(57)【要約】      （修正有）【課題】極めて純度のよい発光色相を呈し、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。【解決手段】陽極および陰極と、これら一対の電極間に侠持された一層または複数層の有機化合物層より構成される有機発光素子において、前記有機化合物層のうち少なくとも一層が下記一般式［１］で示される化合物を少なくとも１種類含有する有機発光素子。2005174735.tif 000063（式中、Ａｒ1、Ａｒ2は、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基、置換あるいは無置換の縮合多環複素環基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換アミノ基、またはシアノ基を表し、同じであっても異なっていてもよい。ｎは１〜５の整数を示す。）【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極および陰極と、これら一対の電極間に侠持された一層または複数層の有機化合物層より構成される有機発光素子において、前記有機化合物層のうち少なくとも一層が下記一般式［１］で示される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする有機発光素子。
【化１】
2005174735.tif 000056
（式中、Ａｒ1、Ａｒ2は、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基、置換あるいは無置換の縮合多環複素環基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換アミノ基、またはシアノ基を表し、同じであっても異なっていてもよい。ｎは１〜５の整数を示す。）
【請求項２】
前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が、更に少なくとも１種類の下記一般式［２］で示される化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化２】
2005174735.tif 000057
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、水素原子、アルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基，置換あるいは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基またはハロゲン原子を表わし、同じであっても異なっていてもよい。Ａｒ3〜Ａｒ5は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項３】
前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が、更に少なくとも１種類の下記一般式［３］で示される化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化３】
2005174735.tif 000058
（式中、Ｒ4、Ｒ5は、水素原子、アルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基，置換あるいは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基またはハロゲン原子を表わし、同じであっても異なっていてもよい。Ａｒ6〜Ａｒ9は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項４】
前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が、更に少なくとも１種類の下記一般式［４］で示される化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化４】
2005174735.tif 000059
（式中、Ｒ6は、水素原子、アルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基，置換あるいは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基またはハロゲン原子を表わす。Ａｒ10〜Ａｒ14は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項５】
前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が、更に少なくとも１種類の下記一般式［５］で示される化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化５】
2005174735.tif 000060
（式中、Ａｒ15〜Ａｒ20は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項６】
前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が、更に少なくとも１種類の下記一般式［６］で示される化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化６】
2005174735.tif 000061
（式中、Ａｒ21〜Ａｒ24は、水素原子、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基、または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。Ｒ7〜Ｒ10は、水素原子、ハロゲン基、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、または置換アミノ基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項７】
前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が、更に少なくとも１種類の下記一般式［７］で示される化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化７】
2005174735.tif 000062
（式中、Ｒ13、Ｒ14は、水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、または置換あるいは無置換のアリール基を表わし、異なるフルオレン基に結合するＲ13同士、Ｒ14同士は同じであってもよく、同じフルオレン基に結合するＲ13及びＲ14は、同じであっても異なっていても良い。Ｒ11、Ｒ12は水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換シリル基、シアノ基、置換あるいは無置換のアルコキシ基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。Ａｒ25、Ａｒ26は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基、または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。ｓは１〜１０の整数を示す。）
【請求項８】
前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が発光層であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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（非特許文献１）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，特許文献１〜３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、特許文献４〜１１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（非特許文献２）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、特許文献１２〜１６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。しかしながら、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。
【０００７】
さらにフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合、現状では更なる高輝度の光出力あるいは高変換効率、高色純度の青、緑、赤色発光が必要である。例えば、特許文献１７には発光材料として、ジアミン化合物が開示されているが、高色純度（色度座標：ｘ，ｙ＝０．１４〜０．１５，０．０９〜０．１０）の青色発光は得られていない。また、同様なジアミノ骨格を有する化合物を使用した例として、特許文献１８が開示されているが、正孔注入層として使用されており、発光層としての使用および発光色、効率等の発光特性に関しては開示されていない。
【０００８】
【特許文献１】米国特許４，５３９，５０７号明細書
【特許文献２】米国特許４，７２０，４３２号明細書
【特許文献３】米国特許４，８８５，２１１号明細書
【特許文献４】米国特許５，１５１，６２９号明細書
【特許文献５】米国特許５，４０９，７８３号明細書
【特許文献６】米国特許５，３８２，４７７号明細書
【特許文献７】特開平２−２４７２７８号公報
【特許文献８】特開平３−２５５１９０号公報
【特許文献９】特開平５−２０２３５６号公報
【特許文献１０】特開平９−２０２８７８号公報
【特許文献１１】特開平９−２２７５７６号公報
【特許文献１２】米国特許５，２４７，１９０号明細書
【特許文献１３】米国特許５，５１４，８７８号明細書
【特許文献１４】米国特許５，６７２，６７８号明細書
【特許文献１５】特開平４−１４５１９２号公報
【特許文献１６】特開平５−２４７４６０号公報
【特許文献１７】特開２００１−５２８６８号公報
【特許文献１８】特開２００１−１９６１７７号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３（１９８７）
【非特許文献２】Ｎａｔｕｒｅ，３４７，５３９（１９９０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、極めて純度のよい発光色相を呈し、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。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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
すなわち、本発明の有機発光素子は、陽極および陰極と、これら一対の電極間に侠持された一層または複数層の有機化合物層より構成される有機発光素子において、前記有機化合物層のうち少なくとも一層が下記一般式［１］で示される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする。
【００１２】
【化１】
2005174735.tif 000002
【００１３】
（式中、Ａｒ1、Ａｒ2は、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基、置換あるいは無置換の縮合多環複素環基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換アミノ基、またはシアノ基を表し、同じであっても異なっていてもよい。ｎは１〜５の整数を示す。）
【００１４】
本発明の有機発光素子は、前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が、更に少なくとも１種類の下記一般式［２］〜［７］で示される化合物を含有する態様を含むものである。
【００１５】
【化２】
2005174735.tif 000003
【００１６】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、水素原子、アルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基，置換あるいは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基またはハロゲン原子を表わし、同じであっても異なっていてもよい。Ａｒ3〜Ａｒ5は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【００１７】
【化３】
2005174735.tif 000004
【００１８】
（式中、Ｒ4、Ｒ5は、水素原子、アルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基，置換あるいは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基またはハロゲン原子を表わし、同じであっても異なっていてもよい。Ａｒ6〜Ａｒ9は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【００１９】
【化４】
2005174735.tif 000005
【００２０】
（式中、Ｒ6は、水素原子、アルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基，置換あるいは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基またはハロゲン原子を表わす。Ａｒ10〜Ａｒ14は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【００２１】
【化５】
2005174735.tif 000006
【００２２】
（式中、Ａｒ15〜Ａｒ20は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【００２３】
【化６】
2005174735.tif 000007
【００２４】
（式中、Ａｒ21〜Ａｒ24は、水素原子、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基、または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。Ｒ7〜Ｒ10は、水素原子、ハロゲン基、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、または置換アミノ基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。）
【００２５】
【化７】
2005174735.tif 000008
【００２６】
（式中、Ｒ13、Ｒ14は、水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、または置換あるいは無置換のアリール基を表わし、異なるフルオレン基に結合するＲ13同士、Ｒ14同士は同じであってもよく、同じフルオレン基に結合するＲ13及びＲ14は、同じであっても異なっていても良い。Ｒ11、Ｒ12、は水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換シリル基、シアノ基、置換あるいは無置換のアルコキシ基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。Ａｒ25、Ａｒ26は、置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基、または置換あるいは無置換の縮合多環複素環基を表わし、同じであっても異なっていてもよい。
ｓは１〜１０の整数を示す。）
【００２７】
また、本発明の有機発光素子においては、前記一般式［１］で示される化合物を含有する層が発光層であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一般式［１］〜［７］で示される化合物を用いた有機発光素子は、単層あるいはドーパント／ホストの混合層として、低い印加電圧で高輝度な発光が得られ、色純度、耐久性にも優れている。さらに、素子の作成も真空蒸着あるいはキャステイ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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００３０】
一般式［１］〜［７］で示される化合物は主に有機発光素子用材料として使用できる。その中でも発光用材料として使用する場合、一般式［１］〜［７］で示される化合物は、それぞれ単層においても高色純度、高発光効率、高寿命素子を得ることができる。一般式［１］で示される化合物は、アセチレン基を導入することで剛直な分子構造をとり、より半値幅の狭い発光スペクトル、すなわちより色純度に優れた発光が得られる。さらに、ストークスシフトが抑えられることで、発光波長の移動を抑え、吸収を長波長側にもってくることも可能で、ドーパント材料として用いる場合、相対的に長波長側に発光スペクトルを有するホスト材料の使用も可能となる。
【００３１】
一般式［１］〜［７］で示される化合物は、それぞれ発光層においてドーパント材料、ホスト材料双方の目的で使用でき、高色純度、高発光効率、高寿命素子を得ることができ、特にドーパント材料として一般式［１］で示される化合物を使用し、それとエネルギー移動を起こしやすい適切なホスト材料、特に一般式［２］〜［７］で示される化合物とのコンビネーションにより、高色純度な発光を保持しかつより効率の高い素子を得ることができる。ホスト材料に対するドーパント濃度は０．０１％〜５０％、好ましくは１〜１０％である。
【００３２】
上記一般式［１］〜［７］における置換基の具体例を以下に示す。
【００３３】
アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒ−ブチル基、オクチル基などが挙げられる。
【００３４】
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
【００３５】
アルコキシル基としては、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、フェノキシル基などが挙げられる。
【００３６】
アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などが挙げられる。
【００３７】
複素環基としては、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ターチエニル基などが挙げられる。
【００３８】
置換アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基などが挙げられる。
【００３９】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
【００４０】
縮合多環芳香族基としては、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基などが挙げられる。
【００４１】
縮合多環複素環基としては、キノリル基、ジアザフルオレニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基などが挙げられる。
【００４２】
上記置換基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基などのアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基などの複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基などのアミノ基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、フェノキシル基などのアルコキシル基、シアノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子などが挙げられる。
【００４３】
次に一般式［１］〜［７］で示される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
【００４４】
【化８】
2005174735.tif 000009
【００４５】
【表１】
2005174735.tif 000010
【００４６】
【表２】
2005174735.tif 000011
【００４７】
【表３】
2005174735.tif 000012
【００４８】
【表４】
2005174735.tif 000013
【００４９】
【表５】
2005174735.tif 000014
【００５０】
【表６】
2005174735.tif 000015
【００５１】
【表７】
2005174735.tif 000016
【００５２】
【表８】
2005174735.tif 000017
【００５３】
【表９】
2005174735.tif 000018
【００５４】
【表１０】
2005174735.tif 000019
【００５５】
【表１１】
2005174735.tif 000020
【００５６】
【表１２】
2005174735.tif 000021
【００５７】
【表１３】
2005174735.tif 000022
【００５８】
【表１４】
2005174735.tif 000023
【００５９】
【表１５】
2005174735.tif 000024
【００６０】
【表１６】
2005174735.tif 000025
【００６１】
【表１７】
2005174735.tif 000026
【００６２】
【表１８】
2005174735.tif 000027
【００６３】
【化９】
2005174735.tif 000028
【００６４】
【化１０】
2005174735.tif 000029
【００６５】
【化１１】
2005174735.tif 000030
【００６６】
【化１２】
2005174735.tif 000031
【００６７】
【化１３】
2005174735.tif 000032
【００６８】
【化１４】
2005174735.tif 000033
【００６９】
【化１５】
2005174735.tif 000034
【００７０】
【化１６】
2005174735.tif 000035
【００７１】
【化１７】
2005174735.tif 000036
【００７２】
【化１８】
2005174735.tif 000037
【００７３】
【化１９】
2005174735.tif 000038
【００７４】
【化２０】
2005174735.tif 000039
【００７５】
【化２１】
2005174735.tif 000040
【００７６】
【化２２】
2005174735.tif 000041
【００７７】
【化２３】
2005174735.tif 000042
【００７８】
【化２４】
2005174735.tif 000043
【００７９】
図１〜図６に本発明の有機発光素子の好ましい例を示す。
【００８０】
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１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。
【００８１】
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。この場合は発光物質はホール輸送性かあるいは電子輸送性のいず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、発光層はホール輸送層５あるいは電子輸送層６のいずれかから成る。
【００８２】
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３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。
【００８３】
図４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４は図３に対してホール注入層７を陽極２側に挿入した構成であり、陽極２とホール輸送層５の密着性改善あるいはホールの注入性改善に効果があり、低電圧化に効果的である。
【００８４】
図５および図６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５および図６は、図３および図４に対してホールあるいは励起子（エキシトン）を陰極４側に抜けることを阻害する層（ホール／エキシトンブロッキング層８）を、発光層３、電子輸送層６間に挿入した構成である。イオン化ポテンシャルの非常に高い化合物をホール／エキシトンブロッキング層８として用いる事により、発光効率の向上に効果的な構成である。
【００８５】
ただし、図１〜図６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。
【００８６】
本発明に用いられる一般式［１］〜［７］で示される化合物は、図１〜図６のいずれの形態でも使用することができる。特に、本発明の化合物を用いた有機層は、発光層、電子輸送層あるいはホール輸送層として有用であり、また真空蒸着法や溶液塗布法などによって形成した層は結晶化などが起こりにくく経時安定性に優れている。
【００８７】
本発明の有機発光素子は、好ましくは発光層の構成成分として一般式［１］〜［７］で示される化合物を用いるものであるが、これまで知られているホール輸送性化合物、発光性化合物あるいは電子輸送性化合物などを必要に応じて一緒に使用することもできる。
【００８８】
以下にこれらの化合物例を挙げる。
【００８９】
【化２５】
2005174735.tif 000044
【００９０】
【化２６】
2005174735.tif 000045
【００９１】
【化２７】
2005174735.tif 000046
【００９２】
【化２８】
2005174735.tif 000047
【００９３】
【化２９】
2005174735.tif 000048
【００９４】
【化３０】
2005174735.tif 000049
【００９５】
本発明の有機発光素子において、一般式［１］〜［７］で示される化合物を含有する層およびその他の有機化合物を含有する層は、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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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）等の金属酸化物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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【実施例】
【０１０１】
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。
【０１０２】
＜実施例１（例示化合物Ｎｏ．［１］−１の製造方法）＞
【０１０３】
【化３１】
2005174735.tif 000050
【０１０４】
窒素気流下、１−ブロモピレン２．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、トリメチルシリルアセチレン２．８ｍｌ（２０ｍｍｏｌ）を、脱気したトリエチルアミン１００ｍｌ（溶媒）中に溶解、攪拌し、そこにビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムクロライド１２６ｍｇ（０．１８ｍｍｏｌ）、よう化銅１７ｍｇ（０．１８ｍｍｏｌ）を加えた。７０℃に加熱したオイルバス上で約５時間、加熱攪拌した。反応溶液を室温に戻した後、溶媒を留去し、水５０ｍｌ、トルエン１００ｍｌを加え、水層と有機層を分離し、さらに水層をトルエンで抽出し、前の有機層とあわせ硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン）で精製して、１−トリメチルシリルエテニルピレン３．１６ｇを得た。
【０１０５】
１−トリメチルシリルエテニルピレン３．１０ｇ（１０．４ｍｍｏｌ）をメタノール２００ｍｌに溶解、攪拌し、そこに炭酸カリウム飽和溶液３０ｍｌ加えた。７０℃に加熱したオイルバス上で約２時間、加熱攪拌した。反応溶液を室温に戻した後、メタノールを留去し、水５０ｍｌ、クロロホルム１００ｍｌを加え、水層と有機層を分離し、さらに水層をクロロホルムで抽出し、前の有機層とあわせ硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン）で精製して、１−エテニルピレン１．９１ｇを得た。
【０１０６】
窒素気流下、１−エテニルピレン１．８ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、１−ブロモピレン３．３ｇ（１１．７ｍｍｏｌ）を、脱気したトリエチルアミン１００ｍｌ（溶媒）中に溶解、攪拌し、そこにビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムクロライド１２６ｍｇ（０．１８ｍｍｏｌ）、よう化銅１７ｍｇ（０．１８ｍｍｏｌ）を加えた。７０℃に加熱したオイルバス上で約５時間、加熱攪拌した。反応溶液を室温に戻した後、溶媒を留去し、水５０ｍｌ、クロロホルム１００ｍｌを加え、水層と有機層を分離し、さらに水層をクロロホルムで抽出し、前の有機層とあわせ硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残渣をアルミナカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：ヘキサン＝１：１）で精製して、例示化合物［１］−１を１．２８ｇ得た。
【０１０７】
尚、同様にして芳香族基、複素環基の臭素体を用いることで例示化合物［１］−２以降を合成することができる。
【０１０８】
＜実施例２＞
図３に示す構造の有機発光素子を以下に示す方法で作成した。
【０１０９】
基板１としてのガラス基板上に、陽極２としての酸化錫インジウム（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、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。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。
【０１１０】
正孔輸送材料として下記構造式で示される化合物を用いて、濃度が０．５ｗｔ％となるようにクロロホルム溶液を調整した。
【０１１１】
【化３２】
2005174735.tif 000051
【０１１２】
この溶液を上記の陽極２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（ホール輸送層５）の厚みは５０ｎｍであった。
【０１１３】
次に、ホール輸送層５の上に発光層３として例示化合物Ｎｏ．［１］−７を蒸着して２０ｎｍの発光層３を設けた。蒸着時の真空度は１．０×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２〜０．３ｎｍ／ｓｅｃの条件で成膜した。
【０１１４】
更に電子輸送層６としてアルミニウムキノリノール（Ａｌｑ３）を真空蒸着法にて４０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は１．０×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２〜０．３ｎｍ／ｓｅｃの条件で成膜した。
【０１１５】
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（陰極４）とする有機発光素子を作成した。蒸着時の真空度は１．０×１０-4Ｐａ、成膜速度は１．０〜１．２ｎｍ／ｓｅｃの条件で成膜した。
【０１１６】
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。
【０１１７】
この様にして得られた素子に、ＩＴＯ電極（陽極２）を正極、Ａｌ−Ｌｉ電極（陰極４）を負極にして、６Ｖの印加電圧で、発光輝度５５０ｃｄ／ｍ2、最高輝度７０００ｃｄ／ｍ2、発光効率０．８９０ｍ／Ｗの青色の発光が観測された。
【０１１８】
＜実施例３〜１１＞
例示化合物［１］−７に代えて、表１９に示す例示化合物を用いた以外は実施例２と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。その結果を表１９に示す。
【０１１９】
【表１９】
2005174735.tif 000052
【０１２０】
＜実施例１２＞
例示化合物Ｎｏ．［１］−７（ゲスト）および例示化合物Ｎｏ．［２］−１（ホスト）（重量比１：１００）を共蒸着し３０ｎｍの発光層３を設けた以外は、実施例２と同様にして素子を作成した。
【０１２１】
この様にして得られた素子に、ＩＴＯ電極（陽極２）を正極、Ａｌ−Ｌｉ電極（陰極４）を負極にして、７Ｖの印加電圧で、発光輝度６００ｃｄ／ｍ2、最高輝度１４８００ｃｄ／ｍ2、発光効率１．８ｌｍ／Ｗの青色の発光が観測された。
【０１２２】
＜実施例１３〜２０＞
例示化合物［１］−７（ゲスト）および例示化合物Ｎｏ．［２］−１（ホスト）に代えて、表２０に示す例示化合物を用いた以外は、実施例１２と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。その結果を表２０に示す。
【０１２３】
【表２０】
2005174735.tif 000053
【０１２４】
＜実施例４６〜５０＞
実施例１２，２２，２７，３５，４３で作成した素子の発光スペクトルをＭＣＰＤ−７０００で観測し、ＣＩＥ色度座標を測定した。また、作成した素子について、３．０ｍｌＡでＤＣ駆動で初期輝度に対する半減寿命を測定した。その結果を表２１に示す。
【０１２５】
【表２１】
2005174735.tif 000054
【０１２６】
＜比較例１＞
発光層３として下記スチリル化合物を用いた以外は、実施例２と同様にして素子を作成した。
【０１２７】
【化３３】
2005174735.tif 000055
【０１２８】
この様にして得られた素子に、ＩＴＯ電極（陽極２）を正極、Ａｌ−Ｌｉ電極（陰極４）を負極にして、１０Ｖの印加電圧で、発光輝度１２０ｃｄ／ｍ2、最高輝度３８００ｃｄ／ｍ2、発光効率０．１７ｌｍ／Ｗの緑味がかった青白色の発光が観測された。
【０１２９】
＜比較例２＞
上記スチリル化合物および例示化合物［４］−１（重量比５：１００）を共蒸着し２０ｎｍの発光層３を設けた以外は、実施例２と同様にして素子を作成した。
【０１３０】
この様にして得られた素子に、ＩＴＯ電極（陽極２）を正極、Ａｌ−Ｌｉ電極（陰極４）を負極にして、１０Ｖの印加電圧で、発光輝度１２５ｃｄ／ｍ2、最高輝度４５００ｃｄ／ｍ2、発光効率０．３０ｌｍ／Ｗの緑味がかった青白色の発光が観測された。
【０１３１】
＜比較例３＞
比較例２で作成した素子の発光スペクトルをＭＣＰＤ−７０００で観測し、ＣＩＥ色度座標を測定したところ、（ｘ，ｙ）＝（０．１６，０．３０）であった。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【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。
【図４】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５】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６】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】
【０１３３】
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
７  ホール注入層
８  ホール／エキシトンブロッキング層
【図１】
2005174735.tif 000064
【図２】
2005174735.tif 000065
【図３】
2005174735.tif 000066
【図４】
2005174735.tif 000067
【図５】
2005174735.tif 000068
【図６】
2005174735.tif 000069