(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物を含む層を少なくとも有する有機発光素子において、前記有機化合物からなる層のうち少なくとも一層が、下記一般式［１］で示されるチアジアゾールあるいは一般式［１］で示されるチアジアゾールの類縁複素環骨格が縮環したベンゾイミダゾールを少なくとも一種類含有することを特徴とする有機発光素子。なお、［１］で表されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したベンゾイミダゾールは、一般式［２］との互変異性体として存在する。
【外１】
0004620916.tif 000016
（式中、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、およびＸ５は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ１はイオウ原子、スルホンからなる群より選ばれた基である。）
【請求項２】
陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物を含む層を少なくとも有する有機発光素子において、前記有機化合物からなる層のうち少なくとも一層が下記一般式［３］で示されるチアジアゾールあるいは一般式［３］で示されるチアジアゾールの類縁複素環が縮環したアザベンゾイミダゾール化合物を少なくとも一種類含有することを特徴とする有機発光素子。なお、［３］で表されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物は、一般式［４］との互変異性体として存在する。
【外２】
0004620916.tif 000017
（式中、Ｘ７、Ｘ８、およびＸ９は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ６はイオウ原子、スルホンからなる群より選ばれた基である。
【請求項３】
陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物を含む層を少なくとも有する有機発光素子において、前記有機化合物からなる層のうち少なくとも一層が下記一般式［５］で示されるチアジアゾールあるいは一般式［５］で示されるチアジアゾールの類縁複素環が縮環したアザベンゾイミダゾール化合物を少なくとも一種類含有することを特徴とする有機発光素子。なお、［５］で表されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物は、一般式［６］との互変異性体として存在する。
【外３】
0004620916.tif 000018
（式中、Ｘ１１、Ｘ１２およびＸ１３は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ１０はイオウ原子、スルホンからなる群より選ばれた基である。
【請求項４】
前記式［１］−［６］中、Ｘ１、Ｘ６、Ｘ１０がイオウ原子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記式［１］−［６］中、Ｘ１、Ｘ６、Ｘ１０がスルホンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機発光素子に関し、詳しくは有機化合物からなる薄膜に電界を印加することにより光を放出する素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機発光素子は、陽極と陰極間に蛍光性有機化合物を含む薄膜を挟持させて、各電極から電子およびホール（正孔）を注入することにより、蛍光性化合物の励起子を生成させ、この励起子が基底状態にもどる際に放射される光を利用する素子である。
【０００３】
１９８７年コダック社の研究（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３（１９８７））では、陽極にＩＴＯ、陰極にマグネシウム銀の合金をそれぞれ用い、電子輸送材料および発光材料としてアルミニウムキノリノール錯体を用いホール輸送材料にトリフェニルアミン誘導体を用いた機能分離型２層構成の素子で、１０Ｖ程度の印加電圧において１０００ｃｄ／ｍ２程度の発光が報告されている。関連の特許としては，米国特許４、５３９、５０７号，米国特許４，７２０，４３２，米国特許４，８８５，２１１号等が挙げられる。
【０００４】
また、蛍光性有機化合物の種類を変えることにより、紫外から赤外までの発光が可能であり、最近では様々な化合物の研究が活発に行われている。例えば、米国特許５，１５１，６２９号，米国特許５，４０９，７８３号，米国特許５，３８２，４７７号，特開平２−２４７２７８号公報，特開平３−２５５１９０号公報，特開平５−２０２３５６号公報，特開平９−２０２８７８号公報，特開平９−２２７５７６号公報等に記載されている。
【０００５】
さらに、上記のような低分子材料を用いた有機発光素子の他にも、共役系高分子を用いた有機発光素子が、ケンブリッジ大学のグループ（Ｎａｔｕｒｅ，３４７，５３９（１９９０））により報告されている。この報告ではポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）を塗工系で成膜することにより、単層で発光を確認している。共役系高分子を用いた有機発光素子の関連特許としては、米国特許５，２４７，１９０号、米国特許５，５１４，８７８号、米国特許５，６７２，６７８号、特開平４−１４５１９２号公報、特開平５−２４７４６０号公報等が挙げられる。
【０００６】
このように有機発光素子における最近の進歩は著しく、その特徴は低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能であることから、広汎な用途への可能性を示唆している。
【０００７】
しかしながら、現状では更なる高輝度の光出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気などによる劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さらにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合の色純度の良い青、緑、赤の発光が必要となるが、この問題に関してもまだ十分に解決されていない。
【０００８】
電子輸送層や発光層などに用いる蛍光性有機化合物として、複素環を有する化合物が数多く研究されている。例えば、ピロール化合物、チオフェン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアジアゾール化合物、イミダゾール化合物などが挙げられる。これらの中で比較的に多くの報告例があるオキサゾール化合物については、例えば、特開平５−２１４３３５号公報、特開平９−１８８８７６号公報、特開平１１−３４５６８６号公報などが挙げられ、チアジアゾール化合物については、例えば特開平５−２２２３６１号公報などが、イミダゾール化合物については、例えば特開２０００−９５７６６号公報などが挙げられるが、発光波長に多様性があり種々の発光色相を呈し、十分に満足できる発光輝度や耐久性、発光波長を有する有機発光素子は得られていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、極めて高効率で高輝度、高寿命の光出力を有する有機発光素子を提供することにある。また、発光波長に多様性があり種々の発光色相を呈する有機発光素子を提供する事にある。さらには製造が容易でかつ比較的安価に作成可能な有機発光素子を提供する事にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物からなる層を少なくとも有する有機発光素子において、前記有機化合物からなる層において少なくとも一層が、下記一般式［１］および［２］、［３］および［４］、［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したベンゾイミダゾール化合物を含有することにより、発光波長に多様性があり、種々の発光色相を呈する、より高効率で高輝度の光出力を有する有機発光素子を作成することが可能となる。
【００１１】
【外４】
0004620916.tif 000002
【００１２】
式［１］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したベンゾイミダゾール化合物中、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、およびＸ５は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、イミノ基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ１イオウ原子、スルホンからなる群より選ばれた基である。なお、［１］で表されるチアジアゾールあるいは［１］で表されるチアジアゾールの類縁複素環が縮環したベンゾイミダゾールは、一般式［２］との互変異性体として存在する。
【００１３】
【外５】
0004620916.tif 000003
【００１４】
式［３］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したアザベンゾイミダゾール化合物中、Ｘ７、Ｘ８、およびＸ９は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、イミノ基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ６はイオウ原子、スルホンからなる群より選ばれた基である。なお、［３］で表されるチアジアゾールあるいは［３］で表されるチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物は、一般式［４］との互変異性体として存在する。
【００１５】
【外６】
0004620916.tif 000004
【００１６】
式［５］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したアザベンゾイミダゾール化合物中、Ｘ１１、Ｘ１２およびＸ１３は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ１０はイオウ原子、スルホンからなる群より選ばれた基である。なお、［５］で表されるチアジアゾールあるいは［５］で表されるチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物は、一般式［６］との互変異性体として存在する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の有機発光素子は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物からなる層を少なくとも有し前記有機化合物からなる層において少なくとも一層が、下記一般式［１］および［２］、［３］および［４］、［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする。
【００１８】
式［１］および［２］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したベンゾイミダゾール化合物中、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、およびＸ５は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、イミノ基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ１はイオウ原子、スルホキシド、スルホン、酸素原子、セレン原子からなる群より選ばれた基である。また式［３］および［４］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したアザベンゾイミダゾール化合物中、Ｘ７、Ｘ８、およびＸ９は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、イミノ基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ６はイオウ原子、スルホキシド、スルホン、酸素原子、セレン原子からなる群より選ばれた基である。また式［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したアザベンゾイミダゾール化合物中、Ｘ１１、Ｘ１２およびＸ１３は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ１０はイオウ原子、スルホキシド、スルホン、酸素原子、セレン原子からなる群より選ばれた基である。
【００１９】
置換のシリル基としては、ジメチルシリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基、ter−ブチルジメチルシリル基、ter−ブチルジフェニルシリル基等が挙げられる。
【００２０】
置換あるいは未置換のアルキル基、アラルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、ter-ブチル基、オクチル基、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
【００２１】
置換あるいは無置換のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基（２−プロペニル基）、１−プロペニル基、iso−プロペニル基、２−ブテニル基等が挙げられる。
【００２２】
置換あるいは未置換のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、２−エチル−オクチルオキシ基、フェノキシ基、４−ブチルフェノキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。
【００２３】
置換あるいは未置換のアリール基としては、フェニル基、４−リチウムオキシフェニル基、４−カリウムオキシフェニル基、４−セシウムオキシフェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、３−クロロフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、トリフェニルアミノ基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、ピレニル基、フェロセニル基等が挙げられる。
【００２４】
置換または無置換のアミノ基としては、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ベンジルアミノ基、メチルベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基、フェニルトリルアミノ基、ジトリルアミノ基等が挙げられる。
【００２５】
置換あるいは無置換のアゾメチン基としては、メチルイミノ基、エチルイミノ基、フェニルイミノ基、（４−ジメチルアミノフェニル）イミノ基、（４−シアノフェニル）イミノ基、（４−フルオロフェニル）イミノ基、２−ピリジルイミノ基、９−アントラニルイミノ基、１−ピレニルイミノ基等が挙げられる。
【００２６】
置換または無置換のカルボニル基としては、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、メタクリロイル基、ベンゾイル基、ナフトイル基、アントライル基、トルオイル基等が挙げられる。
【００２７】
置換あるいは未置換のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、２−エチル−オクチルオキシ基、フェノキシ基、４−ブチルフェノキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００２８】
置換あるいは無置換のエーテル基としては、メトキシメチル基、メトキシジメチルメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、フェノキシメチル基等があげられる。
【００２９】
置換あるいは未置換の複素環基としては、ピリジル基、ビピリジル基、メチルピリジル基、チエニル基、ターチエニル基、プロピルチエニル基、フリル基、キノリル基、カルバゾリル基、N-エチルカルバゾリル基等が挙げられる。
【００３０】
また、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７〜Ｘ９、Ｘ１１〜Ｘ１３が有しても良い置換基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、ter-ブチル基、オクチル基、ベンジル基、フェネチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、２−エチル−オクチルオキシ基、フェノキシ基、４−ブチルフェノキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、３−クロロフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、トリフェニルアミノ基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基等のアリール基、ピリジル基、ビピリジル基、メチルピリジル基、チエニル基、ターチエニル基、プロピルチエニル基、フリル基、キノリル基、カルバゾリル基、N-エチルカルバゾリル基等の複素環基が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００３１】
次に一般式［１］および［２］、［３］および［４］、［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物についてその代表例を挙げる。ただし、これらの化合物に限定されるものではない。
【００３２】
尚、化合物Ｎｏ．におけるａ〜ｅは、以下を意味する。
【００３３】
ａ：Ｘ＝Ｓ
ｂ：Ｘ＝ＳＯ
ｃ：Ｘ＝ＳＯ2
ｄ：Ｘ＝Ｓｅ
ｅ：Ｘ＝Ｏ
【外７】
0004620916.tif 000005
【００３４】
以下の化合物については、互変異性体の表記を省略する。
【００３５】
【外８】
0004620916.tif 000006
【００３６】
【外９】
0004620916.tif 000007
【００３７】
【外１０】
0004620916.tif 000008
【００３８】
本発明の有機発光素子においては、上述の様な一般式［１］および［２］、［３］および［４］、［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したベンゾイミダゾール化合物のうち少なくとも一種類を真空蒸着法や溶液塗布法により陽極及び陰極の間に形成する。その有機層の厚みは１０μｍより薄く、好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．０５〜０．５μｍの厚みに薄膜化することが好ましい。またこれまで知られている発光性化合物、発光層マトリックス化合物と一緒に使用することができる。
【００３９】
以下に、図面に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００４０】
図１は本発明の有機発光素子の一例を示す断面図である。図１は基板上に陽極２、発光層３及び陰極４を順次設けた構成のものである。ここで使用する発光素子はそれ自体でホール輸送能、エレクトロン輸送能及び発光性の性能を単一で有している場合や、それぞれの特性を有する化合物を混ぜて使う場合に有用である。
【００４１】
図２は本発明の有機発光素子における他の例を示す断面図である。図２は基板１上に陽極２、ホール輸送層５、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光物質はホール輸送性かあるいは電子輸送性のいずれかあるいは両方の機能を有している材料をそれぞれの層に用い、発光性の無い単なるホール輸送物質あるいは電子輸送物質と組み合わせて用いる場合に有用である。また、この場合発光層３はホール輸送層５あるいは電子輸送層６のかから成る。
【００４２】
図３は本発明の有機発光素子における他の例を示す断面図である。図３は基板１上に陽極２、ホール輸送層５、発光層３，電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。これはキャリヤ輸送と発光の機能を分離したものであり、ホール輸送性、電子輸送性、発光性の各特性を有した化合物と適時組み合わせて用いられ極めて材料選択の自由度が増すとともに、発光波長を異にする種々の化合物が使用できるため、発光色相の多様化が可能になる。さらに、中央の発光層に各キャリヤあるいは励起子を有効に閉じこめて発光効率の向上を図ることも可能になる。
【００４３】
ただし、図１〜３はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明の化合物を用いた有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける。ホール輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる２層から構成されるなど多様な層構成をとることができる。
【００４４】
本発明に用いられる一般式［１］−「６」で示される化合物は、従来の化合物に比べいずれも極めて発光性、電子注入性、電子輸送性の優れた化合物であり、図１〜図３のいずれの形態でも使用することができる。
【００４５】
特に、本発明の一般式［１］および［２］、［３］および［４］、［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物を用いた有機層は、発光層として有用であり、電子輸送層としても有用である。
【００４６】
本発明においては、発光層、電子輸送構成成分として前記一般式［１］および［２］、［３］および［４］、［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物を用いるものであるが、必要に応じてこれまで知られているホール輸送性化合物、発光性化合物、発光層マトリックス化合物、電子輸送性化合物、電荷輸送性ポリマー材料、発光性ポリマー材料（例えば表１〜６に示される化合物等）を必要に応じて一緒に使用することもできる。但し、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００４７】
【外１１】
0004620916.tif 000009
【００４８】
【外１２】
0004620916.tif 000010
【００４９】
【外１３】
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【００５０】
【外１４】
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【００５１】
【外１５】
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【００５２】
【外１６】
0004620916.tif 000014
【００５３】
本発明の有機発光素子において、一般式［１］および［２］、［３］および［４］、［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したイミダゾール化合物を含有する層およびその他の有機化合物からなる層は、一般には真空蒸着法あるいは、適当な溶媒に溶解させて塗布法により薄膜を形成する。特に塗布法で成膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
【００５４】
上記結着樹脂としては広範囲な結着性樹脂より選択でき、たとえばポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独または共重合体ポリマーとして１種または２種以上混合してもよい。
【００５５】
陽極材料としては仕事関数がなるべく大きなものがよく、例えば、金、白金、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム等の金属単体あるいはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫インジウム（ＩＴＯ），酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は単独で用いてもよく、複数併用することもできる。
【００５６】
一方、陰極材料としては仕事関数の小さなものがよく、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀、鉛、錫、クロム等の金属単体あるいは複数の合金として用いることができる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化の利用も可能である。また、陰極は一層構成でもよく、多層構成をとることもできる。
【００５７】
本発明で用いる基板としては、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等の透明性基板が用いられる。また、基板にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜などを用いて発色光をコントロールする事も可能である。
【００５８】
なお、作成した素子に対して、酸素や水分等との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッソ樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜さらには、光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属などをカバーし、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。
【００５９】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６０】
［実施例１］
ガラス基板上に酸化錫インジウム（ＩＴＯ）をスパッタ法にて１２０nmの膜厚で成膜したものを透明導電性支持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、ＩＰＡで煮沸洗浄、乾燥をした。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使用した。
【００６１】
正孔輸送材料として、N,N'-ジフェニル- N,N'-m-トリル-4,4'-ジアミノ-1,1'-ビフェニル（以下ＴＰＤ）濃度が０．５ｗｔ％となるように調整した。この溶液を上記のＩＴＯ電極上に滴下し、最初に５００ＲＰＭの回転で１０秒、次に１０００ＲＰＭの回転で１分間スピンコートを行い膜形成した。この後１０分間、８０℃の真空オーブンで乾燥し、薄膜中の溶剤を完全に除去した。形成されたＴＰＤ膜の厚みは５０ｎｍであった。
【００６２】
次に、ＴＰＤ膜の上に発光層のホスト材料としてトリス（8-キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、更にドーパントとして前記例示化合物No.1aを共蒸着して２０ｎｍの発光層を設けた。製膜速度はホストが０．３nm/sec、ドーパントが０．１nm/secになるよう調整しながら共蒸着を行った。
【００６３】
更に電子輸送層としてＡｌｑ３を真空蒸着法にて４０nmの膜厚に形成した。これら有機層の蒸着時の真空度は４．０×１０―４ Pa、成膜速度は０．３nm/secの条件であった。
【００６４】
次に、アルミニウム−リチウム合金（リチウム濃度１原子％）からなる蒸着材料を用いて、先ほどの有機層の上に、真空蒸着法により厚さ１０nmの金属層膜を形成し、更に真空蒸着法により厚さ１５０nmのアルミニウム膜を設け、アルミニウム−リチウム合金膜を電子注入電極とする図３に示す構造の有機発光素子を作成した。蒸着時の真空度は４．０×１０―４Pa、成膜速度は  １．０〜１．２nm/secの条件で成膜した。
【００６５】
得られた有機ＥＬ素子は、水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ、アクリル樹脂系接着材で封止した。
【００６６】
得られた素子の発光スペクトルは、５８０nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで１６０cd/m2、１２Ｖで輝度３００cd/m2であった。
【００６７】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１３０cd/m2から１００時間後１１５cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００６８】
［実施例２］
実施例１と同様にして洗浄済みＩＴＯ電極上に、厚さ５０nmのＴＰＤ膜を設けた。
【００６９】
次に、ＴＰＤ膜の上に発光層として前記例示化合物No.1aを真空蒸着法にて２０ｎｍの膜厚に形成し、更に電子輸送層としてＡｌｑ３を真空蒸着法にて４０nmの膜厚に形成した。これら有機層蒸着時の真空度は４．０×１０―４ Pa、成膜速度は０．３nm/secの条件であった。
【００７０】
以下、実施例１と同様にして、厚さ１０nmのアルミニウム−リチウム合金膜および厚さ１５０nmのアルミニウム膜を設け、更に保護用ガラス板で封止した有機発光素子を作成した。
【００７１】
得られた素子の発光スペクトルは、５６０nmにピークを持つ黄色で、輝度は９Ｖで１４０cd/m2、輝度は１２Ｖで２９０cd/m2であった。
【００７２】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１１５cd/m2から１００時間後１００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００７３】
［実施例３］
例示化合物No.1cを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５９０nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで１７０cd/m2、１２Ｖで輝度３２０cd/m2であった。
【００７４】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１４０cd/m2から１００時間後１２０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００７５】
［実施例４］
例示化合物No.2cを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５９０nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで１８０cd/m2、１２Ｖで輝度３３０cd/m2であった。
【００７６】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１４５cd/m2から１００時間後１３０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００７７】
［実施例５］
例示化合物No.5cを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５７０nmにピークを持つ黄色で、輝度は９Ｖで４００cd/m2、１２Ｖで輝度７００cd/m2であった。
【００７８】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度３６０cd/m2から１００時間後３２０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００７９】
［実施例６］
例示化合物No.6cを用いて、発光層のホスト材料としてカルバゾールビフェニル（以下ＣＢＰ）を用いた以外は実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、４６０nmにピークを持つ青色で、輝度は９Ｖで２２００cd/m2、１２Ｖで輝度４０００cd/m2であった。
【００８０】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１２００cd/m2から１００時間後１１００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００８１】
［実施例７］
例示化合物No.11cを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５８０nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで１９０cd/m2、１２Ｖで輝度３５０cd/m2であった。
【００８２】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１６０cd/m2から１００時間後１４０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００８３】
［実施例８］
例示化合物No.16cを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５４０nmにピークを持つ緑色で、輝度は９Ｖで１５００cd/m2、１２Ｖで輝度２７００cd/m2であった。
【００８４】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１０００cd/m2から１００時間後９５０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００８５】
［実施例９］
例示化合物No.17aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５９０nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで２３０cd/m2、１２Ｖで輝度３８０cd/m2であった。
【００８６】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度２００cd/m2から１００時間後１８０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００８７】
［実施例１０］
例示化合物No.17cを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、６００nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで２６０cd/m2、１２Ｖで輝度４１０cd/m2であった。
【００８８】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度２００cd/m2から１００時間後１８５cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００８９】
［実施例１１］
例示化合物No.18aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、６０５nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで２７０cd/m2、１２Ｖで輝度４１０cd/m2であった。
【００９０】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度２０５cd/m2から１００時間後１９０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００９１】
［実施例１２］
例示化合物No.21aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５７０nmにピークを持つ黄色で、輝度は９Ｖで４６０cd/m2、１２Ｖで輝度７６０cd/m2であった。
【００９２】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度３８０cd/m2から１００時間後３４０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００９３】
［実施例１３］
例示化合物No.22aを用いて、発光層のホスト材料としてカルバゾールビフェニル（以下ＣＢＰ）を用いた以外は実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、４７０nmにピークを持つ青色で、輝度は９Ｖで２３００cd/m2、１２Ｖで輝度４２００cd/m2であった。
【００９４】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１３００cd/m2から１００時間後１２００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００９５】
［実施例１４］
例示化合物No.27aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５８０nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで２５０cd/m2、１２Ｖで輝度４００cd/m2であった。
【００９６】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度２２０cd/m2から１００時間後２００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００９７】
［実施例１５］
例示化合物No.32aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５４０nmにピークを持つ緑色で、輝度は９Ｖで２４０cd/m2、１２Ｖで輝度３９０cd/m2であった。
【００９８】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度２１０cd/m2から１００時間後１９０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【００９９】
［実施例１６］
例示化合物No.33aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５８０nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで１６００cd/m2、１２Ｖで輝度２８００cd/m2であった。
【０１００】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１１００cd/m2から１００時間後１０００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【０１０１】
［実施例１７］
例示化合物No.33cを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、６００nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで２７０cd/m2、１２Ｖで輝度４２０cd/m2であった。
【０１０２】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度２１０cd/m2から１００時間後１９０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【０１０３】
［実施例１８］
例示化合物No.34aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、６００nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで２８０cd/m2、１２Ｖで輝度４３０cd/m2であった。
【０１０４】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度２２０cd/m2から１００時間後２００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【０１０５】
［実施例１９］
例示化合物No.37aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５７０nmにピークを持つ黄色で、輝度は９Ｖで５００cd/m2、１２Ｖで輝度７８０cd/m2であった。
【０１０６】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度４００cd/m2から１００時間後３６０cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【０１０７】
［実施例２０］
例示化合物No.38aを用いて、発光層のホスト材料としてカルバゾールビフェニル（以下ＣＢＰ）を用いた以外は実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、４７５nmにピークを持つ青色で、輝度は９Ｖで２２００cd/m2、１２Ｖで輝度４３００cd/m2であった。
【０１０８】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１２００cd/m2から１００時間後１１００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【０１０９】
［実施例２１］
例示化合物No.43aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５８５nmにピークを持つ橙色で、輝度は９Ｖで２６０cd/m2、１２Ｖで輝度４０５cd/m2であった。
【０１１０】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度２２０cd/m2から１００時間後２００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【０１１１】
［実施例２２］
例示化合物No.48aを用いて実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクトルは、５４０nmにピークを持つ緑色で、輝度は９Ｖで１７００cd/m2、１２Ｖで輝度２８００cd/m2であった。
【０１１２】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０mA/cm2に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝度１２００cd/m2から１００時間後１１００cd/m2と輝度劣化は小さかった。
【０１１３】
［比較例１］
実施例６の発光層のドーパントに用いられる化合物を、下記構造式の比較化合物に変えた他は実施例の素子と全く同様にして比較例１の素子を作成した。
【０１１４】
【外１７】
0004620916.tif 000015
【０１１５】
比較化合物
実施例と同様に評価を行ったところ、ホスト材の発光に由来する発光スペクトルのみが得られた。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明の化合物［１］および［２］、［３］および［４］、［５］および［６］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環を有するベンゾイミダゾール互変異性化合物を用いた有機発光素子は、実施例および比較例から示される通り、発光波長に多様性があり、種々の発光色相を呈し、低い印加電圧で高輝度な発光が得られ、耐久性にも優れている。
【０１１７】
特に、本発明の化合物を用いた有機層は、発光層として有用であり、また、電子輸送層としても有用である。
【０１１８】
さらに、素子の作成も真空蒸着あるいはキャスチング法等を用いて作成可能であり、比較的安価で大面積の素子を容易に作成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における有機発光素子の一例を示す断面図である。
【図２】本発明における有機発光素子の他の例を示す断面図である。
【図３】本発明における有機発光素子の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  陽極
３  発光層
４  陰極
５  ホール輸送層
６  電子輸送層
【図１】
0004620916.tif 000019
【図２】
0004620916.tif 000020
【図３】
0004620916.tif 000021