(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドープ材料が添加された発光層を複数層有し、その内の少なくとも一層が、下記一般式（１）
【化１】
0004566453.tif 000019
（但し、式中のＲ１１〜Ｒ１６は任意の置換基、ｑ１１〜ｑ１３は０〜９の整数）
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、該ホスト材料中にドープ材料が添加された第１発光層より構成されていることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の有機電界発光素子において、
さらに、前記第１発光層と異なる発光色を有するドープ材料が添加された第２発光層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項３】
請求項１に記載の有機電界発光素子において、
さらに、前記１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を含む第２発光層を有し、
前記第１発光層と、該第２発光層との組み合わせで、白色発光することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項４】
請求項１に記載の有機電界発光素子において、
さらに前記１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を含まない第２発光層を有し、
前記第１発光層と該第２発光層との組み合わせで、白色発光することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項５】
請求項４に記載の有機電界発光素子において、
前記第２発光層は正孔輸送層と前記第１発光層との層間に設けられていることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の有機電界発光素子において、
前記第２発光層は、正孔輸送層材料をホスト材料とし、このホスト材料中にドープ材料として発光色素が導入されていることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項７】
請求項６に記載の有機電界発光素子において、
前記ドープ材料のエネルギーギャップは、前記ホスト材料である正孔輸送材料のエネルギーギャップよりも狭いことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項８】
請求項４に記載の有機電界発光素子において、
前記第２発光層は電子輸送層と前記第１発光層との層間に設けられていることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項９】
請求項８に記載の有機電界発光素子において、
前記第２発光層は、電子輸送層材料をホスト材料とし、このホスト材料中にドープ材料として発光色素が導入されていることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の有機電界発光素子において、
前記ドープ材料のエネルギーギャップは、前記ホスト材料である電子輸送材料のエネルギーギャップよりも狭いことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項１１】
発光層を複数層有し、その内の少なくとも一層が、下記一般式（１）
【化２】
0004566453.tif 000020
（但し、式中のＲ１１〜Ｒ１６は任意の置換基、ｑ１１〜ｑ１３は０〜９の整数）
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、該ホスト材料中に前記ホスト材料のエネルギーギャップよりも狭いエネルギーギャップを有するドープ材料が添加された第１発光層より構成されていることを特徴とする有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子）に関し、この有機ＥＬ素子は、例えば、薄膜型ディスプレイの各発光画素や、照明器具などに適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、自己発光のため、視認性に優れ、かつ数ボルト（Ｖ）〜数十Ｖの低電圧駆動が可能なため駆動回路を含めた装置とした場合の軽量化、低消費電力化が可能である。そこで薄膜型ディスプレイ、照明、バックライトとしての活用が期待できる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は発光材料として有機化合物を用いるため、色バリエ−ションが豊富であることも特徴である。また、複数の発光色を組み合わせる混色によってさまざまな色の発光を実現できる可能性が高いことも特徴である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
緑〜赤色については、アルミニウムキレ−トなる緑色発光材料にド−パントを導入することにより緑〜赤の発光が可能である。また、アルミニウムキレ−トはガラス転移点温度が１８０℃と高く耐熱性や寿命性能において優れた特性が実現されている。
【０００４】
ところで有機ＥＬ素子において、表示パネルの多色化やフルカラー化の要求や、或いは液晶ディスプレイなどのバックライトとしての使用などに応えるために白色発光を実現することに対する要望が強い。しかし、高輝度・高効率発光が可能で、かつ高耐久性という要件を満たす白色発光有機材料はまだ得られていない。このため、補色関係にある２つの光を用いて白色発光を実現する試みが始まっているが、補色によって白色を構成するために重要な青色発光材料も特性は十分でない。
【０００５】
本発明の目的は、青色発光素子を高効率化・長寿命化し、純度の高い白色光を効率良くかつ安定に得ることの可能な有機ＥＬ素子を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、ドープ材料が添加された発光層を複数層有し、そのうち第１発光層が、上記一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料として、該ホスト材料中にドープ材料が添加されて構成されている。
【０００７】
上記式（１）に示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体は、ガラス転移点温度が１６０℃以上と耐熱性が高く、かつ発光極大波長が４８０〜５００ｎｍと青色の発光を有し、それ自体を発光層に用いても高効率な青発光を得ることができる。
【０００８】
本発明において前記一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体は、例えば１，３，５−トリピレニルベンゼンである。
【０００９】
さらに、本発明では、上記第１発光層とは別にドープ材料が添加された第２発光層を備え、この第２発光層は、第１発光層と異なる発光色を有し、第１発光層と第２発光層との組み合わせで白色発光を実現する事ができる。
【００１０】
本発明において、この第２発光層は前記１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を含み第１発光層との組み合わせで白色発光を示し、或いは、前記１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を含まず第１発光層とで白色発光を示す。
【００１１】
本発明の他の態様において、上記第２発光層は正孔輸送層と前記第１発光層との層間、又は電子輸送層と第１発光層との層間に設けることを特徴とする。第２発光層は、例えば正孔輸送材料或いは電子輸送材料をホスト材料とし、このホスト材料に所定発光色素をドープすることで構成できる。
【００１２】
有機ＥＬ素子をこのような構成とすることで、第１発光層に近接した層、例えば正孔輸送層又は電子輸送層での不要な発光を防止することができ、その分発光効率の向上が可能となって長寿命化に一層寄与できると共に、混色により発光色を得ることができ多種の発光色を得ることができる。
【００１３】
本発明の他の態様に係る有機ＥＬ素子では、青色ドープ材料のエネルギーギャップは、これがドープされる前記一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体のエネルギーギャップと同等以下であることを特徴とする。
【００１４】
ドープ材料とホスト材料のエネルギーギャップをこのような関係とすることで、ドープ材料を選択的に発光させ、ホスト材料の発光が抑制され、発光効率を向上させ、長寿命化を達成する。
【００１５】
本発明のその他の態様において、発光層を複数層有し、その内の少なくとも一層が、下記一般式（１）
【化６】
0004566453.tif 000002
（但し、式中のＲ11〜Ｒ16は任意の置換基、ｑ11〜ｑ13は０〜９の整数）
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、該ホスト材料中にドープ材料として下記一般式（２）
【化７】
0004566453.tif 000003
（但し、式中のＲ17〜Ｒ20はアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシル基であり、Ａｒは置換基を有する若しくは有しないアリーレン基）
で示されるジスチリルアミン誘導体が添加された第１発光層より構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のその他の態様において、発光層を複数層有し、その内の少なくとも一層が、下記一般式（１）
【化８】
0004566453.tif 000004
（但し、式中のＲ11〜Ｒ16は任意の置換基、ｑ11〜ｑ13は０〜９の整数）
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、該ホスト材料中に前記ホスト材料のエネルギーギャップよりも狭いエネルギーギャップを有するドープ材料が添加された第１発光層より構成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下この発明の好適な実施の形態（以下実施形態という）について説明する。
【００１８】
［実施形態１］
実施形態１に係る有機ＥＬ素子は、発光層が多層構造を有し、少なくとも第１発光層と第２発光層とを有し、この２つの組み合わせにより発光色を形成することができる。
【００１９】
第１発光層は、後述の比較例１と同様に一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、青色ドープ材料を添加した青色発光層である。
【００２０】
一方、第２発光層は、赤色、橙色などの発光色素がドープされて構成されている。
【００２１】
第２発光層の第１の態様としては、ホスト材料として上記第１発光層と同じ一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を用いる。また、ドープ材料としては下記化学式（ｉ）
【化９】
0004566453.tif 000005
に示され赤色発光色素であるＤＣＪＴＢや、その他ジビニルキノリン系の橙系発光色素、下記化学式（ii）
【化１０】
0004566453.tif 000006
に示されるルブレン等の黄色系発光色素などを採用する。この場合に、第２発光層は、例えば電子輸送層と第１発光層との間に設けられる。
【００２２】
また第２発光層の第２の態様では、例えば下記式（iii）
【化１１】
0004566453.tif 000007
に示されるトリフェニルアミン４量体（ＴＰＴＥ）など正孔輸送材料をホスト材料とし、上記ＤＣＪＴＢなどの発光色素をドープ材料として採用する。この場合、第２発光層は、正孔輸送層と第１発光層との層間に正孔輸送ドープ層として形成され、正孔輸送層の形成後、同じ正孔輸送材料をホスト材料として用い、発光目的に応じた色素をドープ材料として導入する。
【００２３】
正孔輸送材料に導入されたドープ材料の機能メカニズムは以下の通りである。陽極から正孔注入層を介して有機層内に注入された正孔は、正孔輸送層を移動し発光層まで注入される。一方、陰極から注入された電子は電子輸送層を移動し発光層まで到達し、正孔輸送層から注入された正孔と再結合し発光する。ここで発光層が第１発光層のような材料を用いた青色発光層の場合エネルギ−ギャップが大きく、正孔輸送材料とほぼ同じ数値を示す。つまり、正孔輸送層とこの青色発光層との層間のエネルギ−障壁が小さいため、発光層に移動してきた電子は、発光層から正孔輸送層に注入されてしまうことになる。従って、正孔輸送層内においても正孔と電子の再結合が起こり正孔輸送層が発光してしまう。第２発光層の第２の態様によれば、第１発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送ドープ層を積極的に形成することとなり、ここでは、正孔輸送材料を発光せずにドープ材料を選択的に発光させることができる。従って、正孔輸送材料が発光することによる発光効率低下を抑制でき、素子の発光効率上昇を図ることが可能となる。
【００２４】
第２発光層の第３の態様では、例えば下記化学式（iv）
【化１２】
0004566453.tif 000008
に示されるようなアルミウムキノリン（Ａｌｑ）などの電子輸送材料をホスト材料とし、上記ＤＣＪＴＢなどの発光色素をドープ材料として導入する。この場合、第２発光層は、電子輸送層と第１発光層との層間に電子輸送ドープ層として形成され、第１発光層の形成後、電子輸送材料をホスト材料として用い、発光目的に応じた色素をドープ材料として導入する。電子輸送層に導入されたドープ材料の機能メカニズムは以下の通りである。陽極から正孔注入層を介して有機層内に注入された正孔は、正孔輸送層を移動し発光層まで注入される。一方、陰極から注入された電子は電子輸送層を移動するが、ドープ材料が導入されていることによって電子の移動度は低下する。この結果、正孔と電子の再結合領域が発光層と電子輸送層界面近傍に位置することとなり、電子の正孔輸送層への注入確率が低減され正孔輸送材料の発光が抑制される。従って、この場合も正孔輸送材料が発光することによる発光効率低下を抑制でき、素子の発光効率上昇を図ることが可能となる。
【００２５】
なお、各発光層は、ホスト材料中にドープ材料を導入した構成を備えているが、選択するドープ材料は、ホスト材料を発光させることなくドープ材料が選択的に発光するためには、そのエネルギ−ギャップが、ホスト材料のエネルギーギャップと同程度かそれより狭いことが必要である。またこのようにホストの発光を抑制することで、素子の発光効率はより向上し、長寿命化を達成することが可能となる。
【００２６】
以上に説明したような第１及び第２発光層を備える発光層に対し、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入されると上記化学式（２）に示される有機化合物に起因した青色発光が第１発光層（青色発光層）で得られ、また第２発光層にドープした色素に起因した色の発光が第２発光層で得られる。この２色が対応する第１及び第２発光層で得られることで本実施形態１に係る有機ＥＬ素子は、様々な発光色を実現する。
【００２７】
［実施形態２］
実施形態２に係る有機ＥＬ素子は、発光層が多層構造を有し、少なくとも第１発光層と第２発光層とを有し、この２つの組み合わせにより白色発光を示す。
【００２８】
第１発光層は、後述の比較例１と同様に一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、上記一般式（２）で示されるアミンジスチリルアミン誘導体がドープ材料として導入された青色発光層である。
【００２９】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子において、発光層は、ホスト材料として下記一般式（１）
【化１３】
0004566453.tif 000009
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を用いる。ドープ材料（青色発光色素）としては、下記一般式（２）
【化１４】
0004566453.tif 000010
で示されるアミンジスチリルアミン誘導体を用いる。ドープ材料は、上記ホスト材料中に例えば０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％程度添加されている。このような発光層に対し、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入されると正孔と電子が上記化合物（１）中で再結合し励起子が生成され、そのエネルギーが上記青色色素に移動し、この色素に起因した青色発光が得られる。
【００３０】
上記一般式（１）で表される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体は安定な材料であり、この化合物にドープ材料として、上記一般式（２）に示されるアミンジスチリルアミン誘導体をドープすることにより、発光効率が非常に向上する。このため、発光させるための投入エネルギを小さくすることができ、高輝度でかつ長寿命の素子を実現することができる。さらに、ドープ材料として、アミン水素のないジスチリルアミン誘導体を採用すると、分子中から反応性の高いアミン水素を除くことができる。アミン水素を構造内に含む化合物を、ドープ材料に用いると発光層の劣化が促進される場合があるが、本発明のようにアミン水素のない一般式（２）で示される化合物をドープ材料として用いることで、輝度低下が非常に小さく、素子の寿命を飛躍的に上昇させることができる。さらに、上記一般式（１）及び（２）に示されるいずれの化合物も安定、特に高温条件下での安定性が高く、有機ＥＬ素子が高温の環境にさらされる場合であっても長寿命を維持できる。
【００３１】
一方、第２発光層は、第１発光層からの青色と赤色、橙色などの発光色を示し、本実施形態ではホスト材料中に発光色素がドープされて構成されている（但し、単独材料で発光する材料を用いることも可能）。
【００３２】
第２発光層の第１の態様としては、ホスト材料として上記第１発光層と同じ一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を用いる。また、ドープ材料としては下記化学式（ｉ）
【化１５】
0004566453.tif 000011
に示され赤色発光色素であるＤＣＪＴＢや、その他ジビニルキノリン系の橙系発光色素、下記化学式（ii）
【化１６】
0004566453.tif 000012
に示されるルブレン等の黄色系発光色素などを採用する。この場合に、第２発光層は、例えば電子輸送層と第１発光層との間に設けられる。
【００３３】
また第２発光層の第２の態様では、例えば下記式（iii）
【化１７】
0004566453.tif 000013
に示されるトリフェニルアミン４量体（ＴＰＴＥ）など正孔輸送材料をホスト材料とし、上記ＤＣＪＴＢなどの発光色素をドープ材料として採用する。この場合、第２発光層は、正孔輸送層と第１発光層との層間に正孔輸送ドープ層として形成され、正孔輸送層の形成後、同じ正孔輸送材料をホスト材料として用い、発光目的に応じた色素をドープ材料として導入する。
【００３４】
正孔輸送材料に導入されたドープ材料の機能メカニズムは以下の通りである。陽極から正孔注入層を介して有機層内に注入された正孔は、正孔輸送層を移動し発光層まで注入される。一方、陰極から注入された電子は電子輸送層を移動し発光層まで到達し、正孔輸送層から注入された正孔と再結合し発光する。ここで発光層が第１発光層のような材料を用いた青色発光層の場合エネルギ−ギャップが大きく、正孔輸送材料とほぼ同じ数値を示す。つまり、正孔輸送層とこの青色発光層との層間のエネルギ−障壁が小さいため、発光層に移動してきた電子は、発光層から正孔輸送層に注入されてしまうことになる。従って、正孔輸送層内においても正孔と電子の再結合が起こり正孔輸送層が発光してしまう。第２発光層の第２の態様によれば、第１発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送ドープ層を積極的に形成することとなり、ここでは、正孔輸送材料を発光せずにドープ材料を選択的に発光させることができる。従って、正孔輸送材料が発光することによる発光効率低下を抑制でき、素子の発光効率上昇を図ることが可能となる。
【００３５】
第２発光層の第３の態様では、例えば下記化学式（iv）
【化１８】
0004566453.tif 000014
に示されるようなアルミウムキノリン（Ａｌｑ）などの電子輸送材料をホスト材料とし、上記ＤＣＪＴＢなどの発光色素をドープ材料として導入する。この場合、第２発光層は、電子輸送層と第１発光層との層間に電子輸送ドープ層として形成され、第１発光層の形成後、電子輸送材料をホスト材料として用い、発光目的に応じた色素をドープ材料として導入する。電子輸送層に導入されたドープ材料の機能メカニズムは以下の通りである。陽極から正孔注入層を介して有機層内に注入された正孔は、正孔輸送層を移動し発光層まで注入される。一方、陰極から注入された電子は電子輸送層を移動するが、ドープ材料が導入されていることによって電子の移動度は低下する。この結果、正孔と電子の再結合領域が発光層と電子輸送層界面近傍に位置することとなり、電子の正孔輸送層への注入確率が低減され正孔輸送材料の発光が抑制される。従って、この場合も正孔輸送材料が発光することによる発光効率低下を抑制でき、素子の発光効率上昇を図ることが可能となる。
【００３６】
なお、各発光層は、ホスト材料中にドープ材料を導入した構成を備えているが、選択するドープ材料は、ホスト材料を発光させることなくドープ材料が選択的に発光するためには、そのエネルギ−ギャップが、ホスト材料のエネルギーギャップと同程度かそれより狭いことが必要である。またこのようにホストの発光を抑制することで、素子の発光効率はより向上し、長寿命化を達成することが可能となる。
【００３７】
以上に説明したような第１及び第２発光層を備える発光層に対し、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入されると上記化学式（２）に示される有機化合物に起因した青色発光が第１発光層（青色発光層）で得られ、また第２発光層にドープした色素に起因した色の発光が第２発光層で得られる。両発光層で得られる発光色を補色関係にすれば、この２色が対応する第１及び第２発光層で得られることで本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、白色発光が実現される。
【００３８】
［本発明の有機化合物］
次に、上記一般式（１）の１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体について説明する。式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14，Ｒ15，Ｒ16は置換基を表す。置換基としては例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロアリールオキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。
【００３９】
Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13は好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシル基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、さらに好ましくは、アリール基である。
【００４０】
ｑ11，ｑ12，ｑ13 は０〜９の整数を表す。ｑ11，ｑ12，ｑ13 は好ましくは０〜３であり、より好ましくは０〜２であり、さらに好ましくは０，１である。
【００４１】
Ｒ14，Ｒ15，Ｒ16 は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基である。
【００４２】
次に、上記一般式（２）のアミン水素の無いジスチリルアミン誘導体について説明する。式中Ａｒは置換基を有する若しくは有しないアリーレン基である。Ｒ17，Ｒ18，Ｒ19，Ｒ20は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシル基であり、好ましくは、アルキル基、アリール基であり、さらに好ましくは、アリール基である。水素である場合は、反応性が高いため、材料劣化が促進され、輝度低下が大きいので好ましくない。
【００４３】
以上説明した一般式（２）に示されるアミン水素の無いジスチリルアミン誘導体としては、具体的には、下記化学式（３）
【化１９】
0004566453.tif 000015
に示すような１，４−ビス−[２−[４−（N，N−ジフェニルアミノ）フェニル−1−イル]−ビニル−１−イル]−フェニル（ＤＰＡＶＰ）、
下記化学式（４）
【化２０】
0004566453.tif 000016
に示すような４，４’−ビス−[２−[４−（N，N−ジフェニルアミノ）フェニル−1−イル]−ビニル−１−イル]−１，１’−ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）（特開平１１−５４２７１号公報参照）、
下記化学式（５）
【化２１】
0004566453.tif 000017
に示すような４，４’’−ビス−[２−[４−（N，N−ジフェニルアミノ）フェニル−1−イル]−ビニル−１−イル]−１，１’，４’，１’’−トリフェニル等が挙げられる。
【００４４】
【実施例】
［実施例１］
実施例１として、互いに補色関係の発光色を示す青色発光層（第１発光層）と赤色発光層（第２発光層）との積層構造を備えた白色発光を示す有機ＥＬ素子を作製した。
【００４５】
青色発光層は、１，３，５−トリピレニルベンゼンをホスト材料とし、ドープ材料としては化学式（４）に示される４，４’−ビス−[２−[４−（N，N−ジフェニルアミノ）フェニル−1−イル]−ビニル−１−イル]−１，１’−ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を用いた。
【００４６】
赤色発光層は、同じく１，３，５−トリピレニルベンゼンをホスト材料とし、ドープ材料としては上記（ｉ）に示されるＤＣＪＴＢを用いた。
【００４７】
図２は、実施例１に係る有機ＥＬ素子の構造を示している。ガラス基板１０１上には、透明電極１０２として、１５０ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ電極が形成されている。
【００４８】
透明電極１０２上には、正孔注入層２０１として銅フタロシアニンを真空蒸着法により２０ｎｍ形成した。その上に正孔輸送層２０２としてＴＰＴＥを真空蒸着法により４０ｎｍ形成した。
【００４９】
次に発光層４００として、ここでは、青色発光層４０２及び赤色発光層４０３をこの順に形成した。青色発光層４０２は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ゲスト材料には青色蛍光色素として機能する上記化学式（４）に示されるＤＰＡＶＢｉを用い、真空蒸着法により上記ホスト材料中にＤＰＡＶＢｉを３ｗｔ％を添加して１０ｎｍの厚さに形成した。
【００５０】
赤色発光層４０３は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ドープ材料には赤色蛍光色素として機能するＤＣＪＴＢを用い、真空蒸着法により上記ホスト材料中にＤＣＪＴＢを２ｗｔ％を添加して３０ｎｍの厚さに形成した。
【００５１】
赤色発光層４０３の上には、電子輸送層２０５としてとしてＡｌｑを２０ｎｍの厚さに真空蒸着法によって形成した。また、電子輸送層２０５の上には、比較例１と同様にＬｉＦ層３０１を０．５ｎｍ成膜し、その上に金属電極３０２としてＡｌ電極を１００ｎｍ成膜し、白色発光素子を得た。
【００５２】
図１を参照して比較例１に係る有機ＥＬ素子の構造を説明する。ガラス基板１０１上に、透明電極１０２として１５０ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ電極をスパッタリングにより形成した。なお、基板は、ガラスの他、可視光に対して透明性を有した基板が採用できる。透明電極１０２としては、上記ＩＴＯの他、インジウム−亜鉛の酸化物が採用可能であり、電極の膜厚は、１００ｎｍ〜１μｍ程度であり、好ましくは本実施例において採用した１５０ｎｍ程度である。
【００５３】
透明電極１０２上には、正孔注入層２０１として下記化学式
【化２２】
0004566453.tif 000018
で示される銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を真空蒸着法により２０ｎｍ形成した。正孔注入層２０１の上には、次に正孔輸送層２０２として上記式（iii）に示されるようなトリフェニルアミン４量体（ＴＰＴＥ）を真空蒸着法により４０ｎｍ形成した。
【００５４】
正孔輸送層２０２の上には発光層４００を真空蒸着法により４０ｎｍの厚さに形成した。この発光層４００は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用いた発光層４０１である。また、この発光層４０１の上には、電子輸送層２０５としてアルミニウムキノリン（Ａｌｑ）を真空蒸着法によって２０ｎｍの厚さに形成した。
【００５５】
この例において正孔注入層２０１から電子輸送層２０５までは共に有機層であり、この有機層を形成した後、電子輸送層２０５の上にＬｉＦ層３０１を０．５ｎｍ成膜し、その次に金属電極（ここでは陰極）３０２としてＡｌ電極を１００ｎｍ成膜し、青色発光素子を得た。
【００５６】
得られた素子を８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性を図３に示す。また、図３には、上記比較例２（発光層に１，３，５−トリピレニルベンゼンのみの使用）の素子も示している。図３からわかるように比較例２の輝度半減寿命が１００時間未満であるのに対し、本実施例１に係る有機ＥＬ素子の輝度半減寿命は１０００時間を遙かに上回っており、寿命は２０倍以上と飛躍的に延びていることがわかる。
【００５７】
なお、赤色発光層にドープする赤色色素としては、実施例１ではＤＣＪＴＢを採用したが、これ以外にも、ジビニルキノリン系の材料（発光色：橙系）を用いたり、ルブレン（発光色：黄系）を用いても長寿命の白色発光を実現できる。またもちろん、青色と補色を成す他の新規の色素を用いて白色発光を得ることも可能である。
【００５８】
［実施例２］
実施例２として、上記実施例１と同様に補色関係の発光色を示す青色発光層（第１発光層）と、正孔輸送機能を備えた赤色発光層（第２発光層）とを備えた有機ＥＬ素子を作製した。
【００５９】
青色発光層には、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ドープ材料としてはＤＰＡＶＢｉを用い、赤色発光層には、正孔輸送材料であるＴＰＴＥをホスト材料とし、ドープ材料としてＤＣＪＴＢを用いた。そして、この２つの層から得られる青色と赤色の補色により、有機ＥＬ素子は白色発光を示した。
【００６０】
図４は、この実施例２に係る素子の構成を示している。ガラス基板１０１上にＩＴＯ電極を１５０ｎｍ程度の厚さに形成し、この上に正孔注入層２０１として銅フタロシアニンが真空蒸着法により２０ｎｍの厚さに形成する。この正孔注入層２０１の上には正孔輸送層２０２としてＴＰＴＥを真空蒸着法により２０ｎｍの厚さに形成する。また、続いて、赤色発光層を構成する正孔輸送ド−ピング層４０５としてＴＰＴＥにＤＣＪＴＢを２ｗｔ％を添加した層を真空蒸着法によって２０ｎｍの厚さに形成した。正孔輸送ドーピング層４０５の上には、真空蒸着法により４０ｎｍの厚さに青色発光層４０２を形成した。この青色発光層４０２は、ホスト材料に１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ドープ材料に蛍光色素として機能するＤＰＡＶＢｉを用い、上記ホスト材料中にこのＤＰＡＶＢｉを５．０ｗｔ％添加した。
【００６１】
青色発光層４０２の上には、電子輸送層２０５としてＡｌｑを２０ｎｍ真空蒸着法によって形成した。また、電子輸送層２０５の上には、他の実施例と同様に、ＬｉＦ層３０１を０．５ｎｍ成膜し、その次にＡｌ電極３０２を１００ｎｍ成膜した。
【００６２】
以上のようにして得られた素子は、白色発光を示した。図５は、この素子のエネルギーバンドを示している。正孔輸送層２０２に用いたＴＰＴＥに赤色色素としてＤＣＪＴＢをドープした場合、図５からわかるように、青色発光層においても、赤色発光層（正孔輸送ドープ層）のいずれにおいてもドープ材料のエネルギギャップがホスト材料のギャップ以下である。従って、青色光と赤色光が各層からそれぞれ得られ、この２色が混色することで有機ＥＬ素子から射出される光は白色となる。
【００６３】
実施例２の素子に対し８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性は、上述の図３に示している。実施例２の素子は、比較例２の素子と比べると２０倍以上と著しく輝度半減寿命が向上しており、さらに上記実施例１の素子よりもさらに寿命が延びていることがわかる。
【００６４】
また、赤色発光層である正孔輸送ドープ層４０５にドープする色素としては、上記ＤＣＪＴＢの他、ジビニルキノリン系の材料（発光色：橙系）、上記ルブレン（発光色：黄系）などの既存もしくは新規の色素を採用することで白色発光を得ることも可能である。
【００６５】
［実施例３］
実施例３の有機ＥＬ素子は、上記実施例１及び２と同様に補色関係の発光色を示す青色発光層（第１発光層）と赤色光層（第２発光層）を備え、そのうちの赤色発光層が電子輸送機能を備えている。
【００６６】
実施例３において青色発光層は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ドープ材料としては青色色素であるＤＰＡＶＢｉを用いた。一方赤色発光層は、電子輸送機能を備えたＡｌｑをホスト材料とし、ドープ材料としては、赤色色素であるＤＣＪＴＢを用い、長寿命の白色素子を達成した。
【００６７】
図６は、実施例３に係る有機ＥＬ素子の構成を示している。上述の実施例と同様に、ガラス基板１０１上に１５０ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ電極１０２を形成し、その上にはＣｕＰｃを用いた正孔注入層２０１を真空蒸着法により２０ｎｍの厚さに形成した。正孔輸送層２０２はＴＰＴＥを真空蒸着法により４０ｎｍ形成した。
【００６８】
正孔輸送層２０２上には、青色発光層４０２及び赤色発光層（電子輸送ドープ層）４０６から構成される多層構造の発光層４００を形成した。青色発光層４０２は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、蛍光色素（青色）としてＤＰＡＶＢｉを用い、このＤＰＡＶＢｉを２．０ｗｔ％ホスト材料中を添加した。またこの青色発光層４０２は真空蒸着法によって２０ｎｍの厚さに形成した。青色発光層４０２上には、赤色発光層を構成する電子輸送ドープ層４０６として、ホスト材料に電子輸送性のＡｌｑを用い、ドープ材料としては赤色色素のＤＣＪＴＢを用い、Ａｌｑ中にこのＤＣＪＴＢを５ｗｔ％を添加した。この電子輸送ドープ層４０６は、真空蒸着法により２０ｎｍの厚さに形成した。続いて、さらに、電子輸送層２０５としてＡｌｑを２０ｎｍ真空蒸着法によって形成した。電子輸送層２０５の上には、他の実施例同様、ＬｉＦ層３０１を０．５nm成膜し、その次にＡｌ電極３０２を１００ｎｍ成膜した。得られた有機ＥＬ素子は、白色発光を示した。図７は、本実施例３の有機ＥＬ素子のエネルギーバンドを示しており、青色発光層及び赤色発光層（電子輸送ドープ層）のいずれからもそれぞれ青色発光と赤色発光が得られることがわかる。
【００６９】
図８は、得られた実施例３に係る有機ＥＬ素子を８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性を示す。図８より比較例１で説明した比較例２の素子の輝度半減寿命に対し、本実施例３の素子の輝度半減寿命も他の実施例同様に２０倍以上と飛躍的に向上していることがわかる。
【００７０】
また、本実施例３においても、電子輸送性ホスト材料にドープして発光させることの可能な色素としては、上記ＤＣＪＴＢ以外に、ジビニルキノリン系の材料（発光色：橙系）や、ルブレン（発光色：黄系）などの他、青色と補色関係にある発光色を示す新規の色素を用いることによっても白色発光を得ることも可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、有機ＥＬ素子において、上記一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を発光層のホスト材料として用いると共に、このホスト材料中にドープ材料をドープした。
【００７２】
青色発光層（第１発光層）と、ドープ材料を添加した発光層（第２発光層）とを組合せて素子を形成することで高効率で長寿命の発光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の比較例１に係る有ＥＬ素子の構造を示す図である。
【図２】  実施例１に係る有機ＥＬ素子の構造を示す図である。
【図３】  実施例１及び２と比較例２の各有機ＥＬ素子の輝度低下特性を示す図である。
【図４】  実施例２に係る有機ＥＬ素子の構造を示す図である。
【図５】  実施例２に係る有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムである。
【図６】  実施例３に係る有機ＥＬ素子の構造を示す図である。
【図７】  実施例３に係る有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムである。
【図８】  実施例３と比較例２の各有機ＥＬ素子の輝度低下特性を示す図である。
【符号の説明】
１０１  透明基板（ガラス基板）、１０２  透明電極（陽極）、２０１  正孔注入層、２０２  正孔輸送層、２０５  電子輸送層、３０１  ＬｉＦ層、３０２金属電極（陰極）、４００  発光層、４０１、４０２  青色発光層（第１発光層）、４０３  赤色発光層（第２発光層）、４０５  赤色発光層（正孔輸送ドープ層）、４０６  赤色発光層（電子輸送ドープ層）。
【図１】
0004566453.tif 000021
【図２】
0004566453.tif 000022
【図３】
0004566453.tif 000023
【図４】
0004566453.tif 000024
【図５】
0004566453.tif 000025
【図６】
0004566453.tif 000026
【図７】
0004566453.tif 000027
【図８】
0004566453.tif 000028