JP2000239291A - 金属錯体化合物およびそれを用いた有機電界発光素子 - Google Patents
金属錯体化合物およびそれを用いた有機電界発光素子Info
- Publication number
- JP2000239291A JP2000239291A JP11128709A JP12870999A JP2000239291A JP 2000239291 A JP2000239291 A JP 2000239291A JP 11128709 A JP11128709 A JP 11128709A JP 12870999 A JP12870999 A JP 12870999A JP 2000239291 A JP2000239291 A JP 2000239291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- organic electroluminescent
- electroluminescent device
- metal complex
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた発光効率を有し、特に青色発光素子に
おいては、色純度にも優れた素子を得ることが出来る。 【解決手段】 発光層に、特定の構造を有するシラノー
ル誘導体が配位した金属錯体化合物を有する有機電界発
光素子。
おいては、色純度にも優れた素子を得ることが出来る。 【解決手段】 発光層に、特定の構造を有するシラノー
ル誘導体が配位した金属錯体化合物を有する有機電界発
光素子。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属錯体化合物お
よび有機電界発光素子に関するものであり、さらに詳し
くは、特定の構造を有する金属錯体化合物およびこの有
機化合物を含んでなる層を有する有機電界発光素子に関
するものである。
よび有機電界発光素子に関するものであり、さらに詳し
くは、特定の構造を有する金属錯体化合物およびこの有
機化合物を含んでなる層を有する有機電界発光素子に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光(EL)素子と
しては、無機材料のII−VI族化合物半導体、例えばZn
S、CaS、SrS等に、発光中心としてMnや希土類
元素(Eu、Ce、Tb、Sm等)をドープしたものが
一般的に知られている。しかし、このような無機材料か
ら作製したEL素子はそれなりに有用なものではある
が、(1)交流駆動が必要(50〜1000Hz)、(2)駆
動電圧が高い(〜200V)、(3)フルカラー化が困難
(特に青色)、および(4)周辺駆動回路のコストが高
い、という点で更なる性能向上が求められている。
しては、無機材料のII−VI族化合物半導体、例えばZn
S、CaS、SrS等に、発光中心としてMnや希土類
元素(Eu、Ce、Tb、Sm等)をドープしたものが
一般的に知られている。しかし、このような無機材料か
ら作製したEL素子はそれなりに有用なものではある
が、(1)交流駆動が必要(50〜1000Hz)、(2)駆
動電圧が高い(〜200V)、(3)フルカラー化が困難
(特に青色)、および(4)周辺駆動回路のコストが高
い、という点で更なる性能向上が求められている。
【0003】近年、上記問題点の改良のため、有機薄膜
を用いたEL素子の開発が行われるようになった。特
に、発光効率を高めるために、電極からのキャリアー注
入の効率向上を目的として電極の種類の最適化を行い、
芳香族ジアミンから成る正孔輸送層と8−ヒドロキシキ
ノリンのアルミニウム錯体から成る発光層とを設けた有
機電界発光素子の開発(Appl. Phys. Lett., 51巻, 913
頁,1987年)により、従来のアントラセン等の単結晶を
用いたEL素子と比較して発光効率の大幅な改善がなさ
れている。また、例えば、8−ヒドロキシキノリンのア
ルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレー
ザ用蛍光色素をドープすること(J. Appl.Phys.,65
巻,3610頁,1989年)で、発光効率の向上や発光波長の
変換等も行われている。
を用いたEL素子の開発が行われるようになった。特
に、発光効率を高めるために、電極からのキャリアー注
入の効率向上を目的として電極の種類の最適化を行い、
芳香族ジアミンから成る正孔輸送層と8−ヒドロキシキ
ノリンのアルミニウム錯体から成る発光層とを設けた有
機電界発光素子の開発(Appl. Phys. Lett., 51巻, 913
頁,1987年)により、従来のアントラセン等の単結晶を
用いたEL素子と比較して発光効率の大幅な改善がなさ
れている。また、例えば、8−ヒドロキシキノリンのア
ルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレー
ザ用蛍光色素をドープすること(J. Appl.Phys.,65
巻,3610頁,1989年)で、発光効率の向上や発光波長の
変換等も行われている。
【0004】上記の様な低分子材料を用いた電界発光素
子の他にも、発光層の材料として、ポリ(p-フェニレン
ビニレン)、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオ
キシ)-1,4-フェニレンビニレン]、ポリ(3-アルキルチ
オフェン)等の高分子材料を用いた電界発光素子の開発
や、ポリビニルカルバゾール等の高分子材料に低分子の
発光材料と電子移動材料を混合した素子の開発も行われ
ている。
子の他にも、発光層の材料として、ポリ(p-フェニレン
ビニレン)、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオ
キシ)-1,4-フェニレンビニレン]、ポリ(3-アルキルチ
オフェン)等の高分子材料を用いた電界発光素子の開発
や、ポリビニルカルバゾール等の高分子材料に低分子の
発光材料と電子移動材料を混合した素子の開発も行われ
ている。
【0005】最近では、米国特許第5,484,922号明細書
に、置換基を有する8−ヒドロキシキノリンとシラノー
ル基とがアルミニウムに結合したアルミニウム錯体から
なる電子輸送層(発光層)を有する電界発光素子が優れ
た性能を有していることが記載されている。
に、置換基を有する8−ヒドロキシキノリンとシラノー
ル基とがアルミニウムに結合したアルミニウム錯体から
なる電子輸送層(発光層)を有する電界発光素子が優れ
た性能を有していることが記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】有機電界発光素子をフ
ラットパネル・ディスプレイの分野に応用する際の大き
な課題の一つとして、発光効率の向上が挙げられる。携
帯機器の表示素子への応用においては、特に、低消費電
力がポイントとなる。また、小型文字表示素子への応用
においては、主として、単純マトリクス駆動法が採用さ
れるが、この方法では、高デューティ比で素子を極めて
短時間に高輝度で光らせる必要があり、そのために電圧
が高くなって、電力発光効率が低下するという問題が指
摘されている(月刊LCD Intelligence ,1997年,5
月号,84頁参照)。
ラットパネル・ディスプレイの分野に応用する際の大き
な課題の一つとして、発光効率の向上が挙げられる。携
帯機器の表示素子への応用においては、特に、低消費電
力がポイントとなる。また、小型文字表示素子への応用
においては、主として、単純マトリクス駆動法が採用さ
れるが、この方法では、高デューティ比で素子を極めて
短時間に高輝度で光らせる必要があり、そのために電圧
が高くなって、電力発光効率が低下するという問題が指
摘されている(月刊LCD Intelligence ,1997年,5
月号,84頁参照)。
【0007】また、有機電界発光素子をフルカラーまた
はマルチカラーのフラットパネルディスプレイに応用す
るには、色純度が高いことが要求される。しかし、従来
の有機電界発光素子は、特に青色素子の色純度が不充分
であってその向上が求められていた。
はマルチカラーのフラットパネルディスプレイに応用す
るには、色純度が高いことが要求される。しかし、従来
の有機電界発光素子は、特に青色素子の色純度が不充分
であってその向上が求められていた。
【0008】例えば、上記の米国特許第5,484,922号明
細書に記載のアルミニウム錯体化合物を使用した有機電
界発光素子は、本発明者らが知るところではフルカラー
やマルチカラーパネルへの応用を考慮すると、発光効率
や色純度が不充分であるようである。
細書に記載のアルミニウム錯体化合物を使用した有機電
界発光素子は、本発明者らが知るところではフルカラー
やマルチカラーパネルへの応用を考慮すると、発光効率
や色純度が不充分であるようである。
【0009】青色有機電界発光素子に用いられた化合物
としては、これまでアントラセン、テトラフェニルブタ
ジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ジスチリ
ルベンゼン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アゾメチ
ン亜鉛錯体、ベンズアゾール金属錯体(特開平8− 814
72号公報)、混合配位子型アルミニウム錯体(J. SID,
5巻, 11頁, 1997年)、N,N'-ジフェニル-N,N'-(3-メ
チルフェニル)-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジアミン 、ポ
リビニルカルバゾール、1,2,4-トリアゾール誘導体、ア
ミノピレン二量体、ジスチリルビフェニル誘導体(App
l. Phys.Lett.,67巻,3853頁,1995年)、シロール誘導
体等が報告されている。
としては、これまでアントラセン、テトラフェニルブタ
ジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ジスチリ
ルベンゼン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アゾメチ
ン亜鉛錯体、ベンズアゾール金属錯体(特開平8− 814
72号公報)、混合配位子型アルミニウム錯体(J. SID,
5巻, 11頁, 1997年)、N,N'-ジフェニル-N,N'-(3-メ
チルフェニル)-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジアミン 、ポ
リビニルカルバゾール、1,2,4-トリアゾール誘導体、ア
ミノピレン二量体、ジスチリルビフェニル誘導体(App
l. Phys.Lett.,67巻,3853頁,1995年)、シロール誘導
体等が報告されている。
【0010】上記の青色発光材料のなかで、素子特性が
よく検討されている代表的化合物としては以下に示され
るものがある。
よく検討されている代表的化合物としては以下に示され
るものがある。
【0011】
【化3】 ジスチリルビフェニル誘導体(B−1)は、蛍光強度が
強く素子に用いた時にもエキサイプレックスを形成せ
ず、青色発光が報告されているが(Appl. Phys.Lett.,
67巻,3853頁,1995年 )、薄膜状態でのイオン化ポテ
ンシャルが 5.9eVと高く、正孔輸送層から正孔が注入し
にくく、また、ELスペクトルでは 480nm付近に発光極
大を有するブロードなピークを示すので、青色の色純度
向上のためには有利であるとは言い難い。この色純度は
ドーピングを行っても改善は見られないようである。ビ
ス(2-メチル-8-キノリノラト)(p-フェニルフェノラ
ト)アルミニウム錯体(B−2)も青色の色純度が不十
分で、ペリレンをドープすることで色純度は改善される
ものの、駆動時の安定性が実用レベルには未だ達してい
ないようである(特開平5−198377号公報)。芳香族ジ
アミンであるN,N'-ジフェニル-N,N'-(3-メチルフェニ
ル)-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジアミン (通常「TP
D」と呼ばれる)(B−3)は、正孔阻止層としてのト
リアゾール誘導体と組み合わせた時に 464nmに発光ピー
クを有するELスペクトルを示すが(Jpn.J. Appl. Phy
s., 32巻,L917頁,1993年)、TPDのTgは63℃と低い
ために結晶化等の熱的安定性の点で不利である。
強く素子に用いた時にもエキサイプレックスを形成せ
ず、青色発光が報告されているが(Appl. Phys.Lett.,
67巻,3853頁,1995年 )、薄膜状態でのイオン化ポテ
ンシャルが 5.9eVと高く、正孔輸送層から正孔が注入し
にくく、また、ELスペクトルでは 480nm付近に発光極
大を有するブロードなピークを示すので、青色の色純度
向上のためには有利であるとは言い難い。この色純度は
ドーピングを行っても改善は見られないようである。ビ
ス(2-メチル-8-キノリノラト)(p-フェニルフェノラ
ト)アルミニウム錯体(B−2)も青色の色純度が不十
分で、ペリレンをドープすることで色純度は改善される
ものの、駆動時の安定性が実用レベルには未だ達してい
ないようである(特開平5−198377号公報)。芳香族ジ
アミンであるN,N'-ジフェニル-N,N'-(3-メチルフェニ
ル)-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジアミン (通常「TP
D」と呼ばれる)(B−3)は、正孔阻止層としてのト
リアゾール誘導体と組み合わせた時に 464nmに発光ピー
クを有するELスペクトルを示すが(Jpn.J. Appl. Phy
s., 32巻,L917頁,1993年)、TPDのTgは63℃と低い
ために結晶化等の熱的安定性の点で不利である。
【0012】有機電界発光素子の素子の発光効率、耐熱
性と駆動特性、青色純度が改善されないことは、フルカ
ラー化を目指すフラットパネル・ディスプレイ等の表示
素子として望ましくない特性である。
性と駆動特性、青色純度が改善されないことは、フルカ
ラー化を目指すフラットパネル・ディスプレイ等の表示
素子として望ましくない特性である。
【0013】〔発明の概要〕 <要旨>本発明は、上記実状に鑑み、高発光効率で駆動
させることができ、長期間に渡って安定な発光特性を維
持できる金属錯体化合物および有機電界発光素子を提供
することを目的とするものであって、特定の配位子を導
入した金属錯体化合物およびそれを用いた有機電界発光
素子によって上記課題の解決を与えようとするものであ
る。
させることができ、長期間に渡って安定な発光特性を維
持できる金属錯体化合物および有機電界発光素子を提供
することを目的とするものであって、特定の配位子を導
入した金属錯体化合物およびそれを用いた有機電界発光
素子によって上記課題の解決を与えようとするものであ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明による
有機電界発光素子は、下記一般式(I)で表される金属
錯体化合物を含んでなる層を有すること、を特徴とする
ものである。
有機電界発光素子は、下記一般式(I)で表される金属
錯体化合物を含んでなる層を有すること、を特徴とする
ものである。
【0015】
【化4】 (式中、R1 〜R6 は、それぞれ独立して、水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、ニ
トロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキ
シル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、水酸
基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。な
お、R1 とR2とが、またはR2とR3とが、結合して環
を形成していてもよく、また、R1〜R6のいずれかがア
ルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、2級若しくは3級アミノ基、アミド基、アシル基、
アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルスル
ホニル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表
す場合には、このものは更にその炭化水素部分に置換基
を有していてもよい。R7〜R9は、それぞれ独立して、
置換基を有していてもよい、アルキル基、アラルキル
基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アミノ
基、アミド基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カ
ルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、
芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、R7〜
R9はすべてが同じ基になることはない。MはAl原子
またはGa原子を表す。) また、本発明は特定の金属錯体化合物にも関するもので
あって、その金属錯体化合物は、下記の一般式(II)で
表されるものである。
ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、ニ
トロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキ
シル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、水酸
基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。な
お、R1 とR2とが、またはR2とR3とが、結合して環
を形成していてもよく、また、R1〜R6のいずれかがア
ルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、2級若しくは3級アミノ基、アミド基、アシル基、
アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルスル
ホニル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表
す場合には、このものは更にその炭化水素部分に置換基
を有していてもよい。R7〜R9は、それぞれ独立して、
置換基を有していてもよい、アルキル基、アラルキル
基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アミノ
基、アミド基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カ
ルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、
芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、R7〜
R9はすべてが同じ基になることはない。MはAl原子
またはGa原子を表す。) また、本発明は特定の金属錯体化合物にも関するもので
あって、その金属錯体化合物は、下記の一般式(II)で
表されるものである。
【0016】
【化5】 (式中、R1 は、メチル基またはエチル基を表し、R7
〜R9は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、炭
素数3〜6の分岐状アルキル基または−AR10(Aは直
接結合または炭素数1〜4のアルキレン基、R10 は炭
素数1〜3のアルキル基かジアルキルアミノ基で置換さ
れていてもよい、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を
表す)を表す。R7〜R9はすべてが同じ基になることは
ない。)
〜R9は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、炭
素数3〜6の分岐状アルキル基または−AR10(Aは直
接結合または炭素数1〜4のアルキレン基、R10 は炭
素数1〜3のアルキル基かジアルキルアミノ基で置換さ
れていてもよい、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を
表す)を表す。R7〜R9はすべてが同じ基になることは
ない。)
【0017】<効果>本発明による有機電界発光素子に
よれば、特定の化合物を含有する層を有するために、発
光効率および色純度が高いことから青色発光を達成する
ことができ、熱安定性の良い素子を得ることができる。
よれば、特定の化合物を含有する層を有するために、発
光効率および色純度が高いことから青色発光を達成する
ことができ、熱安定性の良い素子を得ることができる。
【0018】従って、本発明による有機電界発光素子
は、フラットパネル・ディスプレイ(例えばOAコンピ
ュータ用や壁掛けテレビ)やマルチカラー表示素子、あ
るいは面発光体としての特徴を生かした光源(例えば、
複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライ
ト光源)、表示板、標識灯への応用が考えられ、特に、
高耐熱性が要求される車載用、屋外用表示素子として
は、その技術的価値が大きいものである。
は、フラットパネル・ディスプレイ(例えばOAコンピ
ュータ用や壁掛けテレビ)やマルチカラー表示素子、あ
るいは面発光体としての特徴を生かした光源(例えば、
複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライ
ト光源)、表示板、標識灯への応用が考えられ、特に、
高耐熱性が要求される車載用、屋外用表示素子として
は、その技術的価値が大きいものである。
【0019】
【発明の実態の形態】〔一般式(I)の金属錯体化合
物〕本発明において用いられる金属錯体化合物は、前記
の一般式(I)で表されるものである。この一般式
(I)において、R1〜R6が表す置換基の詳述は下記の
通りである。R1〜R6が表すハロゲン原子としては、塩
素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。アル
キル基としては、例えば炭素数1〜10のアルキル基、
好ましくはメチル基、エチル基、ターシャリーブチル基
など、が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば炭
素数1〜7のアルコキシ基、好ましくはメトキシ基、エ
トキシ基など、が挙げられる。アルコキシカルボニル基
としては、例えばアルキル基の炭素数が1〜7のアルコ
キシカルボキシル基、好ましくはメトキシカルボニル
基、エトキシカルボニル基など、が挙げられる。アラル
キル基としては、アリル部分がフェニル基であり、アル
キル部分が炭素数1〜4程度のもの、好ましくはベンジ
ル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ジフェニル
メチル基など、が挙げられる。アルケニル基としては、
例えば炭素数2〜10の低級アルケニル基、好ましくは
ビニル基、アリル基など、が挙げられる。アルキニル基
としては、例えば炭素数2〜10の低級アルケニル基、
好ましくはエチニル基、プロピニル基など、が挙げられ
る。アシル基としては、炭素数1〜4のモノカルボン酸
またはベンゼンカルボン酸由来のもの、好ましくはホル
ミル基、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基な
ど、が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、好まし
くはフェニル基やビフェニル基、ナフチル基などが挙げ
られる。芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリ
ル基、チエニル基、カルバゾリル基などが挙げられる。
2級または3級アミノ基としては、例えば炭素数1〜7
のアルキル基やアリール基を有するもの、好ましくはメ
チルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジ
エチルアミノ基、ジフェニルアミノ基など、が挙げられ
る。アミド基としてはアセチルアミノ基が、アルキルス
ルホニル基としてはメチルスルホニル基が、それぞれ挙
げられる。
物〕本発明において用いられる金属錯体化合物は、前記
の一般式(I)で表されるものである。この一般式
(I)において、R1〜R6が表す置換基の詳述は下記の
通りである。R1〜R6が表すハロゲン原子としては、塩
素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。アル
キル基としては、例えば炭素数1〜10のアルキル基、
好ましくはメチル基、エチル基、ターシャリーブチル基
など、が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば炭
素数1〜7のアルコキシ基、好ましくはメトキシ基、エ
トキシ基など、が挙げられる。アルコキシカルボニル基
としては、例えばアルキル基の炭素数が1〜7のアルコ
キシカルボキシル基、好ましくはメトキシカルボニル
基、エトキシカルボニル基など、が挙げられる。アラル
キル基としては、アリル部分がフェニル基であり、アル
キル部分が炭素数1〜4程度のもの、好ましくはベンジ
ル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ジフェニル
メチル基など、が挙げられる。アルケニル基としては、
例えば炭素数2〜10の低級アルケニル基、好ましくは
ビニル基、アリル基など、が挙げられる。アルキニル基
としては、例えば炭素数2〜10の低級アルケニル基、
好ましくはエチニル基、プロピニル基など、が挙げられ
る。アシル基としては、炭素数1〜4のモノカルボン酸
またはベンゼンカルボン酸由来のもの、好ましくはホル
ミル基、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基な
ど、が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、好まし
くはフェニル基やビフェニル基、ナフチル基などが挙げ
られる。芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリ
ル基、チエニル基、カルバゾリル基などが挙げられる。
2級または3級アミノ基としては、例えば炭素数1〜7
のアルキル基やアリール基を有するもの、好ましくはメ
チルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジ
エチルアミノ基、ジフェニルアミノ基など、が挙げられ
る。アミド基としてはアセチルアミノ基が、アルキルス
ルホニル基としてはメチルスルホニル基が、それぞれ挙
げられる。
【0020】また、上記のR1〜R6が表す置換基の炭化
水素部分には更に他の置換基が結合していてもよく、こ
のような置換基としてはハロゲン原子、水酸基、アルコ
キシ基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族
複素環基などが挙げられる。置換基を有するものの好ま
しい具体例としては、例えばクロロメチル基、フェニル
エチニル基、メトキシフェニル基などが挙げられる。ま
た、R1〜R6が表す置換基がアラルキル基、芳香族炭化
水素基または芳香族複素環基などである場合には、これ
らに結合する置換基としては、上記したもの以外にもア
ルキル基や1級ないし3級のアミノ基なども挙げられ
る。また、R1とR2 とが、またはR2とR 3とが、結合
して環を形成していてもよい。そのようなものの典型例
は、R1とR 2 とが(またはR2とR3とが)結合して縮
合六員環、特にベンゼン環、を形成しているものが挙げ
られる。
水素部分には更に他の置換基が結合していてもよく、こ
のような置換基としてはハロゲン原子、水酸基、アルコ
キシ基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族
複素環基などが挙げられる。置換基を有するものの好ま
しい具体例としては、例えばクロロメチル基、フェニル
エチニル基、メトキシフェニル基などが挙げられる。ま
た、R1〜R6が表す置換基がアラルキル基、芳香族炭化
水素基または芳香族複素環基などである場合には、これ
らに結合する置換基としては、上記したもの以外にもア
ルキル基や1級ないし3級のアミノ基なども挙げられ
る。また、R1とR2 とが、またはR2とR 3とが、結合
して環を形成していてもよい。そのようなものの典型例
は、R1とR 2 とが(またはR2とR3とが)結合して縮
合六員環、特にベンゼン環、を形成しているものが挙げ
られる。
【0021】これらR1〜R6として挙げた基の中でも、
より好ましくは、R1はアミノ基、アルキル基またはア
ルコキシ基のいずれかであり、R2およびR3は、アミノ
基、アルキル基、アルコキシ基または水素原子のいずれ
かである。また、R4〜R6は、水素原子、シアノ基、ニ
トロ基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキル基、アルコ
キシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル
基またはアルコキシ基(即ち、好ましくはα−ハロアル
キル基、α−ハロアルコキシ基)、アミド基、アルキル
スルホニル基、カルボキシル基またはアルコキシカルボ
ニル基のいずれかであるのが好ましい。
より好ましくは、R1はアミノ基、アルキル基またはア
ルコキシ基のいずれかであり、R2およびR3は、アミノ
基、アルキル基、アルコキシ基または水素原子のいずれ
かである。また、R4〜R6は、水素原子、シアノ基、ニ
トロ基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキル基、アルコ
キシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル
基またはアルコキシ基(即ち、好ましくはα−ハロアル
キル基、α−ハロアルコキシ基)、アミド基、アルキル
スルホニル基、カルボキシル基またはアルコキシカルボ
ニル基のいずれかであるのが好ましい。
【0022】一般式(I)において、R7〜R9がアルキ
ル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ア
ルコキシ基、2級若しくは3級アミノ基、アミド基、ア
ルコキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、芳香族
炭化水素基、芳香族複素環基を表す場合には、これらは
上記したR1〜R6と同様のものを表わす。また、これら
に更に置換する置換基も上記したR1〜R6に結合する置
換基と同様のものが挙げられる。中でも、R7〜R9とし
ては、それぞれ、アルキル基、アミノ基、アルコキシ
基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基が好まし
い。R7〜R9はすべてが同じ基になることはないが、R
7〜R9のうち少なくとも1つは芳香族炭化水素基あるい
は芳香族複素環基であることが好ましく、2つが芳香族
炭化水素基あるいは芳香族複素環であれば、なお好まし
い。芳香族炭化水素基は炭素数6〜20のものが好まし
い。一般式(I)において、R7〜R9はある程度かさ高
い基が好ましいため、従って、例えばアルキル基、アル
コキシ基等である場合には直鎖のものより分岐のものが
好ましい。Mは、Al原子またはGa原子、好ましくは
Al原子、を表す。
ル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ア
ルコキシ基、2級若しくは3級アミノ基、アミド基、ア
ルコキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、芳香族
炭化水素基、芳香族複素環基を表す場合には、これらは
上記したR1〜R6と同様のものを表わす。また、これら
に更に置換する置換基も上記したR1〜R6に結合する置
換基と同様のものが挙げられる。中でも、R7〜R9とし
ては、それぞれ、アルキル基、アミノ基、アルコキシ
基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基が好まし
い。R7〜R9はすべてが同じ基になることはないが、R
7〜R9のうち少なくとも1つは芳香族炭化水素基あるい
は芳香族複素環基であることが好ましく、2つが芳香族
炭化水素基あるいは芳香族複素環であれば、なお好まし
い。芳香族炭化水素基は炭素数6〜20のものが好まし
い。一般式(I)において、R7〜R9はある程度かさ高
い基が好ましいため、従って、例えばアルキル基、アル
コキシ基等である場合には直鎖のものより分岐のものが
好ましい。Mは、Al原子またはGa原子、好ましくは
Al原子、を表す。
【0023】本発明で用いられる金属錯体化合物として
好ましいものは、前記の一般式(I)における、R1 が
アミノ基、アルキル基またはアルコキシ基であり、R2
およびR3 がそれぞれ独立してアミノ基、アルキル基、
アルコキシ基または水素原子であり、R4〜R9がそれぞ
れ独立してシアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アミノ
基、ハロゲン原子で置換されていてもよい、アルキル基
またはアルコキシ基、アミド基、アルキルスルホニル
基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基または水
素原子であり、R7〜R9がそれぞれ独立してアルキル
基、アミノ基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基または
芳香族複素環基である、ものである。
好ましいものは、前記の一般式(I)における、R1 が
アミノ基、アルキル基またはアルコキシ基であり、R2
およびR3 がそれぞれ独立してアミノ基、アルキル基、
アルコキシ基または水素原子であり、R4〜R9がそれぞ
れ独立してシアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アミノ
基、ハロゲン原子で置換されていてもよい、アルキル基
またはアルコキシ基、アミド基、アルキルスルホニル
基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基または水
素原子であり、R7〜R9がそれぞれ独立してアルキル
基、アミノ基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基または
芳香族複素環基である、ものである。
【0024】特に好ましい金属錯体化合物は、一般式
(II)で表されるもの、である。一般式(I)の化合物
は、例えば下記式に従って一般式(III)で表わされる
化合物をアニリン存在下で加水分解(J.Am.Chem.Soc.,8
1巻,2359頁,1959年)して一般式(IV)で表わされる
化合物とし、これを、一般式(V)で表わされるキノリ
ン化合物および金属アルコキシドと反応させることによ
って、製造することができる。
(II)で表されるもの、である。一般式(I)の化合物
は、例えば下記式に従って一般式(III)で表わされる
化合物をアニリン存在下で加水分解(J.Am.Chem.Soc.,8
1巻,2359頁,1959年)して一般式(IV)で表わされる
化合物とし、これを、一般式(V)で表わされるキノリ
ン化合物および金属アルコキシドと反応させることによ
って、製造することができる。
【化6】 下記は、前記一般式(I)で表わされる化合物の好まし
い具体例を示すものである。これらは例であり、よって
これらに限定されるものではない。
い具体例を示すものである。これらは例であり、よって
これらに限定されるものではない。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】
【表4】
【0029】
【表5】
【0030】
【表6】
【0031】
【表7】
【0032】
【表8】
【0033】
【表9】
【0034】
【表10】
【0035】
【表11】
【0036】
【表12】
【0037】
【表13】
【0038】
【表14】
【0039】
【表15】
【0040】
【表16】 上記の各化合物は分散状態において蛍光強度が強くて発
光効率、色純度が高く、かつ結晶化しにくいものであ
る。これは錯体のシアノール部分が非対称であって構造
の対称性が小さいことによるものと考えられる。このよ
うな化合物およびその効果は従来未知であったと考えら
れる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要
に応じて、各々、混合して用いてもよい。
光効率、色純度が高く、かつ結晶化しにくいものであ
る。これは錯体のシアノール部分が非対称であって構造
の対称性が小さいことによるものと考えられる。このよ
うな化合物およびその効果は従来未知であったと考えら
れる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要
に応じて、各々、混合して用いてもよい。
【0041】<有機電界発光素子>本発明による有機電
界発光素子は、一般式(I)で表される金属錯体化合物
を含んでなる層を有することを特徴とするものである。
ここで、「含んでなる」ということは、該層が一般式
(I)の金属錯体化合物のみからなるものの外に、この
式(I)の金属錯体化合物とこの金属錯体化合物以外の
合目的的な成分ないし化合物とからなるものをも意味す
る。そのような合目的的な成分ないし化合物の代表的な
ものとしては、例えば各種の蛍光色素(詳細後記)があ
る。また、上記において「有する」とは、一般式(I)
で表される金属錯体化合物を含んでなる層を少なくとも
一層有することを意味する。従って、本発明による有機
電界発光素子は、該層とこれ以外の層とからなる多層構
造のものをも包含する。また、一般式(I)の金属錯体
化合物を含んでなる層が複数積層されたものをも包含す
る。
界発光素子は、一般式(I)で表される金属錯体化合物
を含んでなる層を有することを特徴とするものである。
ここで、「含んでなる」ということは、該層が一般式
(I)の金属錯体化合物のみからなるものの外に、この
式(I)の金属錯体化合物とこの金属錯体化合物以外の
合目的的な成分ないし化合物とからなるものをも意味す
る。そのような合目的的な成分ないし化合物の代表的な
ものとしては、例えば各種の蛍光色素(詳細後記)があ
る。また、上記において「有する」とは、一般式(I)
で表される金属錯体化合物を含んでなる層を少なくとも
一層有することを意味する。従って、本発明による有機
電界発光素子は、該層とこれ以外の層とからなる多層構
造のものをも包含する。また、一般式(I)の金属錯体
化合物を含んでなる層が複数積層されたものをも包含す
る。
【0042】図1は、そのような本発明による有機電界
発光素子の典型的な構造例を模式的に示す断面図であ
り、基板上に陽極および陰極に挟持された発光層を有す
る有機電界発光素子であって、該発光層が一般式(I)
で表される金属錯体化合物を含有する有機電界発光素子
の好ましい一例について示すものである。1は基板、2
は陽極、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送
層、7は陰極を各々表わす。
発光素子の典型的な構造例を模式的に示す断面図であ
り、基板上に陽極および陰極に挟持された発光層を有す
る有機電界発光素子であって、該発光層が一般式(I)
で表される金属錯体化合物を含有する有機電界発光素子
の好ましい一例について示すものである。1は基板、2
は陽極、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送
層、7は陰極を各々表わす。
【0043】基板1、陽極2、正孔輸送層4、電子輸送
層6および陰極7は、従来この種のEL素子において用
いられてきたものの中から合目的的なものを用いること
ができる。本発明において好ましいものは次の通りであ
る。
層6および陰極7は、従来この種のEL素子において用
いられてきたものの中から合目的的なものを用いること
ができる。本発明において好ましいものは次の通りであ
る。
【0044】基板1は、有機電界発光素子の支持体とな
るものであり、例えば石英やガラスの板、金属板や金属
箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。
特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、
ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂
の板が好ましい。なお、本発明による有機電界発光素子
の耐久性を向上させるために、例えば外気、水分、熱等
による性能劣化を防止するために、各種の合目的的な資
材ないし層構成を加えることもできる。例えば基板の少
なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバ
リア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。こ
れは、基板としてガスバリア性が十分でない合成樹脂を
用いた場合に特に有用である。
るものであり、例えば石英やガラスの板、金属板や金属
箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。
特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、
ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂
の板が好ましい。なお、本発明による有機電界発光素子
の耐久性を向上させるために、例えば外気、水分、熱等
による性能劣化を防止するために、各種の合目的的な資
材ないし層構成を加えることもできる。例えば基板の少
なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバ
リア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。こ
れは、基板としてガスバリア性が十分でない合成樹脂を
用いた場合に特に有用である。
【0045】基板1上には陽極2が設けられている。陽
極2は正孔輸送層4への正孔注入の役割を果たすもので
ある。この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッ
ケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび/
またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などの
ハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ
(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン
等の導電性高分子などにより構成される。陽極2の形成
は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行
われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化
銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化
物微粒子、導電性高分子微粉末などの場合には、これら
の微粒子を適当なバインダー樹脂溶液に分散させた状態
で、基板1上に塗布することにより陽極2を形成させる
こともできる。さらに、導電性高分子の場合は電解重合
により直接基板1上に薄膜を形成させたり、基板1上に
導電性高分子を塗布して陽極2を形成させることもでき
る(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。陽
極2は異なる物質を積層させたものとして形成させるこ
とも可能である。陽極2の厚みは、必要とする透明性に
より異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透
過率を、通常、60%以上、好ましくは80%以上、とする
ことが望ましく、この場合、厚みは、通常、5〜1000nm
程度、好ましくは10〜500nm、である。不透明でよい場合
は陽極2は基板1と同一でもよい。また、さらには上記
の陽極2の上に異なる導電材料を積層することも可能で
ある。
極2は正孔輸送層4への正孔注入の役割を果たすもので
ある。この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッ
ケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび/
またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などの
ハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ
(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン
等の導電性高分子などにより構成される。陽極2の形成
は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行
われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化
銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化
物微粒子、導電性高分子微粉末などの場合には、これら
の微粒子を適当なバインダー樹脂溶液に分散させた状態
で、基板1上に塗布することにより陽極2を形成させる
こともできる。さらに、導電性高分子の場合は電解重合
により直接基板1上に薄膜を形成させたり、基板1上に
導電性高分子を塗布して陽極2を形成させることもでき
る(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。陽
極2は異なる物質を積層させたものとして形成させるこ
とも可能である。陽極2の厚みは、必要とする透明性に
より異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透
過率を、通常、60%以上、好ましくは80%以上、とする
ことが望ましく、この場合、厚みは、通常、5〜1000nm
程度、好ましくは10〜500nm、である。不透明でよい場合
は陽極2は基板1と同一でもよい。また、さらには上記
の陽極2の上に異なる導電材料を積層することも可能で
ある。
【0046】陽極2の上には正孔輸送層4が設けられ
る。正孔輸送層の材料に要求される条件としては、陽極
2からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を
効率よく輸送することができる材料であることが必要で
ある。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、
可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が
大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が
製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。上記
の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、
素子にはさらに耐熱性が要求される。従って、Tgとして
85℃以上の値を有する材料が望ましい。
る。正孔輸送層の材料に要求される条件としては、陽極
2からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を
効率よく輸送することができる材料であることが必要で
ある。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、
可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が
大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が
製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。上記
の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、
素子にはさらに耐熱性が要求される。従って、Tgとして
85℃以上の値を有する材料が望ましい。
【0047】このような正孔輸送材料としては、例え
ば、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロ
ヘキサン、4,4'-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルア
ミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級アミンを
含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香
族アミン(特開平5−234681号公報)、トリフェニルベ
ンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族ト
リアミン(米国特許第4,923,774号明細書)、N,N'-ジフ
ェニル-N,N'-ビス(3-メチルフェニル)ビフェニル-4,
4'-ジアミン等、ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数
個置換した化合物、スチリル構造を有する芳香族ジアミ
ン(特開平4−290851号公報)、チオフェン基で芳香族
3級アミンユニットを連結したもの(特開平4−304466
号公報)、スターバースト型芳香族トリアミン(特開平
4−308688号公報)、フルオレン基で3級アミンを連結
したもの(特開平5− 25473号公報)、トリアミン化合
物(特開平5−239455号公報)、ビスジピリジルアミノ
ビフェニル、N,N,N-トリフェニルアミン誘導体(特開平
6−1972号公報)、フェノキサジン構造を有する芳香族
ジアミン(特開平7−138562号公報)、ジアミノフェニ
ルフェナントリジン誘導体(特開平7−252474号公
報)、シラザン化合物(米国特許第 4,950,950号明細
書)、シラナミン誘導体(特開平6− 49079号公報)、
ホスファミン誘導体(特開平6− 25659号公報)等が挙
げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、
必要に応じて、各々、混合して用いてもよい。
ば、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロ
ヘキサン、4,4'-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルア
ミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級アミンを
含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香
族アミン(特開平5−234681号公報)、トリフェニルベ
ンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族ト
リアミン(米国特許第4,923,774号明細書)、N,N'-ジフ
ェニル-N,N'-ビス(3-メチルフェニル)ビフェニル-4,
4'-ジアミン等、ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数
個置換した化合物、スチリル構造を有する芳香族ジアミ
ン(特開平4−290851号公報)、チオフェン基で芳香族
3級アミンユニットを連結したもの(特開平4−304466
号公報)、スターバースト型芳香族トリアミン(特開平
4−308688号公報)、フルオレン基で3級アミンを連結
したもの(特開平5− 25473号公報)、トリアミン化合
物(特開平5−239455号公報)、ビスジピリジルアミノ
ビフェニル、N,N,N-トリフェニルアミン誘導体(特開平
6−1972号公報)、フェノキサジン構造を有する芳香族
ジアミン(特開平7−138562号公報)、ジアミノフェニ
ルフェナントリジン誘導体(特開平7−252474号公
報)、シラザン化合物(米国特許第 4,950,950号明細
書)、シラナミン誘導体(特開平6− 49079号公報)、
ホスファミン誘導体(特開平6− 25659号公報)等が挙
げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、
必要に応じて、各々、混合して用いてもよい。
【0048】上記の化合物以外に、正孔輸送層4の材料
として、ポリビニルカルバゾールやポリシラン、ポリフ
ォスファゼン(特開平5−310949号公報)、ポリアミド
(特開平5−310949号公報)、ポリビニルトリフェニル
アミン(特開平7− 53953号公報)、トリフェニルアミ
ン骨格を有する高分子材料(特開平4−133065号公
報)、芳香族アミンを含有するポリメタクリレート等の
高分子材料が挙げられる。上記の正孔輸送材料を塗布法
あるいは真空蒸着法により前記陽極2上に積層すること
により正孔輸送層4を形成させることができる。
として、ポリビニルカルバゾールやポリシラン、ポリフ
ォスファゼン(特開平5−310949号公報)、ポリアミド
(特開平5−310949号公報)、ポリビニルトリフェニル
アミン(特開平7− 53953号公報)、トリフェニルアミ
ン骨格を有する高分子材料(特開平4−133065号公
報)、芳香族アミンを含有するポリメタクリレート等の
高分子材料が挙げられる。上記の正孔輸送材料を塗布法
あるいは真空蒸着法により前記陽極2上に積層すること
により正孔輸送層4を形成させることができる。
【0049】塗布法の場合は、正孔輸送材料を1種また
は2種以上と、必要により正孔のトラップにならないバ
インダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤とを添加し、
溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法
により陽極2上に塗布し、乾燥して正孔輸送層3bを形成
させる。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、
ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バイン
ダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるの
で、少ない方が望ましく、通常、50重量%以下が好ま
しい。
は2種以上と、必要により正孔のトラップにならないバ
インダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤とを添加し、
溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法
により陽極2上に塗布し、乾燥して正孔輸送層3bを形成
させる。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、
ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バイン
ダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるの
で、少ない方が望ましく、通常、50重量%以下が好ま
しい。
【0050】真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真
空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当
な真空ポンプで10-4Pa程度にまで排気した後、ルツボを
加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向き合っ
て置かれた、陽極が形成された基板1上に正孔輸送層4
を形成させる。
空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当
な真空ポンプで10-4Pa程度にまで排気した後、ルツボを
加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向き合っ
て置かれた、陽極が形成された基板1上に正孔輸送層4
を形成させる。
【0051】正孔輸送層4の膜厚は、通常、10〜300n
m、好ましくは30〜100nm、である。この様に薄い膜を一
様に形成させるためには、一般に真空蒸着法がよく用い
られる。
m、好ましくは30〜100nm、である。この様に薄い膜を一
様に形成させるためには、一般に真空蒸着法がよく用い
られる。
【0052】正孔輸送層4の上に発光層5が形成され
る。発光層5は、電界を与えられた電極間において、陽
極から注入されて正孔輸送層を移動する正孔と、陰極か
ら注入されて電子輸送層6を移動する電子との再結合に
より励起されて強い発光を示す化合物より形成される。
る。発光層5は、電界を与えられた電極間において、陽
極から注入されて正孔輸送層を移動する正孔と、陰極か
ら注入されて電子輸送層6を移動する電子との再結合に
より励起されて強い発光を示す化合物より形成される。
【0053】一般に、発光層5に用いられる化合物とし
ては、安定で均一な薄膜形状を有し、固体状態で高い蛍
光収率を示し、正孔および/または電子を効率よく輸送
することができる化合物、具体的には蛍光性材料、が有
効である。さらに電気化学的かつ化学的に安定であり、
トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい
化合物であることが要求される。
ては、安定で均一な薄膜形状を有し、固体状態で高い蛍
光収率を示し、正孔および/または電子を効率よく輸送
することができる化合物、具体的には蛍光性材料、が有
効である。さらに電気化学的かつ化学的に安定であり、
トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい
化合物であることが要求される。
【0054】本発明に係る一般式(I)で表される化合
物はこれらの要求特性に適合しており、優れた発光層を
形成することができる。これらは単独で使用しても、公
知の蛍光性材料と併用してもよい。公知の蛍光性材料と
しては、例えばテトラフェニルブタジエンなどの芳香族
化合物(特開昭57−51781 号公報)、8−ヒドロキシキ
ノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(特開昭59−
194393号公報)、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリ
ンの金属錯体(特開平6−322362号公報)、混合配位子
アルミニウムキレート錯体(特開平5−198377号公報、
特開平5−198378号公報、特開平5−214332号公報、特
開平6−172751号公報)、シクロペンタジエン誘導体
(特開平2−289675号公報)、ペリノン誘導体(特開平
2−289676号公報)、オキサジアゾール誘導体(特開平
2−216791号公報)、ビススチリルベンゼン誘導体(特
開平1−245087号公報、同2−222484号公報)、ペリレ
ン誘導体(特開平2−189890号公報、同3− 791号公
報)、クマリン化合物(特開平2−191694号公報、同3
− 792号公報)、希土類錯体(特開平1−256584号公
報)、ジスチリルピラジン誘導体(特開平2−252793号
公報)、p−フェニレン化合物(特開平3− 33183号公
報)、チアジアゾロピリジン誘導体(特開平3− 37292
号公報)、ピロロピリジン誘導体(特開平3− 37293号
公報)、ナフチリジン誘導体(特開平3−203982号公
報)、シロール誘導体(日本化学会第70春季年会,2D
1 02及び2D1 03 , 1996 年)などが挙げられる。また、
前述の正孔輸送層に使用できる化合物として挙げたもの
のうち、蛍光性を有する芳香族アミン系化合物も本発明
化合物と共に用いることができる。
物はこれらの要求特性に適合しており、優れた発光層を
形成することができる。これらは単独で使用しても、公
知の蛍光性材料と併用してもよい。公知の蛍光性材料と
しては、例えばテトラフェニルブタジエンなどの芳香族
化合物(特開昭57−51781 号公報)、8−ヒドロキシキ
ノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(特開昭59−
194393号公報)、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリ
ンの金属錯体(特開平6−322362号公報)、混合配位子
アルミニウムキレート錯体(特開平5−198377号公報、
特開平5−198378号公報、特開平5−214332号公報、特
開平6−172751号公報)、シクロペンタジエン誘導体
(特開平2−289675号公報)、ペリノン誘導体(特開平
2−289676号公報)、オキサジアゾール誘導体(特開平
2−216791号公報)、ビススチリルベンゼン誘導体(特
開平1−245087号公報、同2−222484号公報)、ペリレ
ン誘導体(特開平2−189890号公報、同3− 791号公
報)、クマリン化合物(特開平2−191694号公報、同3
− 792号公報)、希土類錯体(特開平1−256584号公
報)、ジスチリルピラジン誘導体(特開平2−252793号
公報)、p−フェニレン化合物(特開平3− 33183号公
報)、チアジアゾロピリジン誘導体(特開平3− 37292
号公報)、ピロロピリジン誘導体(特開平3− 37293号
公報)、ナフチリジン誘導体(特開平3−203982号公
報)、シロール誘導体(日本化学会第70春季年会,2D
1 02及び2D1 03 , 1996 年)などが挙げられる。また、
前述の正孔輸送層に使用できる化合物として挙げたもの
のうち、蛍光性を有する芳香族アミン系化合物も本発明
化合物と共に用いることができる。
【0055】発光層5の膜厚は、通常、10〜200 nm、好
ましくは30〜100 nm、である。発光層5は、正孔輸送層
4と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により正孔輸
送層4上に積層することにより形成されるが、塗布法の
場合にはすでに薄膜形成されている正孔輸送層を溶解さ
せない溶媒を使用する必要がある。
ましくは30〜100 nm、である。発光層5は、正孔輸送層
4と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により正孔輸
送層4上に積層することにより形成されるが、塗布法の
場合にはすでに薄膜形成されている正孔輸送層を溶解さ
せない溶媒を使用する必要がある。
【0056】青色の発光効率を向上させると同時に色純
度を改善し、さらに素子の駆動寿命を改善するために
は、前記発光層において一般式(I)で表される化合物
をホスト材料として、蛍光色素をドープすることは有効
な方法である。青色の蛍光を有するドープ色素として、
ペリレン等の縮合多環芳香族環(特開平5−198377号公
報)、クマリン誘導体、ナフタル酸イミド誘導体(特開
平4−320486号公報)、芳香族アミン誘導体(特開平8
−199162号公報)等が挙げられる。これらのドープ色素
が、ホスト材料に含有される割合はホスト材料に対し
0.1〜10重量%の範囲にあることが好ましい。
度を改善し、さらに素子の駆動寿命を改善するために
は、前記発光層において一般式(I)で表される化合物
をホスト材料として、蛍光色素をドープすることは有効
な方法である。青色の蛍光を有するドープ色素として、
ペリレン等の縮合多環芳香族環(特開平5−198377号公
報)、クマリン誘導体、ナフタル酸イミド誘導体(特開
平4−320486号公報)、芳香族アミン誘導体(特開平8
−199162号公報)等が挙げられる。これらのドープ色素
が、ホスト材料に含有される割合はホスト材料に対し
0.1〜10重量%の範囲にあることが好ましい。
【0057】本発明化合物は、特に青色素子に使用した
場合に色純度が良い、という特徴をもつが、もちろん緑
色や赤色の蛍光色素をドープして緑色素子や赤色素子を
得ることも可能である。
場合に色純度が良い、という特徴をもつが、もちろん緑
色や赤色の蛍光色素をドープして緑色素子や赤色素子を
得ることも可能である。
【0058】真空蒸着法で上記のドーピングを行う方法
としては、共蒸着による方法と蒸着源を予め所定の濃度
で混合しておく方法がある。
としては、共蒸着による方法と蒸着源を予め所定の濃度
で混合しておく方法がある。
【0059】上記各ドーパントが発光層中にドープされ
る場合、発光層の膜厚方向において均一にドープされる
のが普通であるが、膜厚方向において濃度分布があって
も構わない。例えば、正孔輸送層との界面近傍にのみド
ープしたり、逆に、電子輸送層界面近傍にドープしても
よい。
る場合、発光層の膜厚方向において均一にドープされる
のが普通であるが、膜厚方向において濃度分布があって
も構わない。例えば、正孔輸送層との界面近傍にのみド
ープしたり、逆に、電子輸送層界面近傍にドープしても
よい。
【0060】発光層5の上には電子輸送層6が設けられ
る。電子輸送層6は、電界を与えられた電極間において
陰極から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸
送し、正孔との再結合を効率よく行うことができる化合
物より形成される。
る。電子輸送層6は、電界を与えられた電極間において
陰極から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸
送し、正孔との再結合を効率よく行うことができる化合
物より形成される。
【0061】電子輸送層6に用いられる電子輸送性化合
物としては、陰極7からの電子注入効率が高く、かつ、
高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送す
ることができる化合物であることが必要である。
物としては、陰極7からの電子注入効率が高く、かつ、
高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送す
ることができる化合物であることが必要である。
【0062】このような条件を満たす材料としては、8
−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯
体(特開昭59−194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ
[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジ
スチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-または
5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金
属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミ
ダゾリルベンゼン(米国特許第 5,645,948号明細書)、
キノキサリン化合物(特開平6−207169号公報)、フェ
ナントロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、2-t-
ブチル-9,10-N,N'-ジシアノアントラキノンジイミン、
n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セ
レン化亜鉛などが挙げられる。電子輸送層6の膜厚は、
通常、5〜200nm、好ましくは10〜100 nm、である。
−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯
体(特開昭59−194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ
[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジ
スチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-または
5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金
属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミ
ダゾリルベンゼン(米国特許第 5,645,948号明細書)、
キノキサリン化合物(特開平6−207169号公報)、フェ
ナントロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、2-t-
ブチル-9,10-N,N'-ジシアノアントラキノンジイミン、
n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セ
レン化亜鉛などが挙げられる。電子輸送層6の膜厚は、
通常、5〜200nm、好ましくは10〜100 nm、である。
【0063】電子輸送層6は、正孔輸送層4と同様にし
て塗布法あるいは真空蒸着法により発光層5上に積層さ
れるが、通常は、真空蒸着法が用いられる。
て塗布法あるいは真空蒸着法により発光層5上に積層さ
れるが、通常は、真空蒸着法が用いられる。
【0064】陰極7は、電子輸送層6に電子を注入する
役割を果たす。陰極7として用いられる材料は、前記陽
極2に使用される材料を用いることが可能であるが、効
率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好
ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウ
ム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合
金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合
金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リ
チウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。さら
に、陰極と発光層または電子輸送層の界面にLiF 、Mg
F2、Li2O等の極薄絶縁膜(0.1〜5nm)を挿入すること
も、素子の効率を向上させる有効な方法である(Appl.
Phys. Lett., 70巻,152頁,1997年;特開平10− 74586
号公報;IEEETrans. Electron. Devices,44巻,1245
頁,1997年)。陰極7の膜厚は通常、陽極2と同様であ
る。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、こ
の上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属
層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のた
めに、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、
白金等の金属が使われる。
役割を果たす。陰極7として用いられる材料は、前記陽
極2に使用される材料を用いることが可能であるが、効
率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好
ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウ
ム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合
金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合
金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リ
チウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。さら
に、陰極と発光層または電子輸送層の界面にLiF 、Mg
F2、Li2O等の極薄絶縁膜(0.1〜5nm)を挿入すること
も、素子の効率を向上させる有効な方法である(Appl.
Phys. Lett., 70巻,152頁,1997年;特開平10− 74586
号公報;IEEETrans. Electron. Devices,44巻,1245
頁,1997年)。陰極7の膜厚は通常、陽極2と同様であ
る。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、こ
の上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属
層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のた
めに、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、
白金等の金属が使われる。
【0065】素子の駆動電圧の低下と駆動安定性の向上
を図るために、図2に示される様に、陽極2と正孔輸送
層4のコンタクトを向上させるためには、陽極バッファ
層3を設けることが好適である。陽極バッファ層に用い
られる材料に要求される条件としては、陽極とのコンタ
クトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、すなわ
ち、融点およびガラス転移温度が高く、融点としては 3
00℃以上、ガラス転移温度としては 100℃以上、が要求
される。さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極から
の正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙
げられる。この目的のために、これまでにポルフィリン
誘導体やフタロシアニン化合物(特開昭63−295695号公
報)、スターバスト型芳香族トリアミン(特開平4−30
8688号公報)、ヒドラゾン化合物、アルコキシ置換の芳
香族ジアミン誘導体、p-(9-アントリル)-N,N-ジ-p-ト
リルアニリン、ポリチエニレンビニレンやポリ−p−フ
ェニレンビニレン、ポリアニリン等の有機化合物や、ス
パッタ・カーボン膜や、バナジウム酸化物、ルテニウム
酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物が報告されて
いる。
を図るために、図2に示される様に、陽極2と正孔輸送
層4のコンタクトを向上させるためには、陽極バッファ
層3を設けることが好適である。陽極バッファ層に用い
られる材料に要求される条件としては、陽極とのコンタ
クトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、すなわ
ち、融点およびガラス転移温度が高く、融点としては 3
00℃以上、ガラス転移温度としては 100℃以上、が要求
される。さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極から
の正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙
げられる。この目的のために、これまでにポルフィリン
誘導体やフタロシアニン化合物(特開昭63−295695号公
報)、スターバスト型芳香族トリアミン(特開平4−30
8688号公報)、ヒドラゾン化合物、アルコキシ置換の芳
香族ジアミン誘導体、p-(9-アントリル)-N,N-ジ-p-ト
リルアニリン、ポリチエニレンビニレンやポリ−p−フ
ェニレンビニレン、ポリアニリン等の有機化合物や、ス
パッタ・カーボン膜や、バナジウム酸化物、ルテニウム
酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物が報告されて
いる。
【0066】上記陽極バッファ層材料としてよく使用さ
れる化合物としては、ポルフィリン化合物またはフタロ
シアニン化合物が挙げられる。これらの化合物は中心金
属を有していてもよいし、無金属のものでもよい。
れる化合物としては、ポルフィリン化合物またはフタロ
シアニン化合物が挙げられる。これらの化合物は中心金
属を有していてもよいし、無金属のものでもよい。
【0067】好ましいこれらの化合物の具体例として
は、以下の化合物が挙げられる。
は、以下の化合物が挙げられる。
【0068】ポルフィン 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィン 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィンコバル
ト(II) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィン銅(I
I) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィン亜鉛
(II) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィンバナジ
ウム(IV)オキシド 5,10,15,20-テトラ(4-ピリジル)-21H,23H-ポルフィン 29H,31H-フタロシアニン 銅(II)フタロシアニン 亜鉛(II)フタロシアニン チタンフタロシアニンオキシド マグネシウムフタロシアニン 鉛フタロシアニン 銅(II)4,4',4'',4'''-テトラアザ-29H,31H-フタロシ
アニン 陽極バッファ層の場合も、正孔輸送層と同様にして薄膜
形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッ
タ法や電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法が用いられ
る。
ト(II) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィン銅(I
I) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィン亜鉛
(II) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィンバナジ
ウム(IV)オキシド 5,10,15,20-テトラ(4-ピリジル)-21H,23H-ポルフィン 29H,31H-フタロシアニン 銅(II)フタロシアニン 亜鉛(II)フタロシアニン チタンフタロシアニンオキシド マグネシウムフタロシアニン 鉛フタロシアニン 銅(II)4,4',4'',4'''-テトラアザ-29H,31H-フタロシ
アニン 陽極バッファ層の場合も、正孔輸送層と同様にして薄膜
形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッ
タ法や電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法が用いられ
る。
【0069】以上の様にして形成される陽極バッファ層
3の膜厚は、通常、3〜100nm、好ましくは10〜50nm、で
ある。
3の膜厚は、通常、3〜100nm、好ましくは10〜50nm、で
ある。
【0070】尚、図1とは逆の構造、すなわち、基板上
に陰極7、電子輸送層6、発光層5、正孔輸送層4、陽
極2の順に積層することも可能であり、既述したように
少なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明
の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様
に、図2に示した前記各層構成とは逆の構造に積層する
ことも可能である。
に陰極7、電子輸送層6、発光層5、正孔輸送層4、陽
極2の順に積層することも可能であり、既述したように
少なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明
の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様
に、図2に示した前記各層構成とは逆の構造に積層する
ことも可能である。
【0071】発光層5において用いられる本発明による
金属錯体化合物は、電子輸送性があるのでこの発光層自
体が十分な電子輸送性を有するものである場合には、電
子輸送層6を省略することができる。したがって、図5
に示されるように、基板1/陽極2/正孔輸送層4/発
光層5/陰極7という層構造によって有機電界発光素子
を形成させることも可能である。
金属錯体化合物は、電子輸送性があるのでこの発光層自
体が十分な電子輸送性を有するものである場合には、電
子輸送層6を省略することができる。したがって、図5
に示されるように、基板1/陽極2/正孔輸送層4/発
光層5/陰極7という層構造によって有機電界発光素子
を形成させることも可能である。
【0072】本発明による有機電界発光素子によれば、
高い融点を有する特定の骨格を有する化合物を発光層に
用いているため、素子の耐熱性が向上し、色純度のよい
青色発光を得ることも可能となり、フルカラーあるいは
マルチカラーの青色のサブ画素として機能するばかりで
なく、蛍光変換色素と組み合わせることによりフルカラ
ー表示素子を作製する(特開平3−152897号公報)こと
も可能である。
高い融点を有する特定の骨格を有する化合物を発光層に
用いているため、素子の耐熱性が向上し、色純度のよい
青色発光を得ることも可能となり、フルカラーあるいは
マルチカラーの青色のサブ画素として機能するばかりで
なく、蛍光変換色素と組み合わせることによりフルカラ
ー表示素子を作製する(特開平3−152897号公報)こと
も可能である。
【0073】
【実施例】以下の実施例は、本発明を更に具体的に説明
するためのものである。したがって、本発明はその要旨
を越えない限り、以下の実施例の具体的記載の範囲内の
みに限定されるものではない。
するためのものである。したがって、本発明はその要旨
を越えない限り、以下の実施例の具体的記載の範囲内の
みに限定されるものではない。
【0074】<実施例1> ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(ジフェニルメ
チルシラノラト)アルミニウム(化合物(1))の合
成;エーテル15mlに、アニリン1.1g(12mmol)と脱塩水0.
3g、少量のアセトンを加え、0℃以下に冷却し、攪拌し
た。この溶液に、乾燥エーテル9mlに溶解させたジフェ
ニルメチルクロロシラン 2.9g(12.5mmol)溶液を加
え、0℃以下で3.5時間攪拌した。反応液を濾過し、濾
液を回収し、有機層を分離後、溶媒を除去して、生成し
た薄褐色液体のジフェニルメチルシラノール1.04g(収
率39%)を得た。続いて、窒素雰囲気下で、乾燥トルエ
ン22mlに、2−メチル−8−ヒドロキシキノリン1.55g
(9.7mmol) とアルミニウムイソプロポキシド 1.07g
(5.2mmol)を加え、室温で10分間攪拌して溶解させた。
この溶液に、上記で調製したジフェニルメチルシラノー
ル1.04g(4.8mmol)を乾燥トルエン9mlに溶解させた溶
液を滴下した。次いで攪拌下に3時間還流したのち放冷
した。生成した沈澱を濾取し、乾燥させて乳白色の結晶
1.22gを得た。この結晶 1.17gを昇華精製したとこ
ろ、乳白色の結晶 1.00gが得られた。融点を測定した
ところ、231℃であった。このものは質量分析による分
子量は 556であり、化合物(1)であることを確認し
た。
チルシラノラト)アルミニウム(化合物(1))の合
成;エーテル15mlに、アニリン1.1g(12mmol)と脱塩水0.
3g、少量のアセトンを加え、0℃以下に冷却し、攪拌し
た。この溶液に、乾燥エーテル9mlに溶解させたジフェ
ニルメチルクロロシラン 2.9g(12.5mmol)溶液を加
え、0℃以下で3.5時間攪拌した。反応液を濾過し、濾
液を回収し、有機層を分離後、溶媒を除去して、生成し
た薄褐色液体のジフェニルメチルシラノール1.04g(収
率39%)を得た。続いて、窒素雰囲気下で、乾燥トルエ
ン22mlに、2−メチル−8−ヒドロキシキノリン1.55g
(9.7mmol) とアルミニウムイソプロポキシド 1.07g
(5.2mmol)を加え、室温で10分間攪拌して溶解させた。
この溶液に、上記で調製したジフェニルメチルシラノー
ル1.04g(4.8mmol)を乾燥トルエン9mlに溶解させた溶
液を滴下した。次いで攪拌下に3時間還流したのち放冷
した。生成した沈澱を濾取し、乾燥させて乳白色の結晶
1.22gを得た。この結晶 1.17gを昇華精製したとこ
ろ、乳白色の結晶 1.00gが得られた。融点を測定した
ところ、231℃であった。このものは質量分析による分
子量は 556であり、化合物(1)であることを確認し
た。
【0075】
【化7】 この化合物のFT−IRスペクトルは図3に示される通
りのものであった。また、この化合物の固体での蛍光測
定においては、水銀ランプ(波長 350nm)を用いて化合
物を励起させたものを測定した。その結果、極大蛍光波
長(λmax )は484nmで、青色の蛍光を示した。光吸収
端から求めたこの化合物のバンドギャップは2.74eV、理
研計器製の大気下光電子分光装置(「AC−1」)を用
いて決定したイオン化ポテンシャルは5.40eVであった。
りのものであった。また、この化合物の固体での蛍光測
定においては、水銀ランプ(波長 350nm)を用いて化合
物を励起させたものを測定した。その結果、極大蛍光波
長(λmax )は484nmで、青色の蛍光を示した。光吸収
端から求めたこの化合物のバンドギャップは2.74eV、理
研計器製の大気下光電子分光装置(「AC−1」)を用
いて決定したイオン化ポテンシャルは5.40eVであった。
【0076】<実施例2> ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(ターシャリー
ブチルジフェニルシラノラト)アルミニウム(化合物
(23))の合成;エーテル15mlに、アニリン2.1g(22m
mol)と脱塩水0.6g、少量のアセトンを加え、0℃以下に
冷却、攪拌した。この溶液に、乾燥エーテル10mlに溶解
させたターシャリーブチルジフェニルクロロシラン 5.5
g(22mmol)溶液を加え、0℃以下で5時間攪拌した。反
応液を濾過し、濾液を回収し、有機層を分離後、溶媒を
除去して、生成した黄色針状結晶のターシャリーブチル
ジフェニルシラノール5.1g(収率90%)を得た。
ブチルジフェニルシラノラト)アルミニウム(化合物
(23))の合成;エーテル15mlに、アニリン2.1g(22m
mol)と脱塩水0.6g、少量のアセトンを加え、0℃以下に
冷却、攪拌した。この溶液に、乾燥エーテル10mlに溶解
させたターシャリーブチルジフェニルクロロシラン 5.5
g(22mmol)溶液を加え、0℃以下で5時間攪拌した。反
応液を濾過し、濾液を回収し、有機層を分離後、溶媒を
除去して、生成した黄色針状結晶のターシャリーブチル
ジフェニルシラノール5.1g(収率90%)を得た。
【0077】続いて、窒素雰囲気下で、乾燥トルエン21
mlに、2−メチル−8−ヒドロキシキノリン3.14g(1
9.7mmol) とアルミニウムイソプロポキシド 2.02g(9.
9mmol)を加え、室温で10分間攪拌して溶解させた。この
溶液に、上記で調製したターシャリーブチルジフェニル
シラノール2.61g(10.2mmol)を乾燥トルエン10mlに溶
解させた溶液を滴下した。次いで攪拌下に3時間還流し
たのち放冷した。生成した沈澱を濾取し、アセトンで洗
浄、乾燥後、昇華精製し、薄黄色の粉末 0.81gが得ら
れた。融点を測定したところ、205℃であった。このも
のは質量分析による分子量は 598であり、化合物(2
3)であることを確認した。
mlに、2−メチル−8−ヒドロキシキノリン3.14g(1
9.7mmol) とアルミニウムイソプロポキシド 2.02g(9.
9mmol)を加え、室温で10分間攪拌して溶解させた。この
溶液に、上記で調製したターシャリーブチルジフェニル
シラノール2.61g(10.2mmol)を乾燥トルエン10mlに溶
解させた溶液を滴下した。次いで攪拌下に3時間還流し
たのち放冷した。生成した沈澱を濾取し、アセトンで洗
浄、乾燥後、昇華精製し、薄黄色の粉末 0.81gが得ら
れた。融点を測定したところ、205℃であった。このも
のは質量分析による分子量は 598であり、化合物(2
3)であることを確認した。
【0078】
【化8】 この化合物のFT−IRスペクトルを図4に示される通
りのものであった。また、この化合物の固体での蛍光測
定においては、水銀ランプ(波長 350nm)を用いて化合
物を励起させたものを測定した。その結果、極大蛍光波
長(λmax )は484nmで、青色の蛍光を示した。光吸収
端から求めたこの化合物のバンドギャップは2.90eV、理
研計器製の大気下光電子分光装置(「AC−1」)を用
いて決定したイオン化ポテンシャルは5.50eVであった。
りのものであった。また、この化合物の固体での蛍光測
定においては、水銀ランプ(波長 350nm)を用いて化合
物を励起させたものを測定した。その結果、極大蛍光波
長(λmax )は484nmで、青色の蛍光を示した。光吸収
端から求めたこの化合物のバンドギャップは2.90eV、理
研計器製の大気下光電子分光装置(「AC−1」)を用
いて決定したイオン化ポテンシャルは5.50eVであった。
【0079】<実施例3>図1に示される構造を有する
有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
【0080】ガラス基板1上に厚さ120nm のインジウム
・スズ酸化物の透明導電膜2が形成されている電極付基
板(ジオマテック社製、電子ビーム成膜品、シート抵抗
15Ω)を、常用のフォトリソグラフィと塩酸エッチング
により2mm幅のストライプにパターニングした。これに
アセトン中での超音波洗浄、純水での洗浄、およびイソ
プロピルアルコール中での超音波洗浄を順次施し、窒素
ガスを吹きつけて乾燥させたのち、大気中で紫外線を照
射することによって発生させたオゾンを用いて洗浄し
た。
・スズ酸化物の透明導電膜2が形成されている電極付基
板(ジオマテック社製、電子ビーム成膜品、シート抵抗
15Ω)を、常用のフォトリソグラフィと塩酸エッチング
により2mm幅のストライプにパターニングした。これに
アセトン中での超音波洗浄、純水での洗浄、およびイソ
プロピルアルコール中での超音波洗浄を順次施し、窒素
ガスを吹きつけて乾燥させたのち、大気中で紫外線を照
射することによって発生させたオゾンを用いて洗浄し
た。
【0081】4,4′-ビス[N−(1−ナフチル)−N−
フェニルアミノ]ビフェニル(H−1)
フェニルアミノ]ビフェニル(H−1)
【化9】 をタンタル線ヒーターを備えたセラミック製るつぼに入
れて真空蒸着装置内に設置し、るつぼに対向させて上記
の処理を経た基板の電極面を配置した。真空蒸着装置を
油回転ポンプで排気したのち、液体窒素トラップを備え
た油拡散ポンプで装置内の真空度が2×10-6Torr以下に
なるまで排気した。るつぼのタンタル線ヒーターに通電
してるつぼを 223〜 256℃加熱して、4,4′-ビス[N−
(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルの
蒸着を行った。この蒸着時の真空度は 2.7×10-6Torr
(約3.6×10-4Pa)であった。2分24秒間の蒸着で膜厚6
0nmの正孔輸送層4を電極上に形成させた。
れて真空蒸着装置内に設置し、るつぼに対向させて上記
の処理を経た基板の電極面を配置した。真空蒸着装置を
油回転ポンプで排気したのち、液体窒素トラップを備え
た油拡散ポンプで装置内の真空度が2×10-6Torr以下に
なるまで排気した。るつぼのタンタル線ヒーターに通電
してるつぼを 223〜 256℃加熱して、4,4′-ビス[N−
(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルの
蒸着を行った。この蒸着時の真空度は 2.7×10-6Torr
(約3.6×10-4Pa)であった。2分24秒間の蒸着で膜厚6
0nmの正孔輸送層4を電極上に形成させた。
【0082】引続き、上記で調製した化合物(1)を温
度 167〜 187℃、真空度2.7×10-6Torr(約3.6x10-4P
a)で1分26秒間蒸着して、正孔輸送層の上に膜厚30nm
の発光層5を形成させ、さらにアルミニウムの8−ヒド
ロキシキノリン錯体(E−1)
度 167〜 187℃、真空度2.7×10-6Torr(約3.6x10-4P
a)で1分26秒間蒸着して、正孔輸送層の上に膜厚30nm
の発光層5を形成させ、さらにアルミニウムの8−ヒド
ロキシキノリン錯体(E−1)
【化10】 を温度 290〜 310℃、真空度 2.2×10-6Torrで1分50秒
間蒸着させて、発光層5の上に膜厚45nmの電子輸送層6
を形成させた。なお、正孔輸送層4、発光層5および電
子輸送層6の蒸着に際しては、基板の温度は室温に保持
した。
間蒸着させて、発光層5の上に膜厚45nmの電子輸送層6
を形成させた。なお、正孔輸送層4、発光層5および電
子輸送層6の蒸着に際しては、基板の温度は室温に保持
した。
【0083】蒸着装置から基板を取出し、ストライプ状
陽極と直交するように2mm幅のストライプ状シャドーマ
スクをこれに密着させて真空蒸着装置に装入した。装置
内を2×10-6Torr以下になるまで排気したのち、マグネ
シウムと銀とを2元同時蒸着法で蒸着した。蒸着はモリ
ブデンボードを用いて行い、真空度1×10-5Torr、蒸着
時間3分20秒間で膜厚44nmのマグネシウム−銀(原子比
10:1.4 )の合金電極を形成させた。引続きモリブデン
ボードを用いてアルミニウムを、真空度 1.5×10-5Torr
で1分20秒間蒸着し、合金電極上に厚さ40nmのアルミニ
ウム層を形成させた。マグネシウム−銀およびアルミニ
ウムの蒸着に際しても、基板の温度は室温に保持した。
陽極と直交するように2mm幅のストライプ状シャドーマ
スクをこれに密着させて真空蒸着装置に装入した。装置
内を2×10-6Torr以下になるまで排気したのち、マグネ
シウムと銀とを2元同時蒸着法で蒸着した。蒸着はモリ
ブデンボードを用いて行い、真空度1×10-5Torr、蒸着
時間3分20秒間で膜厚44nmのマグネシウム−銀(原子比
10:1.4 )の合金電極を形成させた。引続きモリブデン
ボードを用いてアルミニウムを、真空度 1.5×10-5Torr
で1分20秒間蒸着し、合金電極上に厚さ40nmのアルミニ
ウム層を形成させた。マグネシウム−銀およびアルミニ
ウムの蒸着に際しても、基板の温度は室温に保持した。
【0084】上記により作製した2mm×2mmの発光面積
を有する有機電界発光素子の発光特性として、100cd/m
2での発光効率、輝度−電流密度特性の傾きの各値、C
IE色度座標(JIS Z8701)でのx、yの値は
表2に示される通りである。
を有する有機電界発光素子の発光特性として、100cd/m
2での発光効率、輝度−電流密度特性の傾きの各値、C
IE色度座標(JIS Z8701)でのx、yの値は
表2に示される通りである。
【0085】<実施例4>発光層5として化合物(1)
に代えて、化合物(23)を用いた以外は実施例3と同
様にして有機電界発光素子を作成した。このものの特性
は表2に示される通りである。
に代えて、化合物(23)を用いた以外は実施例3と同
様にして有機電界発光素子を作成した。このものの特性
は表2に示される通りである。
【0086】<比較例1> 発光層5の材料として下記式で表わされるビス(2−メ
チル−8−キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)
アルミニウム
チル−8−キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)
アルミニウム
【化11】 を用い、かつ温度 170〜190 ℃、真空度 2.0×10-6Torr
で1分20秒間蒸着して膜厚45nmの発光層5を形成させた
以外は、実施例3と全く同様にして有機電界発光素子を
作成した。このものの特性は表2に示される通りであ
る。
で1分20秒間蒸着して膜厚45nmの発光層5を形成させた
以外は、実施例3と全く同様にして有機電界発光素子を
作成した。このものの特性は表2に示される通りであ
る。
【0087】
【表17】 表2により、本発明による有機電界発光素子は、発光効
率に優れかつ色純度の良い青色であるために、フルカラ
ーやマルチカラーでの表示素子を作成するのに好適であ
ることがわかる。
率に優れかつ色純度の良い青色であるために、フルカラ
ーやマルチカラーでの表示素子を作成するのに好適であ
ることがわかる。
【0088】
【発明の効果】本発明の有機電界発光素子によれば、特
定の化合物を含有する発光層を有するために、青色発光
を達成でき、発光効率の良い素子を得ることができる。
従って、本発明による有機電界発光素子はフラットパネ
ル・ディスプレイ(例えばOAコンピュータ用や壁掛け
テレビ)やマルチカラー表示素子、あるいは面発光体と
しての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液
晶ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示
板、標識灯への応用が考えられ、特に、高耐熱性が要求
される車載用、屋外用表示素子としては、その技術的価
値が大きいものであることは、「発明の概要」の項にお
いて前記したところである。
定の化合物を含有する発光層を有するために、青色発光
を達成でき、発光効率の良い素子を得ることができる。
従って、本発明による有機電界発光素子はフラットパネ
ル・ディスプレイ(例えばOAコンピュータ用や壁掛け
テレビ)やマルチカラー表示素子、あるいは面発光体と
しての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液
晶ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示
板、標識灯への応用が考えられ、特に、高耐熱性が要求
される車載用、屋外用表示素子としては、その技術的価
値が大きいものであることは、「発明の概要」の項にお
いて前記したところである。
【図1】本発明による有機電界発光素子の一例を示した
模式断面図。
模式断面図。
【図2】本発明による有機電界発光素子の別の例を示し
た模式断面図。
た模式断面図。
【図3】化合物(1)の赤外吸収スペクトル。
【図4】化合物(23)の赤外吸収スペクトル。
【図5】本発明による有機電界発光素子の別の例を示し
た模式断面図。
た模式断面図。
1 基板 2 陽極 3 陽極バッファ層 4 正孔輸送層 5 発光層 6 電子輸送層 7 陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒 方 朋 行 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 Fターム(参考) 3K007 AB03 AB04 AB14 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 4H049 VN01 VP01 VQ07 VQ08 VQ29 VQ31 VQ37 VQ38 VQ60 VQ97 VR23 VR41 VU24 VU29 VW02 4H050 AA01 AA03 AB78 AB92 WB13 WB14 WB21
Claims (4)
- 【請求項1】下記一般式(I)で表される金属錯体化合
物を含んでなる層を有することを特徴とする、有機電解
発光素子。 【化1】 (式中、R1 〜R6 は、それぞれ独立して、水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、ニ
トロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキ
シル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、水酸
基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。な
お、R1 とR2とが、またはR2とR3とが、結合して環
を形成していてもよく、また、R1〜R6のいずれかがア
ルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、2級若しくは3級アミノ基、アミド基、アシル基、
アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルスル
ホニル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表
す場合には、このものは更にその炭化水素部分に置換基
を有していてもよい。R7〜R9は、それぞれ独立して、
置換基を有していてもよい、アルキル基、アラルキル
基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アミノ
基、アミド基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カ
ルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、
芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、R7〜
R9はすべてが同じ基になることはない。MはAl原子
またはGa原子を表す。) - 【請求項2】金属錯体化合物が、請求項1に記載の一般
式(I)における、R1 がアミノ基、アルキル基または
アルコキシ基であり、R2 およびR3 がそれぞれ独立し
てアミノ基、アルキル基、アルコキシ基または水素原子
であり、R4〜R9がそれぞれ独立してシアノ基、ニトロ
基、ハロゲン原子、アミノ基、ハロゲン原子で置換され
ていてもよい、アルキル基またはアルコキシ基、アミド
基、アルキルスルホニル基、カルボキシル基、アルコキ
シカルボニル基または水素原子であり、R7〜R9がそれ
ぞれ独立してアルキル基、アミノ基、アルコキシ基、芳
香族炭化水素基または芳香族複素環基である(ただし、
R7〜R9はすべてが同じ基になることはない)ものであ
ることを特徴とする、請求項1に記載の有機電界発光素
子。 - 【請求項3】基板上に、陽極および陰極により挟持され
た発光層を少なくとも有する有機電界発光素子であっ
て、該発光層が一般式(I)で表される化合物を含んで
なることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載
の有機電界発光素子。 - 【請求項4】下記の一般式(II)で表される金属錯体化
合物。 【化2】 (式中、R1 は、メチル基またはエチル基を表し、R7
〜R9は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、炭
素数3〜6の分岐状アルキル基または−AR10(Aは直
接結合または炭素数1〜4のアルキレン基、R10 は炭
素数1〜3のアルキル基かジアルキルアミノ基で置換さ
れていてもよい、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を
表す)を表す。R7〜R9はすべてが同じ基になることは
ない。)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12870999A JP4201917B2 (ja) | 1998-12-22 | 1999-05-10 | 金属錯体化合物およびそれを用いた有機電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-365361 | 1998-12-22 | ||
| JP36536198 | 1998-12-22 | ||
| JP12870999A JP4201917B2 (ja) | 1998-12-22 | 1999-05-10 | 金属錯体化合物およびそれを用いた有機電界発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239291A true JP2000239291A (ja) | 2000-09-05 |
| JP4201917B2 JP4201917B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=26464296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12870999A Expired - Fee Related JP4201917B2 (ja) | 1998-12-22 | 1999-05-10 | 金属錯体化合物およびそれを用いた有機電界発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4201917B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040017065A (ko) * | 2002-08-20 | 2004-02-26 | 학교법인 인하학원 | 청색 유기 전계 발광 소자용 알루미늄 착 화합물, 그제조방법 및 이를 이용한 유기 전계 발광소자 |
| WO2005010012A1 (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | 発光性有機化合物およびそれを用いた発光素子 |
| KR100611207B1 (ko) * | 2000-09-27 | 2006-08-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계 발광 소자용 저분자 발색 화합물 및 이를 사용한유기전계 발광소자 |
| CN103145748A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-06-12 | 山东大学 | 一种含有8-羟基喹啉有机硅聚合物的金属离子配合物 |
| CN114621753A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-06-14 | 青岛大学 | 一种利用铝络合物制备的青色荧光材料及方法 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP12870999A patent/JP4201917B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100611207B1 (ko) * | 2000-09-27 | 2006-08-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계 발광 소자용 저분자 발색 화합물 및 이를 사용한유기전계 발광소자 |
| KR20040017065A (ko) * | 2002-08-20 | 2004-02-26 | 학교법인 인하학원 | 청색 유기 전계 발광 소자용 알루미늄 착 화합물, 그제조방법 및 이를 이용한 유기 전계 발광소자 |
| WO2005010012A1 (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | 発光性有機化合物およびそれを用いた発光素子 |
| JPWO2005010012A1 (ja) * | 2003-07-28 | 2006-09-28 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光性有機化合物およびそれを用いた発光素子 |
| US7541098B2 (en) | 2003-07-28 | 2009-06-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting organic compound and light-emitting element utilizing the same |
| JP4737678B2 (ja) * | 2003-07-28 | 2011-08-03 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光性有機化合物およびそれを用いた発光素子 |
| CN103145748A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-06-12 | 山东大学 | 一种含有8-羟基喹啉有机硅聚合物的金属离子配合物 |
| CN114621753A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-06-14 | 青岛大学 | 一种利用铝络合物制备的青色荧光材料及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4201917B2 (ja) | 2008-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4003299B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP3992794B2 (ja) | 青色有機エレクトロルミネセンス素子 | |
| JP4435990B2 (ja) | 有機金属錯体分子およびこれを用いる有機電子発光素子 | |
| JPH11242996A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JPH11329734A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP2003146951A (ja) | アントラセン系化合物、その製造方法および有機電界発光素子 | |
| JP3988539B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP2004103467A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JPH10316658A (ja) | 4,4’−ビス(n−カルバゾリル)ジフェニルアミン誘導体及びそれを用いた有機電界発光素子 | |
| JPH10265478A (ja) | イミダゾール金属錯体及びそれを用いた有機電界発光素子 | |
| JP4135411B2 (ja) | 非対称1,4−フェニレンジアミン誘導体、及びこれを用いた有機電界発光素子 | |
| JP3807018B2 (ja) | 有機電界発光素子及び蛍光材料 | |
| JPH11273867A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP3772506B2 (ja) | キノリノール誘導体、その金属錯体およびそれを用いた有機電界発光素子 | |
| JP4201917B2 (ja) | 金属錯体化合物およびそれを用いた有機電界発光素子 | |
| JP3903645B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP2000003790A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP2004359671A (ja) | アルミニウム混合配位子錯体化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
| JPH11354284A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JPH11302639A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP2000243571A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP3719328B2 (ja) | 蛍光材料およびこれを用いた有機電界発光素子 | |
| JPH11312587A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JPH11312586A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JPH10255984A (ja) | 有機電界発光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060315 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081007 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081008 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |