(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、有機ＥＬ素子において、素子の高い発光効率、低い駆動電圧、長い寿命等に寄与する正孔注入層を備えた有機ＥＬ素子を提供することである。【解決手段】  少なくとも一対の電極間に配置された発光層と正孔輸送層、該正孔輸送層と陽極の間に少なくとも一つの正孔注入層を有する有機電界発光素子であって、該正孔注入層としてアクセプター性化合物を用いることを特徴とする有機ＥＬ素子である。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の電極間に配置された発光層と正孔輸送層、該正孔輸送層と陽極の間に少なくとも一つの正孔注入層を有する有機電界発光素子であって、該正孔注入層としてアクセプター性化合物を用いることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
アクセプター性化合物が光電子分光法により測定されるイオン化ポテンシャルの値が５．７ｅＶ以下で検出されない化合物である請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
少なくとも一対の電極間に配置された発光層、正孔輸送層及び正孔注入層を有する有機ＥＬ素子において、該正孔輸送層が少なくとも１つのアリールアミン化合物からなる請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも１つの式（１）で表される化合物である請求項１〜３の何れか１項に記載の有機電界発光素子。
Ａｒ１（ＣＮ）ｎ      （１）
ここで、Ａｒ１は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、ｎは１〜１０の整数である。
【請求項５】
式（１）において、Ａｒ１がナフタレン環基であり、ｎは１〜８の整数である、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
式（１）において、Ａｒ１がアントラセン環基である、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
式（１）において、Ａｒ１がフェナンスレン環基である、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
式（１）において、Ａｒ１がピレン環基である、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
式（１）において、Ａｒ１がペリレン環基である、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
式（１）において、Ａｒ１がトリフェニレン環基である、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも１つの式（２）で表される化合物である請求項１〜３の何れか１項に記載の有機電界発光素子。
Ａｒ２（ＣＮ）ｎ      （２）
ここで、Ａｒ２は置換または無置換の窒素非含有芳香族複素環基であり、ｎは１〜１０の整数である。
【請求項１２】
正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも１つの式（３）で表される化合物である請求項１〜３の何れか１項に記載の有機電界発光素子。
Ａｒ３（ＣＮ）ｎ      （３）
ここで、Ａｒ３は置換若しくは無置換の５個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環基であり、ｎは１〜１０の整数である。
【請求項１３】
正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも１つの式（４）で表される化合物である請求項１〜３の何れか１項に記載の有機電界発光素子。
Ａｒ４（＝Ｃ（ＣＮ）２）ｎ      （４）
ここで、Ａｒ４は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、ｎは１〜５の整数である。
【請求項１４】
式（４）において、Ａｒ４がナフタレン環基またはアントラセン環基であり、ｎは２である、請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な正孔注入層を用いた有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と略記する。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代のフルカラーフラットパネルディスプレイとして有機ＥＬ素子が注目され、携帯電話などへの搭載が進んでいる。そのため、低電圧化、高効率化、長寿命化などの特性を改良する多くの試みが為されている。有機ＥＬ素子は、一般に、陽極と陰極の間に、有機化合物からなる正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子注入層が挟まれている。正孔注入層には、スターバーストアミン系化合物（特許文献１を参照）、オリゴアミン化合物（特許文献２を参照）または銅フタロシアニン（特許文献３を参照）が用いられてきた。また、高分子系では、ＰＥＤＯＴ/ＰＳＳまたはアミン系ポリマー（特許文献４を参照）が用いられてきた。これ以外には、最近になって、ｐ-型半導体性質を有する有機化合物を正孔輸送層に用いた例が報告されている（特許文献５を参照）。しかしながら、昨今のフラットパネルディスプレイへの市場の要求は益々高まってきており、更なる発光効率の向上、低消費電力化、長寿命化などが有機ＥＬ素子に求められるようになってきた。
【０００３】
、高発光効率、低消費電力、長寿命の有機ＥＬ素子を得るために、正孔注入層の果す役割は大きく、低消費電力に関しては、導電率を上げる必要があり、長寿命に関しては陽極表面の粗さを抑えて平滑にする必要が求められる。しかしながら、平滑性を上げるためには正孔注入層の膜厚を厚くするなどの対処法があるが、発光効率の低下、消費電力増大につながりやすく、両方の特性を維持するのは困難である。
【０００４】
正孔注入効率と発光効率が高く、駆動電圧の低いＥＬ素子を提供することを目的として、電子親和力が１．１５ｅＶ以上の電子受容性物質と、室温の熱エネルギーおよび／または光の照射により、キャリアを発生させる電荷発生剤とを少なくとも含有する正孔注入制御促進層を設けた有機ＥＬ素子（特許文献６を参照）が報告されている。しかしながら、寿命に悪影響を及ぼしやすい電荷発生剤を使用しなければならないなどの問題があった。
【０００５】
また、分子量が１０００未満の正孔輸送材料を酸化させるために、電子受容性化合物を正孔注入層に含有させた素子（特許文献７を参照）が報告されている。しかしながら、素子作製方法が湿式に限定されている問題があるとともに、実用上重要な駆動寿命が記載されておらず、実効力のある技術とは言えない。
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−３０８６８８号公報
【特許文献２】特開平０８−１９３１９１号公報
【特許文献３】特開昭５７−５１７８１号公報
【特許文献４】特開２０００−３４０３６３号公報
【特許文献５】特表２００３−５１９４３２号公報
【特許文献６】特開２０００−２８６０５４号公報
【特許文献７】特開２００２−５６９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、有機ＥＬ素子において、素子の高い発光効率、低い駆動電圧、長い寿命等に寄与する正孔注入層を備えた有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討した結果、アクセプター性化合物を有機ＥＬ素子の正孔注入層に用いることにより、高発光効率、低消費電力、かつ長寿命で駆動できる有機ＥＬ素子を得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
【０００９】
本発明で用いるアクセプター性の化合物とはシアノ基、ニトロ基等の電子吸引性基を含む化合物である。好ましくは光電子分光法により測定されるイオン化ポテンシャルの値が５．７ｅＶ以下で検出されない化合物である。
【００１０】
上記の課題は以下に示す各項によって解決される。
［１］  少なくとも一対の電極間に配置された発光層と正孔輸送層、該正孔輸送層と陽極の間に少なくとも一つの正孔注入層を有する有機電界発光素子であって、該正孔注入層としてアクセプター性化合物を用いることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００１１】
［２］  アクセプター性化合物が光電子分光法により測定されるイオン化ポテンシャルの値が５．７ｅＶ以下で検出されない化合物である［１］項に記載の有機ＥＬ素子。
【００１２】
［３］  少なくとも一対の電極間に配置された発光層、正孔輸送層及び正孔注入層を有する有機ＥＬ素子において、該正孔輸送層が少なくとも１つのアリールアミン化合物からなる［１］または［２］項に記載の有機ＥＬ素子。
【００１３】
［４］  正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも１種の式（１）で表される化合物である［１］〜［３］項の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
Ａｒ１（ＣＮ）ｎ      （１）
ここで、Ａｒ１は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、ｎは１〜１０の整数である。
【００１４】
［５］  式（１）において、Ａｒ１がナフタレン環基であり、ｎは１〜８の整数である、［４］項に記載の有機ＥＬ素子。
【００１５】
［６］  式（１）において、Ａｒ１がアントラセン環基である、［４］項に記載の有機ＥＬ素子。
【００１６】
［７］  式（１）において、Ａｒ１がフェナンスレン環基である、［４］項に記載の有機ＥＬ素子。
【００１７】
［８］  式（１）において、Ａｒ１がピレン環基である、［４］項に記載の有機ＥＬ素子。
【００１８】
［９］  式（１）において、Ａｒ１がペリレン環基である、［４］項に記載の有機ＥＬ素子。
【００１９】
［１０］  式（１）において、Ａｒ１がトリフェニレン環基である、［４］項に記載の有機ＥＬ素子。
【００２０】
［１１］  正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも１種の式（２）で表される化合物である［１］〜［３］項の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
Ａｒ２（ＣＮ）ｎ      （２）
ここで、Ａｒ２は置換または無置換の窒素非含有芳香族複素環であり、ｎは１〜１０の整数である。
【００２１】
［１２］  正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも１種の式（３）で表される化合物である［１］〜［３］項の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
Ａｒ３（ＣＮ）ｎ      （３）
ここで、Ａｒ３は置換または無置換の５個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環基であり、ｎは１〜１０の整数である。
【００２２】
［１３］  正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも１種の式（４）で表される化合物である［１］〜［３］項の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
Ａｒ４（＝Ｃ（ＣＮ）２）ｎ      （４）
ここで、Ａｒ４は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、ｎは１〜５の整数である。
【００２３】
［１４］  式（４）において、Ａｒ４がナフタレン環基またはアントラセン環基であり、ｎは２である、［１３］項に記載の有機ＥＬ素子。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の正孔注入層を用いた有機ＥＬ素子は、公知の正孔注入層に用いられる材料がドナー性であるのに対して、本願の正孔注入層がアクセプター性であることを考慮すると、電荷の注入輸送のメカニズムが異なっていると考えられる。このメカニズムの違いが、低電圧で素子を駆動させることができ、また、連続駆動寿命が長いこと等に寄与しているものと考えられる。本発明の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラー表示等の高発光効率、低駆動電圧、且つ、長寿命のディスプレイ装置を作成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明で用いられるアクセプター性化合物さらに詳細に説明する。
本発明で用いられるアクセプター性化合物の第１は、式（１）で表される、シアノ基を有する化合物である。
Ａｒ１（ＣＮ）ｎ      （１）
式（１）中、Ａｒ１は、置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基である。この芳香族基または縮合多環式炭化水素基の例は、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピレン環、トリフェニレン環、ペリレン環、テトラセン環、ペンタセン環、クリセン環、コロネン環、ピセン環に基づく基である。ｎは、１〜１０の整数である。
【００２６】
この芳香族基または縮合多環式炭化水素基における置換基は、芳香族基、縮合炭化水素基、ヘテロ環基、アルキル基、置換ボリル基、置換もしくは無置換のカルボニル基（ここで置換とは−ＣＯ−Ｒであり、無置換とは−ＣＯ−Ｈの意味である。ただし、Ｒは有機基である。）、置換もしくは無置換のカルボキシル基（ここで、置換とは−ＣＯ−ＯＲであり、無置換とは−ＣＯ−ＯＨの意味である。）または置換シリル基等である。
【００２７】
該置換基の好ましい例は、フェニル、ピリジル、シロール、メチル、ビス（トリメチルフェニル）ボリル、ベンゾイル、フェニルオキシカルボニルおよびトリフェニルシリルである。また、ベンゾ縮合などの縮合環基も好ましい。
【００２８】
本発明で用いられるアクセプター性化合物の第２は、式（２）で表される、シアノ基を有する化合物である。
Ａｒ２（ＣＮ）ｎ      （２）
式（２）中、Ａｒ２は、置換または無置換の窒素非含有芳香族複素環基である。この窒素非含有芳香族複素環基の例は、チオフェン環基、フラン環基、シロール環基等である。この窒素非含有芳香族複素環基における置換基の好ましい例は、前記と同じである。
【００２９】
本発明で用いられるアクセプター性化合物の第３は、式（３）で表される、シアノ基を有する化合物である。
Ａｒ３（ＣＮ）ｎ      （３）
式（３）中、Ａｒ３は、置換もしくは無置換の５個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環基である。この５個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環の例は、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、イミダゾール、チアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール等である。この５個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環基における置換基の好ましい例は、前記と同じである。
【００３０】
本発明で用いられるアクセプター性化合物の第４は、式（４）で表される、ジシアノメチレン基を有する化合物を正孔注入層に用いた有機ＥＬ素子である。
Ａｒ４（＝Ｃ（ＣＮ）２）ｎ      （４）
ここで、Ａｒ４は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、ｎは１〜５の整数である。この芳香族基または縮合多環式炭化水素基の例は、ベンゼン環基、ナフタレン環基、アントラセン環基等である。この芳香族基または縮合多環式炭化水素基における置換基の好ましい例は、前記と同じである。ｎの好ましい例は、１または２である。
【００３１】
本発明の正孔注入層に用いられる材料の例は以下の式（５）〜（１８）の化合物であるが、本発明はこれらの具体的な構造の開示によって限定されることはない。
【００３２】
2006114544.tif 000002
【００３３】
2006114544.tif 000003
【００３４】
2006114544.tif 000004
【００３５】
2006114544.tif 000005
【００３６】
2006114544.tif 000006
【００３７】
2006114544.tif 000007
【００３８】
2006114544.tif 000008
【００３９】
2006114544.tif 000009
【００４０】
2006114544.tif 000010
【００４１】
2006114544.tif 000011
【００４２】
2006114544.tif 000012
【００４３】
2006114544.tif 000013
【００４４】
2006114544.tif 000014
【００４５】
2006114544.tif 000015
【００４６】
本発明の正孔注入層に用いられる材料は既知の合成法を利用して合成することができる。例えば、シアノ化合物は対応するハライドから直接シアノ化する方法によって合成できる。また、ジシアノメチレン系化合物は、対応するキノンとマロノニトリルを、塩基の存在下、反応させることによって合成できる。
【００４７】
本発明の正孔注入層は、アクセプター性の材料からなっていることが特徴であり、有機ＥＬ素子の低電圧化、長寿命化などに寄与する。また、該アクセプター性材料は平面性が高い構造をとることができるために、電荷移動度が高くすることができ、結果として有機ＥＬ素子の光学干渉などによる発光色、発光の外部への取り出し効率または発光強度の角度依存性などの光学特性を最適化する上で有利である。
【００４８】
本発明の有機ＥＬ素子の構造は各種の態様があるが、基本的には陽極と陰極との間に少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、発光層を挟持した多層構造である。素子の具体的な構成の例は、（１）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（３）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、等である。
【００４９】
本発明の正孔注入層は、高い電荷注入性および電荷輸送性を持っているので、有機ＥＬ素子に有効に使用できる。本発明の有機ＥＬ素子は、該正孔注入層と正孔輸送層を組み合わせることにより、発光効率を高めたり、駆動電圧を低下させたり、寿命を長くすることもできる。
【００５０】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に使用できる発光材料または発光性ドーパントは、高分子学会編、高分子機能材料シリーズ“光機能材料”、共同出版(１９９１)、Ｐ２３６に記載されているような昼光蛍光材料、蛍光増白剤、レーザー色素、有機シンチレータ、各種の蛍光分析試薬等の発光材料、城戸淳二監修、“有機ＥＬ材料とディスプレイ”シーエムシー社出版（２００１）Ｐ１５５〜１５６に記載されているようなドーパント材料、同Ｐ１７０〜１７２に記載されているような３重項材料の発光材料等である。
【００５１】
他の発光材料または発光性ドーパントとして使用できる化合物は、多環芳香族化合物、ヘテロ芳香族化合物、有機金属錯体、色素、高分子系発光材料、クマリン誘導体、ボラン誘導体、オキサジン誘導体、スピロ環を有する化合物、オキサジアゾール誘導体、フルオレン誘導体等である。多環芳香族化合物の例は、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、コロネン誘導体、ルブレン誘導体等である。ヘテロ芳香族化合物の例は、ジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ピリジン誘導体、ピラン誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体、トリフェニルアミノ基を有するチオフェン誘導体、キナクリドン誘導体等である。有機金属錯体の例は、亜鉛、アルミニウム、ベリリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、イリジウム、白金等と、キノリノール誘導体、ベンゾキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、フェニルピリジン誘導体、フェニルベンゾイミダゾール誘導体、ピロール誘導体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等との錯体である。色素の例は、キサンテン誘導体、ポリメチン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、オキソベンズアントラセン誘導体、カルボスチリル誘導体、ペリレン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体等の色素が挙げられる。高分子系発光材料の例は、ポリパラフェニルビニレン誘導体、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体等である。
【００５２】
特に、発光性のドーパントとしては、スチリルアミン誘導体、ペリレン誘導体、ボラン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、イリジウム錯体または白金錯体が好ましい。ペリレン誘導体の例は、３，１０−ジ（２，６−ジメチルフェニル）ペリレン、３，１０−ジ（２，４，６−トリメチルフェニル）ペリレン、３，１０−ジフェニルペリレン、３，４−ジフェニルペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン、３，４，９，１０−テトラフェニルペリレン、３−（１’−ピレニル）−８，１１−ジ（ｔ−ブチル）ペリレン、３−（９’−アントリル）−８，１１−ジ（ｔ−ブチル）ペリレン、３，３’−ビス（８，１１−ジ（ｔ−ブチル）ペリレニル）等である。ボラン誘導体の例は、１，８−ジフェニル−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−フェニル−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、４−（９’−アントリル）ジメシチルボリルナフタレン、４−（１０’−フェニル−９’−アントリル）ジメシチルボリルナフタレン、９−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−（４’−ビフェニル）−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン、９−（４’−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル）−１０−（ジメシチルボリル）アントラセン等である。クマリン誘導体の例は、クマリン−６、クマリン−３３４等である。
【００５３】
ピラン誘導体の例は、下記のＤＣＭ、ＤＣＪＴＢ等である。
2006114544.tif 000016
【００５４】
イリジウム錯体の例は、下記のＩｒ（ｐｐｙ）３等である。
2006114544.tif 000017
【００５５】
白金錯体の例は、下記のＰｔＯＥＰ等である。
2006114544.tif 000018
【００５６】
ドーパントの使用量はドーパントによって異なり、そのドーパントの特性に合わせて決めれば良い。ドーパントの使用量の目安は発光材料全体の０．００１〜５０重量％であり、好ましくは０．１〜２０重量％である。
【００５７】
本発明の有機ＥＬ素子に使用される電子輸送材料および電子注入材料は、光導電材料において電子伝達化合物として使用できる化合物、有機ＥＬ素子の電子注入層および電子輸送層に使用できる化合物の中から任意に選択して用いることができる。
【００５８】
このような電子伝達化合物の例は、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノン誘導体、ジシアノメチレン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体、窒素含有へテロ環誘導体、ボラン誘導体等である。
【００５９】
電子伝達化合物の好ましい例は、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体またはフェナントロリン誘導体である。キノリノール系金属錯体の例は、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以下、ＡＬＱと略記する。）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ[ｈ]キノリン）ベリリウム、トリス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−（４−フェニルフェノール）アルミニウム等である。ピリジン誘導体の例は、２，５−ビス（６’−（２’，２”−ビピリジル）−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール（以下、ＰｙＰｙＳＰｙＰｙと略記する）、９，１０−ジ（２’，２”−ビピリジル）アントラセン、２，５−ジ（２’，２”−ビピリジル）チオフェン、２，５−ジ（３’，２”−ビピリジル）チオフェン、６’６”−ジ（２−ピリジル）２，２’：４’，３”：２”，２‘”−クアテルピリジン等である。フェナントロリン誘導体の例は、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、９，１０−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）アントラセン、２，６−ジ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ピリジン、１，３，５−トリ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ベンゼン、９，９’−ジフルオル−ビス（１，１０−フェナントロリン−５−イル）等である。
【００６０】
本発明の有機ＥＬ素子に使用される正孔輸送材料については、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物や、有機ＥＬ素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知のものの中から任意に選択して用いることができる。それらの例は、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体等である。カルバゾール誘導体の例は、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾール等である。トリアリールアミン誘導体の例は、芳香族第３級アミンを主鎖あるいは側鎖に持つポリマー、１，１−ビス(４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−４，４'−ジアミノビフェニル（以下、ＮＰＤと略記する。）、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、スターバーストアミン誘導体等である。好ましくは、可視領域に大きな吸収を持たないトリアリールアミン誘導体である。
【００６１】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法等の方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常２ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲である。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造等により異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度５０〜４００℃、真空度１０−６〜１０−３Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１５０〜＋３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することが好ましい。
【００６２】
本発明の有機ＥＬ素子は、前記のいずれの構造であっても、基板に支持されていることが好ましい。基板は機械的強度、熱安定性および透明性を有するものであればよく、ガラス、透明プラスチックフィルム等を用いることができる。陽極物質は４ｅＶより大きな仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を用いることができる。その例は、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（以下、ＩＴＯと略記する）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等である。
【００６３】
陰極物質は４ｅＶより小さな仕事関数の金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を使用できる。その例は、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、マグネシウム合金、アルミニウム合金等である。さらに、陰極と有機層の間に、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムなどの絶縁性界面層材料の非常に薄い膜を挿入することも可能である。例は、アルミニウム／弗化リチウム、アルミニウム／リチウム、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム等である。有機ＥＬ素子の発光を効率よく取り出すために、電極の少なくとも一方は光透過率を１０％以上にすることが望ましい。電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下にすることが好ましい。なお、膜厚は電極材料の性質にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜４００ｎｍの範囲に設定される。このような電極は、上述の電極物質を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
【００６４】
次に、本発明の正孔輸送層を用いて有機ＥＬ素子を作成する方法の一例として、前述の陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作成法について説明する。ＩＴＯ電極がパターニングされた基板上に、該アクセプター性材料の薄膜を蒸着法により形成させて正孔注入層を作製した後、この上に正孔輸送層の薄膜を形成させる。さらに、この上に発光材料のホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に同様に蒸着法により電子輸送層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法により形成させて陰極とすることにより、目的の有機ＥＬ素子が得られる。なお、上述の有機ＥＬ素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
【００６５】
このようにして得られた有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として印加すればよく、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、透明又は半透明の電極側（陽極又は陰極、および両方）より発光が観測できる。また、この有機ＥＬ素子は、交流電圧を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【実施例】
【００６６】
本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する。
イオン化ポテンシャル値の測定
大気圧下、ＡＣ−１（理研計器株式会社製）を用いて光電子分光法により測定した。尚、本機器は６．２ｅＶ未満のイオン化ポテンシャル値について定量的に測定することができ、それを越える場合には全て６．２ｅＶ以上と判断される。
【００６７】
［合成例１］  化合物（１３）11,11,12,12-テトラシアノアントラキノジメタンの合成
アントラキノン5.3ｇ、マロノニトリル4.6ｇ、ジクロロメタン160ｍｌをフラスコに入れて、窒素雰囲気下で４℃に冷却後、四塩化チタン25gおよびピリジン44mlを滴下した。室温で12時間攪拌し、純水、クロロホルムを加えて無機塩をろ別後、有機層を抽出した。有機層を乾燥後、エバポレータにより濃縮し、再結晶により精製して、11,11,12,12-テトラシアノアントラキノジメタン4.1ｇを得た。
1H-NMR：δ7.44(4H, m）、δ8.26(4H, m)
可視紫外極大吸収波長（アセトニトリル溶液）：281, 302, 341(nm)
【００６８】
［実施例１］
ＩＴＯを１５０ｎｍの厚さに蒸着した２５ｍｍ×７５ｍｍ×１.１ｍｍのガラス基板（東京三容真空（株）製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（真空機工（株）製）の基板ホルダーに固定し、化合物（１２）（イオン化ポテンシャル値６．２ｅＶ以上）を入れたモリブデン製蒸着用ボート、ＮＰＤを入れたモリブデン製蒸着用ボート、ＡＬＱを入れたモリブデン製蒸着用ボート、弗化リチウムを入れたモリブデン製蒸着用ボート、およびアルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。真空槽を１×１０−３Ｐａまで減圧し、化合物（１２）が入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚２０ｎｍになるように蒸着して正孔注入層を形成し、次いで、ＮＰＤ入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚３０ｎｍになるようにＮＰＤを蒸着して正孔輸送層を形成した。次に、ＡＬＱ入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚５０ｎｍになるようにＡＬＱを蒸着して電子輸送性発光層を形成した。以上の蒸着速度は０.１〜０.２ｎｍ／秒であった。その後、弗化リチウム入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚０.５ｎｍになるように０.００３〜０.０１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウム入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚１００ｎｍになるように０.２〜０.５ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着することにより、有機ＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、弗化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、約３．５Ｖの直流電圧を印加すると、約１０ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、発光が得られた。また、８０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は１２１時間の寿命特性を示した。
【００６９】
［比較例１］
実施例１で用いた化合物（１２）を用いないで、ＮＰＤの膜厚を５０ｎｍに替えた以外は、実施例１に準じた方法で有機ＥＬ素子を作成した。ＩＴＯ電極を陽極、弗化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、約３．５Ｖの直流電圧を印加すると、約３ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、発光が得られた。また、５０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は３０時間の寿命特性を示した。
【００７０】
［比較例２］
実施例１で用いた化合物（１２）を銅フタロシアニン（イオン化ポテンシャル値５．０ｅＶ）に代えた以外は、実施例１に準じた方法で有機ＥＬ素子を作成した。ＩＴＯ電極を陽極、弗化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、約５．６Ｖの直流電圧を印加すると、約３ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、発光が得られた。また、５０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は１００時間の寿命特性を示した。
【００７１】
［比較例３］
実施例１で用いた化合物（１２）をスターバーストアミンである下記式で示される化合物であるｍ−ＭＴＤＡＴＡ（イオン化ポテンシャル値５．１ｅＶ）に代えた以外は、実施例１に準じた方法で有機ＥＬ素子を作成した。ＩＴＯ電極を陽極、弗化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、約４．２Ｖの直流電圧を印加すると、約３ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、発光が得られた。また、５０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は８０時間の寿命特性を示した。
【００７２】
2006114544.tif 000019
【００７３】
［実施例２］
実施例１で用いた化合物（１２）を化合物（１３）（イオン化ポテンシャル値６．２ｅＶ以上）に代えた以外は、実施例１に準じた方法で有機ＥＬ素子を作成した。ＩＴＯ電極を陽極、弗化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、約３．５Ｖの直流電圧を印加すると、約３ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、発光が得られた。また、５０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は１３０時間の寿命特性を示した。