JP2001172285A

JP2001172285A - 有機発光素子材料およびそれらを用いた有機発光素子

Info

Publication number: JP2001172285A
Application number: JP35801599A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Taguchi; 敏樹田口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2001-06-26
Anticipated expiration: 2019-12-16
Also published as: JP4144988B2

Abstract

(57)【要約】【課題】特定の含ケイ素電子輸送性化合物、およびこ
れを使用した輝度が高く耐久性の優れた有機発光素子を
提供する。【解決手段】下記一般式（１）で表される含ケイ素構
造を有する化合物及び同化合物を用いた有機発光素子。【化１】 X,Yの少なくともいずれか一方は電子輸送性の基であ
り、Zは、ケイ素を含む３〜８員環を形成可能な原子群
であり、X,Y,Zはその構造の一部が互いに連結した環状
構造を形成していてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定の含ケイ素輸
送性化合物、及び同化合物を用いた有機発光素子材料お
よび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 Physi
cs Letters, 51,p.913〜,(1987))。該文献記載の有機発
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。この積層型素子で用いられている電子輸送
材料としては、Alq（トリス-8-ヒドロキシ-キノリナー
トアルミニウム）に代表される軽金属錯体や、オキサジ
アゾール、トリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾ
オキサゾール、ベンゾチアゾールといったπ電子欠損型
芳香族化合物が、優れた電子輸送材料として知られてい
る。しかしながら、これらの化合物の中で、特にπ電子
欠損型芳香族化合物を電子輸送材料として使用した場
合、その有機発光素子は、生保存性に問題があることが
知られている。この問題を解決する手段として、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(199
0), Polymer Preprints(ACS) 349(1997)等に開示されて
いる。また、高分子化するなどの技術についても、App
l.Phys.Lett. 63,2627(1993)等に開示されている。発明
者らも、この電子輸送材料由来の有機発光素子の生保存
性悪化を改良する技術について、これまで検討を重ねて
きた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、良好
な電子輸送能を有する含ケイ素化合物を開発し、輝度の
高い有機発光素子を作製するに適した有機発光素子材料
を開発することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の化合
物、有機EL素子材料および有機EL素子によって達成され
た。

【０００５】１）一般式（１）で表される化合物。

【０００６】

【化２】

【０００７】X,Yの少なくともいずれか一方は電子輸送
性の基である。Zは、ケイ素を含む３〜８員環を形成可
能な原子群である。X,Y,Zはその構造の一部が互いに連
結した環状構造を形成していてもよい。２）一般式（１）で表される化合物における、X,Yで表
される基の少なくともいずれか一方がヘテロ原子を２つ
以上含む、縮合あるいは非縮合型の含窒素５員環芳香族
ヘテロ環化合物を含有することを特徴とする、前項１記
載の化合物。３）一般式（１）で表される化合物における、X,Yで表
される基の少なくともいずれか一方が、縮合あるいは非
縮合型の含窒素６員環芳香族ヘテロ環を含有することを
特徴とする、前項１記載の化合物。４）第１〜３記載の一般式（１）で表される化合物、ま
たはその前駆体を含有することを特徴とする、有機発光
素子材料。５）一般式（１）中のX,Y,Zの少なくとも１つに重合性
基を含有し、それから誘導されるポリマー化合物を含有
する第１〜４項記載の有機発光素子材料。６）第１〜５項記載の有機発光素子材料を少なくとも１
つ有する有機発光素子。７）有機層の少なくとも１層が塗布により形成された第
５または６項記載の有機発光素子。

【０００８】

【発明の実施の態様】まず、一般式（１）で表される化
合物について説明する。一般式（１）で表される化合物
は、電子輸送性の基が、環状構造の一部をなすケイ素原
子に置換した構造の化合物である。まず、電子輸送性を
有する基である、X,Yについて説明する。X,Yは、ケイ素
原子に置換可能な基または原子を表し、その少なくとも
一方は電子輸送性を有する基を表す。好ましくは両者と
もに正孔輸送性を有する基であり、さらに好ましくは両
者が同一構造を有するものである。電子輸送性を有する
基を提供する化合物としては、当該分野では種々の構造
の化合物が公知であり、特にヘテロ芳香族環が有効な基
として使用される。例えば、まず第一に２つ以上のヘテ
ロ原子を有する含窒素５員環型ヘテロ芳香族化合物が挙
げられる。その例としては、ピラゾール、イミダゾー
ル、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール(1,2,3-
および1,2,4-)、テトラゾール、オキサジアゾール(1,2,
4-, 1,2,5-および1,3,4-)、チアジアゾール(1,2,4-, 1,
2,5-および1,3,4-)、などを挙げることができる。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
合物も同様に使用可能である。次に挙げることができる
のが、電子不足の含窒素６員環型ヘテロ芳香族化合物で
ある。この例としては、ピリジン、ピリダジン、ピリミ
ジン、ピリダジン、トリアジンなどを挙げることができ
る。これらの化合物についても、これら同士、あるいは
芳香族炭化水素環、５員並びに６員環型のヘテロ芳香族
環と縮合したタイプの化合物も同様に使用可能である。
その一例としては、例えばキナゾリン、キノキサリンな
どを挙げることができる。次に、Zで表される環状構造
の基について説明する。本発明の化合物の特徴である、
Zで形成される環状構造は、ケイ素原子を含む３〜８員
環構造を表す。この環状構造を形成する原子群は、炭素
原子の他、ヘテロ原子を含むものでもよい。そのヘテロ
原子の例を挙げると、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、
セレン原子、リン原子、ケイ素原子、ホウ素原子などを
挙げることができる。中でも好ましくは、ケイ素原子を
その環構造の一部に含有する炭化水素環、あるいは酸素
原子、窒素原子、硫黄原子を含有する含ケイ素ヘテロ環
である。この環は芳香族性を有する環であってもよい。
X,Y,Zで表される基及び原子団は、さらにその構造の一
部が互いに連結した環状構造を形成していてもよい。X,
Y,Zで表される基及び原子団には、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1〜3
0、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、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
（-CR₁₁=NR₁₂または-N=CR₁ ₃R₁₄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、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
（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（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（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（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
〜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（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1〜30、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（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1〜3
0、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。さらに、一般式（１）で表される化
合物は、そのケイ素含有環構造をその繰り返し単位の一
部に有する、ポリマー化合物を形成してもよい。この場
合、X,Y,Zの中にエチレン性不飽和結合などの重合性
基、もしくは縮重合を起こすようなカルボキシル基やア
ミノ基、エステル基といった重合性基を含有し、その基
が重合することによりポリマーを形成してもよいし、一
般式（１）で表される化合物の前駆体が一般式（１）の
化合物骨格を形成しつつポリマーを形成してもよい。

【０００９】一般式（１）で表される化合物は、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。低分
子化合物として使用する場合、その分子量として好まし
くは200〜5000、好ましくは300〜2000の範囲である。高
分子化合物として使用する場合、平均分子量(Mw)として
好ましくは2000〜1000000、好ましくは5000〜100000の
範囲である。

【００１０】一般式（１）で表される化合物は、公知の
方法で合成可能である。最も一般的な方法としては、ま
ずハロゲノシラン化合物からZに相当する構造を導入
し、その後にX,Yで表される構造を導入する方法を挙げ
ることができる。以下に一般的な合成スキームを記載
し、その後に、本発明の化合物の具体例を例示する。本
発明はもちろんこの具体例によって限定されるものでは
ない。

【００１１】

【化３】

【００１２】

【化４】

【００１３】

【化５】

【００１４】

【化６】

【００１５】

【化７】

【００１６】

【化８】

【００１７】

【化９】

【００１８】

【化１０】

【００１９】

【化１１】

【００２０】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、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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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、Ｃｓ等）及びそのフッ化物、アルカリ土
類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物、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５０
ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜１μ
ｍ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。

【００２５】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。好ましくは発光層に本発明のアミン化合物
を含有するものであるが、他の発光材料を用いることも
できる。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
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〜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。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、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。

【００２６】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）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。

【００２７】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。本発明では、一般式（１）の化合物を
この目的に使用する。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）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。

【００２８】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、Ｇ
ｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、Ｔ
ｉＯ₂等の金属酸化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＡｌＦ₃、Ｃ
ａＦ₂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、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、インクジェット法を適用できる。

【００２９】

【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
NPD（N,N' -ビス（1-ナフチル）-N,N'-ジフェニルベン
ジジン）約40nm、Alq（トリス（8-ヒドロキシキノリナ
ト）アルミニウム）約20nm、さらにDNPB(2,5-ビス(1-ナ
フチル)-1,3,4-オキサジアゾール)約40nmを順に10^-3〜1
0^-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×5
mm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300nmを蒸着し、
素子101を作製した。素子101に対して、DNPBの代わりに
比較化合物３種と本発明の化合物４種を用いた以外は、
101と全く同じ組成のEL素子102〜108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１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【化１２】

【００３２】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℃の加熱条件下で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。

【００３３】

【表２】

【００３４】表１の結果から明らかな様に、比較化合物
を用いた素子102〜104ではタイプ素子101に比べて低輝
度の発光しか得られていないことがわかる。これに対し
て、本発明の電子輸送材料を用いた素子105〜108では、
タイプ同等以上の発光が観測された。さらに、表２の結
果から、本発明の化合物を用いた素子では、耐久性の面
においても、タイプ以上の性能が得られていることがわ
かる。（実施例２）実施例１と同様にエッチング、洗浄したIT
Oガラス基板上に、ポリ（N-ビニルカルバゾール(PVK)）
40mg、DNPB 12mg、クマリン-6 10mg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120nmであった。次いで実施例１と同
様に陰極を蒸着し、EL素子201を作製した。素子201に対
して、DNPB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３に示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】

【化１３】

【００３７】表３の結果から明らかな様に、比較化合物
を用いた素子202,203ではタイプ素子201に比べて低輝度
の発光しか得られていないことがわかる。これに対し
て、本発明の電子輸送材料を用いた素子204,205では、
タイプ同等以上の高い輝度の発光が観測された。

【発明の効果】本発明のケイ素環構造を有する化合物を
用いることによって、輝度が高く、且つ耐久性に優れた
有機発光素子が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（１）で表される化合物。【化１】 X,Yの少なくともいずれか一方は電子輸送性の基であ
り、Zは、ケイ素を含む３〜８員環を形成可能な原子群
であり、X,Y,Zはその構造の一部が互いに連結した環状
構造を形成していてもよい。
【請求項２】一般式（１）で表される化合物における、
X,Yで表される基の少なくともいずれか一方がヘテロ原
子を２つ以上含む、縮合あるいは非縮合型の含窒素５員
環芳香族ヘテロ環化合物を含有することを特徴とする、
請求項１記載の化合物。
【請求項３】一般式（１）で表される化合物における、
X,Yで表される基の少なくともいずれか一方が、縮合あ
るいは非縮合型の含窒素６員環芳香族ヘテロ環を含有す
ることを特徴とする、請求項１記載の化合物。
【請求項４】請求項１〜３記載の一般式（１）で表され
る化合物、またはその前駆体を含有することを特徴とす
る、有機発光素子材料。
【請求項５】一般式（１）中のX,Y,Zの少なくとも１つ
に重合性基を含有し、それから誘導されるポリマー化合
物を含有する請求項４記載の有機発光素子材料。
【請求項６】請求項４，５に記載の有機発光素子材料を
少なくとも１つ有する有機発光素子。
【請求項７】有機層の少なくとも１層が塗布により形成
された請求項５、６に記載の有機発光素子。