JPH08311442A - 有機ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式（Ｉ）で表される化合物を有機化
合物層、特に発光層に含有させた有機ＥＬ素子とする。 一般式（Ｉ） （Ａｒ）_m −Ｌ（式中、Ａｒは芳香族
残基を表し、ｍは２〜６の整数であり、各々のＡｒは同
一でも異なるものであってもよい。Ｌは環数３〜１０個
の縮合多環芳香族のｍ価の残基を表す。ただし、Ｌがア
ントラセンから誘導される２または３価の残基であると
き、少なくとも１個のＡｒはアルキニルアレーンから誘
導される芳香族残基である。また、Ｌがナフタセンから
誘導される４価の残基であって、５位、６位、１１位お
よび１２位に各々Ａｒが結合するとき、４個のＡｒが同
時にフェニル基になることはない。） 【効果】 十分な輝度の発光、特に長波長における発光
が長期に亘って持続して得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機ＥＬ（電界発光）素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＬ素子の任意の発光色を得るための手
法としてドーピング法があり、アントラセン結晶中に微
量のテトラセンをドープすることで発光色を青色から緑
色に変化させた報告(Jpn. J. Appl. Phys., 10,527(197
1)) がある。また積層構造を有する有機薄膜ＥＬ素子に
おいては、発光機能を有するホスト物質に、その発光に
応答しホスト物質とは異なる発光を放出する蛍光色素を
ドーパントとして微量混入させて発光層を形成し、緑色
から橙〜赤色へ発光色を変化させた報告（特開昭６３−
２６４６９２号公報）がなされている。

【０００３】黄〜赤色の長波長発光に関しては、発光材
料あるいはドーパント材料として、赤色発振を行うレー
ザー色素（ＥＰＯ２８１３８１号）、エキサイプレック
ス発光を示す化合物（特開平２−２５５７８８号公
報）、ペリレン化合物（特開平３−７９１号公報）、ク
マリン化合物（特開平３−７９２号公報）、ジシアノメ
チレン系化合物（特開平３−１６２４８１号公報）、チ
オキサンテン化合物（特開平３−１７７４８６号公
報）、共役系高分子と電子輸送性化合物の混合物（特開
平６−７３３７４号公報）、スクアリリウム化合物（特
開平６−９３２５７号公報）、オキサジアゾール系化合
物（特開平６−１３６３５９号公報）、オキシネイト誘
導体（特開平６−１４５１４６号公報）、ピレン系化合
物（特開平６−２４０２４６号公報）がある。

【０００４】他の発光材料として縮合多環芳香族化合物
（特開平５−３２９６６号公報、特開平５−２１４３３
４号公報）も開示されている。またドーパント材料とし
ても種々の縮合多環芳香族化合物（特開平５−２５８８
５９号公報）が提案されている。

【０００５】しかし、いずれの発光においても十分な輝
度や安定な発光性能は得られておらず、更なる輝度の向
上あるいは耐久性の向上が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得ら
れ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続する耐久
性に優れた有機ＥＬ素子を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（１３）の構成によって達成される。 （１）下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する少
なくとも１層の有機化合物層を有する有機ＥＬ素子。 一般式（Ｉ） （Ａｒ）_m −Ｌ （一般式（Ｉ）において、Ａｒは芳香族残基を表し、ｍ
は２〜６の整数であり、各々のＡｒは同一でも異なるも
のであってもよい。Ｌは環数３〜１０個の縮合多環芳香
族のｍ価の残基を表す。ただし、Ｌがアントラセンから
誘導される２または３価の残基であるとき、少なくとも
１個のＡｒはアルキニルアレーンから誘導される芳香族
残基である。また、Ｌがナフタセンから誘導される４価
の残基であって、５位、６位、１１位および１２位に各
々Ａｒが結合するとき、４個のＡｒが同時にフェニル基
になることはない。） （２）前記Ａｒが芳香族炭化水素残基であり、前記Ｌが
縮合多環芳香族炭化水素から誘導される２〜４価の残基
である上記（１）の有機ＥＬ素子。 （３）前記縮合多環芳香族炭化水素がナフタセン、ペン
タセンまたはヘキサセンである上記（２）の有機ＥＬ素
子。 （４）前記Ｌがアントラセンから誘導される３価の残基
であり、２個のＡｒがアリールアルキニル基であり、１
個のＡｒがビス（アリールアルキニル）アントリル基で
ある上記（１）または（２）の有機ＥＬ素子。 （５）前記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する有
機化合物層が発光層である上記（１）〜（４）のいずれ
かの有機ＥＬ素子。 （６）前記発光層がキノリン誘導体を含有する上記
（５）の有機ＥＬ素子。 （７）前記キノリン誘導体がトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウムである上記（６）の有機ＥＬ素子。 （８）前記発光層が、少なくとも１種以上の正孔注入輸
送性化合物と少なくとも１種以上の電子注入輸送性化合
物との混合層である上記（５）の有機ＥＬ素子。 （９）前記一般式（Ｉ）で表される化合物が前記発光層
内において、０．０１wt% 〜２０wt% の濃度で含有され
ている上記（５）〜（８）のいずれかの有機ＥＬ素子。 （１０）少なくとも１層の正孔注入輸送層を有する上記
（５）〜（９）のいずれかの有機ＥＬ素子。 （１１）前記正孔注入輸送層が、少なくとも１層の正孔
注入層と少なくとも１層の正孔輸送層からなり、前記発
光層が正孔輸送層に接している上記（10）の有機ＥＬ素
子。 （１２）少なくとも１層の電子注入輸送層を有する上記
（５）〜（11）のいずれかの有機ＥＬ素子。 （１３）前記電子注入輸送層が、少なくとも１層の電子
注入層と少なくとも１層の電子輸送層からなり、前記発
光層が電子輸送層に接している上記（12）の有機ＥＬ素
子。

【０００８】

【作用】本発明では、有機化合物層、特に発光層に一般
式（Ｉ）で表される化合物を含有させている。このた
め、４６０〜７００nm程度の波長域、特に長波長域に極
大発光波長をもつ有機ＥＬ素子が得られる。特に、一般
式（Ｉ）の化合物は、発光層において、それ自体で発光
機能を有するホスト物質のドーパントとして、あるいは
電子注入輸送性化合物と正孔注入輸送性化合物とで形成
された発光機能を有する混合層のドーパントとして使用
することによって、青〜赤色の発光、特に長波長発光が
可能であり、しかも十分な輝度が得られ、発光性能が持
続する。

【０００９】なお、特開昭６３−２６４６９２号、特開
平５−３２９６６号、特開平５−１９８３７７号、特開
平５−２１４３３４号、特開平５−２５８８５９号等に
は種々の縮合多環芳香族化合物が開示されているが、本
発明における一般式（Ｉ）で表される化合物とは明らか
に構造が異なるものである。

【００１０】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について説明
する。本発明の有機ＥＬ素子は有機化合物を含有する有
機化合物層を少なくとも１層有し、有機化合物層のなか
の少なくとも１層は一般式（Ｉ）で表される化合物を含
有する。

【００１１】一般式（Ｉ） （Ａｒ）_m −Ｌ

【００１２】一般式（Ｉ）において、Ａｒは芳香族残基
を表し、ｍは２〜６の整数であり、各々のＡｒは同一で
も異なるものであってもよい。

【００１３】芳香族残基としては、芳香族炭化水素残
基、芳香族複素環残基が挙げられる。芳香族炭化水素残
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、例えば単環もしくは多環の芳香族炭化水素
残基が挙げられ、縮合環や環集合も含まれる。

【００１４】芳香族炭化水素残基は、総炭素数が６〜３
０のものが好ましく、置換基を有するものであってもよ
い。置換基を有する場合の置換基としては、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。芳香族炭化水素残基
としては、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
などが挙げられる。また、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。

【００１５】芳香族複素環残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。

【００１６】Ａｒとしては、芳香族炭化水素残基が好ま
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。

【００１７】アルキルフェニル基としては、アルキル部
分の炭素数が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，ｎｅ
ｏ，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。

【００１８】アリールフェニル基としては、アリール部
分がフェニル基であるものが好ましく、このようなフェ
ニ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
キルフェニル基のところで例示したアルキル基を挙げる
ことができる。さらには、アリール部分は、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。

【００１９】アルケニルフェニル基としては、アルケニ
ル部分の総炭素数が２〜２０のものが好ましく、アルケ
ニル基としては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。

【００２０】アミノフェニル基としては、アミノ部分が
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。

【００２１】ナフチル基としては、１−ナフチル基、２
−ナフチル基等であってよい。

【００２２】アリールアルキニル基としては、総炭素数
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。

【００２３】また、一般式（Ｉ）におけるＬは環数３〜
１０、好ましくは３〜６の縮合多環芳香族のｍ（２〜
６）価の残基を表す。縮合環とは、環の構成原子のうち
２個以上の原子が他の環と共有して結合している炭素環
や複素環などにより形成された環式構造をいう。縮合多
環芳香族としては、縮合多環芳香族炭化水素、縮合多環
芳香族複素環が挙げられる。

【００２４】縮合多環芳香族炭化水素としては、アント
ラセン、フェナントレン、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
タントレンなどが挙げられる。

【００２５】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などが挙げられ
る。

【００２６】特には、縮合多環芳香族炭化水素が好まし
く、Ｌはこれらの縮合多環芳香族炭化水素から誘導され
る２〜６価、さらには２〜４価の残基であることが好ま
しい。

【００２７】このような縮合多環芳香族の２〜６価の残
基Ｌの具体例を以下に示す。

【００２８】

【化１】

【００２９】

【化２】

【００３０】

【化３】

【００３１】なお、Ｌで表される縮合多環芳香族の２〜
６価の残基は、さらに置換基を有していてもよいが、通
常無置換であることが好ましい。

【００３２】特に、Ｌとしては、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価の残基が好ましい。
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。

【００３３】また、Ｌとしてはアントラセンから誘導さ
れる２〜６価、さらには２〜４価の残基が好ましい。た
だし、Ｌがアントラセンから誘導される２または３価の
残基であるとき、２個または３個存在するＡｒのうち、
少なくとも１個はアルキニルアレーン（アリールアルキ
ン）から誘導される残基である。さらには、Ａｒのうち
２個以上がこのような残基であることが好ましい。そし
て、特にはＬはアントラセンから誘導される３価の残基
が好ましく、一般式（Ｉ）の化合物としては、このよう
なＬであって、２個のＡｒがアリールアルキニル基、１
個のＡｒがビス（アリールアルキニル）アントリル基で
あるものが好ましく、特には一般式（Ｉ−１）で表され
るものが好ましい。

【００３４】一般式（Ｉ−１） （Ａｒ₁ ）₂ −Ｌ₁ −Ｌ₂ −（Ａｒ₂ ）₂

【００３５】式中、Ｌ₁ およびＬ₂ は各々アントラセン
から誘導される３価の残基を表し、これらは通常同一で
あるが、異なっていてもよい。Ａｒ₁ およびＡｒ₂ は各
々アリールアルキニル基を表し、これらは通常同一であ
るが、異なっていてもよい。なお、アリールアルキニル
基のアントラセンにおける結合位置は、アントラセンの
９，１０位であることが好ましく、アントラセン同士は
１位または２位で結合することが好ましい。また、アリ
ールアルキニル基は具体的には前記と同様のものが挙げ
られる。

【００３６】以下に、一般式（Ｉ）で表される化合物の
具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。このなかで、化４、化７、化１０、化１３、化１
５は一般式であり、化５、化６、化８、化９、化１１、
化１２、化１４、化１６にはこれらＲ₁ 等の組み合わせ
で示している。なお、化５等において、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ 等の
ようにまとめて示しているものについては、特にことわ
らないかぎり、Ｈであることを示し、すべてＨであると
きはＨで示している。

【００３７】

【化４】

【００３８】

【化５】

【００３９】

【化６】

【００４０】

【化７】

【００４１】

【化８】

【００４２】

【化９】

【００４３】

【化１０】

【００４４】

【化１１】

【００４５】

【化１２】

【００４６】

【化１３】

【００４７】

【化１４】

【００４８】

【化１５】

【００４９】

【化１６】

【００５０】

【化１７】

【００５１】

【化１８】

【００５２】

【化１９】

【００５３】

【化２０】

【００５４】

【化２１】

【００５５】一般式（Ｉ）で表される化合物は、キノン
構造の芳香族化合物にグリニャール試薬またはリチオ化
試薬を反応させ、さらに還元する方法（Maulding, D.
R., et al., J. Org. Chem., 34, 1734(1969)やHanhel
a, P. J., et al., Aust. J. Chem., 34, 1687(1981)等
参照）により、あるいはこの方法に準じて合成すること
ができる。また、一般式（Ｉ−１）で表される化合物
は、ハロゲン化ビス（アリールアルキニル）アントラセ
ン化合物を、Ｎｉ（ｃｏｄ）₂ ［ｃｏｄ：１，５−シク
ロオクタジエン］でカップリングする方法などで合成す
ることができる。

【００５６】以下に、合成例を示す。

【００５７】合成例１ ５，１２−ビス（ｍ−ビフェニリル）ナフタセン（化合
物No. １−１）の合成窒素置換した２００mlシュレンク
フラスコに５，１２−ナフタセンキノン２．５８g （１
０mmol）とトルエン１００mlを投入した。この溶液に、
別途にｍ−ブロモビフェニルとブチルリチウムより合成
したｍ−ビフェニルリチウム３．５g（２１．８mmol）
のトルエン／エーテル溶液を１時間かけて滴下した。滴
下後、室温で１２時間攪拌して、氷水中に投入した。こ
の反応溶液をトルエンで５回抽出後、水で洗浄し、硫酸
マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、メタノールとヘ
キサンで洗浄してジオール体３．５g を得た。

【００５８】次に３００mlフラスコに、このジオール体
３．５g と酢酸１００mlを投入し溶解させた。この溶液
に、塩化スズ（II）１．０g を塩酸１０mlに溶かした溶
液を滴下し、１００℃で１時間攪拌した後、室温まで冷
却し、この反応溶液をトルエン４００mlで抽出後、水で
５回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去
後、遮光しながらトルエンとヘキサンを抽出溶媒として
シリカゲルカラムで３回精製後、トルエンより再結晶
し、オレンジ色結晶３．０g を得た。この結晶１g を昇
華精製したところ、オレンジ色の結晶（０．６g ）を得
た。

【００５９】合成例２ ５，１２−ビス（ｏ−ビフェニリル）ナフタセン（化合
物No. １−２）の合成窒素置換した２００mlシュレンク
フラスコに５，１２−ナフタセンキノン２．５８g （１
０mmol）とトルエン１００mlを投入した。この溶液に、
別途にｏ−ヨードビフェニルとブチルリチウムより合成
したｏ−ビフェニルリチウム３．５g（２１．８mmol）
のトルエン／エーテル溶液を１時間かけて滴下した。滴
下後、室温で１２時間攪拌して、氷水中に投入した。こ
の反応溶液をトルエンで５回抽出後、水で洗浄し、硫酸
マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、メタノールとヘ
キサンで洗浄してジオール体３．５g を得た。

【００６０】次に３００mlフラスコに、このジオール体
３．５g と酢酸１００mlを投入し溶解させた。この溶液
に、塩化スズ（II）１．０g を塩酸１０mlに溶かした溶
液を滴下し、１００℃で１時間攪拌した後、室温まで冷
却し、この反応溶液をトルエン６００mlで抽出後、水で
５回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去
後、遮光しながらトルエンとヘキサンを抽出溶媒として
シリカゲルカラムで３回精製後、トルエンより再結晶
し、オレンジ色結晶２．５g を得た。この結晶１g を昇
華精製したところ、オレンジ色の結晶（０．６g ）を得
た。

【００６１】合成例３ ５，１２−ビス（４−ｎ−ブチルフェニル）ナフタセン
（化合物No. １−３）の合成 窒素置換した２００mlシュレンクフラスコに５，１２−
ナフタセンキノン２．５８g （１０mmol）とトルエン１
００mlを投入した。この溶液に、別途に４−ｎ−ブチル
ヨードベンゼンとブチルリチウムより合成した４−ｎ−
ブチルフェニルリチウム３．０g （２１．２mmol）のト
ルエン／エーテル溶液を１時間かけて滴下した。滴下
後、室温で１２時間攪拌して、氷水中に投入した。この
反応溶液をトルエンで５回抽出後、水で洗浄し、硫酸マ
グネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、メタノールとヘキ
サンで洗浄してジオール体３．０g を得た。

【００６２】次に３００mlフラスコに、このジオール体
３．０g と酢酸１００mlを投入し溶解させた。この溶液
に、塩化スズ（II）１．０g を塩酸１０mlに溶かした溶
液を滴下し、１００℃で１時間攪拌した後、室温まで冷
却し、この反応溶液をトルエン４００mlで抽出後、水で
５回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去
後、トルエンとヘキサンを抽出溶媒としてシリカゲルカ
ラムで３回精製後、トルエンより再結晶し、オレンジ色
結晶３．０g を得た。この結晶１g を昇華精製したとこ
ろ、オレンジ色の結晶（０．８g ）を得た。 質量分析： ｍ／ｅ ４９２（Ｍ⁺ ） 赤外吸収スペクトル： 図２ ＮＭＲスペクトル： 図３

【００６３】合成例４ ６，１３−ビス（ｏ−ビフェニリル）ペンタセン（化合
物No. ２−１）の合成 窒素置換した２００mlシュレンクフラスコに６，１３−
ペンタセンキノン３．０８g （１０mmol）とトルエン１
００mlを投入した。この溶液に、別途にｏ−ブロモビフ
ェニルとブチルリチウムより合成したｏ−ビフェニルリ
チウム３．５g（２１．８mmol）のトルエン／エーテル
溶液を１時間かけて滴下した。滴下後、室温で１２時間
攪拌して、氷水中に投入した。この反応溶液を濾過後、
濾物を水とトルエンで洗浄し、ジオール体４．０g を得
た。

【００６４】次に３００mlフラスコに、このジオール体
４．０g と酢酸１００mlを投入し溶解させた。この溶液
に、塩化スズ（II）１．０g を塩酸１０mlに溶かした溶
液を滴下し、１００℃で１時間攪拌した後、室温まで冷
却し、この反応溶液をトルエン４００mlで抽出後、水で
５回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去
後、トルエンとヘキサンを抽出溶媒としてシリカゲルカ
ラムで３回精製後、トルエンより再結晶し、青紫色結晶
２．０g を得た。この結晶０．８g を昇華精製したとこ
ろ、茶紫色の結晶（０．３g と０．１g ）を得た。 質量分析： ｍ／ｅ ５８３（Ｍ⁺ ） 赤外吸収スペクトル： 図４ ＮＭＲスペクトル： 図５

【００６５】合成例５ ６，１３−ビス（ｍ−ビフェニリル）ペンタセン（化合
物No. ２−２）の合成 窒素置換した２００mlシュレンクフラスコに６，１３−
ペンタセンキノン３．０８g （１０mmol）とトルエン１
００mlを投入した。この溶液に、別途にｍ−ブロモビフ
ェニルとブチルリチウムより合成したｍ−ビフェニルリ
チウム３．５g（２１．８mmol）のトルエン／エーテル
溶液を１時間かけて滴下した。滴下後、室温で１２時間
攪拌して、氷水中に投入した。この反応溶液を濾過後、
濾物を水とトルエンで洗浄し、ジオール体５．０g を得
た。

【００６６】次に３００mlフラスコに、このジオール体
５．０g と酢酸１００mlを投入し溶解させた。この溶液
に、塩化スズ（II）１．０g を塩酸１０mlに溶かした溶
液を滴下し、１００℃で１時間攪拌した後、室温まで冷
却し、この反応溶液をトルエン４００mlとクロロホルム
２００mlで抽出後、水で５回洗浄し、硫酸マグネシウム
で乾燥した。溶媒を留去後、トルエンとヘキサンを抽出
溶媒としてシリカゲルカラムで３回精製後、トルエンよ
り再結晶し、青紫色結晶３．０g を得た。この結晶１g
を昇華精製したところ、茶紫色の結晶（０．６g ）を得
た。

【００６７】合成例６ ６，１３−ビス（４−ｎ−ブチルフェニル）ペンタセン
（化合物No. ２−３）の合成 窒素置換した２００mlシュレンクフラスコに６，１３−
ペンタセンキノン３．０８g （１０mmol）とトルエン１
００mlを投入した。この溶液に、別途に４−ｎ−ブチル
ヨードベンゼンとブチルリチウムより合成した４−ｎ−
ブチルフェニルリチウム３．０g （２１．２mmol）のト
ルエン／エーテル溶液を１時間かけて滴下した。滴下
後、室温で１２時間攪拌して、氷水中に投入し、トルエ
ンで抽出し水で３回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥
後、溶媒を留去し、固形物をメタノールで洗浄しシリカ
ゲルカラムで精製後、ジオール体４．０g を得た。

【００６８】次に３００mlフラスコに、このジオール体
４．０g と酢酸１００mlを投入し溶解させた。この溶液
に、塩化スズ（II）１．０g を塩酸１０mlに溶かした溶
液を滴下し、１００℃で１時間攪拌した後、室温まで冷
却し、この反応溶液をトルエン４００mlで抽出後、水で
５回、１０％炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸
マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去後、トルエンとヘ
キサンを抽出溶媒としてシリカゲルカラムで３回精製
後、青紫色結晶３．０g を得た。この結晶１g を昇華精
製したところ、茶紫色の結晶（０．７g ）を得た。

【００６９】合成例７ ５，７，１２，１４−テトラキス（ｍ−ビフェニリル）
ペンタセン（化合物No. ２−５）の合成 窒素置換した２００mlシュレンクフラスコに５，７，１
２，１４−ペンタセンテトロン３．３８g （１０mmol）
とトルエン１００mlを投入した。この溶液に、別途にｍ
−ブロモビフェニルとブチルリチウムより合成したｍ−
ビフェニルリチウム７．０g （４３．７mmol）のトルエ
ン／エーテル溶液を１時間かけて滴下した。滴下後、室
温で１２時間攪拌して、氷水中に投入した。この反応溶
液を濾過後、固形物を水とトルエンで洗浄し、ジオール
体５．５g を得た。

【００７０】次に３００mlフラスコに、このジオール体
５．５g と酢酸１００mlを投入し溶解させた。この溶液
に、塩化スズ（II）１．０g を塩酸１０mlに溶かした溶
液を滴下し、１００℃で１時間攪拌した後、室温まで冷
却し、この反応溶液にトルエン２００mlを加え、水で５
回洗浄した。この反応溶液を濾過し、さらに水とトルエ
ンとで洗浄しクロロホルムより再結晶し、青紫色結晶
３．０g を得た。この結晶１g を昇華精製したところ、
茶紫色の結晶（０．６g ）を得た。

【００７１】合成例８ ５，７，１２，１４−テトラキス（４−ｎ−ブチルフェ
ニル）ペンタセン（化合物No. ２−６）の合成 窒素置換した２００mlシュレンクフラスコに５，７，１
２，１４−ペンタセンテトロン３．３８g （１０mmol）
とトルエン１００mlを投入した。この溶液に、別途に４
−ｎ−ブチルベンゼンとブチルリチウムより合成した４
−ｎ−ブチルフェニルリチウム６．０g （４２．５mmo
l）のトルエン／エーテル溶液を１時間かけて滴下し
た。滴下後、室温で１２時間攪拌した後、氷水中に投入
し、トルエンで抽出した。この反応溶液を水で洗浄し、
硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してジオール体
６．５g を得た。

【００７２】次に３００mlフラスコに、このジオール体
６．５g と酢酸１００mlを投入し溶解させた。この溶液
に、塩化スズ（II）１．０g を塩酸１０mlに溶かした溶
液を滴下し、１００℃で１時間攪拌した後、室温まで冷
却し、この反応溶液にトルエン８００mlを加え、水で５
回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して
青紫色の結晶を得た。この青紫色結晶を、ヘキサンとト
ルエンを抽出溶媒として３回シリカゲルカラムで精製
し、トルエン／ヘキサンより再結晶して、青紫色結晶
３．０g を得た。この結晶１g を昇華精製したところ、
青紫色の結晶（０．６g ）を得た。

【００７３】合成例９ 化合物No. ４−１の合成 ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（Ｎｉ
（ｃｏｄ）₂ ）０．３７g （１．３５mmol）、２，２’
−ビピリジン０．２０g （１．２８mmol）と、１，５−
シクロオクタジエン０．２０mlを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド２０mlに窒素雰囲気中で混合し、さらに２−
クロロ−９，１０−ビス（フェニルエチニル）アントラ
セン１．２３g （２．７４mmol）を加え、６０℃で２４
時間攪拌した。この反応溶液を１Ｎ塩酸水溶液に投入
し、トルエンとクロロホルムで抽出し、水洗後、硫酸マ
グネシウムで乾燥した。得られた生成物をアセトンで再
沈し、クロロホルムより３回再結晶し、トルエンを抽出
溶媒としてシリカカラム精製し、０．８g の橙色固体を
得た。得られた橙色固体０．８g を昇華精製し、０．５
２g の橙色固体を得た。

【００７４】合成例１０ 化合物No. ５−１の合成 ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（Ｎｉ
（ｃｏｄ）₂ ）０．３７g （１．３５mmol）、２，２’
−ビピリジン０．２０g （１．２８mmol）と、１，５−
シクロオクタジエン０．２０mlを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド２０mlに窒素雰囲気中で混合し、さらに１−
クロロ−９，１０−ビス（フェニルエチニル）アントラ
セン１．２３g （３．００mmol）を加え、６０℃で２４
時間攪拌した。この反応溶液を１Ｎ塩酸水溶液に投入
し、トルエンとクロロホルムで抽出し、水洗後、硫酸マ
グネシウムで乾燥した。得られた生成物をアセトンで再
沈し、クロロホルムより３回再結晶し、トルエンを抽出
溶媒としてシリカカラム精製し、０．５３g の橙色固体
を得た。得られた橙色固体０．５g を昇華精製し、０．
２３g の黄色蛍光をもつ橙色固体を得た。 質量分析： ｍ／ｅ ７５４（Ｍ⁺ ）

【００７５】一般式（Ｉ）の化合物は、一部、上記にデ
ータを示したが、元素分析、質量分析、赤外吸収スペク
トル（ＩＲ）、 ¹Ｈ核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）等
によって同定することができる。

【００７６】これらの化合物は、４００〜１５００程度
の分子量をもち、融点は１００〜４００℃程度、ガラス
転移温度は８０〜２５０℃程度である。このため、通常
の真空蒸着等により透明で室温以上でも安定なアモルフ
ァス状態を形成し、平滑で良好な膜として得られ、しか
もそれが長期間に渡って維持される。また、バインダー
樹脂を用いることなく、それ自体で薄膜化することがで
きる。

【００７７】一般式（Ｉ）の化合物は１種のみを用いて
も２種以上を併用してもよい。

【００７８】一般式（Ｉ）の化合物を含有する有機化合
物層を少なくとも１層有する本発明の有機ＥＬ素子の構
成例としては図１に示すものが挙げられる。同図に示さ
れる有機ＥＬ素子１は、基板２上に、陽極３、正孔注入
輸送層４、発光層５、電子注入輸送層６、陰極７を順次
有する。

【００７９】発光層は、正孔（ホール）および電子の注
入機能、それらの輸送機能、正孔と電子の再結合により
励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電
子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。
正孔注入輸送層は、陽極からの正孔の注入を容易にする
機能、正孔を輸送する機能および電子を妨げる機能を有
し、電子注入輸送層は、陰極からの電子の注入を容易に
する機能、電子を輸送する機能および正孔を妨げる機能
を有するものであり、これらの層は、発光層へ注入され
る正孔や電子を増大・閉じ込めさせ、再結合領域を最適
化させ、発光効率を改善する。正孔注入輸送層および電
子注入輸送層は、発光層に用いる化合物の正孔注入、正
孔輸送、電子注入、電子輸送の各機能の高さを考慮し、
必要に応じて設けられる。例えば、発光層に用いる化合
物の正孔注入輸送機能または電子注入輸送機能が高い場
合には、正孔注入輸送層または電子注入輸送層を設けず
に、発光層が正孔注入輸送層または電子注入輸送層を兼
ねる構成とすることができる。また、場合によっては正
孔注入輸送層および電子注入輸送層のいずれも設けなく
てよい。また、正孔注入輸送層および電子注入輸送層
は、それぞれにおいて、注入機能を持つ層と輸送機能を
持つ層とに別個に設けてもよい。

【００８０】発光層の厚さ、正孔注入輸送層の厚さおよ
び電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法に
よっても異なるが、通常、５〜１０００nm程度、特に１
０〜２００nmとすることが好ましい。

【００８１】正孔注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送
層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層
の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすれば
よい。電子もしくは正孔の、各々の注入層と輸送層を分
ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は２０nm以上と
するのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの
上限は、通常、注入層で１００nm程度、輸送層で１００
０nm程度である。このような膜厚については注入輸送層
を２層設けるときも同じである。

【００８２】また、組み合わせる発光層や電子注入輸送
層や正孔注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度
（イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる）を
考慮しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合
領域・発光領域を自由に設計することが可能であり、発
光色の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光
スペクトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にで
きる。

【００８３】一般式（Ｉ）の化合物は発光層に用いるこ
とが好ましく、一般式（Ｉ）の化合物を含有する有機化
合物層は発光層であることが好ましい。

【００８４】本発明では、発光層に一般式（Ｉ）の化合
物のほかに他の蛍光物質を含有させてもよい。このよう
な蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６
９２号公報に開示されているような化合物、例えばキナ
クリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選
択される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス
（８−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノー
ルないしその誘導体を配位子とする金属錯体色素などの
キノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラ
セン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導
体等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５６９
号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１４４
５６号のテトラアリールエテン誘導体等も挙げられる。

【００８５】発光層中における一般式（Ｉ）の化合物の
含有量は０．０１wt% 以上、さらには０．１wt% 以上で
あることが好ましい。

【００８６】特に、一般式（Ｉ）の化合物はホスト物
質、特にそれ自体で発光が可能なホスト物質と組み合わ
せて使用することが好ましく、ドーパントとしての使用
が好ましい。このような場合の発光層における一般式
（Ｉ）の化合物の含有量は０．０１〜２０wt% 、さらに
は０．１〜１５wt% であることが好ましい。ホスト物質
と組み合わせて使用することによって、ホスト物質の発
光波長特性を変化させることができ、長波長に移行した
発光が可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が
向上する。

【００８７】また、ホスト物質としては、キノリン誘導
体が好ましく、さらには８−キノリノールないしその誘
導体を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。この
ようなアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４
６９２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０
７３３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１
５８７４号等に開示されているものを挙げることができ
る。

【００８８】具体的には、まず、トリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネ
シウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜
鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、
トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−
８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−
キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キ
ノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−
８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜
鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メ
タン］、等がある。

【００８９】また、８−キノリノールないしその誘導体
のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であって
もよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III)
、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−
クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム
(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ
−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル
−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）
アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノ
ラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(II
I) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−
フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノ
ラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キ
ノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメ
チルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチ
ル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフ
ェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）ア
ルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(I
II) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，
３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(I
II) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナ
フトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(II
I) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）
（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−
フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，
４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフ
ェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチ
ル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラ
ト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８
−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラ
ト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチ
ル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キ
ノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウ
ム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリ
ノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノ
リノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等が
ある。

【００９０】このほか、ビス（２−メチル−８−キノリ
ノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス
（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム
(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キ
ノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−
２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −
μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノ
リノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４
−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オ
キソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）
アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−
８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−
ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）ア
ルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオ
ロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ
−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル
−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であっても
よい。

【００９１】これらのなかでも、本発明では、特にトリ
ス（８−キノリノラト）アルミニウムを用いることが好
ましい。

【００９２】このほかのホスト物質としては、特願平６
−１１０５６９号に記載のフェニルアントラセン誘導体
や特願平６−１１４４５６号に記載のテトラアリールエ
テン誘導体なども好ましい。

【００９３】フェニルアントラセン誘導体は、一般式(I
I)で表されるものである。

【００９４】一般式(II) Ａ¹ −Ｌ¹ −Ａ²

【００９５】一般式(II)において、Ａ¹ およびＡ² は、
各々モノフェニルアントリル基またはジフェニルアント
リル基を表し、これらは同一でも異なるものであっても
よい。

【００９６】Ａ¹ 、Ａ² で表されるモノフェニルアント
リル基またはジフェニルアントリル基は、無置換でも置
換基を有するものであってもよく、置換基を有する場合
の置換基としては、アルキル基、アリール基、アルコキ
シ基、アリーロキシ基、アミノ基等が挙げられ、これら
の置換基はさらに置換されていてもよい。また、このよ
うな置換基の置換位置は特に限定されないが、アントラ
セン環ではなく、アントラセン環に結合したフェニル基
であることが好ましい。また、アントラセン環における
フェニル基の結合位置はアントラセン環の９位、１０位
であることが好ましい。

【００９７】一般式(II)において、Ｌ¹ は単結合または
アリーレン基を表す。Ｌ¹ で表されるアリーレン基とし
ては、無置換であることが好ましく、具体的にはフェニ
レン基、ビフェニレン基、アントリレン基等の通常のア
リーレン基の他、２個ないしそれ以上のアリーレン基が
直接連結したものが挙げられる。Ｌ¹ としては、単結
合、ｐ−フェニレン基、４，４′−ビフェニレン基等が
好ましい。

【００９８】また、Ｌ¹ で表されるアリーレン基は、２
個ないしそれ以上のアリーレン基がアルキレン基、−Ｏ
−、−Ｓ−または−ＮＲ−が介在して連結するものであ
ってもよい。ここで、Ｒはアルキル基またはアリール基
を表す。アルキル基としてはメチル基、エチル基等が挙
げられ、アリール基としてはフェニル基等が挙げられ
る。なかでも、アリール基が好ましく、上記のフェニル
基のほか、Ａ¹ 、Ａ² であってもよく、さらにはフェニ
ル基にＡ¹ またはＡ² が置換したものであってもよい。
また、アルキレン基としてはメチレン基、エチレン基等
がこの好ましい。このようなアリーレン基の具体例を以
下に示す。

【００９９】また、テトラアリールエテン誘導体は化２
２で表されるものである。

【０１００】

【化２２】

【０１０１】化２２において、Ａｒ¹ 、Ａｒ² およびＡ
ｒ³ は、各々芳香族残基を表し、これらは同一でも異な
るものであってもよい。

【０１０２】Ａｒ¹ 〜Ａｒ³ で表される芳香族残基とし
ては、芳香族炭化水素基（アリール基）、芳香族複素環
基が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、単環もし
くは多環の芳香族炭化水素基であってよく、縮合環や環
集合も含まれる。芳香族炭化水素基は、総炭素数が６〜
３０のものが好ましく、置換基を有するものであっても
よい。置換基を有する場合の置換基としては、アルキル
基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アミ
ノ基等が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、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、アリーロキシフェニル基、
アミノフェニル基、ビフェニル基、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る。

【０１０３】また、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員環であ
っても６員環であってもよい。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。

【０１０４】Ａｒ¹ 〜Ａｒ³ で表される芳香族基として
は、特にフェニル基が好ましい。

【０１０５】ｎは２〜６の整数であり、特に２〜４の整
数であることが好ましい。

【０１０６】Ｌ² はｎ価の芳香族残基を表すが、特に芳
香族炭化水素、芳香族複素環、芳香族エーテルまたは芳
香族アミンから誘導される２〜６価、特に２〜４価の残
基であることが好ましい。これらの芳香族残基は、さら
に置換基を有するものであってもよいが、無置換のもの
が好ましい。

【０１０７】一般式(I) の化合物を用いる発光層として
は、上記のホスト物質と組み合わせるものとする他、少
なくとも一種以上の正孔注入輸送性化合物と少なくとも
１種以上の電子注入輸送性化合物との混合層とすること
も好ましく、この混合層中に一般式(I) の化合物をドー
パントとして含有させることが好ましい。このような混
合層における一般式(I) の化合物の含有量は、０．０１
〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% とすることが好
ましい。

【０１０８】混合層では、キャリアのホッピング伝導パ
スができるため、各キャリアは極性的に優勢な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるの
で、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命
がのびるという利点があるが、一般式(I) の化合物をこ
のような混合層に含有させることにより、混合層自体の
もつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長を
長波長に移行させることができるとともに、発光強度を
高め、かつ素子の安定性が向上する。

【０１０９】混合層に用いられる正孔注入輸送性化合物
および電子注入輸送性化合物は、各々、後記の正孔注入
輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物の中
から選択すればよい。なかでも、電子注入輸送性化合物
としては、キノリン誘導体、さらには８−キノリノール
ないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス
（８−キノリノラト）アルミニウムを用いることが好ま
しい。

【０１１０】この場合の混合比は、キャリア移動度によ
るが、正孔注入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機
能を有する化合物の重量比が、３０／７０〜７０／３
０、さらには４０／６０〜６０／４０、特には５０／５
０程度）となるようにすることが好ましい。

【０１１１】また、混合層の厚さは、分子層一層に相当
する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好
ましく、具体的には１〜８５nmとすることが好ましく、
さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好
ましい。

【０１１２】また、混合層の形成方法としては、異なる
蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸
発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同
じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもでき
る。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ま
しいが、場合によっては、化合物が島状に存在するもの
であってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質
を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させて
コーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形
成する。

【０１１３】本発明では、電子注入輸送層を設けてもよ
い。電子注入輸送層には、トリス（８−キノリノラト）
アルミニウム等の８−キノリノールなしいその誘導体を
配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキ
サジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導
体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニ
ルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用い
ることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたもの
であってもよく、このような場合はトリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電
子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよ
い。

【０１１４】電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層
とに分けて設層する場合は、電子注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陰極側から電子親和力の値の大きい化合
物の層の順に積層することが好ましく、陰極に接して電
子注入層、発光層に接して電子輸送層を設けることが好
ましい。電子親和力と積層順との関係については電子注
入輸送層を２層以上設けるときも同様である。

【０１１５】本発明では正孔注入輸送層を設けてもよ
い。正孔注入輸送層には、特開昭６３−２９５６９５号
公報、特開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９
２号公報等に記載されている各種有機化合物、例えば芳
香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導
体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ
基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等
を用いることができる。これらの化合物は２種以上を混
合して用いてもよく、また積層して用いることができ
る。

【０１１６】正孔注入輸送層を正孔注入層と正孔輸送層
とに分けて設層する場合は、正孔注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陽極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテン
シャルの小さい化合物の層の順に積層することが好まし
く、陽極に接して正孔注入層、発光層に接して正孔輸送
層を設けることが好ましい。また陽極表面には薄膜性の
良好な化合物を用いることが好ましい。このようなイオ
ン化ポテンシャルと積層順の関係については、正孔注入
輸送層を２層以上設けるときも同様である。このような
積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リ
ークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことが
できる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので
１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリー
とすることができるため、正孔注入層にイオン化ポテン
シャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用
いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を
防ぐことができる。

【０１１７】正孔注入輸送層を２層以上積層する場合、
あるいは正孔注入層と正孔輸送層とを積層する場合、陽
極上には薄膜性の良好なポリチオフェンを正孔注入層あ
るいは第一正孔注入輸送層に用いることが好ましく、
Ｎ，Ｎ’−ビス（ｍ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル
−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香
族三級アミンを正孔輸送層あるいは第二正孔注入輸送層
に用いることが好ましい。

【０１１８】このようなポリチオフェンとしては、ＥＰ
６４３１１８Ａ１（特願平６−１７０３１２号）に記載
のものを用いることが好ましく、ポリマーの構造単位と
してチオフェン−２，５−ジイルおよびチオフェン−
２，４−ジイルの１種以上を含むものが好ましく、くり
返し単位が同じのホモポリマーであっても、くり返し単
位が異なるコポリマーであってもよく、その重量平均分
子量Ｍ_W は３００〜１００００程度であり、重合度は４
〜１００程度である。具体的には、ポリ（チオフェン−
２，５−ジイル）、ポリ（チオフェン−２，４−ジイ
ル）、（チオフェン−２，５−ジイル）−（チオフェン
−２，４−ジイル）コポリマーなどが挙げられ、なかで
もポリ（チオフェン−２，５−ジイル）が好ましい。ポ
リチオフェンは１種のみを用いても２種以上を併用して
もよい。本発明に用いるポリチオフェンの融点は３００
℃以上、または融点を持たないものであり、真空蒸着に
よりアモルファス状態あるいは微結晶状態の良質な膜が
得られる。

【０１１９】一方、上記のほか、好ましい芳香族三級ア
ミンとしては、特願平７−４３５６４号に記載のものが
挙げられる。具体的には、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ
（３−ビフェニリル）ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−３−
メチルフェニルアミノ）ビフェニル−４−イル］ベンジ
ジン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４’−
（Ｎ，Ｎ−ジ−３−ビフェニリルアミノ）ビフェニル−
４−イル］ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ’−ビス［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−２−ナフチル
アミノ）ビフェニル−４−イル］ベンジジン、Ｎ，Ｎ’
−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４’−（Ｎ−フェニル
−Ｎ−３−ビフェニリルアミノ）ビフェニル−４−イ
ル］ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビ
ス［４’−（Ｎ，Ｎ’−ジ−３−メチルフェニルアミ
ノ）ビフェニル−４−イル］ベンジジン等が挙げられ
る。

【０１２０】本発明では、有機化合物層に、一重項酸素
クエンチャーを含有させてもよい。このようなクエンチ
ャーとしては、ルブレンやニッケル錯体、ジフェニルイ
ソベンゾフラン、三級アミン等が挙げられる。

【０１２１】本発明において、陰極には、仕事関数の小
さい材料、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉ
ｎあるいはこれらの１種以上を含む合金を用いることが
好ましい。また、陰極は結晶粒が細かいことが好まし
く、特に、アモルファス状態であることが好ましい。陰
極の厚さは１０〜１０００nm程度とすることが好まし
い。

【０１２２】有機ＥＬ素子を面発光させるためには、少
なくとも一方の電極が透明ないし半透明である必要があ
り、上記したように陰極の材料には制限があるので、好
ましくは発光光の透過率が８０％以上となるように陽極
の材料および厚さを決定することが好ましい。具体的に
は、例えば、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、ドーパントをドープしたポリピロールなどを陽極に
用いることが好ましい。また、陽極の厚さは１０〜５０
０nm程度とすることが好ましい。また、素子の信頼性を
向上させるために駆動電圧が低いことが必要であるが、
好ましいものとして１０〜３０Ω／□または１０Ω／□
以下（通常０．１〜１０Ω／□）のＩＴＯが挙げられ
る。

【０１２３】基板材料に特に制限はないが、図示例では
基板側から発光光を取り出すため、ガラスや樹脂等の透
明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルタ
ー膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射
膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。

【０１２４】なお、基板に不透明な材料を用いる場合に
は、図１に示される積層順序を逆にしてもよい。

【０１２５】次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法を
説明する。

【０１２６】陰極および陽極は、蒸着法やスパッタ法等
の気相成長法により形成することが好ましい。

【０１２７】正孔注入輸送層、発光層および電子注入輸
送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空
蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場
合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm 以下
（通常、下限値は０．００１μm 程度である。）の均質
な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を超えている
と、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなけ
ればならなくなり、電荷の注入効率も著しく低下する。

【０１２８】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０^-3Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．１〜１nm／se
c 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して
各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成
すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるた
め、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くす
ることができる。

【０１２９】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましいが、予め混合してから蒸着してもよい。
またこの他、溶液塗布法（スピンコート、ディップ、キ
ャスト等）ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法など
を用いることもできる。溶液塗布法では、ポリマー等の
マトリクス物質中に各化合物を分散させる構成としても
よい。

【０１３０】本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動
型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動またはパル
ス駆動することもできる。印加電圧は、通常、２〜２０
V 程度とされる。

【０１３１】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【０１３２】［実施例１］厚さ２００nmのＩＴＯ透明電
極（陽極）を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を煮
沸エタノール中から引き上げて乾燥してＵＶ／Ｏ₃ 洗浄
した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、真空
槽を１×１０^-4Pa以下まで減圧した。

【０１３３】まず、ポリ（チオフェン−２，５−ジイ
ル）を蒸着速度約０．１nm/secで約１０nmの厚さに蒸着
し、正孔注入層とした。次いで、Ｎ，Ｎ’−ビス（ｍ−
トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニ
ル−４，４’−ジアミン（以下ＴＰＤと記載）を蒸着速
度０．１〜０．２nm/secで約６５nmの厚さに蒸着し、正
孔輸送層とした。

【０１３４】減圧状態を保ったまま次いで、トリス（８
−キノリノラト）アルミニウム（以下Ａｌｑ３と記載）
と６，１３−ビス（ｏ−ビフェニリル）ペンタセン（化
合物No. ２−１）を各々蒸着速度０．１〜０．２nm/se
c、０．０００５〜０．００１nm/sec（０．５４２wt%
）でトータル約２０nmの厚さに共蒸着し、発光層とし
た。

【０１３５】次いで、Ａｌｑ３を蒸着速度０．１〜０．
２nm/secで約３０nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層と
した。

【０１３６】さらに、減圧状態を保ったまま、ＭｇとＡ
ｇを各々蒸着速度０．１〜０．２nm/sec、０．０２〜
０．０４nm/sec（重量比１０：１）でトータル約２００
nmの厚さに共蒸着して陰極とし、ＥＬ素子を得た。

【０１３７】このＥＬ素子に直流電圧を８V 印加する
と、電流が９０mA/cm²程度流れ、発光輝度１１００cd/m
² 、発光効率０．５１m/W を得た。発光色は黄色で、ピ
ーク波長は６３０nm、６８０nmおよび５１５nm、ＣＩＥ
色度座標はｘ＝０．４５、ｙ＝０．４６であった。ま
た、この素子を乾燥雰囲気下１０mA/cm²の一定電流密度
で連続駆動させた。初期は、６．２V で１１０cd/m² 、
輝度の半減時間は約５００時間で、その間の駆動電圧の
上昇は２．９V であった。

【０１３８】なお、発光層をＡｌｑ３のみで構成した場
合は、発光色は緑色で、ピーク波長は５１０nmであった

【０１３９】［実施例２］Ａｌｑ３と化合物No. ２−１
を各々蒸着速度０．１〜０．２nm/sec、０．００３〜
０．００７nm/sec（３．４０wt% ）でトータル約２１nm
の厚さに共蒸着し、発光層とした以外は、実施例１と同
様にしてＥＬ素子を得た。

【０１４０】このＥＬ素子に直流電圧を１０V 印加する
と、電流が２１５mA/cm²程度流れ、発光輝度５３０cd/m
² 、発光効率０．０８１m/W を得た。発光色は橙色で、
ピーク波長は６３０nmおよび６８５nm、ＣＩＥ色度座標
はｘ＝０．５７、ｙ＝０．３８であった。また、この素
子を乾燥雰囲気下１０mA/cm²の一定電流密度で連続駆動
させた。初期は、６．８V で２２cd/m² 、輝度の半減時
間は約２００時間で、その間の駆動電圧の上昇は１．５
V であった。

【０１４１】［実施例３］Ａｌｑ３と化合物No. ２−１
を各々蒸着速度０．１〜０．２nm/sec、０．００３〜
０．００７nm/sec（３．１１wt% ）でトータル約４４nm
の厚さに共蒸着し発光層とし、次いでＡｌｑ３を蒸着速
度０．１〜０．２nm/secで約７nmの厚さに蒸着し電子注
入輸送層とした以外は、実施例１と同様にしてＥＬ素子
を得た。

【０１４２】このＥＬ素子に直流電圧を１１V 印加する
と、電流が６２mA/cm²程度流れ、発光輝度１５０cd/m
² 、発光効率０．７１m/W を得た。発光色は赤色で、ピ
ーク波長は６３０nmおよび６８５nm、ＣＩＥ色度座標は
ｘ＝０．６８、ｙ＝０．３１であった。また、この素子
を乾燥雰囲気下１０mA/cm²の一定電流密度で連続駆動さ
せた。初期は、６．２V で２４cd/m² 、輝度の半減時間
は約１５０時間で、その間の駆動電圧の上昇は１．６V
であった。

【０１４３】［実施例４］化合物No. ２−１を６，１３
−ビス（ｍ−トリル）ペンタセン（化合物No. ２−４）
に代えた以外は実施例３と同様にしてＥＬ素子を得た。
その結果、実施例３と同等な特性の赤色発光が得られ
た。

【０１４４】［実施例５］厚さ２００nmのＩＴＯ透明電
極（陽極）を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を煮
沸エタノール中から引き上げて乾燥してＵＶ／Ｏ₃ 洗浄
した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、真空
槽を１×１０^-4Pa以下まで減圧した。

【０１４５】まず、ポリ（チオフェン−２，５−ジイ
ル）を蒸着速度約０．１nm/secで約１０nmの厚さに蒸着
し、正孔注入層とした。次いで、ＴＰＤを蒸着速度０．
１〜０．２nm/secで約４５nmの厚さに蒸着し、正孔輸送
層とした。

【０１４６】減圧状態を保ったまま次いで、正孔注入輸
送性化合物としてのＴＰＤと電子注入輸送性化合物とし
てのＡｌｑ３をほぼ同じ蒸着速度（０．１〜０．２nm/s
ec）で、それと同時に化合物No. ２−１も蒸着速度０．
００６〜０．０１４nm/sec（３．２５wt% ）で蒸着し
て、発光層としての混合層を約４０nmの厚さに形成し
た。

【０１４７】さらに、減圧状態を保ったまま、Ａｌｑ３
を蒸着速度０．１〜０．２nm/secで約３０nmの厚さに蒸
着し、電子注入輸送層とした。

【０１４８】さらに、減圧状態を保ったまま、ＭｇとＡ
ｇを各々蒸着速度０．１〜０．２nm/sec、０．０２〜
０．０４nm/sec（重量比１０：１）でトータル約２００
nmの厚さに共蒸着して陰極とし、ＥＬ素子を得た。

【０１４９】このＥＬ素子に直流電圧を１０V 印加する
と、電流が１００mA/cm²程度流れ、発光輝度３６０cd/m
² 、発光効率１．１１m/W を得た。発光色は赤色で、ピ
ーク波長は６３０nmおよび６８５nm、ＣＩＥ色度座標は
ｘ＝０．６９、ｙ＝０．３０であった。また、この素子
を乾燥雰囲気下１０mA/cm²の一定電流密度で連続駆動さ
せた。初期は、６．９V で３７cd/m² 、輝度の半減時間
は約１２００時間で、その間の駆動電圧の上昇は４．６
V であった。

【０１５０】［実施例６］化合物No. ２−１を化合物N
o. ４−１に代えた以外は実施例３と同様にしてＥＬ素
子を得た。このＥＬ素子では、ピーク波長５３０〜５４
０nmの緑色発光が得られた。

【０１５１】なお、実施例１〜３および５において、化
合物No. ２−１の代わりに一般式(I) で表される化合物
の１種または２種以上を用い、実施例１〜６とは化合物
の組み合わせが異なる種々のＥＬ素子を得、同様に特性
を調べたところ、素子構成等に応じ、同様の結果が得ら
れた。

【０１５２】

【発明の効果】本発明によれば、特に黄〜赤色の長波長
発光が十分な輝度で得られ、かつ発光性能が長時間に亘
って持続する耐久性に優れた有機ＥＬ素子が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子の構成例を示す側面図で
ある。

【図２】本発明で合成した化合物の赤外吸収スペクトル
を示すグラフである。

【図３】本発明で合成した化合物のＮＭＲスペクトルを
示すグラフである。

【図４】本発明で合成した化合物の赤外吸収スペクトル
を示すグラフである。

【図５】本発明で合成した化合物のＮＭＲスペクトルを
示すグラフである。

【符号の説明】

１ ＥＬ素子 ２ 基板 ３ 陽極 ４ 正孔注入輸送層 ５ 発光層 ６ 電子注入輸送層 ７ 陰極

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含
   有する少なくとも１層の有機化合物層を有する有機ＥＬ
   素子。 一般式（Ｉ） （Ａｒ）_m −Ｌ （一般式（Ｉ）において、Ａｒは芳香族残基を表し、ｍ
   は２〜６の整数であり、各々のＡｒは同一でも異なるも
   のであってもよい。Ｌは環数３〜１０個の縮合多環芳香
   族のｍ価の残基を表す。ただし、Ｌがアントラセンから
   誘導される２または３価の残基であるとき、少なくとも
   １個のＡｒはアルキニルアレーンから誘導される芳香族
   残基である。また、Ｌがナフタセンから誘導される４価
   の残基であって、５位、６位、１１位および１２位に各
   々Ａｒが結合するとき、４個のＡｒが同時にフェニル基
   になることはない。）
2. 【請求項２】 前記Ａｒが芳香族炭化水素残基であり、
   前記Ｌが縮合多環芳香族炭化水素から誘導される２〜４
   価の残基である請求項１の有機ＥＬ素子。
3. 【請求項３】 前記縮合多環芳香族炭化水素がナフタセ
   ン、ペンタセンまたはヘキサセンである請求項２の有機
   ＥＬ素子。
4. 【請求項４】 前記Ｌがアントラセンから誘導される３
   価の残基であり、２個のＡｒがアリールアルキニル基で
   あり、１個のＡｒがビス（アリールアルキニル）アント
   リル基である請求項１または２の有機ＥＬ素子。
5. 【請求項５】 前記一般式（Ｉ）で表される化合物を含
   有する有機化合物層が発光層である請求項１〜４のいず
   れかの有機ＥＬ素子。
6. 【請求項６】 前記発光層がキノリン誘導体を含有する
   請求項５の有機ＥＬ素子。
7. 【請求項７】 前記キノリン誘導体がトリス（８−キノ
   リノラト）アルミニウムである請求項６の有機ＥＬ素
   子。
8. 【請求項８】 前記発光層が、少なくとも１種以上の正
   孔注入輸送性化合物と少なくとも１種以上の電子注入輸
   送性化合物との混合層である請求項５の有機ＥＬ素子。
9. 【請求項９】 前記一般式（Ｉ）で表される化合物が前
   記発光層内において、０．０１wt% 〜２０wt% の濃度で
   含有されている請求項５〜８のいずれかの有機ＥＬ素
   子。
10. 【請求項１０】 少なくとも１層の正孔注入輸送層を有
    する請求項５〜９のいずれかの有機ＥＬ素子。
11. 【請求項１１】 前記正孔注入輸送層が、少なくとも１
    層の正孔注入層と少なくとも１層の正孔輸送層からな
    り、前記発光層が正孔輸送層に接している請求項１０の
    有機ＥＬ素子。
12. 【請求項１２】 少なくとも１層の電子注入輸送層を有
    する請求項５〜１１のいずれかの有機ＥＬ素子。
13. 【請求項１３】 前記電子注入輸送層が、少なくとも１
    層の電子注入層と少なくとも１層の電子輸送層からな
    り、前記発光層が電子輸送層に接している請求項１２の
    有機ＥＬ素子。