JPH11354284A

JPH11354284A - 有機電界発光素子

Info

Publication number: JPH11354284A
Application number: JP10162244A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Sato; 佳晴佐藤; Tomoyuki Ogata; 朋行緒方; Yukichi Murata; 勇吉村田; Kyoko Endo; 恭子遠藤
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱性、駆動特性の安定性に優れ、青色純度
が改善された有機電界発光素子を提供する。【解決手段】基板１上に、陽極２及び陰極７で挟持さ
れた正孔輸送層４及び電子輸送層６を設けた有機電界発
光素子。該正孔輸送層４がトリジアン骨格を有する特定
の芳香族トリアミン化合物を含有する。

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
関するものであり、詳しくは、有機化合物からなる発光
層に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスに関する
ものである。

【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（一般に５０〜１０００Ｈｚ）、２）駆動電圧が高い（一般に〜２００Ｖ程度）、３）フルカラー化が困難（特に青色に問題がある）、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なる正孔輸送層と８−ヒドロキ
シキノリンのアルミニウム錯体からなる発光層とを設け
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用蛍光色素をドープする
こと（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，６５巻，３６１０
頁，１９８９年）で、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）、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］、ポリ（３-
アルキルチオフェン）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の開発も
行われている。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】また、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、更に素子の安定性が劣っているのが現状
である。

【０００８】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」と略す。）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的な相
関があり、青色発光素子に関しては、パイ電子共役を拡
げられないとい制約から、発光層に用いられる化合物に
は、分子量が小さく融点及びＴｇが低いものが多い。ま
た、化学的にも十分安定とは言えないのが現状である。

【０００９】従来、高いＴｇを有する正孔輸送材料とし
て、一群のスターバースト型の芳香族トリアミン化合物
が報告されている。代表的なものを以下に示す。

【００１０】

【化９】

【００１１】上記芳香族トリアミン化合物のうち、ｍ−
ＭＴＤＡＴＡのイオン化ポテンシャルは５．１ｅＶと低
く、陽極からの正孔注入も起きやすいが、Ｔｇが７５℃
であり、車載用等の応用に必要とされる８５℃の耐熱性
の要求からみると低く、素子の駆動寿命も３００時間と
十分ではない（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５
巻，８０７頁，１９９４年）。ＴＣＴＡのＴｇは、１５
１℃と改良されているが、イオン化ポテンシャルが５．
７ｅＶと高い（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，６巻，６７７
頁，１９９４年）。ｍ−ＭＴＤＡＰＢでもＴｇは１０５
℃と耐熱性の要求は満たしているが、このものもイオン
化ポテンシャルが５．７ｅＶと高く実用上問題があった
（Ｍｏｌ．Ｃｒｓｙｔ．，Ｌｉｑ．Ｃｒｓｙｔ．，２８
０巻，３３１頁，１９９６年）。なお、上記のいずれの
化合物についても発光層としての報告はなされていな
い。

【００１２】ところで、従来、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、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、
ジスチリルベンゼン誘導体、オキサジアゾール誘導体、
アゾメチン亜鉛錯体、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.Ｐｈｙｓ.,３２巻，Ｌ９
１７頁，１９９３年）、ポリビニルカルバゾール、１，
２，４-トリアゾール誘導体、アミノピレン二量体（Ｊ
ｐｎ.Ｊ.Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.,３５巻，４８１９頁，１
９９６年）、ジスチリルビフェニル誘導体（Ａｐｐｌ.
Ｐｈｙｓ.Ｌｅｔｔ．,６７巻，３８５３頁，１９９５
年）、シロール誘導体等が報告されている。

【００１３】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。

【００１４】

【化１０】

【００１５】

【化１１】

【００１６】

【化１２】

【００１７】これらの青色発光材料のうち、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（Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.Ｌｅｔｔ．,
６７巻，３８５３頁，１９９５年）、薄膜状態でのイオ
ン化ポテンシャルが５．９ｅＶと高く、正孔輸送層から
正孔が注入されにくく、また、ＥＬスペクトルでは４８
０ｎｍ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。

【００１８】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）。

【００１９】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」と称される。）（Ｂ
−３）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．Ｐｈｙ
ｓ．，３２巻，Ｌ９１７頁，１９９３年）、ＴＰＤのＴ
ｇは６３℃と低いために結晶化等の熱的不安定性を有す
る。この他に、４，４'-ビス［Ｎ-（１-ナフチル）-Ｎ-
フェニルアミノ］ビフェニルを発光層として用いること
が報告されているが、青色発光は得られていない（電子
情報通信学会技術研究報告，ＯＭＥ９７−６９，１９９
７年；月刊ディスプレイ，７月号，６２頁，１９９６
年）。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、有機電界
発光素子は実用化に向けて、素子の耐熱性、更には青色
発光の色純度に大きな問題を抱えているのが実状であ
る。

【００２１】有機電界発光素子の耐熱性が低く、駆動特
性が不安定で、青色純度が劣ることは、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。

【００２２】本発明は上記従来の問題点を解決し、耐熱
性、駆動特性の安定性に優れ、青色純度が改善された有
機電界発光素子を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の有機電界発光素
子は、基板上に、陽極及び陰極により挟持された、正孔
輸送層及び電子輸送層有する有機電界発光素子であっ
て、該正孔輸送層が、下記一般式（Ａ）で表わされるト
リアジン骨格を有する芳香族アミン化合物を含有するこ
とを特徴とする。

【００２４】

【化１３】

【００２５】（式中、Ａr^a〜Ａr^f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環基又は置換基を
有していてもよい芳香族複素環基を表し、Ｘ^a〜Ｘ^cは各
々独立して置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化
水素環基又は置換基を有していてもよい２価の芳香族複
素環基を表す。）即ち、本発明者らは、上記従来の実状に鑑み、高い耐熱
性を有し、駆動特性に優れ、更には、色純度のよい青色
発光を示す有機電界発光素子を提供するべく鋭意検討し
た結果、基板上に、陽極及び陰極により挟持された正孔
輸送層及び電子輸送層を有する有機電界発光素子におい
て、正孔輸送層の材料として特定のトリアジン骨格を有
する芳香族アミン化合物を用いることで、上記従来の問
題を解決することができることを見出し、本発明を完成
するに至った。

【００２６】本発明では、８５℃以上のＴｇを有するト
リアジン骨格を有する芳香族アミン化合物を正孔輸送層
材料として用いることで、素子の発光特性と耐熱性を同
時に改善する。即ち、前記一般式（Ａ）で表されるトリ
アジン骨格を有する芳香族アミン化合物は、Ｔｇ８５℃
以上の化合物であり、この化合物を採用することにより
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、電子輸送層等との間における分子の相互拡散を８
５℃以上の高温下でも十分に抑制することができる。し
かも、本発明に係る芳香族アミン化合物は、高いＴｇを
有することに加えて強い蛍光性を示すものが多く、本発
明においては、これらの化合物を用いて４００〜６００
ｎｍの波長領域に蛍光極大を有する正孔輸送性の発光層
とすることもできる。更には適切な分子設計により、青
色の発光を示す化合物も合成可能であり、青色発光素子
も作製することができる。

【００２７】本発明において、前記芳香族アミン化合物
としては下記一般式（Ｉ）で表されるものが好ましい。

【００２８】

【化１４】

【００２９】（式中、Ａr¹及びＡr²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環基又は置換基
を有していてもよい芳香族複素環基を表し、Ｘは置換基
を有していてもよい２価の芳香族炭化水素環基又は置換
基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。）本発明においては、正孔輸送層は複数の単位層からなる
積層構造を有し、少なくとも一つの単位層が前記芳香族
アミン化合物を含有することが好ましい。

【００３０】更に、本発明では正孔輸送層と電子輸送層
との間に、下記一般式（II）で表される金属錯体、下記
一般式（III）で表される金属錯体、下記一般式（IV）
で表わされるスチリル化合物、下記式（Ｖ）で表される
構造を含むトリアゾール誘導体、及び下記式（VI）で表
される構造を含むフェナントロリン誘導体よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する正孔阻止
層が設けられていることが好ましい。

【００３１】

【化１５】

【００３２】（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶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環基又は置換基を有してい
てもよい芳香族複素環基を表し、ＭはＡｌ原子又はＧａ
原子を示し、Ｌは以下に示す一般式（IIａ）、（II
ｂ）、（IIｃ）のいずれかで表される。）

【００３３】

【化１６】

【００３４】（式中、ＹはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎのいずれか
の原子を表し、Ａr³〜Ａr⁷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環基又は置換基を有して
いてもよい芳香族複素環基を表す。）

【００３５】

【化１７】

【００３６】（式中、Ｒ¹〜Ｒ¹²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環基又は置換基を有してい
てもよい芳香族複素環基を表し、ＭはＡｌ原子又はＧａ
原子を示す。）

【００３７】

【化１８】

【００３８】（式中、Ｚは置換基を有していてもよい２
価の芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい
２価の芳香族複素環基を表し、Ａr⁸〜Ａr¹¹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環基又
は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。）

【００３９】

【化１９】

【００４０】

【化２０】

【００４１】この正孔阻止層の膜厚は０．５〜３０ｎｍ
の範囲にあることが好ましい。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の有機
電界発光素子の実施の形態を詳細に説明する。

【００４３】図１〜４は本発明の有機電界発光素子の実
施の形態を示す模式的な断面図であり、１は基板、２は
陽極、３は陽極バッファ層、４は正孔輸送層、５は正孔
阻止層、６は電子輸送層、７は陰極を各々表わす。

【００４４】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などが用いられる。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、ポリスルホンなど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。基板のガスバリヤ性が小さすぎ
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。

【００４５】基板１上には陽極２が設けられる。陽極２
は正孔輸送層４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
スズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲ
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
性高分子などにより構成される。陽極２の形成は通常、
スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われること
が多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微
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などを用いる場合には、これを適当
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（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２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、５〜１０００ｎｍ、好ましくは１
０〜５００ｎｍ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、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。

【００４６】陽極２の上には正孔輸送層４が設けられ
る。正孔輸送層４の材料に要求される条件としては、陽
極２からの正孔注入効率が高く、かつ、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挙げ
られる。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、正孔輸送層４の材
料には、Ｔｇとして８５℃以上の値を有する高耐熱性材
料が望ましい。

【００４７】本発明の有機電界発光素子では、正孔輸送
層４の構成材料として前記一般式（Ａ）で表わされるト
リアジン骨格を有する芳香族アミン化合物を用いる。

【００４８】即ち、本発明においては、このような８５
℃以上のＴｇを有する化合物を用いることで、素子の発
光特性と耐熱性を同時に改善する。

【００４９】前記一般式（Ａ）、好ましくは前記一般式
（Ｉ）で表されるトリアジン骨格を有する芳香族アミン
化合物は、Ｔｇ８５℃以上の化合物であり、この化合物
を採用すること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、電子輸送層等との間におけ
る分子の相互拡散を８５℃以上の高温下でも十分に抑制
することができる。しかも、本発明に係る芳香族アミン
化合物は、高いＴｇを有することに加えて強い蛍光性を
示すものが多く、本発明においては、これらの化合物を
用いて４００〜６００ｎｍの波長領域に蛍光極大を有す
る正孔輸送性の発光層とすることもできる。更には適切
な分子設計により、青色の発光を示す化合物も合成可能
であり、青色発光素子も作製することができる。

【００５０】前記一般式（Ａ）におけるＡr^a〜Ａr^f、特
に前記一般式（Ｉ）において、Ａr¹及びＡr²は、好まし
くは、各々独立して置換基を有していてもよいフェニル
基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナ
ントリル基、ピレニル基、ピリジル基、トリアジル基、
ピラジル基、キノキサリル基、チエニル基であり、前記
置換基としてはフッ素原子等のハロゲン原子；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；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジ
アルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフル
オロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基が挙げられ
る。前記置換基としては、特に好ましくは、フッ素原
子、メチル基、フェニル基、メトキシ基、トリフルオロ
メチル基が挙げられる。

【００５１】Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^c或いはＸは、好ましくは、
置換基を有していてもよい２価のベンゼン環、ナフタレ
ン環、アントラセン環、ビナフチル環、フルオレン環、
フェナントレン環、ピレン環、アクリジン環、フェナジ
ン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、ビピ
リジル環、ビフェニル環であり、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
シ基など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が挙げられ
る。前記置換基としては、特に好ましくは、メチル基、
フェニル基、メトキシ基が挙げられる。

【００５２】一般式（Ｉ）で表される化合物は、例え
ば、下記一般式（VII）で表されるアミノ化合物と下記
一般式（VIII）で表わされるヨード化合物をＵｌｌｍａ
ｎｎ反応（ＯｒｇａｎｉｃＳｙｎｔｈｅｓｉｓ，１
巻，５４４頁）にて反応させ、生成した下記一般式（I
X）で表される１置換体をカラムクロマトグラフィで分
離した後、下記一般式（Ｘ）で表されるヨード化合物
と、同様にＵｌｌｍａｎｎ反応させることにより得るこ
とができる。

【００５３】

【化２１】

【００５４】

【化２２】

【００５５】

【化２３】

【００５６】

【化２４】

【００５７】本発明に係る芳香族アミン化合物の好まし
い具体例を表１、２に示すが、これらに限定するもので
はない。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【表２】

【００６０】これらの化合物は、１種を単独で用いても
よいし、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよ
い。

【００６１】正孔輸送層４は、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
とにより形成される。

【００６２】塗布法の場合は、正孔輸送材料の１種又は
２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などの添加剤とを添加し、溶
解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法に
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。ここで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。

【００６３】真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真
空容器内に設置されたルツボに入れ、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、ルツ
ボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向き
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。

【００６４】このようにして形成される正孔輸送層４の
膜厚は、通常１０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜１０
０ｎｍである。このよう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。

【００６５】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、これらの層間に図２に示すように、陽極
バッファ層３を設けてもよい。陽極バッファ層３に用い
られる材料に要求される条件としては、陽極２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Ｔｇが高く、融点としては３００℃以上、
Ｔｇ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。ような陽極
バッファ層材料としては、従来、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）、スターバスト型芳香族トリアミン（特開平４−３
０８６８８号公報）、ヒドラゾン化合物、アルコキシ置
換の芳香族ジアミン誘導体、ｐ-（９-アントリル）-
Ｎ，Ｎ-ジ-ｐ-トリルアニリン、ポリチエニレンビニレ
ンやポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリアニリン等の
有機化合物や、スパッタ・カーボン膜や、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
化物が報告されている。

【００６６】上記陽極バッファ層材料としてよく使用さ
れる化合物としては、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。

【００６７】好ましい陽極バッファ層材料の具体例とし
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，２３Ｈ
-ポルフィン５，１０，１５，２０-テトラフェニル-２１Ｈ，２３Ｈ
-ポルフィンコバルト（II）５，１０，１５，２０-テトラフェニル-２１Ｈ，２３Ｈ
-ポルフィン銅（II）５，１０，１５，２０-テトラフェニル-２１Ｈ，２３Ｈ
-ポルフィン亜鉛（II）５，１０，１５，２０-テトラフェニル-２１Ｈ，２３Ｈ
-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鉛フタロシアニン銅（II）４,４',４'',４'''-テトラアザ-２９Ｈ,３１Ｈ
-フタロシアニン陽極バッファ層３の場合も、正孔輸送
層４と同様にして薄膜形成可能であるが、陽極バッファ
層材料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法を用いることができる。

【００６８】陽極バッファ層３の膜厚は、通常３〜１０
０ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍである。

【００６９】正孔輸送層４の上には電子輸送層６が設け
られる。電子輸送層６は、電界を与えられた電極間にお
いて陰極７から注入された電子を効率よく正孔輸送層４
の方向に輸送し、正孔との再結合を効率よく行うことが
できる化合物で形成される。

【００７０】本発明においては、発光機能はこの電子輸
送層６が有していてもよいし、既述したように、正孔輸
送層４が有していてもよい。

【００７１】電子輸送層６に用いられる電子輸送性化合
物としては、陰極７からの電子注入効率が高く、かつ、
高い電子移動度を有し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。

【００７２】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などの金属錯
体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０-ヒドロ
キシベンゾ[ｈ]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール
誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導
体、３-又は５-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオ
キサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリ
スベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５，６４
５，９４８号）、キノキサリン化合物（特開平６−２０
７１６９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、ｎ型水素化非晶
質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛など
が挙げられる。

【００７３】電子輸送層６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、塗布法の場合にはす
でに薄膜形成されている正孔輸送層４を溶解させない溶
媒を使用する必要がある。

【００７４】電子輸送層６の膜厚は、通常５〜２００ｎ
ｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍである。

【００７５】なお、素子の発光効率を向上させるととも
に発光色を変える目的で、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
等のレーザ用蛍光色素をドープすること（Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，６５巻,３６１０頁,１９８９年）等が
行われている。この方法の利点は、１）高効率の蛍光色素により発光効率が向上、２）蛍光色素の選択により発光波長が可変、３）濃度消光を起こす蛍光色素も使用可能、４）薄膜性のわるい蛍光色素も使用可能、等である。

【００７６】このように素子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、発光機能を有する正孔輸送層及び／又は電子輸
送層に使用される材料をホストとして、蛍光色素をドー
プすることは有効な方法である。

【００７７】例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミ
ニウム錯体などの金属錯体をホスト材料として、ルブレ
ンに代表されるナフタセン誘導体（特開平４−３３５０
８７号公報）、キナクリドン誘導体（特開平５−７０７
７３号公報）、ペリレン等の縮合多環芳香族環（特開平
５−１９８３７７号公報）を、ホスト材料に対して０．
１〜１０重量％ドープすることにより、素子の発光特
性、特に駆動安定性を大きく向上させることができる。
ホスト材料に上記ナフタセン誘導体、キナクリドン誘導
体、ペリレン等の蛍光色素をドープする方法としては、
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。

【００７８】上記各ドーパントが正孔輸送層及び／又は
電子輸送層中にドープされる場合、一般的には膜厚方向
において均一にドープされるが、膜厚方向において濃度
分布があっても構わない。例えば、正孔輸送層と電子輸
送層の界面近傍にのみドープしてもよい。

【００７９】本発明においては、正孔輸送層４を複数の
正孔輸送材料からなる単位層の積層構造としてもよい。
図３は正孔輸送層４を２つの単位層４ａ，４ｂからなる
積層構造とした例を示すものである。

【００８０】この場合、前述の本発明に係るトリアジン
骨格を有する芳香族アミン化合物はこれら単位層４ａ，
４ｂのいずれか一方の層にのみ使用してもよい。この場
合、他方の正孔輸送単位層に使用される材料としては、
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、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。

【００８１】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３級芳香族アミンユニットを連結した
芳香族ジアミン化合物、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２個
以上の３級アミンを含み２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４，９
２３，７７４号）、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、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４−１２９２７１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３級芳香族アミンユニット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３級アミンユニットを連結
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４−３６４１
５３号公報）、フルオレン基で３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（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７−２５２４７４
号公報）、シラザン化合物（米国特許第４，９５０，９
５０号公報）、シラナミン誘導体（特開平６−４９０７
９号公報）、ホスファミン誘導体（特開平６−２５６５
９号公報）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２種以上を混合して用い
てもよい。

【００８２】また、上記の化合物以外に、正孔輸送材料
として、ポリビニルカルバゾールやポリシラン、ポリフ
ォスファゼン、ポリアミド、ポリビニルトリフェニルア
ミン、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）、芳香族アミンを含有するポ
リメタクリレート等の高分子材料も用いることができ
る。

【００８３】上記の正孔輸送材料についても前述のトリ
アジン骨格を有する芳香族アミン化合物と同様の方法
で、正孔輸送層４の単位層４ａ又は４ｂを形成すること
ができる。

【００８４】本発明において、前記トリアジン骨格を有
する芳香族アミン化合物が発光機能を有する場合、更に
素子の発光効率を高めるために、電子輸送層６との間に
正孔阻止層５を設けることは極めて有効である。図４
に、このような正孔阻止層５を設けた素子の構造例を示
す。この場合、正孔輸送層の単位層４ｂに発光性のトリ
アジン骨格を有する芳香族アミン化合物を使用してい
る。この素子構造においては、特に、発光性正孔輸送単
位層４ｂが青色発光する場合に正孔阻止層５の効果が大
きく現れる。

【００８５】正孔阻止層５は、正孔輸送層４から移動し
てくる正孔が陰極７に到達するのを阻止する役割と、陰
極７から注入された電子を効率よく発光性正孔輸送層４
又は単位層４ｂの方向に輸送することができる化合物よ
り形成される。正孔阻止層５を構成する材料に求められ
る物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこ
と、及び、正孔を効率的に発光性正孔輸送層４又は単位
層４ｂ内に閉じこめるために、発光性正孔輸送層４又は
単位層４ｂのイオン化ポテンシャルより大きいイオン化
ポテンシャルの値を有する必要がある。即ち、正孔輸送
層４は電子輸送能力を持たない材料で構成されることか
ら、正孔阻止層５は正孔と電子を発光性正孔輸送層４又
は単位層４ｂ内に閉じこめて、発光効率を向上させる機
能を有する。

【００８６】このような条件を満たす正孔阻止層材料と
しては、例えば、次の〜が挙げられる。

【００８７】以下の一般式（II）で表わされる混合
配位子錯体

【００８８】

【化２５】

【００８９】（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶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環基又は置換基を有してい
てもよい芳香族複素環基を表し、ＭはＡｌ原子又はＧａ
原子を示し、Ｌは以下に示す一般式（IIａ）、（II
b）、（IIｃ）のいずれかで表される。）

【００９０】

【化２６】

【００９１】（式中、ＹはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎのいずれか
の原子を表し、Ａr³〜Ａr⁷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環基又は置換基を有して
いてもよい芳香族複素環基を表す。）以下の一般式（III）で表される二核金属錯体

【００９２】

【化２７】

【００９３】（式中、Ｒ¹〜Ｒ¹²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環基又は芳香族複素環基を
表し、ＭはＡl原子又はＧａ原子を示す。）以下の一般式（IV）で示されるスチリル化合物

【００９４】

【化２８】

【００９５】（式中、Ｚは置換基を有していてもよい２
価の芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい
２価の芳香族複素環基を表し、Ａr⁸〜Ａr¹¹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環基又
は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。）以下の構造式（Ｖ）で示される１，２，４-トリア
ゾール環を少なくとも１個有する化合物

【００９６】

【化２９】

【００９７】以下の構造式（VI）で示されるフェナ
ントロリン環を少なくとも１個有する化合物が挙げられ
る。

【００９８】

【化３０】

【００９９】前記一般式（II）で示される混合配位子錯
体の具体例としては、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。

【０１００】これらのうち特に好ましくは、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。

【０１０１】前記一般式（III）で表される二核金属錯
体の具体例としては、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、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。

【０１０２】前記一般式（VI）で表されるスチリル化合
物の具体例としては、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。

【０１０３】前記構造式（Ｖ）で表される１,２,４-ト
リアゾール環を少なくとも１個有する化合物の具体例と
しては以下に示すものがある。

【０１０４】

【化３１】

【０１０５】前記構造式（VI）で表されるフェナントロ
リン環を少なくとも１個有する化合物の具体例としては
以下に示すものがある。

【０１０６】

【化３２】

【０１０７】正孔阻止層５も正孔輸送層４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。正孔阻止層６の膜厚は、通常、０.３〜１００ｎ
ｍ、好ましくは０.５〜１０ｎｍである。

【０１０８】陰極７は、電子輸送層６に電子を注入する
役割を果たす。陰極７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。

【０１０９】陰極７の膜厚は通常、陽極２と同様であ
る。

【０１１０】低仕事関数金属からな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上で有効
である。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニ
ッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。

【０１１１】更に、陰極と電子輸送層６の界面にＬｉ
Ｆ、ＭｇＦ₂、Ｌｉ₂Ｏ等の極薄絶縁膜（０.１〜５ｎ
ｍ）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な
方法である（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７０
巻，１５２頁，１９９７年；特開平１０− ７４５８６
号公報；ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｄ
ｅｖｉｃｅｓ，４４巻，１２４５頁，１９９７年）。

【０１１２】図１〜４は、本発明で採用される素子構造
の一例であって、本発明は何ら図示のものに限定される
ものではない。例えば、図１とは逆の構造、即ち、基板
１上に陰極７、電子輸送層６、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２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、図３及び図４に示したものについても、前記各層構
成を逆の構造に積層することも可能である。

【０１１３】本発明の有機電界発光素子によれば、高い
Ｔｇを有する前記特定のトリアジン骨格を有する芳香族
アミン化合物を正孔輸送層に用いているため、素子の耐
熱性が向上し、色純度のよい青色発光を得ることも可能
となり、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３−１５２８９７号公報）。

【０１１４】

【実施例】次に、本発明を実験例、実施例及び比較例に
よって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超
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。

【０１１５】実験例１ガラス基板を、アセトンで超音波洗浄した後、純水で水
洗し、次いでイソプロピルアルコールで超音波洗浄した
後、乾燥窒素で乾燥し、更に、紫外線／オゾン洗浄を行
った。このガラス基板を真空蒸着装置内に設置して、装
置内の真空度が２×１０^-6Ｔｏｒｒ以下になるまで油拡
散ポンプを用いて排気した。

【０１１６】前述の表１の例示化合物（１）をセラミッ
クルツボに入れ、ルツボの周囲のタンタル線ヒーターで
加熱して蒸着を行った。この時のルツボの温度は、３３
０〜３５０℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は３.
０×１０^-6Ｔｏｒｒ（約４.０×１０^-4Ｐａ）で、蒸着
速度０.１ｎｍ／秒で膜厚８８ｎｍの一様な透明膜を得
た。

【０１１７】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の値を示した。この
蒸着膜を水銀ランプ（波長３５０ｎｍ）で励起して測
定した蛍光波長の極大は４７６ｎｍで、青色の蛍光であ
った。

【０１１８】この化合物（１）の粉末試料についてセイ
コー電子社製「ＤＳＣ−２０」により示差熱分析測定し
たところ、融点は３６２℃、Ｔｇは１１３℃と高い値
を示した。

【０１１９】同様にして、他の例示化合物（３）、
（５）、（７）、（９）、（１１）について同様の評価
を行った結果を表３に示す。

【０１２０】なお、表３には従来、比較的高いＴｇを有
するとされる公知のｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ＴＣＴＡ、ｍ−
ＭＴＤＡＴＡＰＢのＴｇとイオン化ポテンシャルを併記
する。

【０１２１】表３より、本発明に係るトリジアン骨格を
有する芳香族アミン化合物が従来のものに比べて、とり
わけＴｇが高く、イオン化ポテンシャルは比較的低く、
高耐熱性正孔輸送材料として好適であることが分かる。

【０１２２】

【表３】

【０１２３】実施例１図３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。

【０１２４】ガラス基板１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２を
形成した。このパターン形成した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。

【０１２５】正孔輸送単位層４ａの材料として、下記に
示す構造式の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）をセラミックルツボに
入れ、ルツボの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して蒸
着を行った。この時のルツボの温度は、２５５〜２７０
℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は１.０×１０^-6
Ｔｏｒｒ（約１.３×１０^-4Ｐａ）で、蒸着速度０.４ｎ
ｍ／秒で膜厚６０ｎｍの正孔輸送単位層４ａを得た。

【０１２６】

【化３３】

【０１２７】次に、正孔輸送単位層４ｂの材料として、
例示化合物（１）を用い、上記正孔輸送単位層４ａの上
に同様にして蒸着を行なった。この時のルツボの温度は
３４０〜３５０℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は
１.１×１０^-6Ｔｏｒｒ（約１.５×１０^-4Ｐａ）で、蒸
着速度０.４ｎｍ／秒で、膜厚は３０ｎｍであった。

【０１２８】続いて、電子輸送層６の材料として以下に
示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体（Ｅ−
１）を用い、上記正孔輸送単位層４ｂの上に同様にして
蒸着を行った。この時のルツボの温度は３１０〜３３０
℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は８.０×１０^-7
Ｔｏｒｒ（約１.１×１０^-4Ｐａ）で、蒸着速度０.４ｎ
ｍ／秒で、膜厚は４５ｎｍであった。

【０１２９】

【化３４】

【０１３０】なお、上記の正孔輸送単位層４ａから電子
輸送層６を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持し
た。

【０１３１】ここで、電子輸送層６までの蒸着を行った
素子を一旦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
して有機層形成時と同様にして装置内の真空度が２×１
０^-6Ｔｏｒｒ（約２.７×１０^-4Ｐａ）以下になるまで
排気した。

【０１３２】陰極７として、先ず、フッ化マグネシウム
（ＭｇＦ₂）をモリブデンボートを用いて、蒸着速度０.
１ｎｍ／秒、真空度３.２×１０^-6Ｔｏｒｒ（約４.３×
１０^-4Ｐａ）で、０.５ｎｍの膜厚で電子輸送層６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０.５ｎｍ／秒、真空度
１.０×１０^-5Ｔｏｒｒ（約１.３×１０^-3Ｐａ）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
ンボートを用いて加熱して、蒸着速度０.７ｎｍ／秒、
真空度８.０×１０^-6Ｔｏｒｒ（約１.１×１０^-3Ｐａ）
で膜厚４０ｎｍの銅層を形成して陰極７を完成させた。
以上の３層型陰極７の蒸着時の基板温度は室温に保持し
た。

【０１３３】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４に示す。表４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。また、電流密度−電圧特性を図５に、ＥＬス
ペクトルを図６に示す。そのピーク極大波長とＣＩＥ色
度座標値（ＪＩＳＺ８７０１）を表４に示す。この素
子の発光色は５３０ｎｍに極大を有する緑色であり、電
子輸送層６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発光が観測された。

【０１３４】この素子は長期間保存後も、駆動電圧の顕
著な上昇はみられず、発光効率や輝度の低下もなく、安
定した素子の保存安定性が得られた。

【０１３５】実施例２正孔輸送単位層４ｂの材料として例示化合物（１）に代
えて例示化合物（９）を用いた他は、実施例１と同様に
して素子を作製した。この素子の発光特性を表４に示
す。この素子では、緑色の発光が観測されたが、スペク
トルの形状から例示化合物（９）からの発光であること
が確認された。

【０１３６】比較例１正孔輸送層単位４ｂを設けず、電子輸送層６の膜厚を７
５ｎｍとした他は実施例１と同様にして素子を作製し
た。この素子の電流密度−電圧特性を図５に、ＥＬスペ
クトルを図６に示す。また、発光特性を表４に示す。こ
の素子では、駆動電圧が実施例１、２に比較して増加し
た。

【０１３７】実施例３正孔阻止層５の材料として、下記構造式のビス（２−メ
チル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）
アルミニウム錯体（ＨＢ−１）を用い、正孔阻止層５を
正孔輸送単位層４ｂの上に形成して、図４に示す素子構
造とした他は実施例１と同様にして素子を作製した。

【０１３８】

【化３５】

【０１３９】なお、正孔阻止層５形成時のルツボの温度
は２４５℃とし、真空度は２.３×１０^-6Ｔｏｒｒ（約
３.１×１０^-4Ｐａ）で、蒸着速度０.２ｎｍ／秒で、膜
厚２０ｎｍの正孔阻止層５を形成した。

【０１４０】この素子のＥＬスペクトルを図６に、発光
特性を表４に示す。この素子では青色発光が得られた
が、発光は正孔輸送単位層４ｂからのものと確認され
た。

【０１４１】実施例４正孔輸送単位層４ｂの材料として例示化合物（３）を例
示化合物（１）の代わりに用いた他は実施例２と同様に
して素子を作製し、得られた素子の発光特性を表４に示
した。この素子では青色発光が得られた。

【０１４２】実施例５正孔輸送単位層４ｂの材料として例示化合物（５）を例
示化合物（１）の代わりに用いた他は実施例２と同様に
して素子を作製し、得られた素子の発光特性を表４に示
した。この素子では青色発光が得られた。

【０１４３】実施例６正孔輸送単位層４ｂの材料として例示化合物（７）を例
示化合物（１）の代わりに用いた他は実施例２と同様に
して素子を作製し、得られた素子の発光特性を表４に示
した。この素子では青色発光が得られた。

【０１４４】実施例７正孔輸送単位層４ｂの材料として例示化合物（１１）を
例示化合物（１）の代わりに用いた他は実施例２と同様
にして素子を作製し、得られた素子の発光特性を表４に
示した。この素子では青色発光が得られた。

【０１４５】

【表４】

【０１４６】

【発明の効果】以上詳述した通り、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化合物を含有する
正孔輸送層を設けることで、青色発光を達成でき、耐熱
性に優れ、駆動安定性の向上した素子を得ることができ
る。

【０１４７】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、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】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例
を示す模式的な断面図である。

【図２】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の他の
例を示す模式的な断面図である。

【図３】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の
例を示す模式的な断面図である。

【図４】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の異な
る例を示す模式的な断面図である。

【図５】実施例１及び比較例１で作製した素子の電流密
度−電圧特性を示すグラフである。

【図６】実施例１、３及び比較例１で作製した素子のＥ
Ｌスペクトルを示すグラフである。

【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４ａ、４ｂ正孔輸送単位層５正孔阻止層６電子輸送層７陰極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤恭子神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、陽極及び陰極により挟持され
た、正孔輸送層及び電子輸送層を有する有機電界発光素
子において、該正孔輸送層が、下記一般式（Ａ）で表わ
されるトリアジン骨格を有する芳香族アミン化合物を含
有することを特徴とする有機電界発光素子。【化１】（式中、Ａr^a、Ａr^b、Ａr^c、Ａr^d、Ａr^e及びＡr^f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環
基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表
し、Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^cは各々独立して置換基を有していて
もよい２価の芳香族炭化水素環基又は置換基を有してい
てもよい２価の芳香族複素環基を表す。）
【請求項２】請求項１において、前記芳香族アミン化
合物が下記一般式（Ｉ）で表わされることを特徴とする
有機電界発光素子。【化２】（式中、Ａr¹及びＡr²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環基又は置換基を有していて
もよい芳香族複素環基を表し、Ｘは置換基を有していて
もよい２価の芳香族炭化水素環基又は置換基を有してい
てもよい２価の芳香族複素環基を表す。）
【請求項３】請求項１又は２において、前記正孔輸送
層が複数の単位層からなる積層構造を有し、少なくとも
一つの単位層が前記芳香族アミン化合物を含有すること
を特徴とする有機電界発光素子。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、前記正孔輸送層と電子輸送層との間に、下記一般式
（II）で表される金属錯体、下記一般式（III）で表さ
れる金属錯体、下記一般式（IV）で表わされるスチリル
化合物、下記式（Ｖ）で表される構造を含むトリアゾー
ル誘導体、及び下記式（VI）で表される構造を含むフェ
ナントロリン誘導体よりなる群から選ばれる少なくとも
１種の化合物を含有する正孔阻止層が設けられているこ
とを特徴とする有機電界発光素子。【化３】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶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環基又は置換基を
有していてもよい芳香族複素環基を表し、ＭはＡｌ原子
又はＧａ原子を示し、Ｌは以下に示す一般式（IIａ）、
（IIｂ）、（IIｃ）のいずれかで表される。）【化４】（式中、ＹはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎのいずれかの原子を表
し、Ａr³、Ａr⁴、Ａr⁵、Ａr⁶、Ａr⁷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環基又は置換基
を有していてもよい芳香族複素環基を表す。）【化５】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ
⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²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
い芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい芳
香族複素環基を表し、ＭはＡｌ原子又はＧａ原子を示
す。）【化６】（式中、Ｚは置換基を有していてもよい２価の芳香族炭
化水素環基又は置換基を有していてもよい２価の芳香族
複素環基を表し、Ａr⁸、Ａr⁹、Ａr¹⁰、Ａr¹¹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環基又
は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。）【化７】【化８】
【請求項５】請求項４において、前記正孔阻止層の膜
厚が０．５〜３０ｎｍの範囲にあることを特徴とする有
機電界発光素子。