JP2001279237A

JP2001279237A - 有機発光素子材料、新規アミン化合物、新規ヘテロ環化合物、およびそれらを用いた有機発光素子

Info

Publication number: JP2001279237A
Application number: JP2000098913A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Taguchi; 敏樹田口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】輝度が高く、保存耐久性に優れた有機発光素
子を提供する。【解決手段】１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上
有し、更に好ましくは１〜３級アミン部を有する化合
物、または１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上有す
る、分子量が１００００以下１００以上である縮合もし
くは非縮合型のπ電子過剰芳香族ヘテロ環化合物を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性に優れた有
機発光素子を与える有機発光材料、新規アミン化合物、
新規ヘテロ環化合物、ならびにそれらを用いた有機発光
素子に関する。

【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、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EL素子が知られている(Applied P
hysics Letters, 51,p.913〜,(1987))。該文献記載の有
機電界発光素子は電子輸送材料と正孔輸送材料の積層構
造を有し、従来の単層型素子に比べてその発光特性が大
幅に向上している。

【０００３】この積層型素子で用いられている正孔輸送
材料としては、TPD （N,N'- ジ-m-トリル-N,N'-ジフェ
ニルベンジジン）に代表されるトリアリールアミン誘導
体や、ピロール、カルバゾール、チオフェンといったπ
電子過剰芳香族化合物が、優れた正孔輸送材料として知
られている。しかしながら、これらの化合物は結晶性が
高く、正孔輸送材料としてこれらの化合物を用いた有機
発光素子は、保存時、特に高温での保存時において、素
子性能が大きく劣化しやすいという問題があることがわ
かっていた。

【０００４】この問題を解決する手段として、トリアリ
ールアミン誘導体の場合には、縮合多環芳香族基を導入
したり、対称性を向上させた化合物群を使用したりする
技術が、Appl.Phys.Lett. 56,799(1990), Polymer Prep
rints(ACS) 349(1997)等に開示されている。また、カル
バゾール誘導体などの含窒素ヘテロ環化合物についても
同様の検討や、高分子化する技術がAppl.Phys.Lett. 6
3,2627(1993) 等に開示されている。発明者らも、この
正孔輸送材料由来の有機発光素子の保存耐久性を改良す
る技術について、これまで検討を重ねてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐久
性に優れた正孔輸送性化合物を開発し、輝度が高く、素
子の保存耐久性に優れた有機発光素子を与えることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記１１項記
載の有機発光素子材料、新規アミン化合物、新規ヘテロ
環化合物、および有機発光素子によって達成された。

【０００７】１）１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以
上有する有機発光素子材料。２）１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上有する化合
物が、１〜３級アミン部を含有することを特徴とする、
第１項記載の有機発光素子材料。３）１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上有する化合
物が、縮合あるいは非縮合型のπ電子過剰芳香族ヘテロ
環化合物であることを特徴とする、第１または２項記載
の有機発光素子材料。４）分子量が10000以下100 以上であることを特徴とす
る、第１〜３項のいずれかに記載の有機発光素子材料。５）一対の電極間に少なくとも１層の正孔輸送層を有す
る有機発光素子において、第１〜４項のいずれかに記載
の化合物のうち、少なくとも１つを正孔輸送層に含有す
ることを特徴とする有機発光素子。６）一対の電極間に少なくとも１層の正孔注入層を有す
る有機発光素子において、第１〜４項のいずれかに記載
の化合物のうち、少なくとも１つを正孔注入層に含有す
ることを特徴とする有機発光素子。７）一対の電極間に少なくとも１層の発光層を有する有
機発光素子において、第１〜４項のいずれかに記載の化
合物のうち、少なくとも１つを発光層に含有することを
特徴とする有機発光素子。８）１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上有する１〜
３級アミン化合物。９）１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上有する、縮
合あるいは非縮合型のπ電子過剰芳香族ヘテロ環化合
物。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明で使用する化合物について
説明する。本発明で使用する化合物は、電子豊富な正孔
輸送性の化合物に対して、不斉炭素を２つ以上有する置
換基が結合した構造の化合物である。

【０００９】まず、正孔輸送性を有する化合物骨格につ
いて説明する。正孔輸送性を有する基としては、当該分
野では種々の構造の化合物が公知である。例えば、まず
第一に１〜３級窒素原子を有する化合物、すなわちアミ
ン誘導体が挙げられる。その中でも、芳香族炭化水素あ
るいはヘテロ芳香族化合物が置換したアミンが好まし
く、特にその中でも、３級アミンであってその置換基の
すべてが芳香族炭化水素あるいはヘテロ芳香族化合物で
ある化合物が好ましい。次に挙げることができるのが、
π電子過剰芳香族ヘテロ環化合物である。ここでπ電子
過剰芳香族ヘテロ環化合物とは、環の構成原子数よりも
環中に存在するπ電子数が多い化合物を意味し、この例
としては、ヘテロ原子が環構造の中に１つ含まれる５員
環型のヘテロ芳香族、並びにこれら同士、あるいは芳香
族炭化水素と縮合したタイプの化合物を挙げることがで
きる。その一例を列挙すると、例えばピロール、チオフ
ェン、フラン、インドール、カルバゾール、ベンゾチオ
フェン、ベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾ
フラン、インドリジンなどを挙げることができる。さら
に、窒素原子を有する化合物として、ヒドラゾン化合
物、ピラゾロン化合物、ヒドロキシルアミン化合物、ア
ルコキシアミン化合物なども正孔輸送性の基として使用
可能である。

【００１０】次に、不斉炭素原子を有する置換基につい
て説明する。本発明の化合物は不斉炭素原子を有する置
換基を含有することが特徴である。不斉炭素原子とは、
有機化学の分野では基礎的に知られている概念の１つで
あり、sp3結合で結合している炭素原子の４つの結合手
に、それぞれ互いに異なった基または原子が置換してい
る炭素原子のことを表す。本発明の化合物はこの不斉炭
素原子を有する置換基を２つ以上含有する化合物を使用
する。この、不斉炭素原子を有する置換基の例として
は、例えば、sec-ブチル基、2-エチルヘキシル基、α-
置換ベンジル基、グリシン、アラニン等をはじめとする
アミノ酸誘導体や天然物由来の置換基を挙げることがで
きる。これらの中でも本発明では、Ｒ、Ｓの両者が混合
したラセミ体の状態での不斉炭素原子を用いることが好
ましい。本発明の化合物には、不斉炭素原子を有する置
換基の他に、水素原子以外にさまざまな置換基が置換可
能である。その例を列挙すると、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、ホルミル基、もしくは置換あるいは無置換のアル
キル基（好ましくは炭素数1 〜30、より好ましくは炭素
数1 〜15である。例えば、メチル基、ｔ−ブチル基、シ
クロヘキシル基などが挙げられる。）、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 〜
15である。例えば、ビニル基、1-プロペニル基、1-ブテ
ン-2- イル基、シクロヘキセン-1- イル基などが挙げら
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 〜15である。例えばエチニル基、
1-プロピニル基などが挙げられる。）、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 〜15で
ある。例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナ
フチル基、ビフェニリル基、ピレニル基などが挙げられ
る。）、ヘテロ環基（好ましくは５または６員環であ
り、他の環と縮合しても良い。ヘテロ原子としては、例
えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。好ま
しくは炭素数2 〜30、より好ましくは炭素数2 〜15であ
る。例えば、ピリジル基、ピペリジル基、オキサゾリル
基、オキサジアゾリル基、テトラヒドロフリル基、カル
バゾリル基、チエニル基などが挙げられる。）、１〜3
級アミノ基（アミノ基、アルキルアミノ基、アリールア
ミノ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、ア
ルキルアリールアミノ基、ヘテロ環アミノ基、ビスヘテ
ロ環アミノ基など。好ましくは３級アミノ基であり、炭
素数1 〜30、より好ましくは炭素数1 〜16である。例え
ばジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニルナ
フチルアミノ基などが挙げられる。）、イミノ基（-CR
₁₁=NR₁₂または-N=CR₁₃R₁₄で表される基。ここでＲ ₁₁〜
Ｒ₁₄は水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環
基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、１〜
３級アミノ基から選ばれる基である。好ましくは炭素数
1 〜30、より好ましくは炭素数1 〜15である。）、アル
コキシ基（好ま

【００１１】しくは炭素数1 〜30、より好ましくは炭素
数1 〜15である。例えば、メトキシ基、エトキシ基、シ
クロヘキシルオキシ基などが挙げられる。）、アリール
オキシ基（ヘテロアリールオキシ基も含む。好ましくは
炭素数6 〜30、より好ましくは炭素数6 〜15である。例
えば、フェノキシ基、1-ナフトキシ基、4-フェニルフェ
ノキシ基シなどが挙げられる。）、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 〜15で
ある。例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、シクロヘ
キシルチオ基などが挙げられる。）、アリールチオ基
（ヘテロアリールチオ基も含む。好ましくは炭素数6 〜
30、より好ましくは炭素数6 〜15である。例えば、フェ
ニルチオ基、トリルチオ基などが挙げられる。）、カル
ボンアミド基（好ましくは炭素数1 〜30、より好ましく
は炭素数1 〜15である。例えば、アセトアミド基、ベン
ゾイルアミド基、N-メチルベンゾイルアミド基などが挙
げられる。）、スルホンアミド基（好ましくは炭素数1
〜30、より好ましくは炭素数1〜15である。例えば、メ
タンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基、p-
トルエンスルホンアミド基などが挙げられる。）、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 〜15である。例えば、無置換のカルバモイル
基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、
フェニルカルバモイル基、ジフェニルカルバモイル基、
ジオクチルカルバモイル基などが挙げられる。）、スル
ファモイル基（好ましくは炭素数1 〜30、より好ましく
は炭素数1 〜15である。例えば、無置換のスルファモイ
ル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイ
ル基、フェニルスルファモイル基、ジフェニルスルファ
モイル基、ジオクチルスルファモイル基などが挙げられ
る。）、アルキルカルボニル基（好ましくは炭素数1 〜
30、より好ましくは炭素数1 〜15である。例えば、アセ
チル基、プロピオニル基、ブチロイル基、ラウロイル基
などが挙げられる。）、アリールカルボニル基（ヘテロ
アリールカルボニル基も含む。好ましくは炭素数6 〜3
0、より好ましくは炭素数6 〜15である。例えば、ベン
ゾイル基、ナフトイル基などが挙げられる。）、アルキ
ルスルホニル基（好ましくは炭素数1 〜30、より好まし
くは炭素数1 〜15である。例えば、メタンスルホニル
基、エタンスルホニル基などが挙げられる。）、アリー
ルスルホニル基（ヘテロアリールスルホニル基も含む。
好ましくは炭素数6 〜30、より好ましくは炭素数6 〜15
である。例えば、ベンゼンスルホニル基、p-トルエンス
ルホニル基、1-ナフタレンスルホニル基などが挙げられ
る。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数1
〜

【００１２】30、より好ましくは炭素数1 〜15である。
例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル
基、ブトキシカルボニル基などが挙げられる。）、アリ
ールオキシカルボニル基（ヘテロアリールオキシカルボ
ニル基も含む。好ましくは炭素数6 〜30、より好ましく
は炭素数6 〜15である。例えばフェノキシカルボニル
基、1-ナフトキシカルボニル基などが挙げられる。）、
アルキルカルボニルオキシ基（好ましくは炭素数1 〜3
0、より好ましくは炭素数1 〜15である。例えば、アセ
トキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチロイルオキシ基
などが挙げられる。）、アリールカルボニルオキシ基
（ヘテロアリールカルボニルオキシ基も含む。好ましく
は炭素数6 〜30、より好ましくは炭素数6 〜15である。
例えばベンゾイルオキシ基、1-ナフトイルオキシ基など
が挙げられる。）、ウレタン基（好ましくは炭素数1 〜
30、より好ましくは炭素数1 〜15である。例えば、メト
キシカルボンアミド基、フェノキシカルボンアミド基、
メチルアミノカルボンアミド基などが挙げられる。）、
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 〜15である。例えば、メチルアミノカルボンア
ミド基、ジメチルアミノカルボンアミド基、ジフェニル
アミノカルボンアミド基などが挙げられる。）、炭酸エ
ステル基（好ましくは炭素数1 〜30、より好ましくは炭
素数1 〜15である。例えば、メトキシカルボニルオキシ
基、フェノキシカルボニルオキシ基などが挙げられ
る。）などである。

【００１３】さらに、本発明の化合物は低分子化合物で
あってもよいし、残基がポリマー主鎖に接続された高分
子量化合物（好ましくは平均分子量(Mw)1000〜5000000
より好ましくは5000〜1000000 、さらに好ましくは1000
0 〜1000000 ）もしくは本発明の化合物を主鎖にもつ高
分子量化合物（好ましくは平均分子量(Mw)1000〜500000
0より好ましくは5000〜1000000 、さらに好ましくは100
00 〜1000000 ）であってもよい。高分子量化合物の場
合はホモポリマーであってもよいし、他のポリマーとの
共重合体であってもよく、共重合体の場合はランダム共
重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。
しかしながら、本発明の化合物としては分子量10000 以
下の低分子化合物であることが好ましく、さらに好まし
くは分子量2000以下である。分子量の下限としては100
以上が好ましく、300 以上がより好ましい。

【００１４】本発明の化合物は、低分子・高分子いずれ
の場合であっても、最終的に機能を発現する構造となる
化合物をそのまま使用することも可能であるし、その前
駆体を有機電界発光素子に使用し、素子を構成した後、
あるいはその途中で、物理的あるいは化学的な後処理に
よって最終的な構造に誘導してもよい。本発明の化合物
は、公知の方法で合成可能である。以下に一般的な化合
物例を基本骨格の一般例から具体的化合物例まで列挙
し、その後に代表的な化合物の合成スキームを開示す
る。この具体例によって、本発明はもちろん限定される
ものではない。

【００１５】

【化１】

【００１６】式中、Ｘは-O- 、-S- 、もしくは-N(R₅)-
を表す。Ｚはヘテロ環も含めた環を形成可能な原子群を
表す。ここで、Ｚにより形成される環のうち好ましく
は、５または６員のヘテロ芳香族環、あるいは縮合環全
体でpseudo-aromaticityを発現可能なヘテロ環である。
Ｒ₁〜Ｒ₅は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
リール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ
基（ヘテロアリールオキシ基も含む）、アルキルチオ
基、アリールチオ基（ヘテロアリールチオ基も含む）、
１〜３級アミノ基、カルバモイル基、スルファモイル
基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、アシル基、
アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基
（ヘテロアリールオキシカルボニル基も含む）、アシル
オキシ基、ウレタン基、ウレイド基、または炭酸エステ
ル基を表す。構造式中Ｒ₁〜Ｒ₅の中で隣接する基は互
いに結合して環を形成可能である。本発明の化合物と
は、このＲ ₁〜Ｒ₅もしくはＺで形成される環に不斉炭
素原子が合計で２つ以上含まれる化合物である。

【００１７】

【化２】

【００１８】

【化３】

【００１９】

【化４】

【００２０】

【化５】

【００２１】

【化６】

【００２２】

【化７】

【００２３】

【化８】

【００２４】

【化９】

【００２５】〔化合物HT-2の合成〕（化合物Ａの合成）p-sec-ブチルアニリン 149.2g(1.0
モル) をアセトニトリル600ml に撹拌しながら加え、均
一溶液とした。常温で撹拌しながら、ここに無水酢酸10
4g(1.02 モル) を30分かけて滴下すると、内温が徐々に
上昇して50℃まで達した。そのまま撹拌を続けると、内
温が35℃程度まで低下したときに結晶が析出した。室温
まで冷却後、内容物を冷水5000mlに注ぐと結晶が析出し
た。この結晶を濾別し、アセトニトリル- 水の混合溶媒
から再結晶して、化合物Ａの結晶183gを得た。（化合物Ｂの合成）化合物Ａ 115g(0.6 モル) 、ヨード
ベンゼン183.6g(0.9モル) 、無水炭酸カリウム166g(1.2
モル) 、銅粉3gを1000mlの３口フラスコに仕込み、撹拌
しながら外温を200 ℃まで上昇させた。このまま24時間
撹拌を続け、その後、内温を70℃まで低下させ、ここに
酢酸エチル400ml を加えた。撹拌しながら酢酸エチルを
１時間還流させた。この内容物を、熱時ヌッチェを用い
て減圧濾過し、濾液をロータリーエバポレーターにより
濃縮した。この残査にジエチレングリコール500ml と水
酸化カリウム105g(1.8モル) を加え、窒素気流下外温20
0 ℃で１時間反応させた。この溶液を冷塩酸水に注ぐと
オイルが分離した。このオイルを集め、乾燥後シリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物Ｂ 1
06g を得た。（化合物HT-2の合成）化合物Ｂ 113g(0.5 モル) を4,4'
- ジヨードビフェニル81.2g(0.2 モル) 、無水炭酸カリ
ウム138g(1.0モル) 、銅粉5g、18- クラウン-6- エーテ
ル10g を1000mlの３口フラスコに仕込み、撹拌しながら
外温を200 ℃まで上昇させた。このまま24時間撹拌を続
け、その後、内温を70℃まで低下させ、ここに酢酸エチ
ル400mlを加えた。撹拌しながら酢酸エチルを１時間還
流させた。この内容物を、熱時ヌッチェを用いて減圧濾
過し、濾液をロータリーエバポレーターにより濃縮し
た。このようにして得られたオイル状化合物をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、化合物HT
-2の結晶96gを得た。

【００２６】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、印刷法、インクジェット法な
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。

【００２７】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薄
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。

【００２８】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。

【００２９】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−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。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Ｌｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｃｓ等）及びそのフッ化物、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、酸化
物、金、銀、鉛、アルニウム、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。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、またあらかじめ調整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。

【００３０】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
何でもよい。例えばベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾ
イミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリ
ルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブ
タジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナ
フタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導
体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダ
ジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘
導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン
誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン
誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘
導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール
誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯
体、オルトメタル化錯体等、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５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは
１０ｎｍ〜５００ｎｍ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）、
ＬＢ法、印刷法、インクジェット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。

【００３１】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を有している
ものであればよい。その具体例としては、カルバゾール
誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オ
キサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリ
ールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘
導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導
体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン
誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチ
ルベン誘導体、シラザン誘導体、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）誘導体、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〜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〜５
００ｎｍ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。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法やインクジェット法、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）、印刷法が用いられる。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。

【００３２】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。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法やインクジェット法、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）、印
刷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。

【００３３】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、Ｔｉ、Ｎ
ｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、
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、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、Ｍ
ＢＥ（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、インクジェット法、印刷法を適用でき
る。

【００３４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれにより限定されるものではない。（実施例１）25mm×25mm×0.7mm のガラス基板上にITO
を150nm の厚さで製膜したもの（東京三容真空（株）
製）を透明支持基板とした。この透明支持基板をエッチ
ング、洗浄後、銅フタロシアニンを約10nm蒸着した。次
にTPD (N,N'-ビス（3-メチルフェニル）-N,N'-ジフェニ
ルベンジジン）約40nm、および第３層としてAlq （トリ
ス（8-ヒドロキシキノリナト）アルミニウム）約60nmを
順に10^-3〜10^-4Paの真空中で、基板温度室温の条件下蒸
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5mm ×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250nm 共蒸着した後、銀300n
m を蒸着し、素子101 を作製した。素子101 に対して、
TPD の代わりに比較化合物３種と本発明の化合物６種を
用いた以外は、101 と全く同じ組成のEL素子102 〜110
を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット24
00型を用いて、直流定電圧を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、また発光波長につ
いては浜松ホトニクス社製スペクトルアナライザーPMA-
11を用いて測定した。その結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【化１０】

【００３７】また、これらの素子をアルゴンガスで置換
したオートクレーブ中に封入し、85℃の加熱条件下、１
０日間保存した後に、同様の輝度測定・および発光面状
観察を行った結果を表２に示す。さらに、これらの素子
を窒素ガスで置換したグローブボックス中で、電圧を10
V とした定電圧駆動を100時間行った際の輝度の維持率
（初期値に対する百分率）を表３に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】表１の結果ではどの素子も素子101 と同等
の輝度が得られている。しかしながら、表２、３の結果
を見ると、本発明の化合物を用いた素子105 〜110 は、
比較素子101 〜104 に比べて、高温条件下の保存におけ
る耐久性の面においても、連続駆動試験における、駆動
耐久性の面においてもタイプを越える性能が得られてい
ることがわかる。この結果は比較化合物に比べ、不斉炭
素数が多い化合物が有効であるという本発明の効果を現
している。（実施例２）実施例１と同様にエッチング、
洗浄したITO ガラス基板上に、ポリカーボネート30mg、
TPD 30mgを1,2-ジクロロエタン3ml に溶解した溶液をス
ピンコートした。このときの有機層の膜厚は約60nmであ
った。次いで実施例１と同様にAlq および陰極を蒸着
し、EL素子201 を作製した。素子201 に対して、TPD の
代わりに比較化合物２種と本発明の化合物２種を用いた
以外は、201 と全く同じ組成のEL素子202 〜205 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、また発光波長については
浜松ホトニクス社製スペクトルアナライザーPMA-11を用
いて測定した。その結果を表４に示す。

【００４１】

【表４】

【００４２】また、これらの素子をアルゴンガスで置換
したオートクレーブ中に封入し、85℃の加熱条件下、１
０日間保存した後に、同様の輝度測定・および発光面状
観察を行った結果を表５に示す。さらに、これらの素子
を窒素ガスで置換したグローブボックス中で、電圧を10
V とした定電圧駆動を100 時間行った際の輝度の維持率
（初期値に対する百分率）を表６に示す。

【００４３】

【表５】

【００４４】

【表６】

【００４５】表４の結果ではどの素子も素子201 と同等
の輝度が得られている。しかしながら、表５、６の結果
を見ると、本発明の化合物を用いた素子204 〜205 は、
比較素子201 〜203 に比べて、高温条件下の保存におけ
る、耐久性の面においても、連続駆動試験における、駆
動耐久性の面においても比較例を越える性能が得られて
いることがわかる。この結果は比較化合物に比べ、不斉
炭素数が多い化合物が有効であるという本発明の効果を
現している。

【００４６】

【発明の効果】本発明の化合物を用いることによって高
輝度が得られるとともに、高温条件下の保存における耐
久性の面においても、また連続駆動試験における駆動耐
久性においても顕著に改良された発光素子が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６６０Ｃ０９Ｋ 11/06 ６６０Ｃ０７Ｃ 211/54 Ｃ０７Ｃ 211/54 Ｃ０７Ｆ 7/10 Ｃ０７Ｆ 7/10 ＣＨ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｂ 33/22 33/22 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上
有する有機発光素子材料。
【請求項２】１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上
有する化合物が、１〜３級アミン部を含有することを特
徴とする、請求項１記載の有機発光素子材料。
【請求項３】１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上
有する化合物が、縮合あるいは非縮合型のπ電子過剰芳
香族ヘテロ環化合物であることを特徴とする、請求項１
または２記載の有機発光素子材料。
【請求項４】分子量が10000 以下100 以上であること
を特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の有機発
光素子材料。
【請求項５】一対の電極間に少なくとも１層の正孔輸
送層を有する有機発光素子において、請求項１〜４のい
ずれかに記載の化合物のうち、少なくとも１つを正孔輸
送層に含有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項６】一対の電極間に少なくとも１層の正孔注
入層を有する有機発光素子において、請求項１〜４のい
ずれかに記載の化合物のうち、少なくとも１つを正孔注
入層に含有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項７】一対の電極間に少なくとも１層の発光層
を有する有機発光素子において、請求項１〜４のいずれ
かに記載の化合物のうち、少なくとも１つを発光層に含
有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項８】１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上
有する１〜３級アミン化合物。
【請求項９】１つの分子中に不斉炭素原子を２つ以上
有する、縮合あるいは非縮合型のπ電子過剰芳香族ヘテ
ロ環化合物。