(57)【要約】【課題】低電圧での素子駆動が可能であり発光効率が高く、実用的な安定性・寿命を有する発光素子を提供する。【解決手段】本発明は陽極と陰極の間に、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層を含む有機薄膜が形成された電気エネルギーにより発光する素子であって、前記正孔注入層が下記一般式（１）又は（２）に示す基本骨格を有する化合物を含有することを特徴とする発光素子。本発明の発光素子は閾値電圧が低く、電力効率の向上が大きい。これにより素子の使用電力が低減でき、安定性の向上した発光素子が得られる。【化１】2005108441.tif 000028【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層を含む有機薄膜が形成された電気エネルギーにより発光する素子であって、前記正孔注入層が下記一般式（１）又は（２）に示す基本骨格を有する化合物を含有することを特徴とする発光素子
【化１】
2005108441.tif 000025
（式（１）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子又はＮＲ２９を表す。Ｒ２９はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基又は置換基を有してもよい芳香族残基を表す。）
【請求項２】
式（１）又は（２）に示す基本骨格を有する化合物が下記一般式（３）又は（４）に示す化合物である請求項１に記載の発光素子
【化２】
2005108441.tif 000026
（式（３）又は（４）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は一般式（１）及び（２）におけるのと同じ意味を表す。又、Ｒ１からＲ２８はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。一般式（３）のＲ１からＲ１４とＲ２９及び一般式（４）のＲ１５からＲ２９の置換基は近接する基どうしが互いに連結して置換基を有しても良い環を形成しても良い。）
【請求項３】
一般式（３）及び（４）においてＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が酸素原子又は硫黄原子である請求項２に記載の発光素子
【請求項４】
一般式（３）及び（４）においてＲ１〜Ｒ２９の置換基が置換基を有しても良い芳香族残基又は置換基を有しても良い脂肪族炭化水素残基である請求項２ないし請求項４に記載の発光素子
【請求項５】
一般式（３）及び（４）においてＲ１〜Ｒ２９の置換基がフッ素原子又はフッ素原子を有する芳香族残基又はフッ素原子を有する脂肪族炭化水素残基である請求項２ないし請求項４に記載の発光素子
【請求項６】
一般式（１）又は（２）に示す基本骨格を有する化合物が次の式で示される化合物である請求項１に記載の発光素子
【化３】
2005108441.tif 000027
（上記式において、Ｚは、酸素原子又は硫黄原子を、Ｒ１は Ｈ 、ＣＨ３ 、Ｐｈ、Ｆ又はＣＦ３を、Ｒ２はＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｔ−Ｃ４Ｈ９、Ｐｈ、Ｎｐ、ＯＰｈ、ＯＣＨ３、Ｔｈ、Ｐｙ、Ｃｌ、Ｉ、ＣＮ、Ｎ（ＣＨ３）２、ＣＯＯＨ、ＣＨＯ、ＣＯＯＣＨ３、ＭＰｈ、ＣＯＰｈ、ＣＯＯＰｈ、Ｂｒ、ＣＦ３又はＦを、Ｒ３はＨ、Ｃ２Ｈ５、ＣＨ３、ｔ−Ｃ４Ｈ９、ＯＰｈ、ＯＣＨ３、ＮＯ２、ＯＨ、Ｃ２Ｆ５、ＣＦ３又はＰｈを、Ｒ４はＨ、ＣＨ３、Ｐｈ、Ｎｐ又はＣＦ３を、Ｒ８はＨ、ＣＨ３又はＣＦ３を、Ｒ９はＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｔ−Ｃ４Ｈ９、Ｐｈ、Ｎｐ、ＯＰｈ、ＯＣＨ３、Ｔｈ、Ｐｙ、Ｃｙ、Ｃｌ、Ｉ、ＣＮ、Ｎ（ＣＨ３）２、ＣＯＯＣＨ３、ＭＰｈ、ＣＯＰｈ、ＣＯＯＰｈ、Ｆ、Ｂｒ又はＣＦ３を、Ｒ１０はＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｔ−Ｃ４Ｈ９、Ｐｈ、ＯＰｈ、ＯＣＨ３、ＮＯ２、ＯＨ、Ｆ、Ｃ２Ｆ５又はＣＦ３を、Ｒ１１はＨ、ＣＨ３、Ｐｈ、Ｎｐ又はＣＦ３をそれぞれ示す。ここでフェニル基をＰｈ、４−メチルフェニル基をＭＰｈ、ナフチル基をＮｐ、２−チエニル基をＴｈ、２−ピリジル基をＰｙ、シクロヘキシル基をＣｙとそれぞれ示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電によって層状に形成した有機化合物が発光する、有機薄膜を利用し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、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。さらに詳しくは有機電界発光素子及びそれに用いられる材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の有機薄膜を利用した電界発光素子は、低消費電力であり超薄膜かつ高輝度発光が可能でさらに自己発光のため視認性が高いなどの特徴を有し、次世代ディスプレイや平面光源、発光素子として盛んに研究、応用開発がなされている。素子の構成としては陰極と陽極との間に有機蛍光体薄膜の発光層を構成したものが基本であり、これに正孔注入層、正孔輸送層や電子輸送層、電子注入層また正孔阻止層などが適宜配された多層構造のものが知られている。これら各層はそれぞれ正孔や電子を注入させやすくする機能や注入された正孔や電子を発光部分まで適切に運ぶ機能、また漏れ出る電子や正孔をブロックする機能などを有し、効率的な電子と正孔の再結合による高輝度化、耐久性の向上、長寿命化、印加電圧の低下による消費電力の低減などに寄与している。
【０００３】
一般的に陽極としてはガラスや高分子の基板にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）のような透明電極を設けたものが使用されており、通常この上に正孔注入層、正孔輸送層などが形成されている。これらＩＴＯなどの透明電極は仕事関数が高く、この上に直接、正孔輸送層を設けるとエネルギーレベルが合わないことや、ＩＴＯとの密着性に欠けるため、正孔輸送層の結晶化が起こってしまったり、印加電圧が高く効率が低下したり、駆動時の不安定性の原因になったりしていた。近年は逆にトップエミッション構造のように最後にＩＴＯなどの透明電極を形成する方法も検討されているが、同様に効率の低下などが問題となっている。
【０００４】
正孔注入層の材料としては、例えばフタロシアニン誘導体が特許文献１及び２、３に記載されている。その他、チオフェン誘導体（特許文献４参照）、芳香族アミン誘導体（特許文献５参照）、ヒドラゾン誘導体（特許文献６参照）などの低分子及びポリチオフェン、ポリアニリン、ポリチエニレンビニレン、ポリフェニレンビニレン（特許文献７参照）などの高分子が報告されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−５１７８１号公報
【特許文献２】特開昭６３−２９５６９５号公報
【特許文献３】特開平８−１９９１６１号公報
【特許文献４】特開平５−９４８７７号公報
【特許文献５】特開平８−２６９４４５号公報
【特許文献６】特開平４−３２０４８３号公報
【特許文献７】特開平４−１４５１９２号公報
【特許文献８】特願２００３−１７２８９６号（日本化薬出願）
【特許文献９】特願２００３−１８１９２５号（日本化薬出願）
【非特許文献１】E.Clar, W.Kelly, D.G.Stewart, J.W.Wright, J. Chem. Soc., (1956), 2652
【非特許文献２】時田、新井、大岡、西  日本化学会誌,  1989,  (5),  876
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最近、有機電界発光素子の実用化が始まり出したが、まだ長時間駆動時の安定性や寿命、また発光輝度、発光効率などが問題点として挙げられている。これらの問題を克服する為には成膜性が良好であり、量産に向いた安価で十分な性能を有する材料を開発することが重要な課題として挙げられる。特に正孔注入材料としてフタロシアニン誘導体を用いたものなどは比較的良好であるとして多用されているが、その注入効率は十分でなく、その素子の発光効率の更なる向上が求められている。またこのフタロシアニン誘導体は青色の顔料として用いられおり、赤色の発光を吸収してしまうことで発光色が変化し、さらにその発光効率を下げてしまうという問題があった。またその他の低分子系の正孔注入材料を使用してもガラス転移点や融点が低いために耐熱性が悪く、安定性に劣るという問題、高分子系では湿式の製膜法で薄膜を形成するが、均一な特性を有した膜を作るのが困難で、寿命が短いなどの問題点があった。特に内部量子効率の高い、燐光デバイスが最近注目を浴びているが、この効率の向上の為にも安定な正孔注入層用材料の開発が必要となっている。
本発明は、上記のような問題を解決し、低電圧での素子駆動が可能であり、発光効率が高く、実用的な安定性、寿命を有する発光素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、特定の化合物を正孔注入材料として用いることにより前記課題が解決されることを見出し本発明を完成させたものである。即ち本発明は、
（１）陽極と陰極の間に、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層を含む有機薄膜が形成された電気エネルギーにより発光する素子であって、前記正孔注入層が下記一般式（１）又は（２）に示す基本骨格を有する化合物を含有することを特徴とする発光素子
【０００８】
【化１】
2005108441.tif 000002
【０００９】
（式（１）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子又はＮＲ２９を表す。Ｒ２９はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基又は置換基を有してもよい芳香族残基を表す。）
（２）式（１）又は（２）に示す基本骨格を有する化合物が下記一般式（３）又は（４）に示す化合物である（１）に記載の発光素子
【００１０】
【化２】
2005108441.tif 000003
【００１１】
（式（３）又は（４）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は一般式（１）及び（２）におけるのと同じ意味を表す。又、Ｒ１からＲ２８はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。一般式（３）のＲ１からＲ１４とＲ２９及び一般式（４）のＲ１５からＲ２９の置換基は近接する基どうしが互いに連結して置換基を有しても良い環を形成しても良い。）
（３）一般式（３）及び（４）においてＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が酸素原子又は硫黄原子である（２）に記載の発光素子、
（４）一般式（３）及び（４）においてＲ１〜Ｒ２９の置換基が置換基を有しても良い芳香族残基又は置換基を有しても良い脂肪族炭化水素残基である（２）ないし（４）に記載の発光素子、
（５）一般式（３）及び（４）においてＲ１〜Ｒ２９の置換基がフッ素原子又はフッ素原子を有する芳香族残基又はフッ素原子を有する脂肪族炭化水素残基である（２）ないし（４）に記載の発光素子、
に関する。
（６）一般式（１）又は（２）に示す基本骨格を有する化合物が次の式で示される化合物である（１）に記載の発光素子
【００１２】
【化３】
2005108441.tif 000004
【００１３】
（上記式において、Ｚは、Ｏ又はＳを、Ｒ１は Ｈ 、ＣＨ３ 、Ｐｈ、Ｆ又はＣＦ３を、Ｒ２はＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｔ−Ｃ４Ｈ９、Ｐｈ、Ｎｐ、ＯＰｈ、ＯＣＨ３、Ｔｈ、Ｐｙ、Ｃｌ、Ｉ、ＣＮ、Ｎ（ＣＨ３）２、ＣＯＯＨ、ＣＨＯ、ＣＯＯＣＨ３、ＭＰｈ、ＣＯＰｈ、ＣＯＯＰｈ、Ｂｒ、ＣＦ３又はＦを、Ｒ３はＨ、Ｃ２Ｈ５、ＣＨ３、ｔ−Ｃ４Ｈ９、ＯＰｈ、ＯＣＨ３、ＮＯ２、ＯＨ、Ｃ２Ｆ５、ＣＦ３又はＰｈを、Ｒ４はＨ、ＣＨ３、Ｐｈ、Ｎｐ又はＣＦ３を、Ｒ８はＨ、ＣＨ３又はＣＦ３を、Ｒ９はＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｔ−Ｃ４Ｈ９、Ｐｈ、Ｎｐ、ＯＰｈ、ＯＣＨ３、Ｔｈ、Ｐｙ、Ｃｙ、Ｃｌ、Ｉ、ＣＮ、Ｎ（ＣＨ３）２、ＣＯＯＣＨ３、ＭＰｈ、ＣＯＰｈ、ＣＯＯＰｈ、Ｆ、Ｂｒ又はＣＦ３を、Ｒ１０はＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｔ−Ｃ４Ｈ９、Ｐｈ、ＯＰｈ、ＯＣＨ３、ＮＯ２、ＯＨ、Ｆ、Ｃ２Ｆ５又はＣＦ３を、Ｒ１１はＨ、ＣＨ３、Ｐｈ、Ｎｐ又はＣＦ３をそれぞれ示す。ここでフェニル基をＰｈ、４−メチルフェニル基をＭＰｈ、ナフチル基をＮｐ、２−チエニル基をＴｈ、２−ピリジル基をＰｙ、シクロヘキシル基をＣｙとそれぞれ示す。）
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、低電圧での素子駆動が可能であり、発光効率が高い発光素子を提供できるものである。又、本発明で用いる前記化合物は成膜性が良好であるため実用的な安定性、寿命を有する発光素子を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を詳細に説明する。
本発明は陽極と陰極の間に、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層を含む有機薄膜が形成された電気エネルギーにより発光する素子であって、前記正孔注入層が前記一般式（１）又は（２）に示す基本骨格を有する化合物を含有することを特徴とする。
【００１６】
本発明における式（１）及び（２）に示される基本骨格を有する化合物について説明する。式（１）及び（２）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子又はＮＲ２９を表す。Ｒ２９は水素原子、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基又は置換基を有してもよい芳香族残基を表す。尚、一般式（１）及び（２）の化合物は環状に置換基を有していてもよい。
本発明における式（３）及び（４）で表される化合物について詳細に説明する。
式（３）及び（４）におけるＸ１及びＸ２はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子又はＮＲ２９を表し、各々同一でも異なっていてもよい。好ましくは酸素原子、硫黄原子又はＮＲ２９であり、更に好ましくは酸素原子又は硫黄原子である。Ｒ２９は水素原子、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基又は置換基を有してもよい芳香族残基を表す。Ｒ２９の置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基又は置換基を有してもよい芳香族残基は、以下に述べるＲ１からＲ２８の置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基又は置換基を有してもよい芳香族残基と同様である。
【００１７】
Ｒ１からＲ２８はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、置換基は近接する基どうしが互いに連結して置換基を有しても良い環を形成しても良い。Ｒ１からＲ２８の置換基としては特に制限はないが置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基、置換基を有してもよい芳香族残基、シアノ基、イソシアノ基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換もしくは非置換アミノ基、アルコキシル基、アルコキシアルキル基、置換基を有してもよい芳香族オキシ基、カルボキシル基、カルバモイル基、アルデヒド基、アルコキシカルボニル基等が挙げられる。このなかでも置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基、置換基を有してもよい芳香族残基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換もしくは非置換アミノ基、アルコキシル基、置換基を有してもよい芳香族オキシ基等が好ましい。さらに好ましくは置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基、置換基を有してもよい芳香族残基、ハロゲン原子、置換もしくは非置換アミノ基、アルコキシル基等が挙げられる。最も好ましくは置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基又は置換基を有しても良い芳香族残基及びハロゲン原子が挙げられる。
【００１８】
置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基としては置換基を有しても良い飽和又は不飽和の直鎖、分岐又は環状の脂肪族炭化水素残基が挙げられ、炭素数は１から２０が好ましい。飽和又は不飽和の直鎖、分岐の脂肪族炭化水素残基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、アリル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ブテニル基などである。環状の脂肪族炭化水素残基として例えば炭素数３ないし１２のシクロアルキル基、例えばシクロヘキシル基、シクロペンチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基などが挙げられる。これらの脂肪族炭化水素残基は上記の置換基(アルキル基を除く)でさらに置換されていてもよい。さらに好ましくは置換基を有しても良い炭素数１から６のアルキル基である。
置換基を有してもよい芳香族残基としては、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、ベンゾピレニル基などの芳香族炭化水素残基やピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピロリル基、インドレニル基、イミダゾリル基、カルバゾリル基、チエニル基、フリル基などの芳香族複素環残基、またこれらに置換基を有するベンゾキノリル基、アントラキノリル基、ピラニル基、ピリドニル基のようなものが挙げられる。好ましくはフェニル基、ナフチル基、ピリジル基、チエニル基などの基が挙げられる。特にフェニル基、ナフチル基が好ましい。
【００１９】
アシル基としては例えば炭素数１ないし１０のアルキルカルボニル基、アリールカルボニル基等が挙げられ、好ましくは炭素数１ないし４のアルキルカルボニル基で具体的にはアセチル基、プロピオニル基等が挙げられる。ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等の原子が挙げられる。置換もしくは非置換アミノ基としてはアミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジ芳香族アミノ基等が挙げられ、モノ又はジメチルアミノ基、モノ又はジエチルアミノ基、モノ又はジプロピルアミノ基、モノ又はジフェニルアミノ基、又はベンジルアミノ基等が挙げられる。アルコキシル基としては、例えば炭素数１ないし１０のアルコキシル基等が挙げられる。アルコキシアルキル基としては、例えば（炭素数１ないし１０の）アルコキシ（炭素数１ないし１０の）アルキル基等が挙げられる。芳香族オキシ基としては、例えば（炭素数６ないし２０の）フェノキシ基、ナフチルオキシ基等の芳香族炭化水素オキシ基やピリジルオキシ基、キノリルオキシ基、チオフェンオキシ等の複素環オキシ基が挙げられる。アルコキシカルボニル基としては例えば炭素数１ないし１０のアルコキシカルボニル基等が挙げられる。
【００２０】
これらＲ１からＲ２８及びＲ２９の置換基として最も好ましい置換基をまとめると好ましくは置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基又は置換基を有しても良い芳香族残基及びハロゲン原子が挙げられる。置換基を有してもよい脂肪族炭化水素残基としては、Ｃ１−Ｃ４の低級アルキル基、ハロゲン原子又はアルコキシ基が置換された低級アルキル基が好ましい。置換基を有してもよい芳香族残基としては脂肪族炭化水素残基、芳香族残基又はハロゲン原子を置換基とする芳香族残基が好ましく、この脂肪族炭化水素残基としては、Ｃ１−Ｃ４の低級アルキル基、芳香族残基としてはそれぞれフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ピリジノ基、チエニル基、フリル基、ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
【００２１】
また前記一般式（３）のＲ１からＲ１４とＲ２９及び一般式（４）のＲ１５からＲ２９の置換基は近接する基どうしが互いに連結して置換基を有しても良い環を形成しても良い。好ましくは一般式（３）のＲ１〜Ｒ４、Ｒ８〜Ｒ１１の近接する基どうしが互いに連結する場合及び一般式（４）のＲ１５〜Ｒ１８、Ｒ２１〜Ｒ２４の近接する基どうしが互いに連結する場合、さらに好ましくは一般式（３）のＲ１とＲ２及び／又はＲ３とＲ４及び／又はＲ８とＲ９及び／又はＲ１０とＲ１１が互いに連結して置換基を有しても良い芳香環を形成する場合及び一般式（４）のＲ１５とＲ１６及び／又はＲ１７とＲ１８及び／又はＲ２１とＲ２２及び／又はＲ２３とＲ２４が互いに連結して置換基を有しても良い芳香環を形成する場合である。置換基を有しても良い環の置換基としては、特に制限は無いが、前述のＲ１からＲ２９が有しても良い置換基と同様である。置換基を有しても良い環としてはベンゼン環やナフタレン環、フェナントレン環などの芳香族炭化水素環が増環したもの、シクロヘキサン環、シクロブタン環、シクロペンタン環などの脂肪族炭化水素環が増環したもの、ピリジン環、キノリン環、ピラン環、アザビシクロヘキサン環、インドール環、チアゾール環などの複素環が増環したものなどが挙げられる。好ましくはベンゼン環、ナフタレン環などの芳香環が増環したものが挙げられ、特に好ましくはベンゼン環が増環されたものが挙げられる。またさらにここで形成された環が近接する置換基と結合して環を形成することが出来る。この場合の近接する基とは直ぐ隣の炭素原子が有する置換基だけでなく、立体的に結合しえる置換基であってもよい。
【００２２】
本発明の化合物は特許文献８や特許文献９又は非特許文献１、非特許文献２などと同様な方法により合成及び精製することで使用することが出来る。
【００２３】
一般式（３）に示した化合物の好適な例として、下記構造式のものが挙げられる。まず以下にＲ５−Ｒ７及びＲ１２−Ｒ１４が水素原子で、Ｘ１及びＸ２が酸素原子である一般式（５）の例を表１に挙げる。ここでフェニル基をＰｈ、４−メチルフェニル基を４ＭＰｈ、ナフチル基をＮｐ、２−チエニル基をＴｈ、２−ピリジル基をＰｙ、シクロヘキシル基をＣｙと示す。
【００２４】
【化４】
2005108441.tif 000005
【００２５】
表１
化合物No.  R1    R2    R3    R4    R8    R9    R10   R11
1        H     H     H     H     H     H     H     H
2        H    CH3    H     H     H    CH3    H     H
3        H    C2H5   H     H     H    C2H5   H     H
4        H    CH3    H    CH3    H    CH3    H    CH3
5        H     H    C2H5   H     H     H    C2H5   H
6       CH3    H    CH3    H    CH3    H    CH3    H
7        H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H     H
8        H    CH3    H     H     H     H     H     H
9        H     Ph    H     H     H     Ph    H     H
10       H     H     H     Ph    H     H     H    Ph
11       H     H     Ph    H     H     H     Ph    H
12       H     Np    H     H     H     Np    H     H
13       H     H     H     Np    H     H     H    Np
14       H     H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H
15       H    OPh    H     H     H    OPh    H     H
16       H     H     OPh   H     H     H    OPh    H
17       H    OCH3   H     H     H    OCH3   H     H
18       H     H    OCH3   H     H     H    OCH3   H
19       H     Th    H     H     H     Th    H     H
20       H     Py    H     H     H     Py    H     H
21       H    CH3    H     H     H     Cy    H     H
22       H    CH3    H     H     H     Ph    H     H
23       Ph    H     H     H     H     H     Ph    H
24       H     Py    H     H     H     H     H     H
25       H     Cl    H     H     H     Cl    H     H
26       H     I     H     H     H     I     H     H
27       H     CN    H     H     H     CN    H     H
28       H     H    NO2    H     H     H    NO2    H
29       H     H     OH    H     H     H     OH    H
30       H  N(CH3)2  H     H     H  N(CH3)2  H     H
31       H    COOH   H     H     H     H     H     H
32       H    CHO    H     H     H     H     H     H
33       H   COOCH3  H     H     H   COOCH3  H     H
34       H    4MPh   H     H     H    4MPh   H     H
35      CH3   CH3   CH3    H    CH3   CH3   CH3    H
36       H    COPh   H     H     H   COPh    H     H
37       H   COOPh   H     H     H   COOPh   H     H
38       F     F     F     H     F     F     F     H
39       H     Ph    H     Ph    H     Ph    H    Ph
40       H     F     H     H     H     F     H     H
41       H     F     H     F     H     F     H     F
42       F     H     F     H     F     H     F     H
43       H     Br    H     H     H     Br    H     H
44       H    CF3    H     H     H    CF3    H     H
45       H    CF3    H    CF3    H    CF3    H   CF3
46       H     H    C2F5   H     H     H    C2F5   H
47      CF3    H    CF3    H    CF3    H    CF3    H
【００２６】
Ｘ１及びＸ２が酸素原子であるその他の化合物例を以下に列挙する。
【００２７】
【化５】
2005108441.tif 000006
【００２８】
【化６】
2005108441.tif 000007
【００２９】
【化７】
2005108441.tif 000008
【００３０】
【化８】
2005108441.tif 000009
【００３１】
以下にＲ５−Ｒ７及びＲ１２−Ｒ１４が水素原子で、Ｘ１及びＸ２が硫黄原子である一般式（６）の例を表２に挙げる。
【００３２】
【化９】
2005108441.tif 000010
【００３３】
表２
化合物No.  R1    R2    R3    R4    R8    R9    R10   R11
92        H     H     H     H     H     H     H     H
93        H    CH3    H     H     H    CH3    H     H
94        H    C2H5   H     H     H    C2H5   H     H
95        H    CH3    H    CH3    H    CH3    H     CH3
96        H     H     H    CH3    H     H     H     CH3
97       CH3    H    CH3    H    CH3    H    CH3    H
98        H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H     H
99        H    CH3    H     H     H     H     H     H
100       H     Ph    H     H     H     Ph    H     H
101       H     H     H     Ph    H     H     H    Ph
102       H     H     Ph    H     H     H     Ph    H
103       H     Np    H     H     H     Np    H     H
104       H     H     H     Np    H     H     H    Np
105       H     H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H
106       H    OPh    H     H     H    OPh    H     H
107       H     H     OPh   H     H     H    OPh    H
108       H    OCH3   H     H     H    OCH3   H     H
109       H     H    OCH3   H     H     H    OCH3   H
110       H     Th    H     H     H     Th    H     H
111       H     Py    H     H     H     Py    H     H
112       H    CH3    H     H     H     Cy    H     H
113       H    CH3    H     H     H     Ph    H     H
114       Ph    H     H     H     H     H     Ph    H
115       H     Py    H     H     H     H     H     H
116       H     Cl    H     H     H     Cl    H     H
117       H     I     H     H     H     I     H     H
118       H     CN    H     H     H     CN    H     H
119       H     H    NO2    H     H     H    NO2    H
120       H     H     OH    H     H     H     OH    H
121       H  N(CH3)2  H     H     H  N(CH3)2  H     H
122       H    COOH   H     H     H     H     H     H
123       H    CHO    H     H     H     H     H     H
124       H   COOCH3  H     H     H   COOCH3  H     H
125       H    4MPh   H     H     H    4MPh   H     H
126      CH3   CH3   CH3    H    CH3   CH3   CH3    H
127       H    COPh   H     H     H   COPh    H     H
128       H   COOPh   H     H     H   COOPh   H     H
129       F     F     F     H     F     F     F     H
130       H     Ph    H     Ph    H     Ph    H    Ph
131       H     F     H     H     H     F     H     H
132       H     F     H     F     H     F     H     F
133       F     H     F     H     F     H     F     H
134       H     Br    H     H     H     Br    H     H
135       H    CF3    H     H     H    CF3    H     H
136       H    CF3    H    CF3    H    CF3    H   CF3
137       H     H    C2F5   H     H     H    C2F5   H
138      CF3    H    CF3    H    CF3    H    CF3    H
【００３４】
Ｘ１及びＸ２が硫黄原子であるその他の化合物例を以下に列挙する。
【００３５】
【化１０】
2005108441.tif 000011
【００３６】
以下にＲ５−Ｒ７及びＲ１２−Ｒ１４が水素原子で、Ｘ１及びＸ２がセレン原子である一般式（７）の例を表３に挙げる。
【００３７】
【化１１】
2005108441.tif 000012
【００３８】
表３
化合物No.  R1    R2    R3    R4    R8    R9    R10   R11
151        H     H     H     H     H     H     H     H
152        H    CH3    H     H     H    CH3    H     H
153        H    C2H5   H     H     H    C2H5   H     H
154        H    CH3    H    CH3    H    CH3    H     CH3
155        H     H    C2H5   H     H     H    C2H5   H
156       CH3    H    CH3    H    CH3    H    CH3    H
157        H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H     H
158        H    CH3    H     H     H     H     H     H
159        H     Ph    H     H     H     Ph    H     H
160        H     H     H     Ph    H     H     H    Ph
161        H     H     Ph    H     H     H     Ph    H
162        H     Np    H     H     H     Np    H     H
163        H     H     H     Np    H     H     H    Np
164        H     H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H
165        H    OPh    H     H     H    OPh    H     H
166        H     H     OPh   H     H     H    OPh    H
167        H    OCH3   H     H     H    OCH3   H     H
168        H     H    OCH3   H     H     H    OCH3   H
169        H     Th    H     H     H     Th    H     H
170        H     Py    H     H     H     Py    H     H
171        H    CH3    H     H     H     Cy    H     H
172        H    CH3    H     H     H     Ph    H     H
173        Ph    H     H     H     H     H     Ph    H
174        H     Py    H     H     H     H     H     H
175        H     Cl    H     H     H     Cl    H     H
176        H     I     H     H     H     I     H     H
177        H     CN    H     H     H     CN    H     H
178        H     H    NO2    H     H     H    NO2    H
179        H     H     OH    H     H     H     OH    H
180        H  N(CH3)2  H     H     H  N(CH3)2  H     H
181        H    COOH   H     H     H     H     H     H
182        H    CHO    H     H     H     H     H     H
183        H   COOCH3  H     H     H   COOCH3  H     H
184        H    4MPh   H     H     H    4MPh   H     H
185       CH3   CH3   CH3    H    CH3   CH3   CH3    H
186        H    COPh   H     H     H   COPh    H     H
187        H   COOPh   H     H     H   COOPh   H     H
188        F     F     F     H     F     F     F     H
189        H     Ph    H     Ph    H     Ph    H    Ph
190        H     F     H     H     H     F     H     H
191        H     F     H     F     H     F     H     F
193        F     H     F     H     F     H     F     H
194        H     Br    H     H     H     Br    H     H
195        H    CF3    H     H     H    CF3    H     H
196        H    CF3    H    CF3    H    CF3    H   CF3
197        H     H    C2F5   H     H     H    C2F5   H
198       CF3    H    CF3    H    CF3    H    CF3    H
【００３９】
以下にＲ５−Ｒ７及びＲ１２−Ｒ１４が水素原子で、Ｘ１及びＸ２がＮＲ１５である一般式（３）の例を挙げる。２つ存在するＮＲ２９をＮＲ３０とＮＲ３１とし、下記式（８）と書き改めて、表４に示した。表中、４ＭｅＰｈは４−メチルフェニル基、４ＰｈＰｈは４−フェニルフェニル基、２ＰｈＰｈは２−フェニルフェニル基、ｔ−Ｂｕはｔ−ブチル基を示す。
【００４０】
【化１２】
2005108441.tif 000013
【００４１】
表４
化合物No.  R1    R2    R3    R4    R8    R9    R10   R11   R16   R17
199       H     H     H     H     H     H     H     H     H      H 
200       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H    CH3     CH3 
201       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H     H      H 
202       H     H     H     H     H     H     H     H    CH3     CH3 
203       H     H     H     H     H     H     H     H   CH2Br    CH2Br 
204       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H   CH2Ph    CH2Ph 
205       H     H     H     H     H     H     H     H     Ph      Ph 
206       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H   4MePh    4MePh 
207       H     Ph    H     H     H     Ph    H     H    CH3     CH3 
208       H     Ph    H     H     H     Ph    H     H   4PhPh    4PhPh 
209       H     H     H     Ph    H     H     H     Ph  2PhPh    2PhPh 
210       H     H     H     H     H     H     H     H     Ph     H 
211       H     H     H     H     H     H     H     H     Ph     CH3 
212       H     H     H     H     H     H     H     H    t-Bu   t-Bu 
213       H     Ph    H     H     H     H     H     H     Ph     H 
214       H     Ph    H     Ph    H     Ph    H     Ph    Ph     Ph
215       H     F     H     H     H     F     H     H     Ph     Ph
216       H     F     H     F     H     F     H     F      H      H
217       F     H     F     H     F     H     F     H     Ph     Ph
218       H     Br    H     H     H     Br    H     H     Ph     Ph
219       H    CF3    H     H     H    CF3    H     H     Ph     Ph
220       H    CF3    H    CF3    H    CF3    H   CF3     Ph     Ph
221       H     H    C2F5   H     H     H    C2F5   H     Ph     Ph
222      CF3    H    CF3    H    CF3    H    CF3    H     Ph     Ph
【００４２】
その他の化合物例を以下に列挙する。
【００４３】
【化１２】
2005108441.tif 000014
【００４４】
次に一般式（４）に示した化合物の好適な例として、下記のような構造式のものが挙げられる。まず以下にＲ１９〜Ｒ２０及びＲ２５〜Ｒ２８が水素原子で、Ｘ３及びＸ４が酸素原子である一般式（９）の例を表５に挙げる。ここでフェニル基をＰｈ、４−メチルフェニル基をＭＰｈ、ナフチル基をＮｐ、２−チエニル基をＴｈ、２−ピリジル基をＰｙ、シクロヘキシル基をＣＹと示す。
【００４５】
【化１３】
2005108441.tif 000015
【００４６】
表５
化合物No.  R15    R16   R17   R18   R24   R23   R22   R21
232       H     H     H     H     H     H     H     H
233       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H
234       H    C2H5   H     H     H    C2H5   H     H
235       H    CH3    H    CH3    H    CH3    H   CH3
236       H     H    C2H5   H     H     H    C2H5   H
237      CH3    H    CH3    H    CH3    H    CH3    H
238       H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H     H
239       H    CH3    H     H     H     H     H     H
240       H     Ph    H     H     H     Ph    H     H
241       H     H     H     Ph    H     H     H    Ph
242       H     H     Ph    H     H     H     Ph    H
243       H     Np    H     H     H     Np    H     H
244       H     H     H     Np    H     H     H    Np
245       H     H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H
246       H    OPh    H     H     H    OPh    H     H
247       H     H     OPh   H     H     H    OPh    H
248       H    OCH3   H     H     H    OCH3   H     H
249       H     H    OCH3   H     H     H    OCH3   H
250       H     Th    H     H     H     Th    H     H
251       H     Py    H     H     H     Py    H     H
252       H    CH3    H     H     H     Cy    H     H
253       H    CH3    H     H     H     Ph    H     H
254       Ph    H     H     H     H     H     Ph    H
255       H     Py    H     H     H     H     H     H
256       H     Cl    H     H     H     Cl    H     H
257       H     I     H     H     H     I     H     H
258       H     CN    H     H     H     CN    H     H
259       H     H    NO2    H     H     H    NO2    H
260       H     H     OH    H     H     H     OH    H
261       H  N(CH3)2  H     H     H  N(CH3)2  H     H
262       H    COOH   H     H     H     H     H     H
263       H    CHO    H     H     H     H     H     H
264       H   COOCH3  H     H     H   COOCH3  H     H
265       H    MPh    H     H     H    MPh    H     H
266      CH3   CH3   CH3    H    CH3   CH3   CH3    H
267       H    COPh   H     H     H   COPh    H     H
268       H   COOPh   H     H     H   COOPh   H     H
269       F     F     F     H     F     F     F     H
270       H     Ph    H     Ph    H     Ph    H    Ph
271       H     F     H     H     H     F     H     H
272       H     F     H     F     H     F     H     F
273       F     H     F     H     F     H     F     H
274       H     Br    H     H     H     Br    H     H
275       H    CF3    H     H     H    CF3    H     H
276       H    CF3    H    CF3    H    CF3    H   CF3
277       H     H    C2F5   H     H     H    C2F5   H
278      CF3    H    CF3    H    CF3    H    CF3    H
【００４７】
Ｘが酸素原子であるその他の化合物例を以下に列挙する。
【００４８】
【化１４】
2005108441.tif 000016
【００４９】
【化１５】
2005108441.tif 000017
【００５０】
【化１６】
2005108441.tif 000018
【００５１】
【化１７】
2005108441.tif 000019
【００５２】
以下にＲ１９〜Ｒ２０及びＲ２５〜Ｒ２９が水素原子で、Ｘ３及びＸ４が硫黄原子である一般式（１０）の例を表６に挙げる。
【００５３】
【化１８】
2005108441.tif 000020
【００５４】
表６
化合物No.  R15    R16   R17   R18   R24   R23   R22   R21
324       H     H     H     H     H     H     H     H
325       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H
326       H    C2H5   H     H     H    C2H5   H     H
327       H    CH3    H    CH3    H    CH3    H   CH3
328       H     H    C2H5   H     H     H    C2H5   H
329      CH3    H    CH3    H    CH3    H    CH3    H
330       H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H     H
331       H    CH3    H     H     H     H     H     H
332       H     Ph    H     H     H     Ph    H     H
333       H     H     H     Ph    H     H     H    Ph
334       H     H     Ph    H     H     H     Ph    H
335       H     Np    H     H     H     Np    H     H
336       H     H     H     Np    H     H     H    Np
337       H     H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H
338       H    OPh    H     H     H    OPh    H     H
339       H     H     OPh   H     H     H    OPh    H
340       H    OCH3   H     H     H    OCH3   H     H
341       H     H    OCH3   H     H     H    OCH3   H
342       H     Th    H     H     H     Th    H     H
343       H     Py    H     H     H     Py    H     H
344       H    CH3    H     H     H     Cy    H     H
345       H    CH3    H     H     H     Ph    H     H
346       Ph    H     H     H     H     H     Ph    H
247       H     Py    H     H     H     H     H     H
348       H     Cl    H     H     H     Cl    H     H
349       H     I     H     H     H     I     H     H
350       H     CN    H     H     H     CN    H     H
351       H     H    NO2    H     H     H    NO2    H
352       H     H     OH    H     H     H     OH    H
353       H  N(CH3)2  H     H     H  N(CH3)2  H     H
354       H    COOH   H     H     H     H     H     H
355       H    CHO    H     H     H     H     H     H
356       H   COOCH3  H     H     H   COOCH3  H     H
357       H    MPh    H     H     H    MPh    H     H
358      CH3   CH3   CH3    H    CH3   CH3   CH3    H
359       H    COPh   H     H     H   COPh    H     H
360       H   COOPh   H     H     H   COOPh   H     H
361       F     F     F     H     F     F     F     H
362       H     Ph    H     Ph    H     Ph    H    Ph
363       H     F     H     H     H     F     H     H
364       H     F     H     F     H     F     H     F
365       F     H     F     H     F     H     F     H
366       H     Br    H     H     H     Br    H     H
367       H    CF3    H     H     H    CF3    H     H
368       H    CF3    H    CF3    H    CF3    H   CF3
369       H     H    C2F5   H     H     H    C2F5   H
370      CF3    H    CF3    H    CF3    H    CF3    H
【００５５】
Ｘ３及びＸ４が硫黄原子であるその他の化合物例を以下に列挙する。
【００５６】
【化１９】
2005108441.tif 000021
【００５７】
以下にＲ１９〜Ｒ２０及びＲ２５〜Ｒ２８が水素原子で、Ｘがセレン原子である一般式（１１）の例を表７に挙げる。
【００５８】
【化２０】
2005108441.tif 000022
【００５９】
表７
化合物No.   R15   R16   R17   R18   R24   R23   R22   R21
383        H     H     H     H     H     H     H     H
384        H    CH3    H     H     H    CH3    H     H
385        H    C2H5   H     H     H    C2H5   H     H
386        H    CH3    H    CH3    H    CH3    H   CH3
387        H     H    C2H5   H     H     H    C2H5   H
388       CH3    H    CH3    H    CH3    H    CH3    H
389        H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H     H
390        H    CH3    H     H     H     H     H     H
391        H     Ph    H     H     H     Ph    H     H
392        H     H     H     Ph    H     H     H    Ph
393        H     H     Ph    H     H     H     Ph    H
394        H     Np    H     H     H     Np    H     H
395        H     H     H     Np    H     H     H    Np
396        H     H   t-C4H9  H     H     H   t-C4H9  H
397        H    OPh    H     H     H    OPh    H     H
398        H     H     OPh   H     H     H    OPh    H
399        H    OCH3   H     H     H    OCH3   H     H
400        H     H    OCH3   H     H     H    OCH3   H
401        H     Th    H     H     H     Th    H     H
402        H     Py    H     H     H     Py    H     H
403        H    CH3    H     H     H     Cy    H     H
404        H    CH3    H     H     H     Ph    H     H
405        Ph    H     H     H     H     H     Ph    H
406        H     Py    H     H     H     H     H     H
407        H     Cl    H     H     H     Cl    H     H
408        H     I     H     H     H     I     H     H
409        H     CN    H     H     H     CN    H     H
410        H     H    NO2    H     H     H    NO2    H
411        H     H     OH    H     H     H     OH    H
412        H  N(CH3)2  H     H     H  N(CH3)2  H     H
413        H    COOH   H     H     H     H     H     H
414        H    CHO    H     H     H     H     H     H
415        H   COOCH3  H     H     H   COOCH3  H     H
416        H    MPh    H     H     H    MPh    H     H
417       CH3   CH3   CH3    H    CH3   CH3   CH3    H
418        H    COPh   H     H     H   COPh    H     H
419        H   COOPh   H     H     H   COOPh   H     H
420        F     F     F     H     F     F     F     H
421        H     Ph    H     Ph    H     Ph    H    Ph
422        H     F     H     H     H     F     H     H
423        H     F     H     F     H     F     H     F
424        F     H     F     H     F     H     F     H
425        H     Br    H     H     H     Br    H     H
426        H    CF3    H     H     H    CF3    H     H
427        H    CF3    H    CF3    H    CF3    H   CF3
428        H     H    C2F5   H     H     H    C2F5   H
429       CF3    H    CF3    H    CF3    H    CF3    H
【００６０】
以下にＲ１９〜Ｒ２０及びＲ２５〜Ｒ２８が水素原子で、ＸがＮＲ２９である一般式（４）の例を挙げる。２つ存在するＮＲ２９をＮＲ３２とＮＲ３３とし、下記式（１２）と書き改めて、表８に示した。表中、４ＭｅＰｈは４−メチルフェニル基、４ＰｈＰｈは４−フェニルフェニル基、２ＰｈＰｈは２−フェニルフェニル基、ｔ−Ｂｕはｔ−ブチル基を示す。
【００６１】
【化２１】
2005108441.tif 000023
【００６２】
表８
化合物No.  R15   R16   R17   R18   R24   R23   R22   R21   R32   R33
430       H     H     H     H     H     H     H     H     H      H
431       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H    CH3   CH3
432       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H     H      H
433       H     H     H     H     H     H     H     H    CH3   CH3
434       H     H     H     H     H     H     H     H   CH2Br CH2Br 
435       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H   CH2Ph CH2Ph 
436       H     H     H     H     H     H     H     H     Ph    Ph
437       H    CH3    H     H     H    CH3    H     H   4MePh 4MePh 
438       H     Ph    H     H     H     Ph    H     H    CH3   CH3
439       H     Ph    H     H     H     Ph    H     H   4PhPh 4PhPh 
440       H     H     H     Ph    H     H     H     Ph  2PhPh 2PhPh 
441       H     H     H     H     H     H     H     H     Ph    H 
442       H     H     H     H     H     H     H     H     Ph   CH3
443       H     H     H     H     H     H     H     H    t-Bu  t-Bu 
444       H     Ph    H     H     H     H     H     H     Ph     H
445       H     F     H     H     H     F     H     H     Ph    Ph
446       H     F     H     F     H     F     H     F      H     H
447       F     H     F     H     F     H     F     H     Ph    Ph
448       H     Br    H     H     H     Br    H     H     Ph    Ph
449       H    CF3    H     H     H    CF3    H     H     Ph    Ph
450       H    CF3    H    CF3    H    CF3    H   CF3     Ph    Ph
451       H     H    C2F5   H     H     H    C2F5   H     Ph    Ph
452      CF3    H    CF3    H    CF3    H    CF3    H     Ph    Ph
【００６３】
その他の化合物例を以下に列挙する。
【００６４】
【化２２】
2005108441.tif 000024
【００６５】
次に本発明の発光素子の構成を説明する。
本発明において使用しうる陽極として用いられる材料としては酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）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、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどが挙げられる。この中でも一般的には光を透過させる必要があるために透明の電極が用いられることが多いが、基板側でなく基板上方へ発光を取り出すトップエミッション方式などにより透明で無い材料も使用することが可能である。
【００６６】
これを支持する基板としてはソーダライムガラス、無アルカリガラスなどが用いられ、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよく、０．５ｍｍ以上の厚みがあれば十分である。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く、無アルカリガラスの方が好ましい。ＳｉＯ2などのバリアコートを施したソーダライムガラスが市販されているのでこれも使用できる。また当然ガラス以外のポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等のプラスチックなどで出来た基板も使用が可能である。有機電界発光素子は酸素などの気体や水分などによる劣化が起こるため、必要であればガスバリア層など設けこれらを十分遮断できる構造のものが好ましい。またトップエミッション方式の場合は基板に素子駆動回路を有するシリコンなどの半導体の基板を用いることも可能である。
【００６７】
電極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できるものであれば限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが好ましい。例えば３００Ω／□以下のＩＴＯの透明電極であれば素子電極として機能するが、１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、低抵抗品を採用することが好ましい。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１０〜３００ｎｍの間で用いられる。例えばＩＴＯやＩＺＯなどの透明の電極の形成方法としては、電子線ビーム法、スパッタリング法、真空蒸着法、化学反応法などが挙げられるが、特に制限を受けるものではない。
【００６８】
陰極材料としては、電子を有機物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、カルシウム、マグネシウムなどがあげられ、電子注入効率をあげて素子特性を向上させるためにリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム又はこれら低仕事関数金属を含むアルミニウムもしくは銀等の安定な金属との合金、或いはこれらを積層した構造を採用できる。このうちマグネシウムと銀の合金やアルミニウムとリチウムの合金などが多用されている。また積層構造の電極にはフッ化リチウムのような無機塩の使用も可能であり、フッ化リチウムとアルミニウムを順に積層した構造の電極も多用されている。また基板側でなく基板上方へ発光を取り出すため、比較的低温で製膜可能なＩＴＯやＩＺＯなどの透明電極材料を使用しても良い。更に封止、保護のために白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、又はこれらの金属を含む合金、そしてシリカ、チタニア、窒化ケイ素、酸化珪素、窒化酸化ケイ素、酸化ゲルマニウムなどの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子、フッ素系高分子などで保護し、必要により酸化バリウム、五酸化リン、酸化カルシウム等の脱水剤、ゲッター剤と共にガラス管、金属管又はセラミック層とポリマー層を積層したような封止膜を用いて封止することが好ましい。
【００６９】
本発明における有機薄膜は、陽極と陰極の電極間に、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層を含む有機薄膜が形成される。その正孔輸送層に一般式（１）又は（２）で表される化合物を含有せしめることにより、電気エネルギーにより発光する素子が得られる。
【００７０】
本発明における有機薄膜層の構成は、１）正孔注入層／正孔輸送層／電子輸送性発光層、２）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、３）正孔注入層／正孔輸送性発光層／電子輸送層、４）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層、５）正孔注入層／正孔輸送性発光層／正孔阻止層／電子輸送層そして更に６）１ないし５）の組み合わせのそれぞれにおいて、電子輸送性発光層もしくは電子輸送層の後に電子注入層を更にもう一層付与した形態、７）１）ないし６）の組み合わせにおいて使用する物質をそれぞれ混合して一層にした形態を基本として、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層を含む構造であればよい。
【００７１】
正孔輸送層は正孔輸送性物質単独又は二種類以上の物質を積層、混合することにより形成され、正孔輸送性物質としてはＮ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジ（３−メチルフェニル）−４，４'−ジフェニル−１，１'−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−４，４'−ジフェニル−１，１'−ジアミンなどのトリフェニルアミン類、ビス（Ｎ−アリルカルバゾール）又はビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）類、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、オキサジアゾール誘導体やポルフィリン誘導体に代表される複素環化合物、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、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどが好ましく使用できる。素子作製に必要な薄膜を形成し、陽極から注入された正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されるものではない。
【００７２】
電子輸送層に用いる電子輸送性材料としては、電界を与えられた電極間において負極からの電子を効率良く輸送することが必要で、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが好ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時及び使用時に発生しにくい物質であることが要求される。このような条件を満たす物質として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体に代表されるキノリノール誘導体金属錯体、トロポロン金属錯体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフタルイミド誘導体、ナフタル酸誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体などが挙げられるが特に限定されるものではない。これらの電子輸送材料は単独でも用いられるが、異なる電子輸送材料と積層又は混合して使用しても構わない。
電子注入層に用いられる材料としては先に陰極材料でも述べたがフッ化リチウムや酸化リチウムのような無機塩、アルカリ金属をドープした有機層やリチウムなどの有機金属錯体などが用いられる。
【００７３】
正孔阻止層は正孔阻止性物質単独又は二種類以上の物質を積層、混合することにより形成され、正孔阻止性物質としてはバソフェナントロリン、バソキュプロイン等のフェナントロリン誘導体、シロール誘導体、キノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体などが好ましいが、正孔が陰極側から素子外部に流れ出てしまい発光効率が低下するのを阻止することができる化合物であれば特に限定されるものではない。
【００７４】
発光層は強い発光性を有する正孔輸送層、強い発光性を有する電子輸送層とも言い換えられるが、発光材料（ホスト材料及び又はドーパント材料）により形成され、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、いずれでもよい。ホスト材料とドーパント材料は、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。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれであってもよい。
【００７５】
ドーパント材料の具体例としては従来から知られている、ビス（ジイソプロピルフェニル）ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのペリレン誘導体、ペリノン誘導体、アセチルアセトンやベンゾイルアセトンとフェナントロリンなどを配位子とするＥｕ錯体などの希土類錯体、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）やその類縁体、マグネシウムフタロシアニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラビン誘導体、クマリン誘導体、オキサジン化合物、スクアリリウム化合物、ビオラントロン化合物、ナイルレッド、５−シアノピロメテンーＢＦ4錯体等のピロメテン誘導体、また特願２００３−１７２８９６や特願２００３−１８１９２５などに記載の誘導体を用いることが出来、さらにイリジウムや白金の金属錯体による燐光材料を使用したドーパントが好適に使用出来るが特にこれらに限定されるものではない。また２種類のドーパントを混合する場合はルブレンのようなアシストドーパントをもちいてホスト色素からのエネルギーを効率良く移動して色純度の向上した赤色発光を得ることも可能である。いずれの場合も高輝度特性を得るためには、量子収率が高いものをドーピングすることがより好ましい。
【００７６】
必要に応じ、用いるドーパントの量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、通常ホスト材料に対して２０質量％以下で用いる。好ましくは１０質量％以下であり、更に好ましくは３質量％以下である。発光層におけるドーパント材料をホスト材料にドーピングする方法としては、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。また、ホスト材料にサンドイッチ状に挟んで使用することも可能である。この場合、一層でも二層以上ホスト材料と積層しても良い。
用いうるホスト材料としては、例えば前述した電子輸送性材料や正孔輸送材料に挙げた発光物質を使用することが出来る。好ましくは例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体に代表されるキノリノール誘導体金属錯体、トロポロン金属錯体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフタルイミド誘導体、ナフタル酸誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、キノキサリン誘導体、トリフェニルアミン類、ビス（Ｎ−アリルカルバゾール）又はビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）類、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、オキサジアゾール誘導体、カルバゾール誘導体に代表される複素環化合物などが挙げられるが特に限定されるものではない。これらは単独でも用いられるが、異なる材料を積層又は混合して使用しても構わない。
【００７７】
以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層、正孔輸送性発光層、電子輸送性発光層、正孔阻止層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリスチレンスルホン酸、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリ（メチル）（メタ）アクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリサルフォン、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに溶解もしくは分散させて用いることも可能である。
【００７８】
正孔注入層について説明する。正孔注入層は前記一般式（１）又は（２）で示す基本骨格を有する化合物を含有する。また、フタロシアニン誘導体、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ等のスターバーストアミン類、高分子系ではＰＥＤＯＴ等のポリチオフェン誘導体等の従来から用いられてきた材料を混合して使用しても良い。また正孔注入層として機能する範囲で前述の正孔輸送材料などを混合して使用することも出来る。
【００７９】
本発明における有機薄膜の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法や溶媒や樹脂等に溶解・分散させてコーティングする方法（スピンコート、キャスト、ディップコートなど）、ＬＢ法、インクジェット法など特に限定されるものではないが、通常は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着が特性面で好ましい。本発明における前記化合物を用いた正孔注入層も同様であるが、膜の均一性等を考えると抵抗加熱蒸着法が好ましい。
各層の厚みは、材料の抵抗値にもよるので限定することはできないが、通常０．５〜５０００ｎｍの間で選ばれる。好ましくは１〜１０００ｎｍ、より好ましくは５〜５００ｎｍである。本発明の正孔注入層の膜厚は０．５ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜３００ｎｍ、さらには３ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。
【００８０】
本発明において、電気エネルギーとは主に直流電流を指すが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値及び電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力、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にすることが好ましい。
【００８１】
本発明の発光素子は低電圧での素子駆動が可能であり、低エネルギーでも十分な輝度を有し、発光効率が高い発光素子を提供できる。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例及び比較例をあげて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。実施例中、部は特に指定しない限り質量部を、また％は質量％をそれぞれ表す。
【００８３】
実施例１
ＩＴＯ透明電極を１５０ｎｍ堆積させたガラス基板（東京三容真空（株）製、１４Ω／□以下）を２５×２５ｍｍに切断、エッチングを行った。得られた基板を中性洗剤で１０分間超音波洗浄、イオン交換水で５分×２回超音波洗浄、アセトンで５分×２回超音波洗浄、続いてイソプロピルアルコールで５分間×２回超音波洗浄し、この基板を素子作製の直前に１０分間ＵＶ−オゾン洗浄し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が１．０×１０-3Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱蒸着法によって、まず正孔注入材料として化合物Ｎｏ.１を１０ｎｍの厚さに蒸着し、引き続き正孔輸送材料としてＮ，Ｎ'−ジナフチル−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−４，４'−ジフェニル−１，１'−ジアミン（αＮＰＤ）を５０ｎｍの厚さに蒸着し、正孔輸送層を形成した。次に発光材料として電子輸送性発光層としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＡｌＱ３）を６０ｎｍの厚さに蒸着した。さらにＭｇ−Ａｇ（９１：９％）合金を２００ｎｍ蒸着して陰極を形成し、２×２ｍｍ角の発光素子を作製した。
【００８４】
この発光素子の最高輝度は１４Ｖにおいて１５０００ｃｄ／ｍ2でダークスポットの無い均質な発光が得られた。電流効率は１００ｍＡ／ｃｍ2のとき３．４４ｃｄ／Ａを、外部量子効率は１００ｃｄ／ｍ2のとき１．０５％を示した。また発光輝度が１ｃｄ／ｍ2以上となる閾値電圧は４．５Ｖであった。
【００８５】
実施例２〜８
実施例１と同様にして発光素子を作成した。正孔注入層は実施例１のＮｏ．１の代わりに表中に示す化合物を用いた。結果を表９に示す。それぞれ。電流効率（ｃｄ／Ａ）は１００ｍＡ／ｃｍ2及び外部量子効率（％）は約１００ｃｄ／ｍ2のときの値である、また閾値電圧（Ｖ）は発光輝度が１ｃｄ／ｍ2以上となる電圧を示し、電力効率（ｌｍ／Ｗ）は１０ｍＡ／ｃｍ2のときの値である。
【００８６】
比較例１，２
実施例１と同様にして発光素子を作成した。正孔注入層は実施例１のＮｏ．１の代わりに比較例１では銅フタロシアニンを用い、比較例２では正孔注入層を設けなかった。結果を表９に示す。
【００８７】
表９
実施例    化合物No.    電流効率    閾値電圧    電力効率
１          １        ３．４      ４．５      １．５
２          ２        ３．４      ５．３      １．３
４          ９        ３．１      ５．３      １．３
５        ３９        ３．４      ５．０      １．３
６        ４０        ３．２      ３．３      １．５
７        ９３        ３．３      ４．８      １．４
８        ９６        ３．１      ４．８      １．３
比較例    化合物        電流効率    閾値電圧    電力効率
１  銅フタロシアニン  ３．０      ５．５      １．２
２        なし        ３．０      ７．２      １．１
【００８８】
実施例及び比較例より明らかなように、本願における化合物を使用することにより、閾値電圧が低下し、電力効率の向上がみられた。これにより素子の使用電力が低減でき、安定性の向上した発光素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は本発明の発光素子の層構成の一例を示す模式的断面図である。
【図１】
2005108441.tif 000029