(57)【要約】  【課題】低駆動電圧でかつ長寿命の発光素子を提供すること。  【解決手段】発光層が発光材料と正孔輸送性の芳香族アミンを含み、また、電子輸送層が、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、かつ電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造からなる化合物を含有することを特徴とする発光素子。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層と電子輸送層が存在し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、発光層が発光材料と正孔輸送性の芳香族アミンを含み、また、電子輸送層が、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、かつ電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造からなる化合物を含有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
発光材料がホスト材料とドーパント材料からなることを特徴とする請求項１記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光色素や正孔輸送剤として有用な芳香族アミンを用いた発光素子であって、表示素子、フラットパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、電子写真機および光信号発生器などの分野に利用可能な発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が両極に挟まれた有機発光体内で再結合する際に発光するという有機薄膜発光素子の研究が、近年活発に行われている。この発光素子は、薄型でかつ低駆動電圧下での高輝度発光と、発光材料を選ぶことによる多色発光が特徴であり、注目を集めている。
【０００３】
この研究は、イーストマンコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって有機薄膜発光素子が高輝度に発光することが示されて以来、多くの研究機関が検討を行っている。コダック社の研究グループが提示した有機薄膜発光素子の代表的な構成は、ＩＴＯガラス基板上に正孔輸送性のジアミン化合物、発光層であるトリス（８−キノリノラート）アルミニウム（III）、そして陰極としてＭｇ：Ａｇ（合金）を順次設けたものであり、１０Ｖ程度の駆動電圧で１,０００ｃｄ／ｍ２の緑色発光が可能であった（非特許文献１参照）。
【０００４】
また、有機薄膜発光素子は、発光層に種々の蛍光材料を用いることにより、多様な発光色を得ることが可能であることから、ディスプレイなどへの実用化研究が盛んである。三原色の発光材料の中では緑色発光材料の研究が最も進んでおり、現在は赤色発光材料と青色発光材料において、特性向上を目指して鋭意研究がなされている。
【０００５】
有機薄膜発光素子における発光特性向上の方法としては、発光層内でおこなわれる電子と正孔の再結合を促進することが挙げられる。このためには素子内での電子、正孔各々の輸送能を上げ、かつ発光層内における正孔・電子のバランスを保つことが重要であり、これによって発光効率、駆動電圧、寿命などに代表される発光特性の向上が期待できる。
【０００６】
このような観点から、例えば発光層にキャリア移動を補完するアシストドーパントを用いた技術（特許文献１参照）が知られているが、電子輸送層に電子輸送能の低いトリス（８−キノリノラート）アルミニウム（III）が用いられており、駆動電圧が高く、十分な効果が得られない。一方、電子輸送能の高い電子輸送層として、オキサジアゾール誘導体（特許文献２参照）、シラシクロペンタジエン誘導体（特許文献３参照）、およびフェナントロリン誘導体（特許文献４参照）を用いる例が知られており、駆動電圧の低減効果は有するものの、寿命が短くなる傾向がある。これは、電子輸送能の高い電子輸送材料を用いると、発光層内における正孔・電子のバランスを保つことが困難なためであり、従来から知られている発光材料を発光層に用いるだけでは、低駆動電圧と長寿命の両立が実現できない。
【特許文献１】特開２００５−１０８７２６号公報
【特許文献２】特開平８−１９３０７５号公報
【特許文献３】特開平９−８７６１６号公報
【特許文献４】特開２００４−２８１３９０号公報
【非特許文献１】アプライド  フィジックス  レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）（米国）１９８７年、５１巻、１２号、９１３〜９１５頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、低駆動電圧でかつ長寿命の発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、陽極と陰極の間に少なくとも発光層と電子輸送層が存在し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、発光層が発光材料と正孔輸送性の芳香族アミンを含み、また、電子輸送層が、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、かつ電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造からなる化合物を含有することを特徴とする発光素子である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低駆動電圧、長寿命の発光素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明における発光素子の実施形態について例をあげて説明する。本発明の発光素子は、少なくとも陽極と陰極、およびそれら陽極と陰極との間に介在する発光素子材料を含む有機層とで構成されている。
【００１１】
本発明で用いられる陽極は、正孔を有機層に効率よく注入できる材料であれば特に限定されないが、比較的仕事関数の大きい材料を用いるのが好ましく、例えば、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）などの導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロールおよびポリアニリンなどの導電性ポリマーなどが挙げられる。これらの電極材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。
【００１２】
陽極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよく、発光素子の消費電力の点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、１００Ω／□以下の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常１００〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。
【００１３】
また、発光素子の機械的強度を保つために、発光素子を基板上に形成することが好ましい。基板は、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス基板が好適に用いられる。ガラス基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、０．５ｍｍ以上あれば十分である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、ＳｉＯ２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することもできる。さらに、陽極が安定に機能するのであれば、基板はガラスである必要はなく、例えば、プラスチック基板上に陽極を形成しても良い。ＩＴＯ膜形成方法は、電子線ビーム法、スパッタリング法および化学反応法など特に制限を受けるものではない。
【００１４】
本発明で用いられる陰極に用いられる材料は、電子を有機層に効率良く注入できる物質であれば特に限定されないが、一般に白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウムおよびマグネシウムならびにこれらの合金などが挙げられる。電子注入効率をあげて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は、一般に大気中で不安定であることが多いため、有機層に微量のリチウムやマグネシウムをドーピングまたは積層（真空蒸着の膜厚計表示で１ｎｍ以下）して安定性の高い電極を得る方法が好ましい例として挙げることができる。また、フッ化リチウムのような無機塩の使用も可能である。更に、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、シリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などの有機高分子化合物を積層することが、好ましい例として挙げられる。これらの電極の作製法は、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。
【００１５】
本発明の発光素子を構成する有機層は、発光素子材料からなる少なくとも発光層と電子輸送層から構成される。有機層の構成例は、発光層と電子輸送層からなる構成の他に、正孔輸送層／発光層／電子輸送層などの積層構成が挙げられる。また、上記各層は、それぞれ単一層、複数層のいずれでもよい。正孔輸送層および電子輸送層が複数層を有する場合、電極に接する側の層をそれぞれ正孔注入層および電子注入層と呼ぶことがあるが、以下の説明では正孔注入材料は正孔輸送材料に、電子注入材料は電子輸送材料にそれぞれ含まれる。
【００１６】
正孔輸送層は、正孔輸送材料の一種または二種以上を積層または混合する方法、もしくは、正孔輸送材料と高分子結着剤の混合物を用いる方法により形成される。また、正孔輸送材料に塩化鉄（III）のような無機塩を添加して正孔輸送層を形成してもよい。正孔輸送材料は、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されない。例えば、４，４’−ビス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、ビス（Ｎ−アリルカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましい。
【００１７】
本発明において、発光層は発光材料と正孔輸送性を有する芳香族アミンにより形成される。正孔輸送性を有する芳香族アミンを発光材料と共に用いることで、発光層内の正孔輸送能を発光材料単独の場合よりも向上させることができる。その結果、高い電子輸送能を有する電子輸送材料からなる電子輸送層と組み合わせることで、発光層内の正孔、電子のバランスを保つことができ、長寿命発光が可能となる。また、そのバランスが、高い正孔・電子輸送能を維持したまま実現されることから、低駆動電圧と長寿命の両立が可能となる。
【００１８】
発光材料は単一の材料でも複数の材料（ホスト材料、ドーパント材料）の混合物であってもよいが、効率、色純度、寿命の観点から膜形成、正孔・電子輸送、発光の機能を分離できるホスト材料とドーパント材料との混合物の方が好ましい。すなわち、本発明の発光素子では、ホスト材料、ドーパント材料のいずれか一種類のみが発光してもよいし、ホスト材料とドーパント材料がともに発光しても良い。ホスト材料、ドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料は発光層の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれでもよい。ドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、ホスト材料に対して２０重量％以下で用いることが好ましく、さらに好ましくは１０重量％以下である。ドーパント材料のドーピング方法は、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着しても良い。
【００１９】
さらに、発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、各層の発光材料はホスト材料とドーパント材料との混合物、ホスト材料単独、のいずれでもよい。
【００２０】
単一の発光材料もしくはホスト材料は、高い発光能を有するとともに、正孔輸送層あるいは直接陽極から受けとった正孔と、電子輸送層から受け取った電子を効率よく再結合させることが必要である。
【００２１】
このような条件を満たす材料として、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、ペリレン、クリセンなどの縮合環誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（III）を始めとする金属キレート化オキシノイド化合物、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、クマリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ピロロピロール誘導体、シロール誘導体、ペリノン誘導体、カルバゾール誘導体ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などがあげられる。
【００２２】
またドーパント材料を含む場合、発光材料に添加するドーパント材料は、量子収率が高く、しかも濃度消光を起こしにくいことが望ましい。さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。
【００２３】
このような条件を満たす物質として、従来から蛍光材料として知られているナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、フルオレン、インデンなどのアリール環を有する化合物やその誘導体、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、９−シラフルオレン、９，９’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどのヘテロアリール環を有する化合物やその誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、アミノスチリル誘導体、芳香族アセチレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、クマリン誘導体、ピロメテン誘導体およびその金属錯体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体および４，４’−ビス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルに代表される芳香族アミン誘導体などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
また、ドーパント材料としては上記蛍光材料だけでなく、燐光性材料も好ましく用いられる。具体的には、ポルフィリン白金錯体やトリス（２−フェニルピリジル）イリジウム錯体、トリス｛２−（２−チオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、トリス｛２−（２−ベンゾチオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、トリス（２−フェニルベンゾチアゾール）イリジウム錯体、トリス（２−フェニルベンゾオキサゾール）イリジウム錯体、トリスベンゾキノリンイリジウム錯体、ビス（２−フェニルピリジル）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス｛２−（２−チオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、ビス｛２−（２−ベンゾチオフェニル）ピリジル｝（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス（２−フェニルベンゾチアゾール）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス（２−フェニルベンゾオキサゾール）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビスベンゾキノリン（アセチルアセトナート）イリジウム錯体などがあげられる。
【００２５】
本発明で用いる芳香族アミンは発光層内の正孔輸送性を向上させることを目的として用いるものであり、正孔輸送性に優れ、発光材料との相互作用が小さいものから選ばれる。芳香族アミンの正孔輸送性の指標としてイオン化ポテンシャルがあるが、なかでも本発明では、芳香族アミンのイオン化ポテンシャルが発光材料のイオン化ポテンシャルよりも小さい芳香族アミンを用いることが好ましい。発光材料がホストおよびドーパントからなる場合には、芳香族アミンのイオン化ポテンシャルはキャリア輸送を担うホスト材料のイオン化ポテンシャルよりも小さいことが好ましい。
【００２６】
イオン化ポテンシャルの絶対値は測定条件等により異なるが、本発明においては次のようにして得られた値を用いた。各材料の薄膜をＩＴＯガラス基板上に真空蒸着で作製し、大気雰囲気型紫外線光電子分析装置（ＡＣ−１、理研計器（株）製）によりイオン化ポテンシャルを測定した。
【００２７】
本発明で用いる芳香族アミンは、発光材料の発光能力に影響を及ぼさない程度に添加する。具体的には、単一の発光材料もしくはホスト材料に対して、５０重量％以下であることが好ましく、更に好ましくは２５重量％以下である。芳香族アミンの添加方法は上述の発光材料におけるドーパント材料と同様である。また、発光層が複数層からなる場合には、芳香族アミンは発光層の正孔輸送性を向上させるためのものであるから、少なくとも一層に含まれていればよい。
【００２８】
このような芳香族アミンの例として、４，４’−ビス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体などが挙げられるが、組み合わせる発光材料により相互作用の小さい適切な誘導体が選択される。また、本発明の芳香族アミンは可視光領域に蛍光を有する場合があり、その場合には発光材料と共に発光に寄与してもよい。
【００２９】
本発明における電子輸送層は、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、かつ電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造からなる化合物を含有する。
【００３０】
本発明における電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。窒素原子が高い電子陰性度を有することから、該多重結合は電子受容的な性質を有する。それゆえ、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環は、高い電子親和性を有し、電子輸送能に優れ、電子輸送層に用いることで発光素子の駆動電圧を低減できる。電子受容性窒素を含むヘテロアリール環としては、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、キノキサリン環、ナフチリジン環、ピリミドピリミジン環、ベンゾキノリン環、フェナントロリン環、イミダゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンズイミダゾール環、フェナンスロイミダゾール環などが挙げられる。
これらのヘテロアリール環を有する化合物としては、例えば、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンやターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、キノキサリン誘導体およびナフチリジン誘導体などが好ましい化合物として挙げられる。中でも、トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼンなどのベンズイミダゾール誘導体、１，３−ビス［（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなどのオキサジアゾール誘導体、Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソクプロインや１，３−ビス（１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどのフェナントロリン誘導体、２，２’−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレンなどのベンゾキノリン誘導体、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などのビピリジン誘導体、１，３−ビス（４’−（２，２’：６’２”−ターピリジニル））ベンゼンなどのターピリジン誘導体、ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなどのナフチリジン誘導体が、電子輸送能の点から好ましく用いられる。
【００３１】
上記電子輸送材料は単独でも用いられるが、上記電子輸送材料の２種以上を混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種以上を上記の電子輸送材料に混合して用いても構わない。また、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属と混合して用いることも可能である。電子輸送層のイオン化ポテンシャルは、特に限定されないが、好ましくは５．８ｅＶ以上８．０ｅＶ以下であり、より好ましくは６．０ｅＶ以上７．５ｅＶ以下である。
【００３２】
発光素子を構成する上記各層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティング法など特に限定されないが、通常は、素子特性の点から抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好ましい。
【００３３】
層の厚みは、発光素子材料の抵抗値にもよるので限定することはできないが、１〜１０００ｎｍの間から選ばれる。発光層、電子輸送層、正孔輸送層の膜厚はそれぞれ、好ましくは１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【００３４】
本発明の発光素子は、電気エネルギーを光に変換できる機能を有する。ここで電気エネルギーとしては主に直流電流が使用されるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力や寿命を考慮すると、できるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるよう選ばれるべきである。
【００３５】
本発明の発光素子は、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式で表示するディスプレイとして好適に用いられる。
【００３６】
マトリクス方式とは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置され、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法は、線順次駆動方法やアクティブマトリクスのどちらでもよい。線順次駆動はその構造が簡単であるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリクスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【００３７】
本発明におけるセグメント方式とは、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、このパターンの配置によって決められた領域を発光させる方式である。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【００３８】
本発明の発光素子は、各種機器等のバックライトとしても好ましく用いられる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が検討されているパソコン用途のバックライトに本発明の発光素子は好ましく用いられ、従来のものより薄型で軽量なバックライトを提供できる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
ＩＴＯ透明導電膜を１５０ｎｍ堆積させたガラス基板（ジオマテック（株）製、１１Ω／□、スパッタ品）を３８×４６ｍｍに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入材料として、銅フタロシアニンを１０ｎｍ、正孔輸送材料として、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルを５０ｎｍ蒸着した。次に、発光材料に、ホスト材料として化合物（Ｈ−１、イオン化ポテンシャル：５．５ｅＶ）を、ドーパント材料として化合物（Ｄ−１）をドープ濃度が２％になるように、また、添加する芳香族アミンとして化合物（Ａ−１、イオン化ポテンシャル５．４ｅＶ）をドープ濃度が１０％になるようにして４０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子輸送材料として化合物（Ｅ−１）を３５ｎｍの厚さに積層した。次に、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを１０００ｎｍ蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧４．８Ｖ、発光効率３．２ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は３００時間であった。
【００４１】
【化１】
2008071993.tif 000002
【００４２】
実施例２
添加する芳香族アミンとして化合物（Ａ−２、イオン化ポテンシャル５．３ｅＶ）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧４．７Ｖ、発光効率３．４ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は３２０時間であった。
【００４３】
【化２】
2008071993.tif 000003
【００４４】
実施例３
添加する芳香族アミンとして化合物（Ａ−３、イオン化ポテンシャル５．２ｅＶ）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧４．５Ｖ、発光効率３．３ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は２９０時間であった。
【００４５】
【化３】
2008071993.tif 000004
【００４６】
実施例４
ドーパント材料として化合物（Ｄ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧４．８Ｖ、発光効率３．３ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は３５０時間であった。
【００４７】
【化４】
2008071993.tif 000005
【００４８】
実施例５
電子輸送材料として（Ｅ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧４．６Ｖ、発光効率３．１ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は３３０時間であった。
【００４９】
【化５】
2008071993.tif 000006
【００５０】
実施例６
ドーパント材料として（Ｅ−３）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧４．５Ｖ、発光効率３．３ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は３５０時間であった。
【００５１】
【化６】
2008071993.tif 000007
【００５２】
実施例７
ドーパント材料として（Ｅ−４）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧４．８Ｖ、発光効率３．４ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は３４０時間であった。
【００５３】
【化７】
2008071993.tif 000008
【００５４】
実施例８
ドーパント材料として（Ｅ−５）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧４．７Ｖ、発光効率３．１ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は３４０時間であった。
【００５５】
【化８】
2008071993.tif 000009
【００５６】
比較例１
添加する芳香族アミンを用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧５Ｖ、発光効率３ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は２００時間であった。
【００５７】
比較例２
添加する芳香族アミンを用いなかったこと以外は、実施例４と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧５．２Ｖ、発光効率３．２ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は２２０時間であった。
【００５８】
比較例３
電子輸送材料として（Ｅ−６）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧６．４Ｖ、発光効率３．２ｃｄ／Ａの高効率青色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は５００時間であった。
【００５９】
【化９】
2008071993.tif 000010
【００６０】
実施例９
ホスト材料として化合物（Ｈ−２、イオン化ポテンシャル５．８ｅＶ）を、ドーパント材料として（Ｄ−３）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧５．５Ｖ、発光効率１０．５ｃｄ／Ａの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は３５０時間であった。
【００６１】
【化１０】
2008071993.tif 000011
【００６２】
比較例４
添加する芳香族アミンを用いなかったこと以外は、実施例９と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧６Ｖ、発光効率１０ｃｄ／Ａの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は２００時間であった。
【００６３】
比較例５
電子輸送材料として（Ｅ−６）を用いた以外は、実施例９と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧７．２Ｖ、発光効率９ｃｄ／Ａの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は６００時間であった。
【００６４】
実施例１０
ドーパント材料として（Ｄ−４）を用いた以外は、実施例９と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧６．３Ｖ、発光効率５．２ｃｄ／Ａの高効率赤色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は１３００時間であった。
【００６５】
【化１１】
2008071993.tif 000012
【００６６】
比較例６
添加する芳香族アミンを用いなかったこと以外は、実施例１０と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧８Ｖ、発光効率５ｃｄ／Ａの高効率赤色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は７００時間であった。
【００６７】
比較例７
電子輸送材料として（Ｅ−６）を用いた以外は、実施例１０と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、駆動電圧１０Ｖ、発光効率４．４ｃｄ／Ａの高効率赤色発光が得られた。この発光素子を４０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は１５００時間であった。