JPWO2007032357A1 - 芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

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Abstract

本発明は、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子用の材料として優れた特性を有する有機化合物を提供し、さらにこの化合物を用いて、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。本発明は、一般式（１）で表される、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物、および該化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。（式中、Ａｒは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。）

Description

本発明は、各種の表示装置に好適な自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に適した化合物と素子に関するものであり、詳しくは芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物と、該化合物を用いた有機ＥＬ素子に関するものである。
有機ＥＬ素子は自己発光性素子であるので、液晶素子にくらべて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であるため、活発な研究がなされてきた。
１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるようになった（例えば、特許文献１〜２参照）。
特開平８−４８６５６号公報 特許第３１９４６５７号公報
現在まで、有機ＥＬ素子の実用化のために多くの改良がなされ、各種の役割をさらに細分化して、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されている（例えば、非特許文献１参照）。
応用物理学会第９回講習会予稿集５５〜６１ページ（２００１）
また発光効率の更なる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光体の利用が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。
応用物理学会第９回講習会予稿集２３〜３１ページ（２００１）
発光層は、一般的にホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光体や燐光発光体をドープして作製することもできる。上記の講習会予稿集に記載されているように、有機ＥＬ素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性など諸特性に大きな影響を与える。
有機ＥＬ素子においては、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られるが、電子の移動速度より正孔の移動速度が速いため、正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことによる効率低下が問題となる。そのため電子が移動しやすい電子輸送材料が求められている。
代表的な発光材料であるトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑと略称する）は電子輸送材料としても一般的に用いられるが、電子の移動速度は遅いと言われている。そのために、移動速度の速い材料として、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（以後、ＰＢＤと略称する）などが提案された（例えば、非特許文献３参照）。
Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２７，Ｌ２６９（１９８８）
しかし、ＰＢＤは結晶化を起こしやすいなど、薄膜状態における安定性に乏しいことが指摘され、満足できる素子特性は得られていなかった。
本発明の目的は、有機ＥＬ素子用の材料として電子が移動しやすく、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供し、さらにこの化合物を用いて、効率や耐久性の良い有機ＥＬ素子を提供することにある。
そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、芳香族複素環がオキサジアゾール環に結合した新規な有機化合物を設計して化学合成し、該化合物を用いて種々の有機ＥＬ素子を試作し、素子の特性評価を行なって本発明を完成させた。
すなわち、本発明は一般式（１）で表される、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物である。
Figure 2007032357
（式中、Ａｒは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。）
また、本発明は、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機ＥＬ素子において、上記化合物を少なくとも１つの有機層の構成材料として含有する有機ＥＬ素子も提供する。
一般式（１）中のＡｒで表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基における芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または縮合多環芳香族基としては、具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピロニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基などがあげられる。
一般式（１）中のＡｒで表される、置換芳香族炭化水素基、置換芳香族複素環基または置換縮合多環芳香族基における置換基としては、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、置換アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ナフチル基、アラルキル基、置換基を有するフェニル基、置換基を有するナフチル基、置換基を有するアラルキル基などがあげられる。
一般式（１）中のＡで表される、置換もしくは無置換の芳香族複素環基としては、具体的には、フェナントリル基、ピロニル基、フラニル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピリミジル基、トリアジル基、チオフェニル基、キノリル基、キノキサリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、インドリル基、インデニル基、ピレニル基などがあげられる。
一般式（１）中のＡで表される、置換芳香族複素環基における置換基としては、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、置換アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アラルキル基、置換基を有するフェニル基、置換基を有するナフチル基などがあげられる。
本発明の一般式（１）で表される、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物は、電子が移動しやすく、かつ薄膜状態が安定である。
本発明の一般式（１）で表される、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の電子輸送層の構成材料として使用することができる。従来の材料に比べて電子が移動しやすい材料を用いることにより、同一の駆動電圧における発光輝度を上げる、有機ＥＬ素子の耐久性が向上するという効果を有する。
本発明の一般式（１）で表される、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の正孔阻止層の構成材料として使用することができる。
また、本発明の一般式（１）で表される、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物は、発光層の構成材料としても使用することができる。
本発明の有機ＥＬ素子は、電子の移動が速く、かつ薄膜状態が安定な、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物を用いているため、発光輝度の増加と耐久性の向上を実現することが可能となった。
本発明は、有機ＥＬ素子の電子輸送層、正孔阻止層あるいは発光層の構成材料として有用な、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物であり、該化合物を用いて作製した有機ＥＬ素子である。本発明によって、従来の有機ＥＬ素子の駆動電圧を低下させ、耐久性を高めることができた。
ＰｈｅｎＯＸＤｍの１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 ２ＱＯＸＤｍの１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 ２ＱＯＸＤｍの１３Ｃ−ＮＭＲチャート図である。 ３ＱＯＸＤｍの１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 実施例６のＥＬ素子構成を示した図である。 実施例８のＥＬ素子構成を示した図である。
符号の説明
１ ガラス基板
２ 透明陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 正孔阻止層兼電子輸送層
７ 電子注入層
８ 陰極
本発明の芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物は、新規な化合物であり、これらの化合物は例えば、種々の芳香族複素環のテトラゾール誘導体を種々の芳香族酸クロライドと縮合することによって合成することができる（例えば、特許文献３および非特許文献４〜７参照）。種々の芳香族複素環のテトラゾール誘導体は例えば、相当する芳香族複素環のニトリル化合物を原料として、テトラゾール化することによって合成することができる（例えば、特許文献３および非特許文献８参照）。種々の芳香族複素環のニトリル化合物は例えば、相当するカルボン酸から誘導することができる（例えば、非特許文献９〜１０参照）が、ハロゲン化（例えば、特許文献４参照）を経由した後のニトリル化、または直接的なニトリル化（例えば、非特許文献１１〜１２参照）によって合成することもでき、さらに市販のものを利用することもできる。種々の芳香族酸クロライドは例えば、相当する芳香族カルボン酸から誘導することができるが、市販のものを利用することもできる。
特許第３５２０８８０号公報 特開２００４−１７５６９１号公報
Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，７２，３６６（１９６０） Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，９３，２１０６（１９６０） Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，１１，２４１（１９６０） Ｃｈｅｍ．，Ｂｅｒ．，９８，２９６６（１９６５） Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，７１（１９７３） 実験化学講座（第４版、日本化学会編）２０、４３７〜４７１ページ 実験化学講座（第４版、日本化学会編）２２，１３７〜１７３ページ Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，２３，９８９（１９８６） Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３０、２８８（１９６５）
一般式（１）で表される芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。
Figure 2007032357
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これらの化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なった。
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、陰極からなるものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略することが可能であり、同一材料で兼用することが可能である。
有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。正孔注入層としては銅フタロシアニン（以後、ＣｕＰｃと略称する）のほか、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体、トリス〔ｐ−（Ｎ−フェニル−α−ナフチルアミノ）フェニル〕アミンなどの材料や塗布型の材料を用いることができる。
正孔輸送層にはベンジジン誘導体であるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）ベンジジンやＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ジフェニルアミノ−４’−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（以後、ＥＬ０２２と略称する）など、種々のトリフェニルアミン４量体などを用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子の発光層、正孔阻止層、電子輸送層としては芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物のほか、キノリニウムの錯体、カルバゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体などを用いることができる。
キノリニウムの錯体、スチリル誘導体などの従来の発光材料を発光層に用い、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物を正孔阻止層、電子輸送層あるいは電子注入層として用いることにより、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。また、発光層のホスト材料として、例えば、キナクリドン、クマリン、ルブレンなどの蛍光体、あるいはフェニルピリジンのイリジウム錯体などの燐光発光体であるドーパントを添加することによっても、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。
さらに、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物に、従来からの電子輸送性の材料を重層、あるいは共蒸着して電子輸送層として用いることができる。
本発明の芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物は高い電子注入機能を有しており、本発明の有機ＥＬ素子においては電子注入層を省略することもできるが、電子注入層を有していても良い。電子注入層としてはフッ化リチウムなどを用いることができる。陰極としては、アルミニウムやマグネシウムと銀の合金のような、仕事関数の低い電極材料が用いられる。
以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
（１，３−ビス〔２−（１，１０−フェナントロリン−２−イル）−１，３，４−オキサジアゾール−５−イル〕ベンゼン（以後、ＰｈｅｎＯＸＤｍと略称する）（２）の合成）
２−（２Ｈ−テトラゾール−５−イル）−１，１０−フェナントロリン５．０ｇを脱水ピリジン５０ｍｌに溶解し、イソフタロイルクロライド２．１ｇを加えた。１００℃に加温して５時間還流攪拌を行った。室温まで冷却した後、反応溶液を水中に注ぎ、析出した固体を吸引ろ過によって取り出し、水洗した。７０℃で２０時間真空乾燥して、褐色の粗製物を得た。得られた粗製物をクロロホルム：メタノール＝４：１の混合溶液に溶解した後、ヘキサンを加えて晶析させて精製して、ＰｈｅｎＯＸＤｍ（２）を４．８２ｇ（収率８４％）得た。ＮＭＲ分析（図１参照）によって生成物の同定を行った。ＮＭＲ分析の結果は以下の通りであった。９．１５ｐｐｍ（２Ｈ）、８．８９ｐｐｍ（１Ｈ）、８．７３ｐｐｍ（２Ｈ）、８．５９ｐｐｍ（２Ｈ）、８．５０ｐｐｍ（２Ｈ）、８．４５ｐｐｍ（２Ｈ）、８．０７ｐｐｍ（４Ｈ）、７．９７ｐｐｍ（１Ｈ）、７．７８ｐｐｍ（２Ｈ）。
実施例１の化合物（２）について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００Ｓ）によって融点とガラス転移点を測定した。融点は１９９℃、ガラス転移点は１７８℃であった。
実施例１の化合物（２）はガラス転移点が高く、薄膜状態が安定である。
実施例１の化合物（２）を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、大気中光電子分光装置（理研計器製、ＡＣ３型）で仕事関数を測定した。仕事関数は６．０９ｅＶであった。
（１，３−ビス〔２−（キノリン−２−イル）−１，３，４−オキサジアゾール−５−イル〕ベンゼン（以後、２ＱＯＸＤｍと略称する）（１４）の合成）
２−（２Ｈ−テトラゾール−５−イル）キノリン４．０ｇを脱水ピリジン６０ｍｌに溶解し、イソフタロイルクロライド２．１ｇを加えた。１００℃に加温して４時間還流攪拌を行った。室温まで冷却した後、反応溶液を水中に注ぎ、析出した固体を吸引ろ過によって取り出し、水洗した。７０℃で２０時間真空乾燥して、褐色の粗製物を得た。得られた粗製物をクロロホルムに溶解した後、ヘキサンを加えて晶析させて精製して、２ＱＯＸＤｍ（１４）を４．１２ｇ（収率８７％）得た。ＮＭＲ分析（図２参照）によって生成物の同定を行った。ＮＭＲ分析の結果は以下の通りであった。９．１７ｐｐｍ（１Ｈ）、８．５３ｐｐｍ（２Ｈ）、８．３４−８．４７ｐｐｍ（６Ｈ）、７．８３−７．９６ｐｐｍ（４Ｈ）、７．８０ｐｐｍ（１Ｈ）、７．６９ｐｐｍ（２Ｈ）。さらにすべての炭素原子のシグナルを確認した（図３参照）。１６４．７ｐｐｍ、１６４．５ｐｐｍ、１４７．９ｐｐｍ、１４３．０ｐｐｍ、１３７．４ｐｐｍ、１３０．６ｐｐｍ、１３０．６ｐｐｍ、１３０．１ｐｐｍ、１２９．９ｐｐｍ、１２８．７ｐｐｍ、１２８．３ｐｐｍ、１２７．７ｐｐｍ、１２５．９ｐｐｍ、１２４．７ｐｐｍ、１１９．９ｐｐｍ。
（１，３−ビス〔２−（キノリン−３−イル）−１，３，４−オキサジアゾール−５−イル〕ベンゼン（以後、３ＱＯＸＤｍと略称する）（３１）の合成）
３−（２Ｈ−テトラゾール−５−イル）キノリン４．０ｇを脱水ピリジン６０ｍｌに溶解し、イソフタロイルクロライド２．１ｇを加えた。１００℃に加温して３時間還流攪拌を行った。室温まで冷却した後、反応溶液を水中に注ぎ、析出した固体を吸引ろ過によって取り出し、水洗した。７０℃で２０時間真空乾燥して、灰白色の粗製物を得た。得られた粗製物をクロロホルムに溶解した後、ヘキサンを加えて晶析させて精製して、３ＱＯＸＤｍ（３１）を３．９０ｇ（収率８２％）得た。ＮＭＲ分析（図４参照）によって生成物の同定を行った。ＮＭＲ分析の結果は以下の通りであった。９．７０ｐｐｍ（２Ｈ）、９．０２ｐｐｍ（１Ｈ）、８．９８ｐｐｍ（２Ｈ）、８．４６ｐｐｍ（２Ｈ）、８．２４ｐｐｍ（２Ｈ）、８．０５ｐｐｍ（２Ｈ）、７．８９ｐｐｍ（２Ｈ）、７．８３ｐｐｍ（１Ｈ）、７．７１ｐｐｍ（２Ｈ）。
有機ＥＬ素子は、図５に示すように、ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層兼電子輸送層６、陰極８の順に蒸着して作製した。膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒洗浄後に、酸素プラズマ処理にて表面を洗浄した。これを、真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。
続いて、正孔注入層３として、ＣｕＰｃを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約２０ｎｍ形成した。その上に正孔輸送層４として、ＮＰＤを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約４０ｎｍ形成した。正孔輸送層４の上に、発光層５としてＡｌｑを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。この発光層５の上に、正孔阻止層兼電子輸送層６として実施例１の化合物であるＰｈｅｎＯＸＤｍ（２）を蒸着速度２ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。ここまでの蒸着をいずれも真空を破らずに連続して行なった。ボートを入れ替えて再び減圧にして、正孔阻止層兼電子輸送層６の上に、マグネシウムと銀の合金をマグネシウムと銀を同時に１０：１の比率で約２００ｎｍ蒸着して陰極８を形成した。作製した素子は、真空デシケーター中に保存し、大気中常温で特性測定を行なった。
このように作製された有機ＥＬ素子は安定な緑色発光を示した。駆動電圧７．０Ｖで１０７０ｃｄ／ｍ２の発光を、８．０Ｖで３６００ｃｄ／ｍ２の発光を示した。
有機ＥＬ素子から外部に出てくる光子の数を有機ＥＬ素子に注入された電子の数で除した比率を外部量子効率とよぶ。この素子の外部量子効率は１万ｃｄ／ｍ２で１．０５％、１．５万ｃｄ／ｍ２で１．０３％、２万ｃｄ／ｍ２で０．９９％であった。
さらに駆動電圧を上げ、電流密度の負荷を増大させて、破過前の最大輝度を評価した。この方法によって測定された最大輝度は、素子の電気的な安定性を反映しているため、有機ＥＬ素子の耐久性の指標となる。
この素子は９．６Ｖで最大輝度２７０００ｃｄ／ｍ２を示した後、発光輝度が低下して破過した。
［比較例１］
比較のために、正孔阻止層兼電子輸送層６の材料をＡｌｑに代えて、実施例６と同様の条件で有機ＥＬ素子を作製してその特性を調べた。すなわち発光層兼正孔阻止層兼電子輸送層５および６としてＡｌｑを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約６０ｎｍ形成した。このように作製された有機ＥＬ素子は、駆動電圧７．０Ｖで４９０ｃｄ／ｍ２の発光を、８．０Ｖで１６８０ｃｄ／ｍ２の発光を示した。この素子の外部量子効率は１万ｃｄ／ｍ２で０．９２％、１．５万ｃｄ／ｍ２で０．５９％であった。この素子は１０．８Ｖで最大輝度１５２００ｃｄ／ｍ２を示した後、発光輝度が低下して破過した。
これらの結果から明らかなように、実施例１の芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物であるＰｈｅｎＯＸＤｍ（２）を用いた有機ＥＬ素子は、一般的な電子輸送材料として用いられているＡｌｑを用いた比較例１の素子と比較して、発光効率が安定している。また、同一の駆動電圧における発光輝度は約２倍であり、破過前の最大輝度も約２倍であった。
以上の結果から本発明の有機ＥＬ素子は、Ａｌｑを用いた素子よりも、素子の効率が良く、電気的な安定性も高く、耐久性が良いことが明白である。
本発明の実施例４の化合物である２ＱＯＸＤｍ（１４）を正孔阻止層兼電子輸送層６の材料として、実施例６と同様の条件で有機ＥＬ素子を作製してその特性を調べた。正孔阻止層兼電子輸送層６として２ＱＯＸＤｍ（１４）を蒸着速度３ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。このように作製された有機ＥＬ素子は、駆動電圧７．０Ｖで７００ｃｄ／ｍ２の発光を、８．０Ｖで２１４０ｃｄ／ｍ２の緑色発光を示した。
有機ＥＬ素子は、図６に示すように、ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層兼電子輸送層６、電子注入層７、陰極８の順に蒸着して作製した。膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒洗浄後に、酸素プラズマ処理にて表面を洗浄した。これを、真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。
続いて、正孔注入層３として、ＣｕＰｃを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約２０ｎｍ形成した。その上に正孔輸送層４として、ＮＰＤを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約４０ｎｍ形成した。正孔輸送層４の上に、発光層５としてＡｌｑを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。この発光層５の上に、正孔阻止層兼電子輸送層６として実施例１の化合物であるＰｈｅｎＯＸＤｍ（２）を蒸着速度２ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。ここまでの蒸着をいずれも真空を破らずに連続して行なった。ボートを入れ替えて再び減圧にして、正孔阻止層兼電子輸送層６の上に、電子注入層７としてフッ化リチウムを蒸着速度０．６ｎｍ／ｍｉｎで約０．５ｎｍ形成した。電子注入層７の上に、アルミニウムを約２００ｎｍ蒸着して陰極８を形成した。作製した素子は、真空デシケーター中に保存し、大気中常温で特性測定を行なった。
このように作製された有機ＥＬ素子は、駆動電圧７．０Ｖで７１０ｃｄ／ｍ２の発光を、８．０Ｖで２５２０ｃｄ／ｍ２の緑色発光を示した。
上記の評価結果のように、本発明の有機ＥＬ素子は一般的な電子輸送材料として用いられているＡｌｑを用いた素子と比較して優れていることがわかった。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００５年９月１２日出願の日本特許出願（特願２００５−２６３６８７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明の芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物は、電子を移動しやすく、かつ薄膜状態が安定であるため、有機ＥＬ素子用の化合物として優れている。該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、同一の駆動電圧における発光輝度を上げ、耐久性を改善させることができる。

Claims (5)

  1. 下記一般式（１）で表される、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物。
    Figure 2007032357
    （式中、Ａｒは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。）
  2. 一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式（１）で表される、芳香族複素環が結合したオキサジアゾール環構造を有する化合物を、少なくとも１つの有機層の構成材料として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2007032357
    （式中、Ａｒは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。）
  3. 上記一般式（１）で表される化合物を含む有機層が電子輸送層である、請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 上記一般式（１）で表される化合物を含む有機層が正孔阻止層中である、請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 上記一般式（１）で表される化合物を含む有機層が発光層である、請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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