JPH11302639A - 有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色純度が良好な青色発光が達成でき、且つ安
定性の向上した有機電界発光素子の提供。 【解決手段】 基板上に、陽極及び陰極により挟持され
た正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を少なくとも含む
有機電界発光素子であって、該発光層が下記一般式
（Ｉ）で表わされるビナフチル骨格を有する芳香族アミ
ンを含有することを特徴とする有機電界発光素子。 【化１】 （式中、Ａｒ¹ ないしＡｒ⁴ は、各々独立して、置換基
を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有し
ていてもよい芳香族複素環基を示し、Ｒ¹ ないしＲ
¹²は、各々独立して、水素原子、シアノ基、カルボキシ
ル基、水酸基、又は各々置換基を有していてもよい、ア
ルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アミノ基、ア
ミド基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アリ
ールオキシ基、芳香族炭化水素基或いは芳香族複素環基
を示す）

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。詳しくは、特定の芳香族アミン化合物を含有
する発光層を有する有機電界発光素子に関する。本発明
の有機電界発光素子は、色純度のよい青色発光が達成で
き、且つ安定性が向上しているので、フラットパネル・
ディスプレイやマルチカラー表示素子或いは面発光体と
しての特徴を生かした光源等への応用が期待される。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光（ＥＬ）素子と
しては、無機材料のII−VI族化合物半導体であるＺｎ
Ｓ、ＣａＳ、ＳｒＳ等に、発光中心であるＭｎや希土類
元素（Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｓｍ等）をドープしたものが
一般的であるが、上記の無機材料から作製したＥＬ素子
は、 １）交流駆動が必要（５０〜１０００Ｈｚ）、 ２）駆動電圧が高い（〜２００Ｖ）、 ３）フルカラー化が困難（特に青色）、 ４）周辺駆動回路のコストが高い、 という問題点を有している。

【０００３】しかし、近年、上記問題点の改良のため、
有機薄膜を用いたＥＬ素子の開発が行われるようになっ
た。特に、発光効率を高めるため、電極からのキャリア
ー注入の効率向上を目的として電極の種類の最適化を行
い、芳香族ジアミンから成る正孔輸送層と８−ヒドロキ
シキノリンのアルミニウム錯体から成る発光層とを設け
た有機電界発光素子の開発（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．，５１巻，９１３頁，１９８７年）により、従来
のアントラセン等の単結晶を用いたＥＬ素子と比較して
発光効率の大幅な改善がなされている。また、例えば、
８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材
料として、クマリン等のレーザー用蛍光色素をドープす
ること（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，６５巻，３６１０
頁，１９８９年）により、発光効率の向上や発光波長の
変換等も行われている。

【０００４】上記の様な低分子材料を用いた電界発光素
子の他にも、発光層の材料として、ポリ（ｐ−フェニレ
ンビニレン）（Ｎａｔｕｒｅ，３４７巻，５３９頁，１
９９０年）、ポリ〔２−メトキシ−５−（２−エチルヘ
キシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン〕（Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５８巻，１９８２頁，１
９９１年他）、ポリ（３−アルキルチオフェン）（Ｊｐ
ｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ，３０巻，Ｌ１９３８頁，
１９９１年）等の高分子材料を用いた電界発光素子の開
発や、ポリビニルカルバゾール等の高分子に低分子の発
光材料と電子移動材料を混合した素子（応用物理，６１
巻，１０４４頁，１９９２年）の開発も行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】有機電界発光素子をフ
ラットパネル・ディスプレイ等の表示素子に応用するた
めには、素子の信頼性を十分に確保する必要がある。し
かしながら、従来の有機電界発光素子では耐熱性が不十
分であり、素子の環境温度やプロセス温度の上昇により
電流−電圧特性が高電圧側にシフトしたり、素子駆動時
の局所的なジュール発熱により寿命が低下したり、非発
光部分（ダークスポット）の発生及び増加等の劣化が避
けられなかった。特に、青色発光素子に関しては、８−
ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体を用いた緑色発
光素子と比較して、素子の安定性が劣っているのが現状
である。

【０００６】上記の素子劣化の主原因は、有機層の薄膜
形状の劣化である。この薄膜形状の劣化は、素子駆動時
の発熱等による有機非晶質薄膜の結晶化（又は凝集）等
に起因すると考えられている。この耐熱性の低さは材料
のガラス転移温度（以下Ｔｇと略記する）の低さに由来
すると考えられる。Ｔｇは一般的に融点と直線相関があ
る。青色発光素子の発光層に用いられる化合物は、パイ
電子共役を拡げられないという制約から、分子量が低く
融点及びＴｇが低い材料が多い。また、化学的にも十分
安定とは言えないのが現状である。

【０００７】これまで、青色有機電界発光素子に用いら
れた化合物としては、アントラセン（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２７巻，Ｌ２６９頁，１９８８
年）、テトラフェニルブタジエン、ペンタフェニルシク
ロペンタジエン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５
６巻，７９９頁，１９９０年）、ジスチリルベンゼン誘
導体（日本化学会誌，１１６２頁，１９９２年）、オキ
サジアゾール誘導体（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，３１巻，１８１２頁，１９９２年；日本化学会
誌，１５４０頁，１９９１年）、アゾメチン亜鉛錯体
（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２巻，Ｌ５１
１頁，１９９３年）、ベンズアゾール金属錯体（特開平
８−８１４７２号公報）、混合配位子アルミニウム錯体
（特開平５−１９８３７７号公報；特開平５−１９８３
７８号公報；特開平５−２１４３３２号公報；特開平６
−１７２７５１号公報）、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（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，３２巻，Ｌ９１７頁，１９９３年）、ポリビニル
カルバゾール（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６３
巻，２６２７頁，１９９３年）、１，２，４−トリアゾ
ール誘導体（Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，４７頁，１９９６
年）、アミノピレン二量体（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．，３５巻，４８１９頁，１９９６年）、ジスチ
リルビフェニル誘導体（応用物理，６２巻，１０１５
頁，１９９３年；Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６
７巻，３８５３頁，１９９５年）、シロール誘導体
（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１８巻，１１９７
４頁，１９９６年）等が報告されている。上記の青色発
光材料のなかで、素子特性がよく検討されている代表的
化合物を以下に示す。

【０００８】

【化７】

【０００９】

【化８】

【００１０】

【化９】

【００１１】ジスチリルビフェニル誘導体（Ｂ−１）
は、蛍光強度が強く素子に用いた時にもエキサイプレッ
クスを形成せず、青色発光が報告されているが（Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６７巻，３８５３頁，１９
９５年）、薄膜状態でのイオン化ポテンシャルが５．９
ｅＶと高く、正孔輸送層から正孔が注入しにくく、ま
た、ＥＬスペクトルでは４８０ｎｍ付近に発光極大を有
するブロードなピークを示し、青色の色純度がよくない
という問題がある。この色純度はドーピングを行っても
改善されていない。ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム錯体（Ｂ
−２）も青色の色純度が不十分で、ペリレンをドープす
ることで色純度は改善されるものの、駆動時の安定性が
実用レベルには達していない（特開平５−１９８３７７
号公報）。芳香族ジアミンである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（通常ＴＰＤと呼ばれる）
は、正孔阻止層としてのトリアゾール誘導体と組み合わ
せた時に４６４ｎｍに発光ピークを有するＥＬスペクト
ルを示すが（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２
巻，Ｌ９１７頁，１９９３年）、ＴＰＤのＴｇは６３℃
と低いために結晶化等の熱的不安定性を有する。車載用
表示素子の高温特性から、Ｔｇの値として８５℃以上が
要求される。

【００１２】上述の理由から、青色有機電界発光素子は
実用化に向けて、発光の色純度の問題と、更には素子の
耐熱性及び駆動寿命に大きな問題を抱えているのが実状
である。有機電界発光素子の青色純度が改善されず、耐
熱性と駆動特性が不安定なことは、フルカラー化を目指
すフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子として望
ましくない特性である。本発明は、青色純度が高く、且
つ耐熱性を有する有機電界発光素子を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
状に鑑み鋭意検討した結果、特定の芳香族アミン化合物
を含有する発光層を用いることにより上記課題を解決し
得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。即
ち、本発明の要旨は、基板上に、陽極及び陰極により挟
持された正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を少なくと
も含む有機電界発光素子であって、該発光層が下記一般
式（Ｉ）で表わされるビナフチル骨格を有する芳香族ア
ミンを含有することを特徴とする有機電界発光素子、

【００１４】

【化１０】

【００１５】（式中、Ａｒ¹ ないしＡｒ⁴ は、各々独立
して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は
置換基を有していてもよい芳香族複素環基を示し、Ｒ¹
ないしＲ¹²は、各々独立して、水素原子、シアノ基、カ
ルボキシル基、水酸基、又は各々置換基を有していても
よい、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アミ
ノ基、アミド基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ
基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基或いは芳香族
複素環基を示す）にある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機電界発光素子
について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明
に用いられる一般的な有機電界発光素子の構造例を模式
的に示す断面図であり、１は基板、２は陽極、４は正孔
輸送層、５は発光層、７は電子輸送層、８は陰極を各々
表わす。

【００１７】基板１は有機電界発光素子の支持体となる
ものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラ
スチックフィルムやシート等が用いられる。特にガラス
板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボ
ネート、ポリスルホン等の透明な合成樹脂の板が好まし
い。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留
意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎる
と、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化
することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂
基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設け
てガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つで
ある。

【００１８】基板１上には陽極２が設けられるが、陽極
２は正孔輸送層への正孔注入の役割を果たすものであ
る。この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケ
ル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び／又は
スズの酸化物等の金属酸化物、ヨウ化銅等のハロゲン化
金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチ
オフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高
分子等により構成される。陽極２の形成は通常、スパッ
タリング法、真空蒸着法等により行われることが多い。
また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボ
ンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子
微粉末等の場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散
し、基板１上に塗布することにより陽極２を形成するこ
ともできる。更に、導電性高分子の場合は電解重合によ
り直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性
高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１
９９２年）。陽極２は異なる物質で積層して形成するこ
とも可能である。陽極２の厚みは、必要とする透明性に
より異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透
過率を、通常、６０％以上、好ましくは８０％以上とす
ることが望ましく、この場合、厚みは、通常、５〜１０
００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍ程度である。不
透明でよい場合は陽極２は基板１と同一でもよい。ま
た、更には上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層す
ることも可能である。

【００１９】陽極２の上には正孔輸送層４が設けられ
る。正孔輸送層の材料に要求される条件としては、陽極
からの正孔注入効率が高く、且つ、注入された正孔を効
率よく輸送することができる材料であることが必要であ
る。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可
視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大
きく、更に安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造
時や使用時に発生しにくいことが要求される。上記の一
般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子
には更に耐熱性が要求される。従って、Ｔｇとして８５
℃以上の値を有する材料が望ましい。

【００２０】このような正孔輸送材料としては、例え
ば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニ
ル）シクロヘキサン等の第三級芳香族アミン単位を連結
した芳香族ジアミン化合物（特開昭５９−１９４３９３
号公報）、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ
−フェニルアミノ〕ビフェニルで代表される二個以上の
第三級アミンを含み二個以上の縮合芳香族環が窒素原子
に置換した芳香族アミン（特開平５−２３４６８１号公
報）、トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト
構造を有する芳香族トリアミン（米国特許第４，９２
３，７７４号明細書）、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）ビフェニル−４，
４′−ジアミン等の芳香族ジアミン（米国特許第４，７
６４，６２５号明細書）、分子全体として立体的に非対
称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７
１号公報）、ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置
換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）、エチ
レン基で第三級芳香族アミン単位を連結した芳香族ジア
ミン（特開平４−２６４１８９号公報）、スチリル構造
を有する芳香族ジアミン（特開平４−２９０８５１号公
報）、チオフェン基で芳香族第三級アミン単位を連結し
たもの（特開平４−３０４４６６号公報）、スターバー
スト型芳香族トリアミン（特開平４−３０８６８８号公
報）、ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５
３号公報）、フルオレン基で第三級アミンを連結したも
の（特開平５−２５４７３号公報）、トリアミン化合物
（特開平５−２３９４５５号公報）、ビスジピリジルア
ミノビフェニル（特開平５−３２０６３４号公報）、
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリフェニルアミン誘導体（特開平６−１
９７２号公報）、フェノキサジン構造を有する芳香族ジ
アミン（特開平７−１３８５６２号公報）、ジアミノフ
ェニルフェナントリジン誘導体（特開平７−２５２４７
４号公報）、シラザン化合物（米国特許第４，９５０，
９５０号明細書）、シラナミン誘導体（特開平６−４９
０７９号公報）、ホスファミン誘導体（特開平６−２５
６５９号公報）、キナクリドン化合物等が挙げられる。
これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に応じ
て、各々、混合して用いてもよい。

【００２１】上記の化合物以外に、正孔輸送層の材料と
して、ポリビニルカルバゾールやポリシラン（Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５９巻，２７６０頁，１９
９１年）、ポリフォスファゼン（特開平５−３１０９４
９号公報）、ポリアミド（特開平５−３１０９４９号公
報）、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３
９５３号公報）、トリフェニルアミン骨格を有する高分
子（特開平４−１３３０６５号公報）、トリフェニルア
ミン単位をメチレン基等で連結した高分子（Ｓｙｎｔｈ
ｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ，５５〜５７巻，４１６３頁，
１９９３年）、芳香族アミンを含有するポリメタクリレ
ート（Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｅｄ．，２１巻，９６９頁，１９８３年）等の高分
子材料が挙げられる。

【００２２】上記の正孔輸送材料を塗布法或いは真空蒸
着法により前記陽極２上に積層することにより正孔輸送
層４を形成する。塗布法の場合は、正孔輸送材料を一種
又は二種以上と、必要により正孔のトラップにならない
バインダー樹脂や塗布性改良剤等の添加剤とを添加し、
溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法等の方法に
より陽極２上に塗布し、乾燥して正孔輸送層４を形成す
る。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリ
アリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー
樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少
ない方が望ましく、通常、５０重量％以下が好ましい。

【００２３】真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料で真
空容器内に設置された坩堝に入れ、真空容器内を適当な
真空ポンプで１０^-4Ｐａ程度にまで排気した後、坩堝を
加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、坩堝と向き合って
置かれた基板１上の陽極２上に正孔輸送層４を形成させ
る。正孔輸送層４を形成する場合、更に、アクセプタと
して、芳香族カルボン酸の金属錯体及び／又は金属塩
（特開平４−３２０４８４号公報）、ベンゾフェノン誘
導体及びチオベンゾフェノン誘導体（特開平５−２９５
３６１号公報）、フラーレン類（特開平５−３３１４５
８号公報）等を１０^-3〜１０重量％の濃度でドープし
て、フリーキャリアとしての正孔を生成させることによ
り、低電圧駆動を可能にすることができる。

【００２４】正孔輸送層４の膜厚は、通常、１０〜３０
０ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍである。この様に
薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法が
よく用いられる。陽極２と正孔輸送層４のコンタクトを
向上させるために、図３に示す様に、陽極バッファ層３
を設けることが考えられる。陽極バッファ層に用いられ
る材料に要求される条件としては、陽極とのコンタクト
がよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、即ち、融点
及びガラス転移温度が高く、融点としては３００℃以
上、ガラス転移温度としては、１００℃以上が要求され
る。更に、イオン化ポテンシャルが低く陽極からの正孔
注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられ
る。この目的のために、これまでにポルフィリン誘導体
やフタロシアニン化合物（特開昭６３−２９５６９５号
公報）、スターバースト型芳香族トリアミン（特開平４
−３０８６８８号公報）、ヒドラゾン化合物（特開平４
−３２０４８３号公報）、アルコキシ置換の芳香族ジア
ミン誘導体（特開平４−２２０９９５号公報）、ｐ−
（９−アントリル）−Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアニリン
（特開平３−１１１４８５号公報）、ポリチエニレンビ
ニレンやポリ−ｐ−フェニレンビニレン（特開平４−１
４５１９２号公報）、ポリアニリン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．６４巻，１２４５頁，１９９４年参照）
等の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜（特開平８−
３１５７３号公報）や、バナジウム酸化物、ルテニウム
酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物（第４３回応
用物理学関係連合講演会，２７−ａ−ＳＹ−９，１９９
６年）が報告されている。

【００２５】上記陽極バッファ層材料としてよく使用さ
れている化合物としては、ポルフィリン化合物又はフタ
ロシアニン化合物が挙げられる。これらの化合物は中心
金属を有していてもよいし、無金属のものでもよい。好
ましいこれらの化合物の具体例としては、以下の化合物
が挙げられる： ポルフィン ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィン ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィンコバルト（II） ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィン銅（II） ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィン亜鉛（II） ５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィンバナジウム（IV）オキシド ５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）−２１
Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン ２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン 銅（II）フタロシアニン 亜鉛（II）フタロシアニン チタンフタロシアニンオキシド マグネシウムフタロシアニン 銅フタロシアニン 銅（II）４，４′，４″，４″′−テトラアザ−２９
Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン

【００２６】陽極バッファ層の場合も、正孔輸送層と同
様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、更
に、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法
が用いられる。以上の様にして形成される陽極バッファ
層３の膜厚は、通常、３〜１００ｎｍ、好ましくは１０
〜５０ｎｍである。

【００２７】正孔輸送層４の上には発光層５が設けられ
る。本発明において、発光層５は、電界を与えられた電
極間において、陽極２から注入され正孔輸送層を通過し
て輸送された正孔と、陰極８から注入され電子輸送層７
を通過して輸送された電子を効率よく再結合させること
により青色発光する化合物より形成される。そのために
は、正孔輸送性と電子輸送性の両方を兼ね備え、しかも
正孔移動度及び電子移動度が大きく、更に安定性に優れ
トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい
化合物であることが要求される。また、青色発光を可能
にするために、薄膜状態での蛍光波長が４００〜５００
ｎｍの範囲にあることが必要である。素子通電時に発光
層５における正孔濃度を高めるために、正孔輸送層のイ
オン化ポテンシャルより０．１ｅＶ以上小さい値を有す
ることも発光効率向上に有効である。

【００２８】本発明の有機電界発光素子は発光材料とし
て前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物から選ばれた一
つ、又は、二つ以上の混合物から成ることを特徴とす
る。前記一般式（Ｉ）において、好ましくは、Ａｒ¹ な
いしＡｒ⁴ は、各々独立して、各々置換基を有していて
もよい、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフ
ェニル基、ピリジル基、チエニル基を示し、前記置換基
としてはハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数
１〜６のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メト
キシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１
〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ
基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベ
ンジルオキシ基等のアリールオキシ基；ジエチルアミノ
基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基を
示す。Ｒ¹ ないＲ¹²は、好ましくは、各々独立して、水
素原子；ハロゲン原子；水酸基；メチル基、エチル基等
の炭素数１〜６のアルキル基；α−ハロアルキル基；ビ
ニル基等のアルケニル基；フェニル基、ビフェニル基等
の芳香族炭化水素基；メトキシカルボニル基、エトキシ
カルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル
基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコ
キシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基等のアリール
オキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基
等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェ
ニルアミノ基等のジアリールアミノ基であり、飽和若し
くは不飽和の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ア
ルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、
ジアリールアミノ基は置換基を有していてもよい。一般
式（Ｉ）で表わされる化合物は、例えば、以下の経路で
合成される。下記一般式（VI）で表わされるビナフチル
誘導体のヨウ素化物と下記一般式（VII ）

【００２９】

【化１１】

【００３０】

【化１２】

【００３１】で表わされる第二級アミン誘導体をウルマ
ン（Ｕｌｌｍａｎｎ）反応（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔ
ｈｅｓｉｓ，１巻，５４４頁）にて反応させ、生成した
下記一般式（VIII）で表わされる一置換体をカラムクロ
マトグラフィーで分離した後に

【００３２】

【化１３】

【００３３】、下記一般式（IX）で表わされる第二級ア
ミン誘導体と、同様にウルマン反応さ

【００３４】

【化１４】

【００３５】せて目的の一般式（Ｉ）で表わされる芳香
族アミン化合物を得る。以上の合成例の他に、Ａｒ¹ な
いしＡｒ⁴ が同一の置換基である場合は、下記一般式
（Ｘ）で表わされるナフチジン誘導体と下記一般式（X
I）で表わされるヨウ素化物を同様

【００３６】

【化１５】

【００３７】

【化１６】

【００３８】にウルマン反応させて最終的な生成物を得
てもよい。本発明においては、前記一般式（Ｉ）に示す
分子構造により、Ｔｇを１００℃以上と高くすることが
でき、この耐熱性の向上により容易には結晶化しない非
晶質薄膜を与えることが可能であり、正孔輸送層や電子
輸送層等との間における分子の相互拡散を１００℃以上
の高温下でも十分に抑制することが出来る。

【００３９】尚、ビナフチル骨格を有する芳香族ジアミ
ン化合物については、ホール輸送材料として開示されて
いるが（特開平９−２５５９４８号公報）、発光機能に
ついては一切記載がなく、本発明とは全く異なるもので
ある。前記一般式（Ｉ）で表わされるビナフチル骨格を
有する芳香族アミン化合物の好ましい具体例を表−１及
び表−２に示すが、これらに限定するものではない。表
中の置換基で特に記載のないものは水素原子を示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】これらの化合物は、単独で用いてもよい
し、必要に応じて、各々、混合して用いてもよい。前記
一般式（Ｉ）から成る発光層５は、正孔輸送層４と同様
にして塗布法或いは真空蒸着法により正孔輸送層４上に
積層することにより形成される。但し、塗布法の場合に
は既に薄膜形成されている正孔輸送層を溶解させない溶
媒を使用する必要がある。

【００４３】発光層５の膜厚は、通常、５〜３００ｎ
ｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍである。この様に薄い
膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく
用いられる。青色の発光効率を向上させると同時に色純
度を改善し、更に素子の駆動寿命を改善するためには、
前記発光層材料をホスト材料として、蛍光色素をドープ
することは有効な方法である。青色の蛍光を有するドー
プ色素として、ペリレン等の縮合多環芳香族環（特開平
５−１９８３７７号公報）、クマリン誘導体、ナフタル
酸イミド誘導体（特開平４−３２０４８６号公報）、芳
香族アミン誘導体（特開平８−１９９１６２号公報）等
が挙げられる。これらのドープ色素が、ホスト材料に含
有される割合は０．１〜１０重量％の範囲にあることが
好ましい。勿論、緑色や赤色発光を得るために、緑色蛍
光色素や赤色蛍光色素をドープすることも可能である。
真空蒸着法で上記のドーピングを行う方法としては、共
蒸着による方法と蒸着源を予め所定の濃度で混合してお
く方法がある。

【００４４】上記各ドーパントが発光層中にドープされ
る場合、発光層の膜厚方向において均一にドープされる
が、膜厚方向において濃度分布があっても差し支えな
い。例えば、正孔輸送層との界面近傍にのみドープした
り、逆に、電子輸送層界面近傍にドープしてもよい。発
光層５の上には電子輸送層７が設けられる。電子輸送層
７は、電界を与えられた電極間において陰極から注入さ
れた電子を効率よく発光層５の方向に輸送することがで
きる化合物より形成される。

【００４５】電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合
物としては、陰極８からの電子注入効率が高く、且つ、
注入された電子を効率よく輸送することができる化合物
であることが必要である。このような条件を満たす材料
としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体
等の金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１
０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体（特開
平６−３２２３６２号公報）、オキサジアゾール誘導体
（特開平２−２１６７９１号公報）、ジスチリルビフェ
ニル誘導体（特開平３−２３１９７０号公報）、シロー
ル誘導体（特開平９−８７６１６号公報）、３−又は５
−ヒドロキシフラボン金属錯体（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．，７１巻，３３３８頁，１９９７年）、ベン
ズオキサゾール金属錯体（特開平６−３３６５８６号公
報）、ベンゾチアゾール金属錯体（特開平９−２７９１
３４号公報）、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米
国特許第５，６４５，９４８号明細書）、キノキサリン
化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナント
ロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−
ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ′−ジシアノアントラキ
ノンジイミン（Ｐｈｙｓ．Ｓｔａｔ．Ｓｏｌ．（ａ），
１４２巻，４８９頁，１９９４年）、ｎ型水素化非晶質
炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛等が挙
げられる。電子輸送層７の膜厚は、通常、５〜２００ｎ
ｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍである。

【００４６】有機電界発光素子の発光効率を更に向上さ
せる方法として、発光層５と電子輸送層７の間に正孔阻
止層６を積層することは大変効果的である（図２、図３
に構造を示す）。正孔阻止層６は、発光層から移動して
くる正孔を電子輸送層に注入するのを阻止する役割と、
陰極から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸
送することができる化合物より形成される。また、発光
層５で再結合による生成するエキシトンを発光層内に閉
じこめるために、発光層のイオン化ポテンシャルより
０．２ｅＶ以上大きいイオン化ポテンシャルの値を有す
る必要がある。正孔阻止層は正孔と電子を発光層内に閉
じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。このよ
うな条件を満たす正孔阻止層材料としては、以下の一般
式（II）で表わされる混合配位子錯体、

【００４７】

【化１７】

【００４８】（式中、Ｒ¹³ないしＲ¹⁸は、各々独立し
て、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル
基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、ア
シル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ア
ルコキシ基、アルキルスルホニル基、α−ハロアルキル
基、水酸基、置換基を有していてもよいアミド基、置換
基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有
していてもよい芳香族複素環基を表わす。一般式（II）
中、ＭはＡｌ原子又はＧａ原子を示し、Ｘは下記一般式
（Ｉａ）、（Ｉｂ）又は（Ｉｃ）のいずれかを表わす）

【００４９】

【化１８】

【００５０】（式中、ＹはＳｉ、Ｇｅ又はＳｎのいずれ
かの原子を示し、Ａｒ⁵ ないしＡｒ⁹は、置換基を有し
ていてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していて
もよい芳香族複素環基を表わす） 以下の一般式（III ）で表わされる二核金属錯体、

【００５１】

【化１９】

【００５２】（式中、Ｒ¹³ないしＲ¹⁸は、各々独立し
て、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル
基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、ア
シル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ア
ルコキシ基、アルキルスルホニル基、α−ハロアルキル
基、水酸基、置換基を有していてもよいアミド基、置換
基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有
していてもよい芳香族複素環基を表わし、ＭはＡｌ原子
又はＧａ原子を示す） 以下の構造式（IV）で示される１，２，４−トリアゾー
ル環を少なくとも一個有する化合物、

【００５３】

【化２０】

【００５４】以下の一般式（Ｖ）で示されるスチリル化
合物が挙げられる。

【００５５】

【化２１】

【００５６】（式中、Ａｒ¹⁰は置換基を有していてもよ
い二価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよ
い二価の芳香族複素環基を表わし、Ａｒ¹¹〜Ａｒ¹⁴は、
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基
を有していてもよい芳香族複素環基を表わす）

【００５７】前記一般式（II）で示される混合配位子錯
体の具体例として、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウ
ム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタ−ク
レゾラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノ
リノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム、ビス
（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニル
フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キ
ノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウ
ム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フ
ェニルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノラト）ア
ルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニウム、ビス
（２−メチル−８−キノリノラト）（３，４−ジメチル
フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キ
ノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニ
ウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５
−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラト）アルミニウム、ビ
ス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジフェ
ニルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２，４，６−トリフェニルフェノラ
ト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（２，４，６−トリメチルフェノラト）アルミニウ
ム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，
６−トリメチルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）（２，３，５，６−テトラ
メチルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（１−ナフトラト）アルミニウム、
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラ
ト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム、ビス
（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルゲル
マノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノ
リノラト）（トリス（４，４−ビフェニル）シラノラ
ト）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノ
リノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウ
ム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パ
ラ−フェニルフェノラト）アルミニウム、ビス（２，４
−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェ
ノラト）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−
キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミ
ニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）
（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラト）アルミニ
ウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラ
ト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム、ビス（２−メ
チル−４−メトキシ−８−キノリノラト）（パラ−フェ
ニルフェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−５
−シアノ−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）
アルミニウム、ビス（２−メチル−６−トリフルオロメ
チル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニ
ウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノ
ラト）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（オルト−クレゾラト）ガリウム、ビス（２−メチ
ル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラトガ
リウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−
ナフトラト）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリ
ノラト）（２−ナフトラト）ガリウム、ビス（２−メチ
ル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）ガ
リウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリ
ス（４，４−ビフェニル）シラノラト）ガリウム等が挙
げられる。

【００５８】特に好ましくは、ビス（２−メチル−８−
キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム、ビス
（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラ
ノラト）アルミニウムが挙げられる。前記一般式（III
）で表わされる二核金属錯体の具体例として、ビス
（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキ
ソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウ
ム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノラト）アルミニ
ウム−μ−オキソ−ビス−（２，４−ジメチル−８−キ
ノリラト）アルミニウム、ビス（４−エチル−２−メチ
ル−８−キノリノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビ
ス−（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）ア
ルミニウム、ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノ
ラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル
−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム、ビス（５
−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム−μ−オキソ−ビス（５−シアノ−２−メチル−８−
キノリノラト）アルミニウム、ビス（５−クロロ−２−
メチル−８−キノリノラト）アルミニウム−μ−オキソ
−ビス−（５−クロロ−２−メチル−８−キノリノラ
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
−キノリノラト）アルミニウム等が挙げられる。特に好
ましくは、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニ
ウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラ
ト）アルミニウムが挙げられる。前記構造式（IV）で表
わされる１，２，４−トリアゾール環を少なくとも一個
有する化合物の具体例を以下に示す。

【００５９】

【化２２】

【００６０】前記一般式（Ｖ）で表わされるスチリル化
合物の具体例としては、例えば従来の青色発光材料で例
示したジスチリルビフェニル化合物（Ｂ−１）が挙げら
れる。正孔阻止層６の膜厚は、通常、０．３〜１００ｎ
ｍ、好ましくは０．５〜１０μｍである。正孔阻止層も
正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通
常は真空蒸着法が用いられる。

【００６１】陰極８は、電子輸送層７に電子を注入する
役割を果たす。陰極８として用いられる材料は、前記陽
極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効
率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好
ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウ
ム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金
が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合
金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リ
チウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。更
に、陰極と発光層又は電子輸送層の界面にＬｉＦ、Ｌｉ
₂ Ｏ等のアルカリ金属化合物やアルカリ土類ハロゲン化
物等の極薄膜（０．１〜５ｎｍ）を挿入することは、素
子の効率を向上させる有効な方法である（Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７０巻，１５２頁，１９９７年；
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｄｅｖｉｃ
ｅｓ，４４巻，１２４５頁，１９９７年；特願平９−８
６６６２号明細書）。陰極８の膜厚は通常、陽極２と同
様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的
で、この上に更に、仕事関数が高く大気に対して安定な
金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的
のために、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム、金、
白金等の金属が使われる。

【００６２】尚、図１とは逆の構造、即ち、基板上に陰
極８、電子輸送層７、発光層５、正孔輸送層４、陽極２
の順に積層することも可能であり、既述したように少な
くとも一方が透明性の高い二枚の基板の間に本発明の有
機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図
２及び図３に示した前記各層構成とは逆の構造に積層す
ることも可能である。本発明の有機電界発光素子によれ
ば、色純度のよい青色発光が得られ、フルカラー或いは
マルチカラーの青色のサブ画素として機能するばかりで
なく、蛍光変換色素と組み合わせることによりフルカラ
ー表示素子を作製することも可能である（特開平３−１
５２８９７号公報）。

【００６３】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実
施例の記載に限定されるものではない。 〔例示化合物（５）の製造例〕以下の構造式に示す芳香
族アミン（表−１の番号（５））を合成した。

【００６４】

【化２３】

【００６５】下記に示す構造式の３，３′−ジメチルナ
フチジン（アルドリッチ社製）１．９４ｇ、

【００６６】

【化２４】

【００６７】ｐ−ヨードトルエン６．８１ｇ、炭酸カリ
ウム３．７３ｇ、ヨウ化銅０．４３ｇを２５ｍｌのニト
ロベンゼンに加え、窒素下、１８０℃で１３時間反応さ
せた。反応終了後、メタノール中に放出し、生じた沈殿
物を濾別し、水洗後、クロロホルムに溶解させ、シリカ
ゲルによるカラムクロマトグラフィーにより乳白色粉末
を得た。この生成物を昇華精製して０．９７ｇ回収し
た。収率は２３％であった。融点を測定したところ２７
８℃であった。また、セイコー電子社製ＤＳＣ−２０に
より示差熱分析測定したところＴｇは１４２℃と高い値
を示した。この化合物の質量分析を行ったところ分子量
が６７２であり、更にＩＲスペクトル、ＮＭＲスペクト
ルにより目的化合物であることを確認した。

【００６８】〔例示化合物（７）の製造例〕ｐ−ヨード
トルエンの代わりにｍ−ヨードトルエンを用いた他は例
示化合物（５）の製造例と同様にして乳白色粉末を得
た。この生成物を昇華精製して１．４４ｇ回収した。収
率は２３％であった。融点を測定したところ２４６℃で
あった。また、セイコー電子社製ＤＳＣ−２０により示
差熱分析測定したところＴｇは１２０℃と高い値を示し
た。この化合物の質量分析を行ったところ分子量が６７
２であり、更にＩＲスペクトル、ＮＭＲスペクトルによ
り目的化合物であることを確認した。

【００６９】実施例１ ガラス基板をアセトンで超音波洗浄、純水で水洗、イソ
プロピルアルコールで超音波洗浄、乾燥窒素で乾燥した
後、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が２×
１０^-6Ｔｏｒｒ（約２．７×１０^-4Ｐａ）以下になるま
で液体窒素トラップを備えた油拡散ポンプを用いて排気
した。上記装置内に配置されたセラミック坩堝に入れた
化合物（５）を、坩堝の周囲のタンタル線ヒーターで加
熱して蒸着を行った。この時の坩堝の温度は、２７０〜
３１０℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は４×１０
^-6Ｔｏｒｒ（約５．３×１０^-4Ｐａ）で、蒸着速度０．
５ｎｍ／秒で膜厚８８ｎｍの薄膜を得た。この薄膜試料
のイオン化ポテンシャルを理研計器（株）製の紫外線電
子分析装置（ＡＣ−１）を用いて測定したところ、５．
０９ｅＶと低い値を示した。また、この薄膜試料を大気
中室温で二年間保存しても、膜の形状は均一なままで安
定で、結晶化は見られなかった。

【００７０】実施例２ 実施例１と同様にして化合物（７）の薄膜を形成した。
この時の坩堝の温度は、２６０〜２８０℃の範囲で制御
した。蒸着時の真空度は５×１０^-6Ｔｏｒｒ（約６．７
×１０^-4Ｐａ）で、蒸着速度０．３〜０．５ｎｍ／秒で
膜厚８１ｎｍの薄膜を得た。この薄膜試料のイオン化ポ
テンシャルは、５．０５ｅＶと低い値を示した。また、
この薄膜試料を大気中で二年間保存しても、膜の形状は
均一なままで安定で、結晶化は見られなかった。

【００７１】比較例１ 蒸着原料として芳香族ジアミン（Ｂ−３）を用いた他は
実施例１と同様にしてガラス基板上に薄膜を形成した。
この薄膜試料は大気中三日保存後に結晶化が起きて、均
一な薄膜形状は失われた。

【００７２】実施例３ 図２に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法
で作製した。ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物
（ＩＴＯ）透明導電膜を１２０ｎｍ堆積したもの（ジオ
マテック社製；電子ビーム成膜品；シート抵抗１５Ω）
を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用
いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極を形
成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによ
る超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコー
ルによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥さ
せ、最後に紫外線オゾン洗浄を行って、真空蒸着装置内
に設置した。上記装置の粗排気を油回転ポンプにより行
った後、装置内の真空度が２×１０^-6Ｔｏｒｒ（約２．
７×１０^-4Ｐａ）以下になるまで液体窒素トラップを備
えた油拡散ポンプを用いて排気した。上記装置内に配置
されたセラミック坩堝に入れた。下記に示す４，４′−
ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビ
フェニル（Ｈ−１）を実施例

【００７３】

【化２５】

【００７４】１と同様にして蒸着を行った。この時の坩
堝の温度は２２０〜２５０℃で制御した。蒸着時の真空
度は１．０×１０^-6Ｔｏｒｒ（約１．３×１０^-4Ｐ
ａ）、蒸着速度０．４ｎｍ／秒で膜厚６０ｎｍの正孔輸
送層４を得た。この正孔輸送材料のイオン化ポテンシャ
ルは５．２５ｅＶであった。続いて、発光層５の材料と
して表−１の化合物（５）を実施例１と同様にして蒸着
を行った。蒸着時の真空度は７×１０^-7Ｔｏｒｒ（約
９．３×１０^-5Ｐａ）、蒸着速度０．４ｎｍ／秒で膜厚
３０ｎｍの発光層５を正孔輸送層４の上に積層した。次
に、発光層５の上に、正孔阻止層６として以下の構造式
に示す、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリ
フェニルシラノラト）アルミニウム（ＨＢ−

【００７５】

【化２６】

【００７６】１）を蒸着した。この時の（ＨＢ−１）の
坩堝の温度は、１８０〜１９０℃の範囲で制御した。蒸
着時の真空度８×１０^-6Ｔｏｒｒ（約１．１×１０^-4Ｐ
ａ）、蒸着速度を０．３ｎｍ／秒で、膜厚２０ｎｍの正
孔阻止層６を得た。この化合物のイオン化ポテンシャル
は５．５１ｅＶであった。有機層の最後として、以下の
構造式に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯
体、Ａｌ（Ｃ₉ Ｈ₆ ＮＯ）₃ （Ｅ−１）、を用いて電子
輸送層７を形成した。

【００７７】

【化２７】

【００７８】この時の坩堝温度は３１０〜３２５℃の範
囲で制御し、蒸着時の真空度は６．６×１０^-7Ｔｏｒｒ
（約８．８×１０^-5Ｐａ）、蒸着速度は０．３ｎｍ／秒
で、膜厚２５ｎｍの電子輸送層７を得た。この電子輸送
層に用いた錯体のイオン化ポテンシャルは５．４１ｅＶ
であった。尚、上記の正孔輸送層４から電子輸送層７ま
でを真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。

【００７９】ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った
素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出し
て、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状
シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交
するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設
置して有機層と同様にして装置内の真空度が２×１０^-6
Ｔｏｒｒ（約２．７×１０^-4Ｐａ）以下になるまで排気
した。陰極８として、先ず、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ₂ ）をモリブデンボートを用いて、蒸着速度０．０５
ｎｍ／秒、真空度３．４×１０^-6Ｔｏｒｒ（約４．５×
１０^-4Ｐａ）で、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上
に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボ
ートにより加熱して、蒸着速度０．４〜０．６ｎｍ／
秒、真空度１×１０^-5Ｔｏｒｒ（約１．３×１０^-3Ｐ
ａ）で膜厚４０ｎｍのアルミニウム層を形成した。更
に、その上に、陰極の導電性を高めるために銅を、同様
にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．５ｎ
ｍ／秒、真空度６×１０^-6Ｔｏｒｒ（約８×１０^-4Ｐ
ａ）で膜厚４０ｎｍの銅層を形成して陰極８を完成させ
た。以上の三層型陰極８の蒸着時の基板温度は室温に保
持した。

【００８０】以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズ
の発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。
この素子の発光特性を表−３に示す。表−３において、
発光輝度は２５０ｍＡ／ｃｍ² の電流密度での値、発光
効率は１００ｃｄ／ｍ² での値、輝度／電流は輝度−電
流密度特性の傾きを、電圧は１００ｃｄ／ｍ² での値を
各々示す。ＥＬスペクトルのピーク極大波長とＣＩＥ色
度座標値をあわせて示す。発光色は緑がかった青色であ
った。

【００８１】

【表３】

【００８２】実施例４ 発光層として化合物（７）を用いた他は実施例３と同様
にして素子を作製した。発光特性を表−３に示す。発光
色は緑がかった青色であった。 実施例５ 発光層中に１．２重量％の濃度で膜厚方向で均一にペリ
レンを二元蒸着法でドープした他は実施例３と同様にし
て素子を作製した。この素子の発光特性を表−３に示
す。ペリレンのドープにより、色度座標は完全に青色領
域に入った。

【００８３】比較例２ 正孔阻止層を設けず、電子輸送層の膜厚を４５ｎｍとし
た他は実施例３と同様に素子を作製した。この素子の発
光特性を表−３に示す。青色発光は得られず、電子輸送
層として用いたアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン
錯体からの緑色発光が観測された。

【００８４】比較例３ 正孔輸送層を設けず、発光層の膜厚を６０ｎｍとした他
は実施例４と同様にして素子を作製した。この素子の発
光輝度は２０ｃｄ／ｍ² と非常に低かった。 比較例４ 発光層として４５ｎｍの膜厚の前記化合物（Ｂ−２）を
用い、電子輸送層として３０ｎｍの（Ｅ−１）を用いた
他は実施例３と同様にして素子を作製した。この素子の
発光特性を表−３に示す。輝度、発光効率共に低く、発
光色も青みがかった緑色であった。

【００８５】比較例５ 発光層中に１．０重量％の濃度で膜厚方向で均一にペリ
レンを二元蒸着法でドープした他は比較例２と同様にし
て素子を作製した。この素子の発光特性を表−３に示
す。ペリレンのドープにより青色発光にはなったもの
の、輝度、発光効率は改善されなかった。

【００８６】

【発明の効果】本発明の有機電界発光素子によれば、特
定の芳香族アミンを含有する発光層を有するために、色
純度の良好な青色発光が達成でき、また安定性の向上し
た素子を得ることができる。従って、本発明による有機
電界発光素子はフラットパネル・ディスプレイ（例えば
ＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）やマルチカラー表
示素子、或いは面発光体としての特徴を生かした光源
（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類の
バックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えら
れ、特に、高耐熱性が要求される車載用、屋外用表示素
子としては、その技術的価値は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】有機電界発光素子の一例を示した模式断面図。

【図２】有機電界発光素子の別の例を示した模式断面
図。

【図３】有機電界発光素子の別の例を示した模式断面
図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 陽極 ３ 陽極バッファ層 ４ 正孔輸送層 ５ 発光層 ６ 正孔阻止層 ７ 電子輸送層 ８ 陰極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、陽極及び陰極により挟持され
   た正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を少なくとも含む
   有機電界発光素子であって、該発光層が下記一般式
   （Ｉ）で表わされるビナフチル骨格を有する芳香族アミ
   ンを含有することを特徴とする有機電界発光素子。 【化１】 （式中、Ａｒ¹ ないしＡｒ⁴ は、各々独立して、置換基
   を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有し
   ていてもよい芳香族複素環基を示し、Ｒ¹ ないしＲ
   ¹²は、各々独立して、水素原子、シアノ基、カルボキシ
   ル基、水酸基、又は各々置換基を有していてもよい、ア
   ルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アミノ基、ア
   ミド基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アリ
   ールオキシ基、芳香族炭化水素基或いは芳香族複素環基
   を示す）
2. 【請求項２】 発光層と電子輸送層との間に、正孔阻止
   層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機電界
   発光素子。
3. 【請求項３】 正孔阻止層のイオン化ポテンシャルが発
   光層のイオン化ポテンシャルよりも０．２ｅＶ以上大き
   いことを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素
   子。
4. 【請求項４】 正孔阻止層が、下記一般式（II）又は
   （III)で表わされる金属錯体、下記構造式（IV）を少な
   くとも一個含むトリアゾール誘導体、下記一般式（Ｖ）
   で表わされるスチリル化合物の少なくとも一種で構成さ
   れることを特徴とする請求項２又は３に記載の有機電界
   発光素子。 【化２】 （式中、Ｒ¹³ないしＲ¹⁸は、各々独立して、水素原子、
   ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル
   基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコ
   キシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、ア
   ルキルスルホニル基、α−ハロアルキル基、水酸基、置
   換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していて
   もよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい
   芳香族複素環基を表わす。一般式（II）中、ＭはＡｌ原
   子又はＧａ原子を示し、Ｘは下記一般式（IIａ）、（II
   ｂ）又は（IIｃ）のいずれかを表わす） 【化３】 （式中、ＹはＳｉ、Ｇｅ又はＳｎのいずれかの原子を表
   わし、Ａｒ⁵ ないしＡｒ ⁹ は、置換基を有していてもよ
   い芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香
   族複素環基を表わす） 【化４】 （式中、Ｒ¹³ないしＲ¹⁸は、各々独立して、水素原子、
   ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル
   基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコ
   キシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、ア
   ルキルスルホニル基、α−ハロアルキル基、水酸基、置
   換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していて
   もよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい
   芳香族複素環基を表わし、ＭはＡｌ原子又はＧａ原子を
   示す） 【化５】 【化６】 （式中、Ａｒ¹⁰は置換基を有していてもよい二価の芳香
   族炭化水素基又は置換基を有していてもよい二価の芳香
   族複素環基を表わし、Ａｒ¹¹ないしＡｒ¹⁴は、各々独立
   して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は
   置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表わす）
5. 【請求項５】 正孔阻止層の膜厚が、０．５〜３０ｎｍ
   の範囲にあることを特徴とする請求項２ないし４のいず
   れかに記載の有機電界発光素子。
6. 【請求項６】 発光層のイオン化ポテンシャルが、正孔
   輸送層のイオン化ポテンシャルよりも０．１ｅＶ以上小
   さいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
   載の有機電界発光素子。