JP2000252067A - 有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光輝度が大きく、繰り返し使用しても安定
した性能を発揮する有機エレクトロルミネセンス素子を
提供すること。 【解決手段】 一対の電極間に発光層または発光層を含
む複数層の有機化合物薄層を備えた有機エレクトロルミ
ネセンス素子において少なくとも一層が下記化学式
［Ｉ］で表される特定の金属錯体を含有することを特徴
とする有機エレクトロルミネセンス素子： 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電極間に発
光層または発光層を含む複数層の有機化合物薄層を備え
た有機エレクトロルミネセンス素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の多様化に伴って、ブラ
ウン管（ＣＲＴ）より低消費電力で薄型の平面表示素子
のニーズが高まっている。このような平面表示素子とし
ては液晶、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等がある
が、特に、最近は自己発光型で、表示が鮮明で視野角の
広いエレクトロルミネセンス素子が注目されている。こ
こで、上記エレクトロルミネセンス素子は構成する材料
により無機エレクトロルミネセンス素子と有機エレクト
ロルミネセンス素子に大別することができ、無機エレク
トロルミネセンス素子は既に実用化され商品として市販
されている。

【０００３】しかしなから、上記無機エレクトロルミネ
センス素子は高電界の印加によって加速された電子が発
光中心に衝突して発光するという、いわゆる衝突型励起
発光であるため、１００Ｖ以上の高電圧で駆動させる必
要がある。このため、周辺機器の高コスト化を招来する
という課題を有していた。また、青色発光の良好な発光
体がないためフルカラーの表示ができないという課題も
あった。

【０００４】これに対して、有機エレクトロルミネセン
ス素子は、電極から注入された電荷（正孔および電子）
が発光体中で再結合して励起子を生成し、それが発光材
料の分子を励起して発光するという、いわゆる注入型発
光であるため低電圧で駆動することができる。しかも、
有機化合物であるため発光材料の分子構造を容易に変更
することができ、任意の発光色を得ることができる。従
って、有機エレクトロルミネセンス素子はこれからの表
示素子として非常に有望である。

【０００５】ここで、有機エレクトロルミネセンス素子
は正孔輸送層と電子輸送層の２層を備えた素子が、Tang
とVanSlykeによって提案された（C.W.TangおよびS.A.Va
nSlyke; Appl. Phys. Lett., 51(1987) 913）。素子の
構成は、ガラス基板上に形成した電極、正孔輸送層、電
子輸送性発光層、陰極であった。

【０００６】上記素子では、正孔輸送層が陽極から電子
輸送性発光層へ正孔を注入する働きをするとともに、陰
極から注入された電子が正孔と再結合することなく陽極
へ逃げるのを防ぎ、電子輸送性発光層内へ電子を封じ込
める役割を果たしている。このため、この正孔輸送層に
よる電子の封じ込め効果により、従来の単層構造の素子
に比べてより効率よく電子と正孔の再結合が起こり、駆
動電圧の大幅な低下が可能になった。

【０００７】また、斎藤らは、２層構造の素子におい
て、電子輸送層だけでなく正孔輸送層も発光層と成り得
ることを示した（C.Adachi, T.TsutsuiおよびS.Saito;
Appl.Phys. Lett., 55(1989) 1489）。

【０００８】２層構成の改良として正孔輸送層と電子輸
送層の間に有機発光層か挟まれた３層構造の有機エレク
トロルミネセンス素子を斎藤らが提案した（C.Adachi,
S.Tokito, T.TsutsuiおよびS.Saito; Jpn.J.Appl.Phy
s.,27(1988) L269）。これは、ガラス基板上に形成した
陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極からな
り、正孔輸送層が電子を発光層に封じ込める働きをする
とともに、電子輸送層が正孔を発光層に封じ込める働き
をするため発光効率がさらに向上した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように有機エレク
トロルミネセンス素子の発光効率を向上させるために層
構成からの改良が行われてきたが、まだまだ発光の高輝
度化や高効率化が必要なのが現状である。また、有機エ
レクトロルミネセンス素子を長時間発光させるためには
より低電圧で低電流密度で発光させることが必要となっ
てくる。

【００１０】そこで、本発明は上記の点に鑑みて、高輝
度で高効率な発光を長期間安定して呈する有機エレクト
ロルミネセンス素子を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決すべく鋭意検討を重ね、特定の金属錯体を用い
ることで有機エレクトロルミネセンス素子の特性が改善
されることを見出し本発明に至った。すなわち本発明
は、一対の電極間に発光層または発光層を含む複数の有
機化合物薄層を備えた有機エレクトロルミネセンス素子
において少なくとも一層が下記化学式［Ｉ］で表される
金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロル
ミネセンス素子を提供するものである；

【化２】

【００１２】上記式中、Ｘは酸素原子、硫黄原子または
置換基を有する窒素原子を表す。窒素原子に結合する置
換基としては、水素原子、メチル基あるいはエチル基等
のアルキル基、またはフェニル等のアリール基、または
ベンジル基等のアラルキル基等である。好ましくは水素
原子、アルキル基、アリール基である。特に好ましくは
アルキル基、特にメチル基である。

【００１３】Ｒ¹〜Ｒ⁶はそれぞれ独立して、水素原子、
塩素原子あるいはフッ素原子等のハロゲン原子、クロロ
メチル基等のハロゲン化アルキル基、メチル基あるいは
エチル基等のアルキル基、ベンジル基等のアラルキル
基、シアノ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素
基、例えばフェニル基等、または置換もしくは無置換の
芳香族複素環基、例えばチエニル基あるいはピロリル基
等を表す。芳香族炭化水素基あるいは芳香族複素環基に
結合していてもよい置換基としては、メチル基あるいは
エチル基等のアルキル基、塩素原子等のハロゲン原子で
ある。Ｒ³とＲ⁴、Ｒ ⁴とＲ⁵またはＲ⁵とＲ⁶はそれぞれ置
換基間で芳香環、ベンゼン環、ナフタレン環等または複
素環、フラン環、チオフェン環、インドール環などを形
成してもよい。

【００１４】Ｒ¹およびＲ²として好ましい基は、アリー
ル基、置換基を有していてもよいアリール基、または置
換基を有していてもよい芳香族複素環基、特にフェニル
基、トリル基、クロロフェニル基またはチエニル基であ
り、Ｒ³〜Ｒ⁶として好ましい基は水素原子である。

【００１５】Ｍは亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、また
はジルコニウム（Ｚｒ）などの金属原子を表す。好まし
くは亜鉛、マグネシウム、ジルコニウムを表す。

【００１６】Ｌは、金属原子Ｍに配位する配位子または
二重結合で金属原子Ｍに結合する酸素原子を表す。配位
子としては、ハロゲン原子、または酸素原子に結合しこ
の酸素原子を介して金属原子Ｍに配位する水素原子、ア
ルキル基、例えばメチル基、エチル基等、アリール基、
例えばフェニル基、ナフチル基、ジフェニル基、フェノ
キシフェニル基等、複素環式基、例えばキノリン環基
等、アラルキル基、例えば、ベンジル基等、カルボニル
基、例えばメチルカルボニル基あるいはエチルカルボニ
ル基等のアルキルカルボニル基、フェニルカルボニル
基、ナフチルカルボニル基等のアリールカルボニル基、
チエニルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等のヘテ
ロアリールカルボニル基などが挙げられる。Ｌが二重結
合で金属原子Ｍに結合する酸素原子を表す場合、Ｌが２
つで１つの酸素原子を表すものとする。

【００１７】ｍは０から２の整数、ｋは１または２の整
数、ｎは１〜３の整数を表す。ｍおよびｎはそれぞれ、
金属原子Ｍの価数とｋの値とに関連して決まり、例え
ば、Ｍが亜鉛やマグネシウムでｋ＝１の場合、ｎは１ま
たは２である。ｎ＝２のときｍ＝０であり配位子Ｌを有
していないことを表す。Ｍがガリウムでｋ＝１の場合、
ｎは１〜３の整数を取り得る。このとき、ｎ＝３である
とｍ＝０となり、配位子Ｌを有していないことを表す。
Ｍがジルコニウムでｋ＝１の場合、ｎは１または２であ
る。ｎ＝２のときｍ＝０で配位子Ｌを有していないか、
ジルコニウムに二重結合を介して酸素原子が有している
（すなわち＞Ｚｒ＝０）ことを表す。なお、金属原子Ｍ
を２つ有していてもよく、この場合はｋ＝２であり、例
えば亜鉛やマグネシウムであれば、ｎ＝３、ｍ＝１など
の値を取り得る。

【００１８】一般式［Ｉ］で表される特定の金属錯体化
合物は良好な青色から黄色発光体となる。また、一般式
［Ｉ］で表される特定の金属錯体化合物は電子輸送性が
良好なため電子輸送材料として電子輸送層、電子注入輸
送層、電子注入層などの電子輸送性の電荷輸送層に含有
することができる。

【００１９】一般式［Ｉ］に包含される化合物は、例え
ば後述する合成例１を参照することにより、類似の化合
物を適用し、類似の方法で製造することができる。また
一部の化合物は市販品として入手することも可能であ
る。

【００２０】本発明において使用する一般式［Ｉ］で表
される化合物としては、具体的には以下のものが挙げら
れる。なお下記例示は本発明の金属錯体化合物を制限的
に提示しているものでも、またこれらに限定する意図で
開示しているものでもない。

【００２１】

【化３】

【００２２】

【化４】

【００２３】

【化５】

【００２４】

【化６】

【００２５】

【化７】

【００２６】

【化８】

【００２７】

【化９】

【００２８】

【化１０】

【００２９】

【化１１】

【００３０】

【化１２】

【００３１】

【化１３】

【００３２】図１〜図４に本発明による有機エレクトロ
ルミネセンス素子を模式的に示した。図１中、（１）は
陽極であり、その上に、正孔注入輸送層（２）と有機発
光層（３）および陰極（４）が順次積層された構成をと
っており、有機発光層（３）に上記一般式［Ｉ］で表さ
れる化合物を含有する。

【００３３】図２において、（１）は陽極であり、その
上に、正孔注入輸送層（２）と有機発光層（３）、電子
注入輸送層（５）および陰極（４）が順次積層された構
成をとっており、有機発光層（３）および／または電子
注入輸送層（５）に上記一般式［Ｉ］で表される化合物
を含有する。

【００３４】図３において、（１）は陽極であり、その
上に、有機発光層（３）と電子注入輸送層（５）および
陰極（４）が順次積層された構成をとっており、電子注
入輸送層（５）、または有機発光層（３）および電子注
入輸送層（５）の両方に上記一般式［Ｉ］で表される化
合物を含有する。

【００３５】図４において、（１）は陽極であり、その
上に、有機発光層（３）および陰極（４）が順次積層さ
れた構成をとっており、該有機発光層に有機発光材料
（６）と電荷輸送材料（７）が含まれており、該有機発
光材料または電荷輸送材料に上記一般式［Ｉ］で表され
る化合物を使用する。

【００３６】上記各構成の有機エレクトロルミネセンス
素子は陽極（１）と陰極（４）がリード線（８）により
接続され、陽極（１）と陰極（４）に電圧を印加するこ
とにより有機発光層（３）が発光する。

【００３７】有機発光層、正孔注入輸送層、電子注入輸
送層には、必要があれば公知の発光物質、発光補助材
料、キャリア輸送を行なう電荷輸送材料を使用すること
もできる。

【００３８】有機エレクトロルミネセンス素子の陽極
（１）として使用される導電性物質としては４ｅＶより
も大きい仕事関数を持つものがよく、炭素、アルミニウ
ム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、
タングステン、銀、錫、金などおよびそれらの合金、酸
化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸
化ジルコニウムなどの金属酸化物およびそれらの複合酸
化物などの導電性金属化合物が用いられる。

【００３９】陰極（４）を形成する金属としては４ｅＶ
よりも小さい仕事関数をもつものがよく、マグネシウ
ム、カルシウム、チタニウム、イットリウム、リチウ
ム、ガドリニウム、イッテルビウム、ルテニウム、マン
ガン、それらの合金、およびそれらと他の金属との合金
などが用いられる。陽極および陰極は、必要があれば二
層以上の層構成により形成されていてもよい。

【００４０】有機エレクトロルミネセンス素子において
は発光が見られるように、少なくとも陽極（１）あるい
は陰極（４）は透明電極にする必要がある。この際、い
ずれの電極にも透明電極を使用することは可能である
が、透明性をできるだけ高くしたい場合には、陽極を透
明電極にすることが好ましい。

【００４１】透明電極を形成する場合、透明基板上に、
上記したような導電性物質を用い、蒸着、スパッタリン
グ等の手段やゾル−ゲル法あるいは樹脂等に分散させて
塗布する等の手段を用いて所望の透光性と導電性が確保
されるように形成すればよい。

【００４２】透明基板としては、適度の強度を有し、有
機エレクトロルミネセンス素子作製時、蒸着等による熱
に悪影響を受けず、透明なものであれば特に限定されな
いが、係るものを例示すると、ガラス基板、透明な樹
脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテ
ルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステ
ル等を使用することも可能である。ガラス基板上に透明
電極が形成されたものとしてはＩＴＯ、ＮＥＳＡ等の市
販品が知られているがこれらを使用してもよい。

【００４３】本発明の有機エレクトロルミネセンス素子
の一例として正孔注入輸送層、有機発光層および電子注
入輸送層を用いた場合（図２）を説明する。まず、上記
した陽極（１）上に正孔注入輸送層（２）を形成する。
正孔注入輸送層（２）は、正孔輸送材料を蒸着して形成
してもよいし、正孔輸送材料を溶解した溶液や適当な樹
脂とともに溶解した液をディップコートやスピンコート
して形成してもよい。蒸着法で形成する場合、その厚さ
は通常１〜５００ｎｍであり、塗布法で形成する場合
は、５〜１０００ｎｍ程度に形成すればよい。形成する
膜厚が厚いほど発光させるための印加電圧を高くする必
要があり、発光効率が悪く有機エレクトロルミネセンス
素子の劣化を招きやすい。また、膜厚が薄くなると発光
効率は良くなるが、ブレイクダウンしやすくなり、有機
エレクトロルミネセンス素子の寿命が短くなりやすい。

【００４４】正孔注入輸送層に用いられる正孔輸送材料
としては、公知のものが使用可能で、例えばＮ，Ｎ’−
ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−
１，１’−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジ
アミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−
メチルフェニル）−１，１’−ビス（３−メチルフェニ
ル）−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジ
フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−１，１’−
ジフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−１，１’−ジフ
ェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ナフチル）−１，１’−ジフェニ
ル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，−テト
ラ（４−メチルフェニル）−１，１’−ビス（３−メチ
ルフェニル）−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，
１’−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミ
ン、Ｎ，Ｎ’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）−１，１’−
ジフェニル−４，４’−ジアミン、４，４’，４”−ト
リス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、Ｎ，
Ｎ’，Ｎ”−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス
（３−メチルフェニル）−１，３，５−トリ（４−アミ
ノフェニル）ベンゼン、４，４’，４”−トリス〔Ｎ，
Ｎ’，Ｎ”−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス
（３−メチルフェニル）〕トリフェニルアミンなどを挙
げることができる。これらのものは２種以上を混合して
使用してもよい。

【００４５】次に、正孔注入輸送層（２）の上に有機発
光層（３）を形成する。有機発光層に上記一般式［Ｉ］
で表される化合物を含有させる。あるいは、後述する電
子注入輸送層（５）に上記一般式［Ｉ］で表される化合
物が用いられる場合は、有機発光層（３）には必ずしも
これらの錯体化合物を含有しなくてよく、従来公知の有
機発光材料を用いて有機発光層を形成してもよい。有機
発光層は上記一般式［Ｉ］で表される化合物の単層構成
としてもよいし、発光の色、発光の強度等の特性を調整
するために多層構成としてもよい。また、２種以上の発
光物質を混合したり発光層にルブレンやピレンなどの発
光材料をドープしてもよい。

【００４６】有機発光層（３）は、上記一般式［Ｉ］で
表される化合物を蒸着して形成してもよいし、該発光物
質を溶解した溶液や適当な樹脂とともに溶解した液をデ
ィップコートやスピンコートして形成してもよい。蒸着
法で形成する場合、その厚さは、通常１〜５００ｎｍで
あり、塗布法で形成する場合５〜１０００ｎｍ程度に形
成すればよい。形成する膜厚が厚いほど発光させるため
の印加電圧を高くする必要があり、発光効率が悪くエレ
クトロルミネセンス素子の劣化を招きやすい。また、膜
厚が薄くなると発光効率は良くなるがブレイクダウンし
やすくなり電界発光素子の寿命が短くなりやすい。

【００４７】有機発光層（３）の上に電子注入輸送層
（５）を形成する。電子注入輸送層に使用される電子輸
送材料としては、公知のものが使用可能で、例えば、２
−（４−ビフェニルイル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチ
ルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−
（１−ナフチル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス
｛２−〔５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾリル〕｝ベンゼン、１，３−ビス
｛２−〔５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾリル〕｝ベンゼン、４，４’−ビ
ス｛２−〔５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−
１，３，４−オキジアゾリル〕｝ビフェニル、２−（４
−ビフェニルイル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）−１，３，４−チアジアゾール、２−（１−ナフ
チル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，
３，４−チアジアゾール、１，４−ビス｛２−〔５−
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−チア
ジアゾリル〕｝ベンゼン、１，３−ビス｛２−〔５−
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−チア
ジアゾリル〕｝ベンゼン、４，４’−ビス｛２−〔５−
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−チア
ジアゾリル〕｝ビフェニル、２−（４−ビフェニルイ
ル）−１−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）−１，３，４−トリアゾール、５−（１−ナフチ
ル）−１−フェニル−２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス｛２
−〔１−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）−１，３，４−トリアゾリル〕｝ベンゼン、１，３
−ビス｛２−〔１−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブ
チルフェニル）−１，３，４−トリアゾリル〕｝ベンゼ
ン、４，４’−ビス｛２−〔１−フェニル−５−（４−
ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−トリアゾリ
ル〕｝ビフェニル、１，３，５−トリス｛２−〔５−
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキ
サジアゾリル〕｝ベンゼンなどを挙げることができる。
これらのものは、２種以上を混合して使用してもよい
し、また、電子注入輸送層として本発明の金属錯体
［Ｉ］を単独で用いてもよいし、他のものと混合しても
よい。

【００４８】電子注入輸送層（５）は電子注入輸送材料
を蒸着して形成していもよいし、該電子注入輸送材料を
溶解した溶液や適当な樹脂とともに溶解した液をディッ
プコートやスピンコートして形成してもよい。蒸着法で
形成する場合、その厚さは、通常１〜５００ｎｍであ
り、塗布法で形成する場合５〜１０００ｎｍ程度に形成
すればよい。形成する膜厚が厚いほど発光させるための
印加電圧を高くする必要があり、発光効率が悪く有機エ
レクトロルミネセンス素子の劣化を招きやすい。また、
膜厚が薄くなると発光効率は良くなるがブレイクダウン
しやすくなり電界発光素子の寿命が短くなりやすい。

【００４９】次に、電子注入輸送層（５）の上に、前記
した陰極（４）を形成し、有機エレクトロルミネセンス
素子とする。

【００５０】以上、陽極（１）上に正孔注入輸送層
（２）、有機発光層（３）および、電子注入輸送層
（５）、陰極（４）を順次積層して有機エレクトロルミ
ネセンス素子を作製する場合について説明したが、陽極
（１）上に有機発光層（３）、電子注入輸送層（５）お
よび陰極（４）を順次積層したり（図３）、陰極（４）
上に電子注入輸送層（５）、有機発光層（３）および陽
極（１）を順次積層したり、陽極（１）上に正孔注入輸
送層（２）、有機発光層（３）および、陰極（４）を順
次積層したり（図１）、陰極（４）上に電子注入輸送層
（５）、有機発光層（３）および正孔注入輸送層
（２）、陽極（１）を順次積層したりしてももちろん構
わない。いずれの場合も図２について説明したのと同様
にして各層を順次形成すればよい。

【００５１】また上記各構成において、正孔注入輸送層
は、正孔注入機能と正孔輸送機能を分離して、正孔注入
層と正孔輸送層の２層構成としても良いし、正孔注入層
または正孔輸送層を単独で使用してもよい。電子注入輸
送層も、電子注入機能と電子輸送機能を分離して、電子
注入層と電子輸送層の２層構成としても良いし、電子注
入層または電子輸送層を単独で使用してもよい。電子注
入層、電子輸送層に一般式［Ｉ］で表される金属錯体化
合物を使用することができる。

【００５２】図４に示したような単層構成の有機発光層
（３）を形成する場合、有機発光材料と電荷輸送材料と
を共蒸着法により混合形成してもよいし、有機発光材料
と電荷輸送材料とを溶解した溶液や適当な樹脂とともに
溶解した液を用いてディップコートやスピンコートする
ことにより形成してもよい。電荷輸送材料としては上述
した電子輸送材料または正孔輸送材料が用いられ、これ
らは混合して用いてもよいし、同じ輸送性の材料を２種
以上混合して用いてもよい。蒸着法で有機発光層を形成
する場合、その厚さは通常５〜２００ｎｍであり、塗布
法で形成する場合、１０〜５００ｎｍ程度に形成すれば
よい。塗布法の場合、混合して使用する樹脂としては、
ポリビニルカルバゾールやポリビニルアセチレンのよう
な光導電性樹脂を用いると特に良好な特性を得ることが
できる。

【００５３】陰極と陽極とにニクロム線、金線、銅線、
白金線等の適当なリード線（８）を接続し、両電極間に
適当な電圧（Ｖｓ）を印加することにより有機エレクト
ロルミネセンス素子は発光する。

【００５４】本発明の有機エレクトロルミネセンス素子
は、各種の表示装置、あるいはティスプレイ装置等に適
用可能である。以下に実施例を記載し、本発明を説明す
る。

【００５５】合成例１（化合物（１）の合成） 合成例１の反応式を下記する。

【化１４】 ベンゾイン５．３１ｇとｏ−メトキシ安息香酸クロライ
ド４．７８ｇをピリジン１０ｍＬに懸濁させ、１００℃
で1時間、１３０℃で２時間撹拌した。得られた溶液を
室温まで冷却した後、水１００ｍＬに注いだ。生成した
沈殿を濾取し、エタノールから再結晶して７．７５ｇの
無色板状晶を得た。得られた結晶のうち５．２０ｇを酢
酸７５ｍＬに懸濁させ、酢酸アンモニウム９．２６ｇを
加えて1時間還流した。得られた溶液を室温まで冷却し
た後、水６０ｍＬに注ぎ、溶媒を減圧留去し、水１００
ｍＬを加えて、固体物を濾取し、水で洗浄し、４．３６
ｇの無色粉末を得た。得られた粉末の１．６５ｇをジク
ロロメタン２０ｍＬに溶解し、１Ｍ三臭化ホウ素ジクロ
ロメタン溶液１０ｍＬを加え、１時間撹拌した。水２０
ｍＬを加え、その溶液を３０ｍＬのジクロロメタンで３
回抽出し、水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。乾燥剤を濾別して濾液を減圧濃縮
し、少量のジクロロメタンに溶かしヘキサンを加えると
沈殿が生成した。沈殿物を濾取し、エタノールより再結
晶して０．７６ｇの無色針状晶を得た。得られた結晶の
うち０．６３ｇをエタノール３０ｍＬ−ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド）２ｍＬ混合溶媒に溶かしピペ
リジン０．１９ｇを加えた。得られた溶液を塩化亜鉛
０．１４ｇのエタノール２５ｍＬ溶液に５分で滴下し、
室温で４時間撹拌した後、冷暗所に終夜放置した。溶媒
を減圧留去した。残査を少量のＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド）に溶かした。その溶液に、水を注ぐと
無色の沈殿を生じた。沈殿物を濾取し、０．３０ｇの化
合物（１）を無色粉末として得た。分子式の分析を行っ
たところ、以下の結果を得た。なお、分子式の分析はＣ
ＨＮ分析装置やＥＰＭＡを用いて行った。

【００５６】 分子式：Ｃ₄₂Ｈ₂₈Ｎ₂Ｏ₄Ｚｎ 計算値〔％〕 Ｃ：７３．１０，Ｈ：４．０９，Ｎ：４．０６ Ｏ：９．２７，Ｚｎ：９．４８ 分析値〔％〕 Ｃ：７３．２１，Ｈ：４．０２，Ｎ；３．９８ なお、得られた物質は融点２６０℃以上を有していた。

【００５７】実施例１ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層としてＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４
−メチルフェニル）−１，１’−ビス（３−メチルフェ
ニル）−４，４’−ジアミン化合物を蒸着し、厚さ６０
ｎｍの薄膜を形成した。正孔注入輸送層の上に有機発光
層として、化合物（１）を蒸着し、６０ｎｍの厚さにな
るように薄膜を形成した。有機発光層の上に、陰極とし
て１０：１の原子比のＭｇおよびＡｇを蒸着し、２００
ｎｍの厚さになるように薄膜を形成した。このようにし
て、有機エレクトロルミネセンス素子を作製した。

【００５８】実施例２〜４ 実施例１において、化合物（１）を使用する代わりに、
化合物（７）、（４８）、化合物（６９）に代えること
以外は実施例１と全く同様にして有機エレクトロルミネ
センス素子を作製した。

【００５９】実施例５ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入層
として、４，４’，４”−トリス〔Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−ト
リフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（３−メチルフェ
ニル）〕トリフェニルアミンを蒸着し、厚さ１５ｎｍの
薄膜を形成した。次に、正孔注入層の上に、正孔輸送層
としてＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メ
チルフェニル）−１，１’−ビス（３−メチルフェニ
ル）−４，４’−ジアミンを蒸着し、厚さ４５ｎｍの薄
膜を形成した。その上に有機発光層として、化合物
（６）にルブレンを５重量％ドープさせたものを共蒸着
し、３０ｎｍの厚さになるよう薄膜を形成した。

【００６０】有機発光層上に、電子注入輸送層として化
合物（６）を蒸着し、３０ｎｍの厚さになるように薄膜
を形成した。電子注入輸送層上に、陰極として１０：１
の原子比のＭｇおよびＡｇを蒸着し、２００ｎｍの厚さ
なるように薄膜を形成した。このようにして、有機エレ
クトロルミネセンス素子を作製した。

【００６１】実施例６〜８ 実施例５において、化合物（６）を使用する代わりに、
化合物（２２）、（３１）、化合物（７８）に代えるこ
と以外は実施例５と全く同様にして有機エレクトロルミ
ネセンス素子を作製した。

【００６２】実施例９ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層として，Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス
（１−ナフチル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−
ジアミン化合物を蒸着し、厚さ５５ｎｍの薄膜を形成し
た。正孔注入輸送層の上に、有機発光層として、化合物
（２１）にルブレンを５重量％ドープしたものを共蒸着
し、２０ｎｍの厚さになるように薄膜を形成した。

【００６３】有機発光層の上に、電子注入輸送層として
化合物（２１）を蒸着し、４０ｎｍの厚さになるように
薄膜を形成した。電子注入輸送層の上に、陰極として１
０：１の原子比のＭｇおよびＡｇを蒸着により２００ｎ
ｍの厚さになるように薄膜を形成した。このようにし
て、有機エレクトロルミネセンス素子を作製した。

【００６４】実施例１０〜１２ 実施例９において、化合物（２１）使用する代わりに、
化合物（３６）、（４９）、（８１）に代えること以外
は実施例９と全く同様にして有機エレクトロルミネセン
ス素子を作製した。

【００６５】比較例１ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層としてＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４
−メチルフェニル）−１，１’−ビス（３−メチルフェ
ニル）−４，４’−ジアミン化合物を蒸着し、厚さ６０
ｎｍの薄膜を形成した。正孔注入輸送層の上に有機発光
層として、下記構造式の化合物（Ａ）を蒸着し、６０ｎ
ｍの厚さなるように薄膜を形成した。有機発光層の上に
陰極として１０：１の原子比のＭｇおよびＡｇを蒸着に
より２００ｎｍの厚さになるように薄膜を形成した。こ
のようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製
した。

【化１５】

【００６６】評価 実施例１〜１２および比較例１で得られた有機エレクト
ロルミネセンス素子を、そのガラス基板上の透明電極を
陽極として、直流電圧を徐々に印加したときに発光を開
始する電圧および、最高発光輝度とその時の電圧を測定
した。結果を表１に示す。また、実施例１で得られた素
子を、窒素ガス不活性雰囲気下で初期５ｍＡ／ｃｍ²で
連続発光させて、その発光輝度の半減期（輝度が半分に
なるまでの時間）を測定したところ３００時間であっ
た。

【００６７】

【表１】

【００６８】表１からわかるように、本発明の有機エレ
クトロルミネセンス素子は低電圧で発光を開始し、良好
な発光輝度を示した。また、本発明の有機エレクトロル
ミネセンス素子は出力低下が少なく、寿命の長い安定し
た発光を観測することができた。本発明の有機エレクト
ロルミネセンス素子は発光効率、発光輝度の向上と長寿
命化を達成するものであり、併せて使用される発光物
質、発光補助材料、電荷輸送材料、樹脂、電極材料等お
よび素子作製方法に限定されるものではない。

【００６９】

【発明の効果】本発明により、有機エレクトロルミネセ
ンス素子に特定の金属錯体を含有させることにより、発
光輝度が大きく発光開始電圧が低い、耐久性に優れた有
機エレクトロルミネセンス素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 有機エレクトロルミネセンス素子の一構成例
の概略構成図。

【図２】 有機エレクトロルミネセンス素子の一構成例
の概略構成図。

【図３】 有機エレクトロルミネセンス素子の一構成例
の概略構成図。

【図４】 有機エレクトロルミネセンス素子の一構成例
の概略構成図。

【符号の説明】

１：陽極 ２：正孔注入輸送層 ３：有機発光層 ４：陰極 ５：電子注入輸送層 ６：有機発光材料 ７：電荷輸送材料 ８：リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB02 AB03 AB06 CA01 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 FA03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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薄層を備えた有機エレクトロルミネ
   センス素子において、少なくとも一層が下記化学式
   ［Ｉ］で表される金属錯体を含有することを特徴とする
   有機エレクトロルミネセンス素子； 【化１】 ［式中、Ｘは酸素原子、硫黄原子または置換基を有する
   窒素原子；Ｒ¹〜Ｒ⁶はそれぞれ独立して、水素原子、ハ
   ロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、アラ
   ルキル基、シアノ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化
   水素基、または置換もしくは無置換の芳香族複素環基を
   表し、Ｒ³とＲ⁴、Ｒ⁴とＲ⁵またはＲ⁵とＲ⁶はそれぞれ置
   換基間で芳香環または複素環を形成してもよい；Ｍは金
   属原子を表す；ＬはＭに配位する配位子または二重結合
   でＭに結合する酸素原子を表し、後者の場合、Ｌが２つ
   で１つの酸素原子を表わす；ｍは０から２の整数を表
   す；ｋは１または２の整数を表す；ｎは１〜３の整数を
   表す］。
2. 【請求項２】 一対の電極間に発光層または発光層を含
   む複数層の有機化合物薄層を備えた有機エレクトロルミ
   ネセンス素子において、発光層が請求項１に記載の化学
   式［Ｉ］で表される金属錯体を含有することを特徴とす
   る有機エレクトロルミネセンス素子。
3. 【請求項３】 一対の電極間に発光層と電荷注入輸送層
   を含む複数層の有機化合物薄層を備えた有機エレクトロ
   ルミネセンス素子において、少なくとも電荷注入輸送層
   が請求項１に記載の化学式［Ｉ］で表される金属錯体を
   含有することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス
   素子。