(57)【要約】【課題】  耐熱性に優れ、寿命が長く、高発光効率で、緑色〜純赤色発光が得られる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】  一対の電極と、これらの電極間に挟持された有機発光媒体層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機発光媒体層が、（Ａ）置換基を有していてもよい炭素数１０〜１００のアリールアミン化合物から選ばれた少なくとも一種と、（Ｂ）下記一般式（Ｉ）  （Ａｒ1)a−Ｌ        ・・・（Ｉ）（式中、Ａｒ1は、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は炭素数３〜３０の芳香族複素環基を表し、ａは２〜６の整数であり、複数のＡｒ1 は同一でも異なっていてもよく、Ｌは、置換基を有していてもよい環数４〜１０の縮合多環芳香族環のａ価の残基を表す。）で表される縮合環含有化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と、これらの電極間に挟持された有機発光媒体層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機発光媒体層が、
（Ａ）置換基を有していてもよい炭素数１０〜１００のアリールアミン化合物から選ばれた少なくとも一種と、
（Ｂ）下記一般式（Ｉ）
（Ａｒ1)a−Ｌ        ・・・（Ｉ）
（式中、Ａｒ1は、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数３〜３０の芳香族複素環基を表し、ａは２〜６の整数であり、複数のＡｒ1 は同一でも異なっていてもよく、Ｌは、置換基を有していてもよい環数４〜１０の縮合多環芳香族環のａ価の残基を表す。）
で表される縮合環含有化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
（Ａ）成分のアリールアミン化合物が、下記一般式（II）で表される化合物である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2005302667.tif 000016
（式中、Ｘは、置換基を有していてもよい核炭素数１０〜４０の縮合芳香族環基、Ａｒ2 及びＡｒ3 は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数６〜４０の１価の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数３〜４０の１価の芳香族複素環基を表し、ｂは１〜４の整数である。）
【請求項３】
Ｘが、ナフタレン、フェナントレン、フルオランテン、アントラセン、ピレン、ペリレン、コロネン、クリセン、ピセン、ジフェニルアントラセン、フルオレン、トリフェニレン、ルビセン、ベンツアントラセン、ジベンツアントラセン、アセナフトフルオランテン、トリベンゾペンタフェン、フルオランテノフルオランテン、ベンゾジフルオランテン、ベンゾフルオランテン又はジインデノペリレンの残基である請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記一般式（II）が、下記一般式（II−ａ）で表される化合物である請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2005302667.tif 000017
（式中、Ｘは、置換基を有していてもよい核炭素数１０〜４０の縮合芳香族環基を示し、
Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数７〜５０のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールアミノ基、又は置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルアミノ基を示し、
ｃ，ｄ，ｅ及びｆは、それぞれ０〜５の整数を示し、ｇは、０〜４の整数を示す。ｃ，ｄ，ｅ，ｆが２以上の場合、複数のＡ1 〜Ａ4 は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、互いに結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
ただし、Ａ1 〜Ａ4 のうち少なくとも１つは置換基を有していてもよい炭素数３〜１０の２級又は３級アルキル基である。）
【請求項５】
前記一般式（II）が、下記一般式（II−ａ')で表される化合物である請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
2005302667.tif 000018
（式中、Ｘは、置換基を有していてもよい核炭素数１０〜４０の縮合芳香族環基を示し、
Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数７〜５０のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールアミノ基、又は置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルアミノ基を示し、
ｃ，ｄ，ｅ及びｆは、それぞれ０〜５の整数を示し、ｇは、０〜４の整数を示す。ｃ，ｄ，ｅ，ｆが２以上の場合、複数のＡ1 〜Ａ4 は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、互いに結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
ただし、ｃ，ｄ，ｅ及びｆのうち少なくとも１つは２以上の整数である。）
【請求項６】
前記一般式（II）が、下記一般式（II−ｂ) で表される化合物である請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４】
2005302667.tif 000019
（式中、Ｘは、置換基を有していてもよい核炭素数１０〜４０の縮合芳香族環基を示し、
Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数７〜５０のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルアミノ基を示し、
ｃ，ｄ，ｅ及びｆは、それぞれ０〜５の整数を示す。ｃ，ｄ，ｅ，ｆが２以上の場合、複数のＡ1 〜Ａ4 は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、互いに結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1 及びＲ2 は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数７〜５０のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールオキシ基を示し、
ｈ及びｉは、それぞれ０〜２の整数を示す。
ただし、Ａ1 〜Ａ4 のうち少なくとも１つは置換基を有していてもよい炭素数３〜１０の２級又は３級アルキル基である。）
【請求項７】
前記一般式（II）が、下記一般式（II−ｂ')で表される化合物である請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５】
2005302667.tif 000020
（式中、Ｘは、置換基を有していてもよい核炭素数１０〜４０の縮合芳香族環基を示し、
Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数７〜５０のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールオキシ基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキルアミノ基を示し、
ｃ，ｄ，ｅ及びｆは、それぞれ０〜５の整数を示す。ｃ，ｄ，ｅ，ｆが２以上の場合、複数のＡ1 〜Ａ4 は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、互いに結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ1 及びＲ2 は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数７〜５０のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０のアリールオキシ基を示し、
ｈ及びｉは、それぞれ０〜２の整数を示す。
ただし、ｃ，ｄ，ｅ及びｆのうち少なくとも１つは２以上の整数である。）
【請求項８】
（Ｂ）成分の一般式（Ｉ）で表される縮合環含有化合物において、Ａｒ1は、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、ａは２〜４の整数であり、Ｌは、置換基を有していてもよい環数４〜１０の縮合多環芳香族環の２〜４価の残基を表す請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
（Ｂ）成分の一般式（Ｉ）で表される縮合環含有化合物において、Ｌの縮合多環芳香族環が、ベンツアントラセン、ナフタセン、ペンタセン又はヘキサセンである請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記有機発光媒体層に含まれる（Ａ）成分と（Ｂ）成分との割合が、重量比で（Ａ）：（Ｂ）＝１：９９〜２０：８０である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
一対の電極の少なくとも一方の表面に、カルコゲナイド層、ハロゲン化金属層及び金属酸化物層から選ばれる少なくとも一層を有する請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
一対の電極の少なくとも一方の表面に、還元性ドーパントと有機物との混合領域又は酸化性ドーパントと有機物との混合領域を有する請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に関し、さらに詳しくは、耐熱性に優れ、寿命が長く、高発光効率で、緑色〜赤色発光が得られる有機ＥＬ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、電界を印加することより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。
イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによる積層型素子による低電圧駆動有機ＥＬ素子の報告（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ，アプライドフィジックスレターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ），５１巻、９１３頁、１９８７年等）がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機ＥＬ素子に関する研究が盛んに行われている。
Ｔａｎｇらは、トリス（８−キノリノール）アルミニウムを発光層に、トリフェニルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いた積層構造を採用している。積層構造の利点としては、発光層への正孔の注入効率を高めることができ、陰極に注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めることができ、発光層内で生成した励起子を閉じこめることができる等が挙げられる。この例のように有機ＥＬ素子の素子構造としては、正孔輸送（注入）層、電子輸送発光層の２層型、または正孔輸送（注入）層、発光層、電子輸送（注入）層の３層型構造等がよく知られている。こうした積層型構造素子では注入された正孔と電子の再結合効率を高めるために、素子構造や形成方法に種々の工夫がなされている。
有機ＥＬ素子に用いる発光材料としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン錯体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体等の発光材料が知られており、それらは青色から赤色までの可視領域の発光が得られることが報告されており、カラー表示素子の実現が期待されている（例えば、特許文献１〜３等）が、その発光効率や寿命が実用可能なレベルにまで到達せず不十分であった。また、フルカラーディスプレイには色の３原色（青色、緑色、赤色）が求められるが、中でも高効率な緑色、赤色（さらには純赤色）素子が求められている。
【０００３】
最近では、例えば、特許文献４には、アミノアントラセン誘導体を緑色発光材料として用いた素子が開示されている。しかしながら、この材料においては、ガラス転移温度が低く、これを用いた有機ＥＬ素子の耐熱性が低く、長寿命かつ高効率発光が得られていない。特許文献５には、ナフタセン又はペンタセン誘導体を発光層に添加した赤色発光素子が開示されているが、この発光素子は、赤色純度は優れているものの、印加電圧が１１Ｖと高く輝度の半減寿命は１５００時間と不十分であった。特許文献６には、アミン系芳香族化合物を発光層に添加した赤色発光素子が開示され、この発光素子はＣＩＥ色度（０．６４，０．３３）の色純度を有しているものの駆動電圧が１０Ｖ以上と高かった。特許文献７には、アザフルオランテン化合物を発光層に添加した素子が開示されているが、黄色から緑色の発光となり、十分な赤色を発光するに至っていない。特許文献８には、アントラセン誘導体とアリールアミン誘導体を発光層に用いた緑色発光素子が開示されているが、この発光素子に用いられているアントラセン誘導体は、十分な赤色発光するには至っていない。特許文献９には、スチリルナフタセン誘導体を発光層に添加した緑色発光素子が開示されているが、発光効率が１３ｃｄ／Ａ程度であり、さらなる高効率化が望まれる。特許文献１０〜１１には、ナフタセン誘導体を発光層に添加した発光素子が開示されているが、発光色は橙色であり十分な赤色発光するには至っていない。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３９６５５号公報
【特許文献２】特開平７−１３８５６１号公報
【特許文献３】特開平３−２００２８９号公報
【特許文献４】特開２００１−２０７１６７号公報
【特許文献５】特開平０８−３１１４４２号公報
【特許文献６】特開２００１−８１４５１号公報
【特許文献７】特開２００１−１６０４８９号公報
【特許文献８】国際公開ＷＯ２００４／０１８５８８号公報
【特許文献９】特開２０００−２６８９６３号公報
【特許文献１０】特開２０００−２６３３４号公報
【特許文献１１】特開２０００−２６３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、耐熱性に優れ、寿命が長く、高発光効率で、緑色〜純赤色発光が得られる有機ＥＬ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】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、有機発光媒体層が、アリールアミン化合物と下記一般式（Ｉ）で表される特定構造の縮合環含有化合物組み合わせて含有させることにより、前記の目的を達成することを見出し本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、一対の電極と、これらの電極間に挟持された有機発光媒体層を有する有機ＥＬ素子であって、前記有機発光媒体層が、（Ａ）置換基を有していてもよい炭素数１０〜１００のアリールアミン化合物から選ばれた少なくとも一種と、（Ｂ）下記一般式（Ｉ）
（Ａｒ1)a−Ｌ        ・・・（Ｉ）
（式中、Ａｒ1は、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数３〜３０の芳香族複素環基を表し、ａは２〜６の整数であり、複数のＡｒ1 は同一でも異なっていてもよく、Ｌは、置換基を有していてもよい環数４〜１０の縮合多環芳香族環のａ価の残基を表す。）
で表される縮合環含有化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物とを含む有機ＥＬ素子を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の有機ＥＬ素子は、耐熱性に優れ、寿命が長く、高発光効率で、緑色〜純赤色発光が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の有機ＥＬ素子について詳細に説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極と、これらの電極間に挟持された有機発光媒体層を有する有機ＥＬ素子であって、前記有機発光媒体層が、（Ａ）置換基を有していてもよい炭素数１０〜１００のアリールアミン化合物から選ばれた少なくとも一種と、（Ｂ）下記一般式（Ｉ）
（Ａｒ1)a−Ｌ        ・・・（Ｉ）
（式中、Ａｒ1は、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数３〜３０の芳香族複素環基を表し、ａは２〜６の整数であり、複数のＡｒ1 は同一でも異なっていてもよく、Ｌは、置換基を有していてもよい環数４〜１０の縮合多環芳香族環のａ価の残基を表す。）で表される縮合環含有化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物とを含む。
【０００９】
まず、本発明の有機ＥＬ素子における前記有機発光媒体層に含有される（Ａ）成分について説明する。
前記（Ａ）成分であるアリールアミン化合物は、炭素数が３０〜１００のものが好ましい。
前記（Ａ）成分であるアリールアミン化合物としては、例えば、下記一般式（II）で表されるアリールアミン化合物を挙げることができる。
【００１０】
【化１】
2005302667.tif 000002
（式中、Ｘは、置換基を有していてもよい核炭素数１０〜４０の縮合芳香族環基、Ａｒ2 及びＡｒ3 は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数６〜４０の１価の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数３〜４０の１価の芳香族複素環基を表し、ｂは１〜４の整数である。）
【００１１】
一般式（II）において、Ｘの縮合芳香族環基としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、フルオランテン、アントラセン、ピレン、ペリレン、コロネン、クリセン、ピセン、ジフェニルアントラセン、フルオレン、トリフェニレン、ルビセン、ベンツアントラセン、ジベンツアントラセン、アセナフトフルオランテン、トリベンゾペンタフェン、フルオランテノフルオランテン、ベンゾジフルオランテン、ベンゾフルオランテン、ジインデノペリレンの残基が挙げられ、特に、ピレン、アントラセン、ベンゾフルオランテン、アセナフトフルオランテンの残基が好ましい。
一般式（II）において、Ａｒ2 及びＡｒ3 の１価の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基の例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、ピレニル基、コロニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、フラニル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、フリル基、ピローリル基、ピリジル基などが挙げられ、フェニル基、ナフチル基、ピレニル基、ビフェニル基が好ましい。
【００１２】
一般式（II）で表されるアリールアミン化合物としては、下記一般式（II−ａ）及び（II−ａ')で表されるアリールアミン化合物を好ましく挙げることができる。
【化２】
2005302667.tif 000003
【化３】
2005302667.tif 000004
【００１３】
一般式（II−ａ）及び（II−ａ')において、Ｘは、前記と同じである。
一般式（II−ａ）及び（II−ａ')において、Ａ1 〜Ａ4 は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜２０）のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０の芳香族炭化水素基（好ましくは、炭素数５〜２０）、置換基を有していてもよい炭素数７〜５０のアラルキル基（好ましくは、炭素数７〜４０）、置換基を有していてもよい核炭素数３〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１２）のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルコキシル基、置換基を有していてもよい核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１８）のアリールオキシ基、置換基を有していてもよい核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１８）のアリールアミノ基、又は置換基を有していてもよい炭素数１〜２０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルキルアミノ基を表す。
【００１４】
Ａ1 〜Ａ4 の置換基を有していてもよいアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、２−フェニルイソプロピル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、α−フェノキシベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、α，α−メチルフェニルベンジル基、α，α−ジトリフルオロメチルベンジル基、トリフェニルメチル基、α−ベンジルオキシベンジル基等が挙げられる。
Ａ1 〜Ａ4 の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、ビフェニル基、４−メチルビフェニル基、４−エチルビフェニル基、４−シクロヘキシルビフェニル基、ターフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、ナフチル基、５−メチルナフチル基、アントリル基、ピレニル基等が挙げられる。
【００１５】
Ａ1 〜Ａ4 の置換基を有していてもよいアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
【００１６】
Ａ1 〜Ａ4 の置換基を有していてもよいシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Ａ1 〜Ａ4 の置換基を有していてもよいアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基，エトキシ基，プロポキシ基，イソプロポキシ基，ブトキシ基，イソブトキシ基，ｓｅｃ−ブトキシ基，ｔｅｒｔ−ブトキシ基、各種ペンチルオキシ基，各種ヘキシルオキシ基等が挙げられる。
Ａ1 〜Ａ4 の置換基を有していてもよいアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基，トリルオキシ基，ナフチルオキシ基等が挙げられる。
Ａ1 〜Ａ4 の置換基を有していてもよいアリールアミノ基としては、例えば、ジフェニルアミノ基，ジトリルアミノ基，ジナフチルアミノ基，ナフチルフェニルアミノ基等が挙げられる。
Ａ1 〜Ａ4 の置換基を有していてもよいアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基等が挙げられる。
【００１７】
一般式（II−ａ）及び（II−ａ')において、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、それぞれ０〜５の整数を示し、０〜２であると好ましい。ｃ、ｄ、ｅ、ｆが２以上の場合、複数のＡ1 〜Ａ4 は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、互いに結合して飽和もしくは不飽和の環を形成していてもよい。ｇは０〜３の整数を示す。
ただし、一般式（II−ａ）においては、Ａ1 〜Ａ4 のうち少なくとも１つは置換基を有していてもよい炭素数３〜１０の２級又は３級アルキル基である。２級又は３級アルキル基としては、前記Ａ1 〜Ａ4 で説明したアルキル基のうち２級又は３級ものが挙げられる。
また、一般式（II−ａ')においては、ｃ，ｄ，ｅ及びｆのうち少なくとも１つは２以上の整数である。
【００１８】
一般式（II）で表されるアリールアミン化合物としては、下記一般式（II−ｂ）及び（II−ｂ')で表されるアリールアミン化合物をさらに好ましく挙げることができる。
【化４】
2005302667.tif 000005
【化５】
2005302667.tif 000006
一般式（II−ｂ）及び（II−ｂ')において、Ｘ、Ａ1 〜Ａ4 、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、それぞれ前記一般式（II−ａ）及び（II−ａ')と同じであり、ｃ、ｄ、ｅ、ｆが２以上の場合、複数のＡ1 〜Ａ4 は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、互いに結合して飽和もしくは不飽和の環を形成していてもよい。
【００１９】
一般式（II−ｂ）及び（II−ｂ')において、Ｒ1 及びＲ2 は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数６〜２０（好ましくは、炭素数６〜１４）の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数７〜５０（好ましくは、炭素数７〜４０）のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜５０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数５〜５０（好ましくは、炭素数５〜１８）のアリールオキシ基を示す。
これら各基の具体例としては、前記Ａ1 〜Ａ4 で挙げたもののうち炭素数が合致するものが挙げられる。
一般式（II−ｂ）及び（II−ｂ')において、ｈ及びｉは、それぞれ０〜２の整数を示す。
ただし、一般式（II−ｂ）においては、Ａ1 〜Ａ4 のうち少なくとも１つは置換基を有していてもよい炭素数３〜１０の２級又は３級アルキル基である。
また、一般式（II−ｂ')においては、ｃ，ｄ，ｅ及びｆのうち少なくとも１つは２以上の整数である。
【００２０】
本発明においては、この（Ａ）成分のアリールアミン化合物は、一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記一般式（II）、（II−ａ）、（II−ａ')、（II−ｂ）及び（II−ｂ')における置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシル基、炭素数５〜１８のアリールオキシ基、炭素数７〜１８のアラルキルオキシ基、炭素数５〜１６のアリールアミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜６のエステル基、ハロゲン原子等が挙げられる。
以下に、前記一般式（II）、（II−ａ）、（II−ａ')、（II−ｂ）及び（II−ｂ')で表されるアリールアミン化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。なお、Ｍｅはメチル基を示す。
【００２１】
【化６】
2005302667.tif 000007
【００２２】
【化７】
2005302667.tif 000008
【００２３】
【化８】
2005302667.tif 000009
【００２４】
【化９】
2005302667.tif 000010
【００２５】
次に、本発明の有機ＥＬ素子における前記有機発光媒体層に含有される（Ｂ）成分における、前記一般式（Ｉ）で表される縮合環含有化合物について説明する。                一般式（Ｉ）において、Ａｒ1の芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環を含む炭化水素基のいずれであってもよく、単環もしくは多環の芳香族炭化水素基が挙げられ、縮合環や環集合も含まれ、例えば、フェニル基、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基、アリールフェニル基、アリールオキシフェニル基、アルケニルフェニル基、アミノフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基などが挙げられ、アルキニルアレーン（アリールアルキン）から誘導されるアリールアルキニル基であってもよい。
また、Ａｒ1の芳香族複素環基としては、ヘテロ原子としてＯ、Ｎ、Ｓを含むものが好ましく、５員環でも６員環でもよい。具体的には、チエニル基、フリル基、ピローリル基、ピリジル基などが挙げられる。
一般式（Ｉ）において、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、複素環基等が挙げられる。
また、Ａｒ1としては、芳香族炭化水素基が好ましく、特に、フェニル基、アルキルフェニル基、アリールフェニル基、アルケニルフェニル基、アミノフェニル基、ナフチル基、アリールアルキニル基等が好ましい。
【００２６】
前記アルキルフェニル基としては、アルキル基の炭素数が１〜１０のものが好ましく、アルキル基は直鎖状であっても分岐を有するものであってもよく、メチル基、エチル基、（ｎ，ｉ）−プロピル基、（ｎ，ｉ，ｓｅｃ，ｔｅｒｔ）−ブチル基、（ｎ，ｉ，ｎｅｏ，ｔｅｒｔ）−ペンチル基、（ｎ，ｉ，ｎｅｏ）−ヘキシル基等のアルキル基が挙げられ、これらのアルキル基のフェニル基における置換位置はｏ，ｍ，ｐ位のいずれであってもよい。このようなアルキルフェニル基の具体例としては、（ｏ，ｍ，ｐ）−トリル基、４−ｎ−ブチルフェニル基、４−ｔ−ブチルフェニル基等が挙げられる。
アリールフェニル基としては、アリール基がフェニル基、ナフチル基であるものが好ましく、このようなフェニル基、ナフチル基は置換されていてもよく、このときの置換基はアルキル基であることが好ましく、具体的には上記のアルキルフェニル基で例示したアルキル基を挙げることができる。さらには、アリール基は、フェニル基等のアリール基が置換したフェニル基であってもよい。このようなアリールフェニル基の具体例としては、（ｏ，ｍ，ｐ）−ビフェニリル基、４−トリルフェニル基、３−トリルフェニル基、テレフェニリル基等が挙げられる。
【００２７】
アルケニルフェニル基としては、アルケニル基の炭素数が２〜２０のものが好ましく、さらにトリアリールアルケニル基が好ましく、例えば、トリフェニルビニル基、トリトリルビニル基、トリビフェニルビニル基等が挙げられる。このようなアルケニルフェニル基の具体例としては、トリフェニルビニルフェニル基等が挙げられる。
アミノフェニル基としては、アミノ基がジアリールアミノ基であるものが好ましく、アリールアミノ基としてはジフェニルアミノ基、フェニルトリルアミノ基等が挙げられる。このようなアミノフェニル基の具体例としては、ジフェニルアミノフェニル基、フェニルトリルアミノフェニル基等が挙げられる。
ナフチル基としては、１−ナフチル基、２−ナフチル基が挙げられる。
アリールアルキニル基としては、炭素数８〜２０のものが好ましく、フェニルエチニル基、トリルエチニル基、ビフェニリルエチニル基、ナフチルエチニル基、ジフェニルアミノフェニルエチニル基、Ｎ−フェニルトリルアミノフェニルエチニル基、フェニルプロピニル基等が挙げられる。
【００２８】
一般式（Ｉ）におけるＬは、環数４〜１０、好ましくは４〜６の縮合多環芳香族環の２〜６価の残基を表す。縮合多環芳香族環としては、縮合多環芳香族炭化水素環、縮合多環芳香族複素環が挙げられる。
前記縮合多環芳香族炭化水素環としては、ベンツアントラセン、ナフタセン、ピレン、クリセン、トリフェニレン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ａ］アントラセン、ペンタセン、ペリレン、ジベンゾ［ａ，ｊ］アントラセン、ジベンゾ［ａ，ｈ］アントラセン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ヘキサセン、アンタントレン等が挙げられ、ベンツアントラセン、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセンが好ましい。
前記縮合多環芳香族複素環としては、ナフト［２，１−ｆ］イソキノリン、α−ナフタフェナントリジン、フェナントロオキサゾール、キノリノ［６，５−ｆ］キノリン、ベンゾ［ｂ］チオファントレン、ベンゾ［ｇ］チオファントレン、ベンゾ［ｉ］チオファントレン、ベンゾ［ｂ］チオファントラキノン等が挙げられる。
また、Ｌで表される縮合多環芳香族環の２〜６価の残基は、さらに置換基を有していてもよいが、無置換であることが好ましい。
【００２９】
特に好ましいＬは、ベンゼン環が直鎖状に縮合したナフタセン、ペンタセンまたはヘキサセンから誘導される２〜６価、特に２〜４価の残基である。ただし、Ｌがナフタセンから誘導される４価の残基、５，６，１１，１２−ナフタセン−テトライル基であるとき、４個のＡｒは同時にフェニル基となることはない。
以下に、Ｌの縮合多環芳香族環の残基の具体例を以下に示すがこれらに限定されるものではない。
【００３０】
【化１０】
2005302667.tif 000011
【００３１】
さらに、一般式（Ｉ）で表される縮合環含有化合物において、Ａｒ1が、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、ａが２〜４の整数であり、Ｌが、置換基を有していてもよい環数４〜１０の縮合多環芳香族環の２〜４価の残基を表すものであると好ましい。
【００３２】
以下に、前記一般式（Ｉ）で表される縮合環含有化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
【化１１】
2005302667.tif 000012
【００３４】
【化１２】
2005302667.tif 000013
【００３５】
本発明においては、有機発光媒体層における前記（Ａ）成分のアリールアミン化合物と前記（Ｂ）成分の縮合環含有化合物との割合は、重量比１：９９〜９９：１の範囲で、使用する化合物の種類などに応じて適宜選定するのが有利である。特に、（Ａ）成分化合物は正孔輸送性を有し、一方（Ｂ）成分化合物は電子輸送性を有することを考慮して、得られる素子の寿命と効率が最も良好となるように選定するのが望ましい。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の好ましい割合は重量比１：９９〜２０：８０の範囲であり、この範囲で特に高い効率が得られる。
この有機発光媒体層の厚さとしては、５〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に素子の印加電圧を非常に低くしうることから、１０〜４０ｎｍの範囲が好適である。
【００３６】
このように、（Ａ）成分と（Ｂ）成分を組み合わせて有機発光媒体層に用いることにより、（Ｂ）成分単独使用の場合に比べて、効率が３〜５倍程度高くなると共に、寿命も少なくとも３倍以上、最適化すれば１０倍以上に長くすることができる。
また、（Ａ）成分として前記一般式（II）で表されるようなアリールアミン化合物、特に、アミノ置換基又は縮合芳香族環に分岐状アルキル基もしくは複数の置換基を導入したアリールアミン化合物を用いることにより、縮合環含有化合物とアリールアミン化合物、又はアリールアミン化合物同士の立体障害が多くなり、分子会合による濃度消光を防止できるとともに、さらなる長寿命化が可能となる。
また、（Ｂ）成分として用いられる、前記一般式（Ｉ）で表されるような縮合環含有化合物は、アントラセン誘導体やビスアントラセン誘導体に比べて長波長を発する発光材料であるため、縮合環含有化合物からアリールアミン化合物へのエネルギー移動により緑色から赤色発光素子を得る際に有利となり、さらなる高発光効率を達成することができる。
なお、本発明の有機ＥＬ素子における緑色〜純赤色の発光色は、発光スペクトルの最大発光波長で区分でき、緑色（最大発光波長：５００〜５３０ｎｍ）、黄色（最大発光波長：５３０〜５８５ｎｍ）、橙色（５８５〜５９５ｎｍ）、赤色（最大発光波長：５９５〜６２０ｎｍ）、純赤色（最大発光波長：６２０〜７００ｎｍ）である。
【００３７】
さらに、（Ａ）成分と（Ｂ）成分を組み合わせることにより、有機発光媒体層がより非晶質性となって、安定性が向上し、耐熱性に優れるものになる。（Ｂ）成分の化合物としては、ガラス転移点が１１０℃以上のものが好ましく、一方、（Ａ）成分の化合物としては、ガラス転移点が７０℃以上のものが好ましい。このようなガラス転移点を有する化合物を混合することにより、有機発光媒体層のガラス転移点を９０℃以上にすることができ、８５℃、５００時間以上、最適条件下では８５℃、１０００時間以上の保存耐熱性を得ることが可能となる。
本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極の間に、前記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分との組み合わせを含む有機発光媒体層（以下、発光媒体層と略記する）を挟持させてなるものであるが、該電極とこの発光媒体層の間に種々の中間層を介在させるのが好ましい。この中間層としては、例えば正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などが挙げられる。これらは、有機、無機の種々の化合物が知られている。
【００３８】
このような有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
（３）陽極／発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／有機半導体層／発光層／陰極
（６）陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
（７）陽極／有機半導体層／発光層／付着改善層／陰極
（８）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（９）陽極／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１０）陽極／無機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１１）陽極／有機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１２）陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／絶縁層／陰極
（１３）陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
などの構造を挙げることができる。
これらの中で通常（８）の構成が好ましく用いられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００３９】
この有機ＥＬ素子は、通常透光性の基板上に作製する。この透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、その透光性については、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が５０％以上であるものが望ましく、さらに平滑な基板を用いるのが好ましい。
このような透光性基板としては、例えば、ガラス板、合成樹脂板などが好適に用いられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英などで成形された板が挙げられる。また、合成樹脂  板としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルサルファイド樹脂、ポリサルフォン樹脂などの板か挙げられる。
【００４０】
次に、陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕなどの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）、ＳｎＯ2 、ＺｎＯ、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏなどの導電性材料が挙げられる。この陽極を形成するには、これらの電極物質を、蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることができる。この陽極は、上記発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が１０％より大きくなるような特性を有していることが望ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下のものが好ましい。さらに、陽極の膜厚は、材料にもよるが通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。
【００４１】
次に、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、Ａｌ／Ｌｉ2 Ｏ、Ａｌ／ＬｉＯ2 、Ａｌ／ＬｉＦ、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
ここで、発光媒体層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、さらに、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
【００４２】
本発明の有機ＥＬ素子においては、このようにして作製された一対の電極の少なくとも一方の表面に、カルコゲナイド層、ハロゲン化金属層及び金属酸化物層から選ばれる少なくとも一層（以下、これらを表面層ということがある。）を配置するのが好ましい。具体的には、発光媒体層側の陽極表面にケイ素やアルミニウムなどの金属のカルコゲナイド（酸化物を含む）層を、また、発光媒体層側の陰極表面にハロゲン化金属層又は金属酸化物層を配置するのがよい。これにより、駆動の安定化を図ることができる。
上記カルコゲナイドとしては、例えばＳｉＯｘ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯｘ（１≦Ｘ≦1.５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどが好ましく挙げられ、ハロゲン化金属としては、例えばＬｉＦ、ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 、フッ化希土類金属などが好ましく挙げられ、金属酸化物としては、例えばＣｓ2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどが好ましく挙げられる。
【００４３】
本発明の有機ＥＬ素子においては、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との使用割合によって、発光媒体層の電子輸送性及び正孔輸送性共に良好となり、前記した正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層などの中間層を省略することが可能となる。該表面層は、この場合においても設けることが可能であり、好ましい。
さらに、本発明の有機ＥＬ素子においては、このようにして作製された一対の電極の少なくとも一方の表面に電子伝達化合物と還元性ドーパントの混合領域又は正孔伝達化合物と酸化性ドーパントの混合領域を配置するのも好ましい。このようにすると、電子伝達化合物が還元され、アニオンとなり混合領域がより発光媒体に電子を注入、伝達しやすくなる。また、正孔伝達化合物は酸化され、カチオンとなり混合領域がより発光媒体に正孔を注入、伝達しやすくなる。好ましい酸化性ドーパントとしては、各種ルイス酸やアクセプター化合物がある。好ましい還元性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物がある。
【００４４】
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光媒体層は、
（ｉ）注入機能；電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
（ii）輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能
(iii) 発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
を有する。
この発光媒体層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。発光媒体層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
【００４５】
また、特開昭５７−５１７８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光媒体層を形成することができる。
本発明においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、発光媒体層に、前記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分以外の他の公知の有機発光媒体を含有させてもよく、また、本発明に係る化合物を含む発光媒体層に、他の公知の有機発光媒体を含む発光媒体層を積層してもよい。
【００４６】
次に、正孔注入・輸送層は、発光媒体層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．５ｅＶ以下と小さい。このような正孔注入・輸送層としてはより低い電界強度で正孔を発光媒体層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０4 〜１０6 Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０-6ｃｍ2 ／Ｖ・秒であるものが好ましい。このような材料としては、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
そして、この正孔注入・輸送層を形成するには、正孔注入・輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の方法により薄膜化すればよい。この場合、正孔注入・輸送層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。
【００４７】
次に、電子注入層・輸送層は、発光媒体層への電子の注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この電子注入層の中で特に陰極との付着が良い材料からなる層である。電子注入層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体が好適である。上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウムを電子注入材料として用いることができる。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入しても良い。
【００４８】
絶縁層に用いられる材料としては、例えば、酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられる。これらの混合物や積層物を用いてもよい。
次に、本発明の有機ＥＬ素子を作製する方法については、例えば上記の材料及び方法により陽極、発光媒体層、必要に応じて正孔注入層、及び必要に応じて電子注入層を形成し、最後に陰極を形成すればよい。また、陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素子を作製することもできる。
【００４９】
以下、一例として、透光性基板上に、陽極／正孔注入層／発光媒体層／電子注入層／陰極が順次設けられた構成の有機ＥＬ素子の作製例について説明する。
まず、適当な透光性基板上に、陽極材料からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着法あるいはスパッタリング法により形成し、陽極とする。次に、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物（正孔注入層の材料）、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度５０〜４５０℃、真空度１０-7〜１０-3ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。
【００５０】
次に、この正孔注入層上に発光媒体層を設ける。この発光媒体層の形成も、本発明に係る有機発光媒体を用いて真空蒸着法、スパッタリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により、有機発光媒体を薄膜化することにより形成できるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により発光媒体層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物により異なるが、一般的に正孔注入層の形成と同様な条件範囲の中から選択することができる。膜厚は１０〜４０ｎｍの範囲が好ましい。
次に、この発光媒体層上に電子注入層を設ける。この場合にも正孔注入層、発光媒体層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件は正孔注入層、発光媒体層と同様の条件範囲から選択することができる。
そして、最後に陰極を積層して有機ＥＬ素子を得ることができる。陰極は金属から構成されるもので、蒸着法、スパッタリングを用いることができる。しかし、下地の有機物層を製膜時の損傷から守るためには真空蒸着法が好ましい。
以上の有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで、一貫して陽極から陰極まで作製することが好ましい。
【００５１】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合、陽極を＋、陰極を−の極性にして、３〜４０Ｖの電圧を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加した場合には、陽極が＋、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。この場合、印加する交流の波形は任意でよい。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
２５×７５×１．１ｍｍサイズのガラス基板上に、膜厚１２０ｎｍのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。このガラス基板を、イソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行った後、ＵＶオゾン洗浄を３０分行い、真空蒸着装置にこの基板を設置した。
その基板に、まず、正孔注入層として、Ｎ',Ｎ''−ビス［４−（ジフェニルアミノ）フェニル］−Ｎ',Ｎ''−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミンを６０ｎｍの厚さに蒸着した後、その上に正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ’−ビス［４'−｛Ｎ−（ナフチル−１−イル）−Ｎ−フェニル｝アミノビフェニル−４−イル］−Ｎ−フェニルアミンを２０ｎｍの厚さに蒸着した。次いで、発光層として、上記化合物（Ｂ）−７と（Ａ）−９を重量比４０：３で同時蒸着し、４０ｎｍの厚さに蒸着した。
次に、電子注入層として、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウムを２０ｎｍの厚さに蒸着した。次に弗化リチウムを０．３ｎｍの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを１５０ｎｍの厚さに蒸着した。このアルミニウム／弗化リチウムは陰極として働く。このようにして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度２２００ｃｄ／ｍ2の緑色発光が得られた。また、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は２７５０時間であった。
以上のように、（Ａ）成分と（Ｂ）成分を組み合わせることにより、高発光効率で長寿命な緑色発光素子を得ることができた。また、この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００５３】
実施例２
実施例１において、発光層を形成する際に、化合物（Ａ）−９の代わりに（Ａ）−１を用いたこと以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度９５０ｃｄ／ｍ2の緑色発光が得られた。また、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は１７５０時間であった。また、この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００５４】
実施例３
実施例１において、発光層を形成する際に、化合物（Ａ）−９の代わりに、（Ａ）−２０を用いたこと以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度２４００ｃｄ／ｍ2の緑色発光が得られた。初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2 で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は２５００時間であった。この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００５５】
実施例４
実施例１において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−７と（Ａ）−９の代わりに、（Ｂ）−１８と（Ａ）−１０を用いたこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度１５００ｃｄ／ｍ2の緑色発光が得られた。初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2 で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は１２５０時間であった。この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００５６】
実施例５
実施例１において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−７と（Ａ）−９の代わりに、（Ｂ）−９と（Ａ）−２７を用いたこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度１９８０ｃｄ／ｍ2の黄色発光が得られた。初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2 で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は１９００時間であった。この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００５７】
実施例６
実施例１において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−７と（Ａ）−９の代わりに、（Ｂ）−８と（Ａ）−３５を用い重量比４０：１０で同時蒸着し、厚さ４０ｎｍで形成したこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧８．０Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度６９０ｃｄ／ｍ2の赤色発光が得られた。初期輝度３０００ｃｄ／ｍ2 で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は２９００時間であった。この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００５８】
実施例７
実施例６において、発光層を形成する際に、化合物（Ａ）−３５の代わりに（Ａ）−３９を用いたこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧８．０Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度５５０ｃｄ／ｍ2の純赤色発光が得られた。初期輝度３０００ｃｄ／ｍ2 で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は１９００時間であった。この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００５９】
実施例８
実施例６において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−８と（Ａ）−３５の代わりに、（Ｂ）−１１と（Ａ）−４０を用いたこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧８．０Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度３５０ｃｄ／ｍ2の純赤色発光が得られた。初期輝度３０００ｃｄ／ｍ2 で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は１０００時間であった。この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００６０】
実施例９
実施例６において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−８と（Ａ）−３５の代わりに、（Ｂ）−９と３，１１−ビス（ジフェニルアミノ）−７，１４−ジフェニルアセナフト−［１，２−ｋ］−フルオランテンを用いたこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
この素子に通電試験を行ったところ、電圧８．０Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2 にて１１５０ｃｄ／ｍ2 の黄色発光が得られた。初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2 で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は１０５０時間と短かった。この素子を８５℃で１０００時間保存した後に通電試験を行ったところ、発光輝度の変化は見られなかった。
【００６１】
比較例１
実施例１において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−７と（Ａ）−９の代わりに、化合物（Ｂ）−７のみで厚さ４０ｎｍで形成したこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度２００ｃｄ／ｍ2の黄色発光が得られた。初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2 で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は１５０時間であった。
【００６２】
比較例２
実施例１において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−７と（Ａ）−９の代わりに、トリス（８−キノリノール）アルミニウムと下記化合物Ｃ５４５Ｔを用いて、重量比４０：０．５で同時蒸着し、厚さ４０ｎｍで形成した以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2の緑色発光が得られた。初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は７８０時間と短かった。
【化１３】
2005302667.tif 000014
【００６３】
比較例３
実施例６において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−８と（Ａ）−３５の代わりに、トリス（８−キノリノール）アルミニウムと下記化合物ＤＣＪＴＢを用いてこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2にて発光輝度１５０ｃｄ／ｍ2の赤色発光が得られた。初期輝度３０００ｃｄ／ｍ2で直流の連続通電試験を行ったところ、半減寿命は２００時間と短かった。
【化１４】
2005302667.tif 000015
【００６４】
比較例４
実施例６において、発光層を形成する際に、化合物（Ｂ）−８と（Ａ）−３５の代わりに、１０，１０’−ビス［１，１',４',１''］テルフェニル−２−イル−９，９’−ビアントラセニルと（Ａ）−３９を用いたこと以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
この素子に通電試験を行ったところ、電圧６．５Ｖ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2 にて８００ｃｄ／ｍ2 の橙色発光となり、実施例６で得られた素子と異なり、赤色発光を得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上詳細に説明したように、本発明の有機ＥＬ素子は、耐熱性に優れ、寿命が長く、高発光効率で、緑色〜純赤色発光が得られる。このため、実用的な有機ＥＬ素子として有用であり、特にフルカラー用のディスプレイに好適である。