JP2003347056A

JP2003347056A - 発光素子

Info

Publication number: JP2003347056A
Application number: JP2002157507A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Igarashi; 達也五十嵐
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】色純度、発光輝度、効率などの発光特性、及び
耐久性が良好な発光素子を提供する。【解決手段】一対の電極間に発光層または発光層を含む
複数の有機化合物層を有する発光素子であって、発光層
に縮環構造を置換基として有するヘテロ原子を含んでも
よい特定の芳香族環構造の化合物を含有し、かつ有機化
合物層に窒素原子を有するスチリル誘導体を含有する発
光素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギーを
光に変換して発光する発光素子に関する。本発明の発光
素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子
写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、
標識、看板、インテリア、光通信等の分野に好適に使用
できる。

【０００２】

【従来の技術】今日、種々の表示素子に関する研究開発
が活発であり、中でも有機電界発光（ＥＬ）素子は、低
電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表
示素子として注目されている。例えば、有機化合物の蒸
着により有機薄膜を形成する発光素子が知られている
（アプライドフィジックスレターズ、５１巻、９１
３頁、１９８７年）。この文献に記載された発光素子は
トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体
（Ａｌｑ）を電子輸送材料として用い、正孔輸送材料
（アミン化合物）と積層させることにより、従来の単層
型素子に比べて発光特性を大幅に向上させている。

【０００３】近年、有機ＥＬ素子をフルカラーディスプ
レイへと適用することが活発に検討されているが、高性
能フルカラーディスプレイを開発するためには青・緑
・赤、それぞれの発光素子の特性を向上する必要が有
る。例えば、青色発光素子においては、「有機ＥＬ素子
とその工業化最前線」（エヌ・ティー・エス社）ｐ３８
に記載のジスチリルアリーレン化合物（ＤＰＶＢｉ）な
どが広範に検討されているが、色純度、耐久性、発光輝
度、効率の点で問題があり、改良が望まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、色純
度、発光輝度、効率などの発光特性、及び耐久性が良好
な発光素子を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記構成の発光素子によって達成された。１．一対の電極間に発光層または発光層を含む複数の有
機化合物層を有する発光素子であって、発光層に下記一
般式（１）で表される化合物を少なくとも１種含有し、
有機化合物層に窒素原子を少なくとも一つ有するスチリ
ル誘導体を少なくとも１種含有することを特徴とする発
光素子。

【０００６】

【化２】

【０００７】上記一般式（１）中；Ａｒ¹¹、Ａｒ²¹、Ａ
ｒ³¹は、それぞれ独立に、アリーレン基を表し、Ａ
ｒ¹²、Ａｒ²²、Ａｒ³²は、それぞれ独立に、置換基また
は水素原子を表す。但し、Ａｒ ¹¹、Ａｒ²¹、Ａｒ³¹、Ａ
ｒ¹²、Ａｒ²²、及びＡｒ³² の少なくとも一つは、ピレ
ン以外の縮環アリール構造または縮環ヘテロアリール構
造を有する基である。Ａｒは、三価の芳香族環構造また
は芳香族複素環構造を表し、Ａｒは置換基を有してもよ
い。２．一般式（１）で表される化合物が、下記一般式
（２）で表される化合物であることを特徴とする上記１
に記載の発光素子。

【０００８】

【化３】

【０００９】上記一般式（２）中；Ａｒ¹¹、Ａｒ²¹、Ａ
ｒ³¹ 、Ａｒ¹²、Ａｒ²²、及びＡｒ³² は、一般式（１）
と同義である。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は水素原子または置換基
を表す。３．窒素原子を少なくとも一つ有するスチリル誘導体の
少なくとも一つが、下記一般式（３）で表される化合物
であることを特徴とする上記１または２に記載の発光素
子。

【００１０】

【化４】

【００１１】上記一般式（３）中；Ａｒ¹⁰¹は、アリー
レン基を表す。Ｒ¹⁰¹、Ｒ¹⁰²、Ｒ¹⁰³、Ｒ¹⁰⁴、Ｒ¹⁰⁵、
及びＲ¹⁰⁶は、それぞれ独立に、置換基を表す。Ｒ¹⁰¹、
Ｒ¹⁰²、Ｒ¹⁰³、Ｒ¹⁰⁴、Ｒ¹⁰⁵、Ｒ¹⁰⁶は、それぞれ独立
に、置換基を表す。また、これらの基は互いに結合して
環構造を形成しても良い。ｑ¹⁰¹は１を表し、ｑ¹⁰²及び
ｑ¹⁰³は、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の発光素子は、一対の電極間に発光層また
は発光層を含む複数の有機化合物層を有する発光素子で
ある。そして、該発光層中に上記一般式（１）で表され
る化合物を少なくとも１種含有し、かつ発光素子を構成
するいずれかの層中に窒素原子を少なくとも一つ有する
スチリル誘導体を少なくとも一種含有する。ここで、窒
素原子を少なくとも一つ有するスチリル誘導体は、発光
層中に含有されることが好ましい。

【００１３】一般式（１）で表される化合物の発光層中
の濃度は、１質量％以上９９質量％以下であることが好
ましく、５質量％以上９０質量％以下であることがより
好ましく、１０質量％以上８０質量％以下であることが
さらに好ましい。

【００１４】一般式（１）について説明する。Ａｒ¹¹、
Ａｒ²¹、Ａｒ³¹は、それぞれ独立に、アリーレン基を表
す。上記アリーレン基の炭素数は、６〜３０が好まし
く、６〜２０がより好ましく、６〜１６がさらに好まし
い。アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナ
フチレン基、アンスリレン基、フェナントリレン基、ピ
レニレン基、ペリレニレン基、フルオレニレン基、ビフ
ェニレン基、ターフェニレン基、ルブレニレン基、クリ
セニレン基、トリフェニレニレン基、ベンゾアンスリレ
ン基、ベンゾフェナントリレン基、ジフェニルアンスリ
レン基などが挙げられ、これらのアリーレン基はさらに
置換基を有していても良い。

【００１５】アリーレン基上の置換基としては、以下に
示す一価の置換基が挙げられる。

【００１６】（一価の置換基）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）、

【００１７】アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３
０、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）、ヘテロ環オキ
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）、シリルオキシ
基（好ましくは炭素数３〜３０、より好ましくは炭素数
６〜３０、特に好ましくは炭素数９〜３０、例えばトリ
フェニルオキシ基、ｔ−ブチルジメチルオキシ基などが
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）、

【００１８】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７〜１
２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）、

【００１９】アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３
０、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）、ヘテロ環チオ基（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１〜２
０、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
が挙げられる）、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）などこれらの置換基は更に置換されてもよ
い。

【００２０】Ａｒ¹¹、Ａｒ²¹、Ａｒ³¹は、好ましくはフ
ェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、フェナン
トリレン基、ビフェニレン基、４環以上のアリーレン基
（例えばピレニレン基、ペリレニレン基、フルオランテ
ニル基、トリフェニレニル基）であり、より好ましくは
フェニレン基、ナフチレン基、フェナントリレン基、４
環以上のアリーレン基であり、さらに好ましくは、フェ
ニレン基、フェナントリレン基、ピレニレン基であり、
特に好ましくは、フェナントリレン基である。

【００２１】Ａｒ¹²、Ａｒ²²、Ａｒ³²は、それぞれ独立
に、置換基または水素原子を表す。置換基としては、前
記Ａｒ¹¹、Ａｒ²¹、及びＡｒ³¹上（アリーレン基上）の
置換基で説明した基が挙げられる。Ａｒ¹²、Ａｒ²²、Ａ
ｒ³² として、好ましくは水素原子、アリール基、ヘテ
ロアリール基、アルキル基、アルケニル基であり、より
好ましくは、水素原子、アリール基、ヘテロアリール基
であり、さらに好ましくは水素原子、アリール基であ
り、特に好ましくは、水素原子である。

【００２２】Ａｒ¹¹、Ａｒ²¹、Ａｒ³¹、Ａｒ¹²、Ａ
ｒ²²、Ａｒ³²の少なくとも一つは、ピレン以外の縮環ア
リール構造または縮環ヘテロアリール構造を有する基で
ある。縮環アリール構造の好ましい具体例として、ナフ
タレン構造、フェナントレン構造、アントラセン構造、
フルオランテン構造、ペリレン構造、トリフェニレン構
造等が挙げられ、より好ましくはナフタレン構造、フェ
ナントレン構造、フルオランテン構造が挙げられ、さら
に好ましくはナフタレン構造、フェナントレン構造、ア
ントラセン構造であり、特に好ましくは、フェナントレ
ン構造である。縮環ヘテロアリール構造の好ましい具体
例として、キノリン構造、ベンゾチオフェン構造、イン
ドール構造、カルバゾール構造、ベンゾイミダゾール構
造、ベンゾオキサゾール構造等が挙げられ、より好まし
くはキノリン構造、カルバゾール構造であり、特に好ま
しくはキノリン構造である。

【００２３】Ａｒは、三価の芳香族環構造または芳香族
複素環構造を表し、これらの環構造は置換基を有してい
ても良い。上記の芳香族環としては、炭素数６〜３０の
ものが好ましく、より好ましくは炭素数６〜２０、さら
に好ましくは炭素数６〜１６である。芳香族環の具体例
として、例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセ
ン環、フェナントレン環、ピレン環、トリフェニレン環
などが挙げられる。上記の芳香族複素環構造のヘテロ原
子としては、好ましくは窒素原子、硫黄原子、及び酸素
原子が挙げられ、より好ましくは窒素原子である。芳香
族複素環としては、炭素数２〜３０のものが好ましく、
より好ましくは炭素数３〜２０、さらに好ましくは炭素
数３〜１６である。芳香族複素環の具体例としては、例
えばピリジン環、ピラジン環、チオフェン環、キノリン
環、キノキサリン環、トリアジン環などが挙げられる。
Ａｒの置換基としては、例えば、前記Ａｒ¹¹の置換基で
説明した基が挙げられる。Ａｒで示される環構造として
は、ベンゼン環構造、ナフタレン環構造、アントラセン
環構造、ピレン環基、トリフェニレン環構造であること
が好ましく、ベンゼン環構造であることがより好まし
く、なかでも、置換基を有さないベンゼン環構造及びア
ルキル基で置換されたベンゼン環構造であることがさら
に好ましい。

【００２４】また、一般式（１）で表される化合物は、
炭素原子、水素原子のみから構成されている化合物が好
ましい。

【００２５】一般式（１）で表される化合物の好ましい
態様として、一般式（２）で表される化合物を挙げるこ
とができる。

【００２６】一般式（２）について説明する。一般式
（２）のＡｒ¹¹、Ａｒ²¹、Ａｒ³¹、Ａｒ¹²、Ａｒ²²、Ａ
ｒ³²は、一般式（１）で説明したＡｒ¹¹、Ａｒ²¹、Ａｒ
³¹、Ａｒ¹²、Ａｒ²²、Ａｒ³²とそれぞれ同義であり、好
ましい態様も同じである。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は、それぞれ
独立に、水素原子または置換基を表す。置換基として
は、前記Ａｒ¹¹上の置換基で説明した基が挙げられる。
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³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。

【００２７】一般式（２）で表される化合物は、炭素原
子、水素原子のみから構成されている化合物が好まし
い。

【００２８】次に、本発明で用いられる窒素原子を少な
くとも一つ有するスチリル誘導体に関して説明する。ス
チリル誘導体とは、スチレン部分構造を少なくとも一つ
有する化合物群の総称である。ここで、スチレン部分構
造とは、スチレンから水素原子を除去した構造を称す
る。窒素原子を少なくとも一つ有するスチリル誘導体は
特に限定されないが、例えば特開平５−１９４９４３
号、同５−１３５８７８号、同７−１３８５６１号、同
８−２３９６５５号の各公報に記載の化合物が挙げら
れ、好ましくは上記一般式（３）で表される化合物であ
る。

【００２９】一般式（３）について説明する。Ａｒ¹⁰¹
はアリーレン基を表す。アリーレン基としては例えばフ
ェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、フェナン
トリレン基、ピレニレン基、トリフェニレン環から得る
ことができる二価の基などの群が挙げられ、又はこれら
の群から選ばれる基の組み合わせであってもよい。これ
らの基は置換基を有していても良い。置換基としては前
記Ａｒ¹¹で表されるアリーレン基上の置換基で説明した
基が挙げられる。アリーレン基として好ましくは、フェ
ニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基である。

【００３０】Ｒ¹⁰¹、Ｒ¹⁰²、Ｒ¹⁰³、Ｒ¹⁰⁴、Ｒ¹⁰⁵、Ｒ
¹⁰⁶は、それぞれ独立に、置換基を表す。また、これら
の基は互いに結合して環構造（例えばカルバゾール環）
を形成しても良い。Ｒ¹⁰¹、Ｒ¹⁰²、Ｒ¹⁰³、Ｒ¹⁰⁴で表さ
れる置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル
基、アリール基、ヘテロ環基が挙げられ、アルキル基、
アリール基が好ましい。Ｒ¹⁰⁵、Ｒ¹⁰⁶で表される置換基
としては、例えば前記Ａｒ¹¹で表されるアリーレン基上
の置換基で説明した基が挙げられ、アルキル基、アリー
ル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。

【００３１】ｑ¹⁰¹は１を表す。ｑ¹⁰²、ｑ¹⁰³は、それ
ぞれ独立に、０〜４の整数を表し、０〜２が好ましく、
０がより好ましい。

【００３２】一般式（１）〜一般式（３）で表される化
合物は、低分子化合物、オリゴマー化合物、あるいはポ
リマー化合物〔重量平均分子量（ポリスチレン換算）は
好ましくは１０００〜５００００００、より好ましくは
２０００〜１００００００、さらに好ましくは３０００
〜１０００００である。〕であっても良い。ポリマー化
合物の場合、一般式（１）〜一般式（３）で表される構
造がポリマー主鎖中に含まれても良く、また、ポリマー
側鎖に含まれていても良い。また、ポリマー化合物の場
合、単独重合体に上記構造が含まれていても良く、共重
合体に上記構造が含まれていても良い。一般式（１）〜
一般式（３）で表される化合物は、低分子化合物が好ま
しい。

【００３３】一般式（１）〜一般式（３）で表される本
発明の化合物は、その蛍光スペクトルのλｍａｘ（最大
発光波長）が３５０〜５００ｎｍであることが好ましく
３５０〜４８０ｎｍであることがより好ましい。

【００３４】次に、一般式（２）を含んで一般式（１）
で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限
定されない。

【００３５】

【化５】

【００３６】

【化６】

【００３７】

【化７】

【００３８】

【化８】

【００３９】

【化９】

【００４０】

【化１０】

【００４１】次に、一般式（３）で表される化合物の化
合物例を示すが、本発明はこれに限定されない。

【００４２】

【化１１】

【００４３】

【化１２】

【００４４】

【化１３】

【００４５】本発明の一般式（１）〜一般式（３）で表
される化合物は、種々の公知の合成法で製造することが
できる。

【００４６】次に、本発明の化合物を含有する発光素子
に関して説明する。本発明の発光素子は、本発明の化合
物を利用する素子であればシステム、駆動方法、利用形
態など特に問わないが、本発明の化合物からの発光を利
用するもの、または本化合物を電荷輸送材料として利用
する物が好ましい。代表的な発光素子として有機ＥＬ
（エレクトロルミネッセンス）素子を挙げることができ
る。

【００４７】本発明の化合物を含有する発光素子の有機
層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗
加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、
コーティング法、インクジェット法、印刷法、転写法、
電子写真法、スプレー法などの方法が用いられ、特性
面、製造面で抵抗加熱蒸着、コーティング法が好まし
い。

【００４８】本発明の発光素子は、陽極、陰極の一対の
電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物
膜を形成した素子であり、発光層のほか正孔注入層、正
孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有し
てもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備え
たものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の
材料を用いることができる。

【００４９】陽極は正孔注入層、正孔輸送層、発光層な
どに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化
物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物などを用
いることができ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以上の材
料である。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イ
ンジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金
属酸化物、あるいは金、銀、クロム、ニッケル等の金
属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物
または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物
質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなど
の有機導電性材料、およびこれらとＩＴＯとの積層物な
どが挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、
特に、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯが好
ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能である
が、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、よ
り好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは
１００ｎｍ〜５００ｎｍである。

【００５０】陽極は、通常、ソーダライムガラス、無ア
ルカリガラス、透明樹脂基板などの上に層形成したもの
が用いられる。ガラスを用いる場合、その材質について
は、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アル
カリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライ
ムガラスを用いる場合、シリカなどのバリアコートを施
したものを使用することが好ましい。基板の厚みは、機
械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガ
ラスを用いる場合には、通常０．２ｍｍ以上、好ましく
は０．７ｍｍ以上のものを用いる。陽極の作製には材料
によって種々の方法が用いられるが、例えばＩＴＯの場
合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着
法、化学反応法（ゾルーゲル法など）、酸化インジウム
スズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。陽極は
洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げたり、
発光効率を高めることも可能である。例えばＩＴＯの場
合、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的であ
る。

【００５１】陰極は電子注入層、電子輸送層、発光層な
どに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送
層、発光層などの負極と隣接する層との密着性やイオン
化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。陰極の
材料としては金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化
物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物を用いる
ことができ、具体例としてはアルカリ金属（例えばＬ
ｉ、Ｎａ、Ｋ等）及びそのフッ化物または酸化物、アル
カリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物
または酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム
−カリウム合金またはそれらの混合金属、リチウム−ア
ルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム
−銀合金またはそれらの混合金属、インジウム、イッテ
リビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ましくは仕事
関数が４ｅＶ以下の材料であり、より好ましくはアルミ
ニウム、リチウム−アルミニウム合金またはそれらの混
合金属、マグネシウム−銀合金またはそれらの混合金属
等である。陰極は、上記化合物及び混合物の単層構造だ
けでなく、上記化合物及び混合物を含む積層構造を取る
こともできる。例えば、アルミニウム／フッ化リチウ
ム、アルミニウム／酸化リチウムの積層構造が好まし
い。陰極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通
常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ま
しくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００
ｎｍ〜１μｍである。陰極の作製には電子ビーム法、ス
パッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法など
の方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成
分以上を同時に蒸着することもできる。さらに、複数の
金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能で
あり、またあらかじめ調製した合金を蒸着させてもよ
い。陽極及び陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数
百Ω／□以下が好ましい。

【００５２】発光層の材料は、電界印加時に陽極または
正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができ
ると共に陰極または電子注入層、電子輸送層から電子を
注入することができる機能や、注入された電荷を移動さ
せる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させ
る機能を有する層を形成することができるものであれば
何でもよく、また、一重項励起子または三重項励起子の
いずれから発光するものであっても良い。例えばベンゾ
オキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾー
ル、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタ
ジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、
クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、ア
ルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチ
リルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チ
アジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルア
ミン、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール
の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体等、
ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニ
レン等のポリマー化合物、有機シラン、及び、これらの
化合物の誘導体、本発明の化合物等が挙げられる。発光
層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ
〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎ
ｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎ
ｍである。発光層の形成方法は、特に限定されるもので
はないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリン
グ、分子積層法、コーティング法（スピンコート法、キ
ャスト法、ディップコート法など）、インクジェット
法、印刷法、ＬＢ法、転写法、電子写真法、スプレー法
などの方法が用いられ、好ましくは抵抗加熱蒸着、コー
ティング法である。

【００５３】発光層は単一化合物で形成されても良い
し、複数の化合物で形成されても良い。また、発光層は
一つであっても複数であっても良く、それぞれの層が異
なる発光色で発光して、例えば、白色を発光しても良
い。発光層が複数の場合は、それぞれの発光層は単一材
料で形成されていても良いし、複数の化合物で形成され
ていても良い。

【００５４】正孔注入層、正孔輸送層の材料は、陽極か
ら正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から
注入された電子を障壁する機能のいずれか有しているも
のであればよい。その具体例としては、カルバゾール、
トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミ
ダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾ
ロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置
換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒ
ドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン
化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン
系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合
物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重
合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電
性高分子オリゴマー、有機シラン、及び、これらの化合
物の誘導体、カーボン膜、一般式（１）〜（３）で表さ
れる化合物等が挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層の
膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５
μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜
１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍで
ある。正孔注入層、正孔輸送層は上述した材料の１種ま
たは２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一
組成または異種組成の複数層からなる多層構造であって
もよい。

【００５５】正孔注入層、正孔輸送層の形成方法として
は、真空蒸着法やＬＢ法、前記正孔注入輸送剤を溶媒に
溶解または分散させてコーティングする方法（スピンコ
ート法、キャスト法、ディップコート法など）、インク
ジェット法、印刷法、転写法、電子写真法、スプレー法
が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に
溶解または分散することができ、樹脂成分としては例え
ば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレ
ート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオ
キシド、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾー
ル）、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、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、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、シリコン樹脂など
が挙げられる。

【００５６】電子注入層、電子輸送層の材料は、陰極か
ら電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から
注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているも
のであればよい。その具体例としては、トリアゾール、
オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、フル
オレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェ
ニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、
フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、ナフタ
レン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フ
タロシアニン、８−キノリノールの金属錯体やメタルフ
タロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール
を配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有
機シラン、及び、これらの化合物の誘導体、本発明の化
合物等が挙げられる。電子注入層、電子輸送層の膜厚は
特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの
範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍ
であり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
電子注入層、電子輸送層は上述した材料の１種または２
種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成ま
たは異種組成の複数層からなる多層構造であってもよ
い。電子注入層、電子輸送層の形成方法としては、真空
蒸着法やＬＢ法、前記電子注入輸送剤を溶媒に溶解また
は分散させてコーティングする方法（スピンコート法、
キャスト法、ディップコート法など）、インクジェット
法、印刷法、転写法、電子写真法、スプレー法などが用
いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解
または分散することができ、樹脂成分としては例えば、
正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。

【００５７】保護層の材料としては、水分や酸素等の素
子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機
能を有しているものであればよい。その具体例として
は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔ
ｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ
₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ
₃、ＴｉＯ₂等の金属酸化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、Ａｌ
Ｆ₃、ＣａＦ₂等の金属フッ化物、ＳｉＮ、ＳｉＮ_xＯ_yな
どの窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテト
ラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフル
オロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合
体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノ
マーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共
重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合
体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下
の防湿性物質等が挙げられる。保護層の形成方法につい
ても特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリン
グ法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタ
キシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーテ
ィング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーテ
ィング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱
ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷
法、転写法を適用できる。

【００５８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されて解釈されることはな
い。

【００５９】比較例１洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、α−ＮＰＤ
（Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ジ（α−ナフチ
ル）−ベンジジン）を４０ｎｍ蒸着し、この上に、下記
化合物Ａと上記例示化合物（３−１）を２０：１の比率
で２０ｎｍ蒸着し、この上に下記化合物Ｂを４０ｎｍ
蒸着した。有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光
面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装
置内でマグネシウム：銀＝１０：１を５０ｎｍ共蒸着し
た後、銀５０ｎｍを蒸着し、ＥＬ素子を作製した。東陽
テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用い
て、直流定電圧を作製したＥＬ素子に印加し発光させ、
その輝度をトプコン社の輝度計ＢＭ−８、発光波長を浜
松フォトニクス社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１
１を用いて測定した。その結果、色度値（０．１５、
０．２６）の青色発光が得られ、最高輝度は３０００ｃ
ｄ／ｍ²であった。窒素雰囲気下１日放置したところ、
膜面の白濁が観察された。

【００６０】比較例２比較例１の化合物Ａの代わりに、ピレン構造を有する下
記化合物Ｃを用い、同様に素子作製評価した。その結
果、色度値（０．１５、０．２８）の青緑色発光が得ら
れ、最高輝度は１１０００ｃｄ／ｍ²であった。窒素雰
囲気下１日放置したが、膜面の白濁は観察されなかっ
た。

【００６１】

【化１４】

【００６２】実施例１比較例１の化合物Ａの替わりに、上記例示化合物（１−
１）を用い、比較例１と同様にＥＬ素子の作製と評価を
行った。その結果、色度値（０．１５、０．２２）の色
純度の良い青色発光が得られ、最高輝度は１２０００ｃ
ｄ／ｍ²であった。窒素雰囲気下１日放置したが、膜面
の白濁は観察されなかった。

【００６３】実施例２洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、α−ＮＰＤ
（Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ジ（α−ナフチ
ル）−ベンジジン）を４０ｎｍ蒸着し、この上に、Ａｌ
ｑ（トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウ
ム）とＤＣＭ（7,4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4
-dimethylaminostyryl)-4H-pyran）を５ｎｍ蒸着し、こ
の上に上記例示化合物（１−１）と上記例示化合物（３
−１）を２０：１の比率で１５ｎｍ蒸着し、この上に
上記化合物Ｂを４０ｎｍ蒸着した。比較例１と同様に陰
極蒸着した。素子に６Ｖの電圧を印加したところ、白色
の発光が得られた。

【００６４】一般式（１）で表される他の化合物を用い
ても同様な効果を得ることができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明の発光素子は色純度、発光輝度、
効率などの発光特性、耐久性が良好である。また、本発
明の発光素子は、高色純度青色発光、白色発光が可能で
あり、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写
真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標
識、看板、インテリア、光通信等の分野に好適に使用で
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 11/06 ６５５Ｃ０９Ｋ 11/06 ６５５６９０６９０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極間に発光層または発光層を含
む複数の有機化合物層を有する発光素子であって、発光
層に下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも１
種含有し、有機化合物層に窒素原子を少なくとも一つ有
するスチリル誘導体を少なくとも１種含有することを特
徴とする発光素子。【化１】上記一般式（１）中；Ａｒ¹¹、Ａｒ²¹、Ａｒ³¹は、それ
ぞれ独立に、アリーレン基を表し、Ａｒ¹²、Ａｒ²²、Ａ
ｒ³²は、それぞれ独立に、置換基または水素原子を表
す。但し、Ａｒ ¹¹、Ａｒ²¹、Ａｒ³¹、Ａｒ¹²、Ａｒ²²、
及びＡｒ³² の少なくとも一つは、ピレン以外の縮環ア
リール構造または縮環ヘテロアリール構造を有する基で
ある。Ａｒは、三価の芳香族環構造または芳香族複素環
構造を表し、Ａｒは置換基を有してもよい。