体〔例えば、ナイルレッド〕、ベンゾチアゾール誘導
体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘
導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ポリ
−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリチオ
フェンおよびその誘導体、ポリフェニレンおよびその誘
導体、ポリフルオレンおよびその誘導体、ポリフェニレ
ンビニレンおよびその誘導体、ポリビフェニレンビニレ
ンおよびその誘導体、ポリターフェニレンビニレンおよ
びその誘導体、ポリナフチレンビニレンおよびその誘導
体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘導体など)を
少なくとも1種用いて形成することができる。
【0045】本発明の有機電界発光素子においては、発
光層に一般式(1)で表される化合物を含有しているこ
とが好ましい。発光層に一般式(1)で表される化合物
と他の発光機能を有する化合物を併用する場合、発光層
中に占める発光層に一般式(1)で表される化合物の割
合は、好ましくは、0.001〜99.999重量%程
度、より好ましくは、0.01〜99.99重量%程
度、さらに好ましくは、0.1〜99.9重量%程度に
調製する。
【0046】本発明において用いる他の発光機能を有す
る化合物としては、発光性有機金属錯体がより好まし
い。例えば、J. Appl. Phys., 65、3610 (1989) 、特開
平5−214332号公報に記載のように、発光層をホ
スト化合物とゲスト化合物(ドーパント)とより構成す
ることもできる。一般式(1)で表される化合物を、ホ
スト化合物として用いて発光層を形成することができ、
さらには、ゲスト化合物として用いて発光層を形成する
こともできる。一般式(1)で表される化合物を、ゲス
ト化合物として用いて発光層を形成する場合、ホスト化
合物としては、発光性有機金属錯体が好ましい。この場
合、発光性有機金属錯体に対して、一般式(1)で表さ
れる化合物を、好ましくは、0.001〜40重量%程
度、より好ましくは、0.01〜30重量%程度、特に
好ましくは、0.1〜10重量%程度使用する。
【0047】一般式(1)で表される化合物と併用する
発光性有機金属錯体としては、特に限定するものではな
いが、発光性有機アルミニウム錯体が好ましく、置換ま
たは未置換の8−キノリノラート配位子を有する発光性
有機アルミニウム錯体がより好ましい。好ましい発光性
有機金属錯体としては、例えば、一般式(a)〜一般式
(c)で表される発光性有機アルミニウム錯体を挙げる
ことができる。 (Q)3 −Al (a) (式中、Qは置換または未置換の8−キノリノラート配
位子を表す) (Q)2 −Al−O−L (b) (式中、Qは置換8−キノリノラート配位子を表し、O
−Lはフェノラート配位子であり、Lはフェニル部分を
含む炭素数6〜24の炭化水素基を表す) (Q)2 −Al−O−Al−(Q)2 (c) (式中、Qは置換8−キノリノラート配位子を表す)
【0048】発光性有機金属錯体の具体例としては、例
えば、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム、ト
リス(4−メチル−8−キノリノラート)アルミニウ
ム、トリス(5−メチル−8−キノリノラート)アルミ
ニウム、トリス(3,4−ジメチル−8−キノリノラー
ト)アルミニウム、トリス(4,5−ジメチル−8−キ
ノリノラート)アルミニウム、トリス(4,6−ジメチ
ル−8−キノリノラート)アルミニウム、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、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(2−
メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル
−8−キノリノラート)(3−メチルフェノラート)ア
ルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)
(4−メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−
メチル−8−キノリノラート)(2−フェニルフェノラ
ート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノ
ラート)(3−フェニルフェノラート)アルミニウム、
【0049】ビス(2−メチル−8−キノリノラート)
(4−フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2
−メチル−8−キノリノラート)(2,3−ジメチルフ
ェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キ
ノリノラート)(2,6−ジメチルフェノラート)アル
ミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)
(3,4−ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス
(2−メチル−8−キノリノラート)(3,5−ジメチ
ルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8
−キノリノラート)(3,5−ジ−tert−ブチルフェノ
ラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリ
ノラート)(2,6−ジフェニルフェノラート)アルミ
ニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)
(2,4,6−トリフェニルフェノラート)アルミニウ
ム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(2,
4,6−トリメチルフェノラート)アルミニウム、ビス
(2−メチル−8−キノリノラート)(2,4,5,6
−テトラメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2
−メチル−8−キノリノラート)(1−ナフトラート)
アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラー
ト)(2−ナフトラート)アルミニウム、ビス(2,4
−ジメチル−8−キノリノラート)(2−フェニルフェ
ノラート)アルミニウム、ビス(2,4−ジメチル−8
−キノリノラート)(3−フェニルフェノラート)アル
ミニウム、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラー
ト)(4−フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス
(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)(3,5−
ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4−
ジメチル−8−キノリノラート)(3,5−ジ−tert−
ブチルフェノラート)アルミニウム、
【0050】ビス(2−メチル−8−キノリノラート)
アルミニウム−μ−オキソ−ビス(2−メチル−8−キ
ノリノラート)アルミニウム、ビス(2,4−ジメチル
−8−キノリノラート)アルミニウム−μ−オキソ−ビ
ス(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)アルミニ
ウム、ビス(2−メチル−4−エチル−8−キノリノラ
ート)アルミニウム−μ−オキソ−ビス(2−メチル−
4−エチル−8−キノリノラート)アルミニウム、ビス
(2−メチル−4−メトキシ−8−キノリノラート)ア
ルミニウム−μ−オキソ−ビス(2−メチル−4−メト
キシ−8−キノリノラート)アルミニウム、ビス(2−
メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)アルミニウ
ム−μ−オキソ−ビス(2−メチル−5−シアノ−8−
キノリノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−5
−トリフルオロメチル−8−キノリノラート)アルミニ
ウム−μ−オキソ−ビス(2−メチル−5−トリフルオ
ロメチル−8−キノリノラート)アルミニウムなどを挙
げることができる。勿論、発光性有機金属錯体は、単独
で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。
【0051】電子注入輸送層5は、陰極からの電子の注
入を容易にする機能、そして注入された電子を輸送する
機能を有する化合物を含有する層である。電子注入輸送
層は、一般式(1)で表される化合物および/または他
の電子注入輸送機能を有する化合物(例えば、有機金属
錯体〔例えば、トリス(8−キノリノラート)アルミニ
ウム、ビス(10−ベンゾ[h] キノリノラート)ベリリ
ウム〕、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導
体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導
体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニ
トロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド
誘導体など)を少なくとも1種用いて形成することがで
きる。本発明の有機電界発光素子においては、電子注入
輸送層に、一般式(1)で表される化合物を含有してい
ることが好ましい。一般式(1)で表される化合物と他
の電子注入輸送機能を有する化合物を併用する場合、電
子注入輸送層中に占める一般式(1)で表される化合物
の割合は、好ましくは、0.1重量%以上、より好まし
くは、0.1〜40重量%程度、さらに好ましくは、
0.2〜30重量%程度、特に好ましくは、0.5〜2
0重量%程度に調製する。本発明においては、一般式
(1)で表される化合物と有機金属錯体〔例えば、前記
一般式(a)〜一般式(c)で表される化合物〕を併用
して、電子注入輸送層を形成することは好ましい。
【0052】陰極6としては、比較的仕事関数の小さい
金属、合金または電気電導性化合物を電極物質として使
用することが好ましい。陰極に使用する電極物質として
は、例えば、リチウム、リチウム−インジウム合金、ナ
トリウム、ナトリウム−カリウム合金、カルシウム、マ
グネシウム、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−イ
ンジウム合金、インジウム、ルテニウム、チタニウム、
マンガン、イットリウム、アルミニウム、アルミニウム
−リチウム合金、アルミニウム−カルシウム合金、アル
ミニウム−マグネシウム合金、グラファイト薄膜等を挙
げることができる。これらの電極物質は、単独で使用し
てもよく、あるいは複数併用してもよい。
【0053】陰極は、これらの電極物質を、例えば、蒸
着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンプレ
ーティング法、クラスターイオンビーム法等の方法によ
り、電子注入輸送層の上に形成することができる。ま
た、陰極は一層構造であってもよく、あるいは多層構造
であってもよい。尚、陰極のシート電気抵抗は、数百Ω
/□以下に設定するのが好ましい。陰極の厚みは、使用
する電極物質の材料にもよるが、一般に、5〜1000
nm程度、より好ましくは、10〜500nm程度に設
定する。尚、有機電界発光素子の発光を効率よく取り出
すために、陽極または陰極の少なくとも一方の電極が、
透明ないし半透明であることが好ましく、一般に、発光
光の透過率が70%以上となるように陽極の材料、厚み
を設定することがより好ましい。
【0054】また、本発明の有機電界発光素子において
は、その少なくとも一層中に、一重項酸素クエンチャー
が含有されていてもよい。一重項酸素クエンチャーとし
ては、特に限定するものではなく、例えば、ルブレン、
ニッケル錯体、ジフェニルイソベンゾフランなどが挙げ
られ、特に好ましくは、ルブレンである。一重項酸素ク
エンチャーが含有されている層としては、特に限定する
ものではないが、好ましくは、発光層または正孔注入輸
送層であり、より好ましくは、正孔注入輸送層である。
尚、例えば、正孔注入輸送層に一重項酸素クエンチャー
を含有させる場合、正孔注入輸送層中に均一に含有させ
てもよく、正孔注入輸送層と隣接する層(例えば、発光
層、発光機能を有する電子注入輸送層)の近傍に含有さ
せてもよい。一重項酸素クエンチャーの含有量として
は、含有される層(例えば、正孔注入輸送層)を構成す
る全体量の0.01〜50重量%、好ましくは、0.0
5〜30重量%、より好ましくは、0.1〜20重量%
である。
【0055】正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層
の形成方法に関しては、特に限定するものではなく、例
えば、真空蒸着法、イオン化蒸着法、溶液塗布法(例え
ば、スピンコート法、キャスト法、ディップコート法、
バーコート法、ロールコート法、ラングミュア・ブロゼ
ット法など)により薄膜を形成することにより作製する
ことができる。真空蒸着法により、各層を形成する場
合、真空蒸着の条件は、特に限定するものではないが、
10-5Torr程度以下の真空下で、50〜400℃程度の
ボート温度(蒸着源温度)、−50〜300℃程度の基
板温度で、0.005〜50nm/sec 程度の蒸着速度
で実施することが好ましい。この場合、正孔注入輸送
層、発光層、電子注入輸送層等の各層は、真空下で、連
続して形成することにより、諸特性に一層優れた有機電
界発光素子を製造することができる。真空蒸着法によ
り、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の各層
を、複数の化合物を用いて形成する場合、化合物を入れ
た各ボートを個別に温度制御して、共蒸着することが好
ましい。
【0056】溶液塗布法により、各層を形成する場合、
各層を形成する成分あるいはその成分とバインダー樹脂
等を、溶媒に溶解、または分散させて塗布液とする。正
孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層の各層に使用し
うるバインダー樹脂としては、例えば、ポリ−N−ビニ
ルカルバゾール、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリ
エステル、ポリシロキサン、ポリメチルアクリレート、
ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリカーボ
ネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、
ポリパラキシレン、ポリエチレン、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリエーテルスルフォン、ポリアニリンおよび
その誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリフ
ェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリフルオレンお
よびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘
導体等の高分子化合物が挙げられる。バインダー樹脂
は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよ
い。
【0057】溶液塗布法により、各層を形成する場合、
各層を形成する成分あるいはその成分とバインダー樹脂
等を、適当な有機溶媒(例えば、ヘキサン、オクタン、
デカン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、1−メ
チルナフタレン等の炭化水素系溶媒、例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノン等のケトン系溶媒、例えば、ジクロロメ
タン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエ
タン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロ
ベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロ
ゲン化炭化水素系溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸アミル等のエステル系溶媒、例えば、メタノー
ル、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサ
ノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ、エチレングリコール等のアルコール系溶
媒、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、アニソール等のエーテル系溶媒、例えば、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、1−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルフォキサイ
ド等の極性溶媒)および/または水に溶解、または分散
させて塗布液とし、各種の塗布法により、薄膜を形成す
ることができる。
【0058】尚、分散する方法としては、特に限定する
ものではないが、例えば、ボールミル、サンドミル、ペ
イントシェーカー、アトライター、ホモジナイザー等を
用いて微粒子状に分散することができる。塗布液の濃度
に関しては、特に限定するものではなく、実施する塗布
法により、所望の厚みを作製するに適した濃度範囲に設
定することができ、一般には、0.1〜50重量%程
度、好ましくは、1〜30重量%程度の溶液濃度であ
る。尚、バインダー樹脂を使用する場合、その使用量に
関しては、特に限定するものではないが、一般には、各
層を形成する成分に対して(一層型の素子を形成する場
合には、各成分の総量に対して)、5〜99.9重量%
程度、好ましくは、10〜99重量%程度、より好まし
くは、15〜90重量%程度に設定する。
【0059】正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層
の膜厚に関しては、特に限定するものではないが、一般
に、5nm〜5μm程度に設定することが好ましい。
尚、作製した素子に対し、酸素や水分等との接触を防止
する目的で、保護層(封止層)を設けたり、また素子
を、例えば、パラフィン、流動パラフィン、シリコンオ
イル、フルオロカーボン油、ゼオライト含有フルオロカ
ーボン油などの不活性物質中に封入して保護することが
できる。保護層に使用する材料としては、例えば、有機
高分子材料(例えば、フッ素化樹脂、エポキシ樹脂、シ
リコーン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリパラキシレン、ポリ
エチレン、ポリフェニレンオキサイド)、無機材料(例
えば、ダイヤモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶
縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、
金属硫化物)、さらには光硬化性樹脂などを挙げること
ができ、保護層に使用する材料は、単独で使用してもよ
く、あるいは複数併用してもよい。保護層は、一層構造
であってもよく、また多層構造であってもよい。
【0060】また、電極に保護膜として、例えば、金属
酸化膜(例えば、酸化アルミニウム膜)、金属フッ化膜
を設けることもできる。また、例えば、陽極の表面に、
例えば、有機リン化合物、ポリシラン、芳香族アミン誘
導体、フタロシアニン誘導体から成る界面層(中間層)
を設けることもできる。さらに、電極、例えば、陽極は
その表面を、例えば、酸、アンモニア/過酸化水素、あ
るいはプラズマで処理して使用することもできる。
【0061】本発明の有機電界発光素子は、一般に、直
流駆動型の素子として使用されるが、パルス駆動型また
は交流駆動型の素子としても使用することができる。
尚、印加電圧は、一般に、2〜30V程度である。本発
明の有機電界発光素子は、例えば、パネル型光源、各種
の発光素子、各種の表示素子、各種の標識、各種のセン
サーなどに使用することができる。
【0062】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、勿論、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。 実施例1 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、4,4’−ビス〔N−フェニ
ル−N−(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル
を、蒸着速度0.2nm/sec で75nmの厚さに蒸着
し、正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、ビス
(2−メチル−8−キノリノラート)(4−フェニルフ
ェノラート)アルミニウムと例示化合物番号1の化合物
を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で5
0nmの厚さに共蒸着(重量比100:0.5)し、発
光層とした。次に、トリス(8−キノリノラート)アル
ミニウムを、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚
さに蒸着し、電子注入輸送層とした。さらにその上に、
マグネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm/sec で20
0nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)して陰極と
し、有機電界発光素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽
の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発
光素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加した
ところ、55mA/cm2 の電流が流れた。輝度245
0cd/m2 の青緑色の発光が確認された。
【0063】実施例2〜19 実施例1において、発光層の形成に際して、例示化合物
番号1の化合物を使用する代わりに、例示化合物番号3
の化合物(実施例2)、例示化合物番号5の化合物(実
施例3)、例示化合物番号6の化合物(実施例4)、例
示化合物番号9の化合物(実施例5)、例示化合物番号
14の化合物(実施例6)、例示化合物番号17の化合
物(実施例7)、例示化合物番号20の化合物(実施例
8)、例示化合物番号22の化合物(実施例9)、例示
化合物番号26の化合物(実施例10)、例示化合物番
号30の化合物(実施例11)、例示化合物番号32の
化合物(実施例12)、例示化合物番号35の化合物
(実施例13)、例示化合物番号39の化合物(実施例
14)、例示化合物番号47の化合物(実施例15)、
例示化合物番号51の化合物(実施例16)、例示化合
物番号54の化合物(実施例17)、例示化合物番号5
8の化合物(実施例18)、例示化合物番号61の化合
物(実施例19)を使用した以外は、実施例1に記載の
方法により有機電界発光素子を作製した。それぞれの素
子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したとこ
ろ、青色の発光が確認された。さらにその特性を調べ、
結果を第1表(表1)に示した。
【0064】比較例1 実施例1において、発光層の形成に際して、例示化合物
番号1の化合物を使用せずに、ビス(2−メチル−8−
キノリノラート)(4−フェニルフェノラート)アルミ
ニウムだけを用いて、50nmの厚さに蒸着し、発光層
とした以外は、実施例1に記載の方法により有機電界発
光素子を作製した。この素子に、乾燥雰囲気下、12V
の直流電圧を印加したところ、青色の発光が確認され
た。さらにその特性を調べ、結果を第1表(表1)に示
した。
【0065】比較例2 実施例1において、発光層の形成に際して、例示化合物
番号1の化合物を使用する代わりに、N−メチル−2−
メトキシアクリドンを使用した以外は、実施例1に記載
の方法により有機電界発光素子を作製した。この素子
に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したとこ
ろ、青色の発光が確認された。さらにその特性を調べ、
結果を第1表(表1)に示した。
【0066】
【表1】
【0067】実施例20 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、4,4’−ビス〔N−フェニ
ル−N−(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル
を、蒸着速度0.2nm/sec で75nmの厚さに蒸着
し、正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、ビス
(2−メチル−8−キノリノラート)(2−フェニルフ
ェノラート)アルミニウムと例示化合物番号4の化合物
を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で5
0nmの厚さに共蒸着(重量比100:1.0)し、発
光層とした。次に、トリス(8−キノリノラート)アル
ミニウムを、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚
さに蒸着し、電子注入輸送層とした。さらにその上に、
マグネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm/sec で20
0nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)して陰極と
し、有機電界発光素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽
の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発
光素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加した
ところ、58mA/cm2 の電流が流れた。輝度245
0cd/m2 の青色の発光が確認された。
【0068】実施例21 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極に、4,4’−ビス〔N−フェニル
−N−(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル
を、蒸着速度0.2nm/sec で75nmの厚さに蒸着
し、正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、ビス
(2−メチル−8−キノリノラート)アルミニウム−μ
−オキソ−ビス(2−メチル−8−キノリノラート)ア
ルミニウムと例示化合物番号8の化合物を、異なる蒸着
源から、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに
共蒸着(重量比100:2.0)し、発光層とした。次
に、トリス(8−キノリノラート)アルミニウムを、蒸
着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに蒸着し、電
子注入輸送層とした。さらにその上に、マグネシウムと
銀を、蒸着速度0.2nm/sec で200nmの厚さに
共蒸着(重量比10:1)して陰極とし、有機電界発光
素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保っ
たまま実施した。作製した有機電界発光素子に、乾燥雰
囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、57mA
/cm2 の電流が流れた。輝度2480cd/m2 の青
緑色の発光が確認された。
【0069】実施例22 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、4,4’−ビス〔N−フェニ
ル−N−(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル
を、蒸着速度0.2nm/sec で75nmの厚さに蒸着
し、正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、ビス
(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)アルミニウ
ム−μ−オキソ−ビス(2,4−ジメチル−8−キノリ
ノラート)アルミニウムと例示化合物番号12の化合物
を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で5
0nmの厚さに共蒸着(重量比100:4.0)し、発
光層とした。次に、トリス(8−キノリノラート)アル
ミニウムを、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚
さに蒸着し、電子注入輸送層とした。さらにその上に、
マグネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm/sec で20
0nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)して陰極と
し、有機電界発光素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽
の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発
光素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加した
ところ、60mA/cm2 の電流が流れた。輝度246
0cd/m2 の青色の発光が確認された。
【0070】実施例23 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、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を、蒸着速度0.1nm/sec で3
0nmの厚さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。次
いで、その上に、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−
(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニルを、蒸着
速度0.2nm/sec で45nmの厚さに蒸着し、第二
正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、ビス(2−
メチル−8−キノリノラート)(4−フェニルフェノラ
ート)アルミニウムと例示化合物番号25の化合物を、
異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で50n
mの厚さに共蒸着(重量比100:1.0)し、発光層
とした。さらにその上に、トリス(8−キノリノラー
ト)アルミニウムを、蒸着速度0.2nm/sec で50
nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。さらにそ
の上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm/se
c で200nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)して
陰極とし、有機電界発光素子を作製した。尚、蒸着は、
蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機
電界発光素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印
加したところ、58mA/cm2 の電流が流れた。輝度
2840cd/m2 の青色の発光が確認された。
【0071】実施例24 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、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を、蒸着速度0.1nm/sec で3
0nmの厚さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。次
いで、その上に、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−
(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニルを、蒸着
速度0.2nm/sec で45nmの厚さに蒸着し、第二
正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、例示化合物
番号24の化合物を、蒸着速度0.2nm/secで50
nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層を兼ねた発光層と
した。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度
0.2nm/sec で200nmの厚さに共蒸着(重量比
10:1)して陰極とし、有機電界発光素子を作製し
た。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施し
た。作製した有機電界発光素子に、乾燥雰囲気下、14
Vの直流電圧を印加したところ、52mA/cm2 の電
流が流れた。輝度1670cd/m2 の青色の発光が確
認された。
【0072】比較例3 実施例24において、電子注入輸送層を兼ねた発光層の
形成に際して、例示化合物番号24の化合物を使用する
代わりに、1,3−ビス〔5’−(p−N,N−ジメチ
ルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−
2’−イル〕ベンゼンを使用した以外は、実施例24に
記載の方法により有機電界発光素子を作製した。作製し
た有機電界発光素子に、乾燥雰囲気下、14Vの直流電
圧を印加したところ、55mA/cm2 の電流が流れ
た。輝度1180cd/m2 の青色の発光が確認され
た。
【0073】実施例25 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、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を、蒸着速度0.1nm/sec で3
0nmの厚さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。次
いで、その上に、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−
(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニルを、蒸着
速度0.2nm/sec で45nmの厚さに蒸着し、第二
正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、1,1,
4,4−テトラフェニルブタジエンを、蒸着速度0.2
nm/sec で50nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
次いで、その上に、例示化合物番号31の化合物を、蒸
着速度0.2nm/secで50nmの厚さに蒸着し、電
子注入輸送層とした。さらにその上に、マグネシウムと
銀を、蒸着速度0.2nm/sec で200nmの厚さに
共蒸着(重量比10:1)して陰極とし、有機電界発光
素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保っ
たまま実施した。作製した有機電界発光素子に、乾燥雰
囲気下、14Vの直流電圧を印加したところ、52mA
/cm2 の電流が流れた。輝度1370cd/m2 の青
色の発光が確認された。この素子は10日間、乾燥雰囲
気下で保存した後、同様の条件下で電圧を印加したとこ
ろ、同様の発光輝度が観測された。
【0074】比較例4 実施例25において、電子注入輸送層の形成に際して、
例示化合物番号31の化合物を使用する代わりに、2’
−(4”−フェニルフェニル)−5’−(p−tert−ブ
チルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールを使用
した以外は、実施例25に記載の方法により有機電界発
光素子を作製した。作製した有機電界発光素子に、乾燥
雰囲気下、14Vの直流電圧を印加したところ、55m
A/cm2 の電流が流れた。輝度980cd/m2 の青
色の発光が確認された。この素子は2日間、乾燥雰囲気
下で保存した後、同様の条件下で電圧を印加したとこ
ろ、発光は観測されなかった。
【0075】実施例26 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、4,4’−ビス〔N−フェニ
ル−N−(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル
を、蒸着速度0.2nm/sec で75nmの厚さに蒸着
し、正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、ビス
(2−メチル−8−キノリノラート)(4−フェニルフ
ェノラート)アルミニウムと例示化合物番号10の化合
物を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で
50nmの厚さに共蒸着(重量比100:1.0)し、
発光層とした。次いで、その上に、1,3−ビス〔5’
−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサ
ジアゾール−2’−イル〕ベンゼンを、蒸着速度0.2
nm/sec で50nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層
とした。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速
度0.2nm/sec で200nmの厚さに共蒸着(重量
比10:1)して陰極とし、有機電界発光素子を作製し
た。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施し
た。作製した有機電界発光素子に、乾燥雰囲気下、14
Vの直流電圧を印加したところ、48mA/cm2 の電
流が流れた。輝度1930cd/m2 の青色の発光が確
認された。
【0076】実施例27 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した。次に、ITO透明電極上
に、ポリ−N−ビニルカルバゾール(重量平均分子量1
50000)、例示化合物番号33の化合物、クマリン
6〔”3−(2’−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチル
アミノクマリン”(緑色の発光成分)〕、およびDCM
1〔”4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−
(4’−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン”
(オレンジ色の発光成分)〕を、それぞれ重量比10
0:5:3:2の割合で含有する3重量%ジクロロエタ
ン溶液を用いて、ディップコート法により、400nm
の厚さの発光層を形成した。次に、この発光層を有する
ガラス基板を、蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、
蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。さらに、発光層の
上に、3−(4’−tert−ブチルフェニル)−4−フェ
ニル−−5−(4”−ビフェニル)−1,2,4−トリ
アゾールを、蒸着速度0.2nm/sec で20nmの厚
さに蒸着した後、さらにその上に、トリス(8−キノリ
ノラート)アルミニウムを、蒸着速度0.2nm/sec
で30nmの厚さに蒸着し電子注入輸送層とした。さら
にその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm
/sec で200nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)
して陰極とし、有機電界発光素子を作製した。尚、蒸着
は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した
有機電界発光素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧
を印加したところ、74mA/cm2 の電流が流れた。
輝度1370cd/m2 の白色の発光が確認された。
【0077】実施例28 厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラ
ス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した。次に、ITO透明電極上
に、ポリカーボネート(重量平均分子量50000)、
4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(3”−メチルフ
ェニル)アミノ〕ビフェニル、ビス(2−メチル−8−
キノリノラート)アルミニウム−μ−オキソ−ビス(2
−メチル−8−キノリノラート)アルミニウムおよび例
示化合物番号45の化合物を、それぞれ重量比100:
40:60:1の割合で含有する3重量%ジクロロエタ
ン溶液を用いて、ディップコート法により、300nm
の厚さの発光層を形成した。次に、この発光層を有する
ガラス基板を、蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、
蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。さらに、発光層の
上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm/sec
で200nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)して陰
極とし、有機電界発光素子を作製した。作製した有機電
界発光素子に、乾燥雰囲気下、15Vの直流電圧を印加
したところ、66mA/cm2 の電流が流れた。輝度7
40cd/m2 の青色の発光が確認された。
【0078】
【発明の効果】本発明により、発光輝度が優れた有機電
界発光素子を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機電界発光素子の一例(A)の概略構造図で
ある。
【図2】有機電界発光素子の一例(B)の概略構造図で
ある。
【図3】有機電界発光素子の一例(C)の概略構造図で
ある。
【図4】有機電界発光素子の一例(D)の概略構造図で
ある。
【図5】有機電界発光素子の一例(E)の概略構造図で
ある。
【図6】有機電界発光素子の一例(F)の概略構造図で
ある。
【図7】有機電界発光素子の一例(G)の概略構造図で
ある。
【図8】有機電界発光素子の一例(H)の概略構造図で
ある。
【符号の説明】
1 基板 2 陽極 3 正孔注入輸送層 3a 正孔注入輸送成分 4 発光層 4a 発光成分 5 電子注入輸送層 5” 電子注入輸送層 5a 電子注入輸送成分 6 陰極 7 電源

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の電極間に、一般式(1)(化1)
    で表される化合物を少なくとも1種含有する層を少なく
    とも一層挟持してなる有機電界発光素子。 【化1】 (式中、Ar1 およびAr2 は置換または未置換のアリ
    ール基を表し、R1 およびR2 は水素原子、直鎖、分岐
    または環状のアルキル基、置換または未置換のアリール
    基、あるいは置換または未置換のアラルキル基を表し、
    1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐
    または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環状のアル
    コキシ基、あるいは置換または未置換のアリール基を表
    す)
  2. 【請求項2】 一般式(1)で表される化合物を含有す
    る層が、発光層である請求項1記載の有機電界発光素
    子。
  3. 【請求項3】 一般式(1)で表される化合物を含有す
    る層が、電子注入輸送層である請求項1記載の有機電界
    発光素子。
  4. 【請求項4】 一般式(1)で表される化合物を含有す
    る層が、さらに、発光性有機金属錯体を含有することを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の有機電界発
    光素子。
  5. 【請求項5】 一対の電極間に、さらに、正孔注入輸送
    層を有する請求項1〜4のいずれかに記載の有機電界発
    光素子。
  6. 【請求項6】 一対の電極間に、さらに、電子注入輸送
    層を有する請求項1〜5のいずれかに記載の有機電界発
    光素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004083194A1 (ja) * 2003-03-17 2004-09-30 Hirose Engineering Co., Ltd. 青色発光化合物、その製造方法及びそれを利用した発光素子
JP2004277377A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Junji Kido フルオレン系化合物、およびこれを用いた有機電界発光素子
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