JP2000026472A - 金属錯体、それらからなるエレクトロルミネツセンス素子材料およびそれらを用いたエレクトロルミネツセンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】色純度の高い青色発光を有する金属錯体からな
る有機エレクトロルミネッセンス素子材料を提供する。 【解決手段】一般式（１）で表される化合物から合成さ
れる金属錯体からなる有機エレクトロルミネッセンス素
子材料。 【化１】 Ｒ¹ は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニ
ル基、ヘテロ環基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子を表
す。Ｍ¹ は、水素原子またはカチオンを表す。Ｚ¹ は、
５員環または６員環を形成するに必要な原子群を表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定の含窒素ヘテ
ロ環含有配位子を有する金属錯体およびそれらからなる
エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれらを用い
たエレクトロルミネッセンス素子に関する。

【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（アプライド フィ
ジックス レターズ、５１巻、９１３頁、１９８７
年）。これらに記載の有機ＥＬ素子は電子輸送材料と正
孔輸送材料の積層構造を有し、従来の単層型素子に比べ
てその発光特性が大幅に向上している。

【０００３】この積層型素子で用いられている電子輸送
材料Ａｌｑ（ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体）は
最も有効な電子輸送材料の一つであるが、Ａｌｑの蛍光
が緑色である為、青色発光素子、および、白色発光素子
を作製するには不適な電子輸送材料である。

【０００４】青色発光素子を作製する手法として、例え
ば、応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分
科会第６回講習会予稿集１６５頁（１９９７）に記載の
スチリル誘導体を用いる方法があり、現在も広範に研究
されている。しかしながら、ここで用いられているＤＰ
ＶＢｉ（４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）
ビフェニル）からは、色純度の低い長波青色発光しか得
られない問題がある。

【０００５】電子輸送能が高い金属錯体を用いた青色発
光ＥＬ素子として、第５５回応用物理学会学術講演会予
稿集Ｎｏ．３，１９頁−Ｈ−７（１９９４）及び応用物
理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会第６回
講習会予稿集５３頁（１９９７）に記載のヘテロ環系金
属錯体を用いたＥＬ素子がある。これらに記載の２−
（２−ヒドロキシフェニル）−ベンズオキサゾール配位
子を有する亜鉛錯体、２−（２−ヒドロキシフェニル）
−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール配位子
を有する亜鉛錯体は、電子輸送材料、青色発光材料とし
て用いられているが、発光波長が長く、色純度の高い青
色発光が得られない問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、色純
度が高い青色の蛍光を有する金属錯体を開発し、色純度
の高い青色発光素子を作製するに適したＥＬ素子材料を
開発することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記〜に
より前記課題が解決される。 一般式（１）で表される化合物から合成される金属
錯体。

【０００８】

【化４】

【０００９】Ｒ¹は水素原子、アルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、ヘテロ環基を表し、Ｘは酸素原子、
硫黄原子を表す。Ｍ¹は、水素原子またはカチオンを表
す。Ｚ¹は、５員環または６員環を形成するに必要な原
子群を表す。 に記載の一般式（１）で表される化合物から合成
される金属錯体からなるエレクトロルミネッセンス素子
材料。 に記載の金属錯体の金属イオンが２価または３価
であることを特徴とする記載のエレクトロルミネッセ
ンス素子材料。 下記一般式（２）で表される金属錯体からなるエレ
クトロルミネッセンス素子材料。

【００１０】

【化５】

【００１１】Ｒ²はアルキル基を表す。Ｍ²は、２価また
は３価の金属イオンを表す。Ｚ²は、５員環または６員
環を形成するに必要な原子群を表す。Ｌ²は配位子を表
す。ｎ²は１〜４の整数を表す。ｍ²は０〜４の整数を表
す。 下記一般式（３）で表される金属錯体からなるエレ
クトロルミネッセンス素子材料。

【００１２】

【化６】

【００１３】Ｒ³はアルキル基を表す。Ｍ³は、２価また
は３価の金属イオンを表す。Ｌ³は配位子を表す。ｎ³は
１〜４の整数を表す。ｍ³は０〜４の整数を表す。
Ｒ³¹、Ｒ ³²、Ｒ³³、Ｒ³⁴は水素原子または置換基を表
す。 一般式（１）で表される化合物と金属化合物から合
成される金属錯体の蛍光極大波長（λｍａｘ）が４７０
ｎｍ以下であることを特徴とする、、、に記載
のエレクトロルミネッセンス素子材料。 、、、、に記載のエレクトロルミネッセ
ンス素子材料を少なくとも一つ有するエレクトロルミネ
ッセンス素子。 有機層の少なくとも一層が塗布により形成された
に記載のエレクトロルミネッセンス素子。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の化合物は、一般式（１）
で表される化合物と金属化合物から合成される金属錯体
である。本発明の化合物は反応系中で一般式（１）で表
される化合物を生成させ合成されても良い。複数の異な
る一般式（１）で表される化合物を用いて合成されても
良いし、複数の異なる金属化合物を反応させても良い。
また、一般式（１）で表される化合物から誘導される配
位子以外の配位子を共存させて合成されても良い。

【００１５】まず、一般式（１）で表される化合物を詳
細に説明する。Ｒ¹は水素原子、アルキル基（好ましく
は炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１５、さ
らに好ましくは炭素数１〜８、例えば、メチル、ｔ−ブ
チル、シクロヘキシルなどが挙げられる）、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、さらに好ましくは炭素数２〜８、例えば、ビ
ニル、１−プロペニル、１−ブテン−２−イル、シクロ
ヘキセン−１−イルなどが挙げられる。）、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、さらに好ましくは炭素数２〜８、例えばエチ
ニル、１−プロピニルなどが挙げられる）、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１〜３
０、より好ましくは炭素数２〜１５、さらに好ましくは
炭素数２〜８、例えば、ピリジル、ピペリジル、オキサ
ゾリル、オキサジアゾリル、チエニルの芳香族ヘテロ環
基が挙げられ、又テトラヒドロフリルなどの脂肪族ヘテ
ロ環基が挙げられる。）を表す。これらの基はさらに置
換基を有していても良い。

【００１６】Ｒ¹ 上に置換可能な置換基としては、例え
ば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ま
しくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８で
あり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅ
ｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサ
デシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキ
シルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは
炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に
好ましくは炭素数２〜８であり、例えばビニル、アリ
ル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられ
る。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、よ
り好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２
〜８であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなど
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６〜２０、特に好ましくは
炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフ
ェニル、ナフチルなどが挙げられる。）、置換カルボニ
ル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素
数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例
えばアセチル、ベンゾイル、メトキシカルボニル、フェ
ニルオキシカルボニル、ジメチルアミノカルボニル、フ
ェニルアミノカルボニル、などが挙げられる。）、アミ
ノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素
数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例
えばジメチルアミノ、メチルカルバモイル、エチルスル
フォニルアミノ、ジメチルアミノカルボニルアミノ、フ
タルイミドなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ま
しくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１
６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシ
ル、トシルなどが挙げられる。）、スルホ基、カルボキ
シル基、ヘテロ環基（好ましくは、酸素原子、硫黄原
子、窒素原子のいずれかを含み、好ましくは炭素数１〜
５０、より好ましくは炭素数１〜３０、特に好ましくは
炭素数２〜１２であり、例えばイミダゾリル、ピリジ
ル、フリル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾ
リル、トリアゾリルなどが挙げられる。）、ヒドロキシ
基、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好
ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１
２であり、例えばメトキシ、ベンジルオキシ等が挙げら
れる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２
０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭
素数６〜１２であり、例えばフェノキシ、ナフチルオキ
シなどが挙げられる。）、ハロゲン原子（好ましくはフ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子、よう素原子）、チオー
ル基、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、よ
り好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１
〜１２であり、例えばメチルチオ基等が挙げられる）、
アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ま
しくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２
であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる）、シア
ノ基などが挙げられる。

【００１７】Ｒ¹として好ましくは水素原子、アルキル
基、芳香族ヘテロ環基であり、特に好ましくはアルキル
基である。さらに好ましくは炭素数１〜４のアルキル基
である。

【００１８】Ｘは酸素原子、硫黄原子を表す。Ｘは酸素
原子が好ましい。

【００１９】Ｍ¹は、水素原子またはカチオンを表す。
カチオンは有機、無機いずれのカチオンでも良く、特に
限定しないが、例えば、アンモニウム（例えばテトラエ
チルアンモニウムなど）、ホスホニウム（テトラエチル
ホスホニウムなど）、アルカリ金属イオン（例えばリチ
ウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど）
が挙げられる。Ｍ¹は好ましくは水素原子である。

【００２０】Ｚ¹は、５員環または６員環を形成するに
必要な原子群を表す。Ｚ¹により形成される環は置換基
を有していても良く（置換基としては前記Ｒ¹上の置換
基で説明した置換基が挙げられる）、また、他の環と縮
合しても良い。上記Ｚ¹により形成される環としては、
例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン、ベンゼン、
ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、
ペリレン、ピリジン、キノリン、フラン、チオフェン、
ピラジン、ピリミジン、チアゾール、ベンゾチアゾー
ル、ナフトチアゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾ
ール、ナフトオキサゾール、イソオキサゾール、セレナ
ゾール、ベンゾセレナゾール、ナフトセレナゾール、イ
ミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾー
ル、イソキノリン、ピラゾール、トリアゾール等が挙げ
られる。Ｚ¹を含む環としては好ましくは、ベンゼン、
ナフタレン、アントラセン、ピリジン、チオフェン、ピ
ラジン、ピリミジンであり、より好ましくはベンゼン、
ナフタレンであり、さらに好ましくはベンゼンである。

【００２１】本発明の金属錯体の金属イオンの数は一つ
でも複数でも良く、また、その種類は一つでも複数でも
良い。好ましくは金属錯体中に２種類以下の金属イオン
を２個以下含む金属錯体であり、特に好ましくは金属錯
体中に１種類の金属イオンを２個以下含む金属錯体であ
り、さらに好ましくは金属錯体中に１種類の金属イオン
を１個含む金属錯体である。金属イオンは特に限定しな
いが、好ましくは２価または３価の金属イオンであり、
より好ましくは、Ｂｅ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ａｌ³⁺、Ｚｎ²⁺であ
り、さらに好ましくはＡｌ³⁺、Ｚｎ²⁺であり、特に好ま
しくはＡｌ³⁺である。

【００２２】本発明の金属錯体の配位子の種類は１種類
でも良いし、複数の種類があっても良い。金属錯体中の
配位子の数は好ましくは１〜３種類であり、特に好まし
くは１，２種類であり、さらに好ましくは１種類（一般
式（１）由来の配位子１種のみ）である。一般式（１）
由来の配位子以外の配位子としては、例えば、後述のＬ
²が挙げられる。

【００２３】本発明の金属錯体は蛍光の極大波長（λｍ
ａｘ）が３５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下であることが好
ましく、特に好ましくは３９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下
である。さらに好ましくは４００ｎｍ以上４４０ｎｍ以
下である。

【００２４】一般式（１）で表される化合物と金属化合
物から合成される金属錯体は、好ましくは一般式（２）
で表される化合物であり、特に好ましくは一般式（３）
で表される化合物である。

【００２５】一般式（２）で表される化合物を詳細に説
明する。Ｒ²はアルキル基を表す。アルキル基の例、好
ましい範囲は前記Ｒ¹で説明したアルキル基と同様であ
る。

【００２６】Ｍ²は、２価または３価の金属イオンを表
す。Ｍ²の例、好ましい範囲は、前記金属錯体（一般式
（１）で表される化合物と金属化合物から合成される金
属錯体）で説明した金属イオンと同様である。Ｚ²は、
前記Ｚ¹と同義である。

【００２７】Ｌ²は単座または多座の配位子を表す。配
位子としては、例えば、ハロゲンイオン（例えばＣ
ｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-等が挙げられる）、パークロレートイ
オン、アルコキシイオン（好ましくは炭素数１〜２０、
より好ましくは１〜１０、さらに好ましくは１〜５であ
り、例えばメトキシイオン、エトキシイオン、イソプロ
ポキシイオン、アセチルアセトンイオン等が挙げられ
る）、アリールオキシイオン（好ましくは炭素数６〜２
０、より好ましくは６〜１２、さらに好ましくは６〜８
であり、例えばフェノキシイオン、キノリノールイオ
ン、２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズアゾールイ
オンなどが挙げられる）、含窒素ヘテロ環（好ましくは
炭素数１〜２０、より好ましくは２〜１０、さらに好ま
しくは３〜８であり、フェナンスレン、ビピリジルなど
が挙げられる）、アシルオキシイオン（好ましくは炭素
数１〜２０、より好ましくは２〜１０、さらに好ましく
は３〜８であり、アセチルオキシイオンなどが挙げられ
る）、エーテル化合物（好ましくは炭素数２〜２０、特
に好ましくは３〜１０、さらに好ましくは３〜８であ
り、テトラヒドロフランなどが挙げられる）、ヒドロキ
シイオンなどが挙げられる。アルコキシイオン、アリー
ルオキシイオンが好ましく、特に好ましくは、アリール
オキシイオンである。

【００２８】ｎ²は１〜４の整数を表す。ｍ²は０〜４の
整数を表す。ｎ²、ｍ² の好ましい範囲は金属イオンに
より異なるが、ｎ²は１〜３が好ましく、特に好ましく
は２、３である。ｍ²は好ましくは０、１、特に好まし
くは０である。ｎ²、ｍ² の数の組み合わせは、一般式
（２）で表される金属錯体が中性錯体となる数の組み合
わせが好ましい。

【００２９】一般式（３）で表される化合物を詳細に説
明する。Ｒ³、Ｍ³、Ｌ³、ｎ³、ｍ³はそれぞれ前記Ｒ²、
Ｍ²、Ｌ²、ｎ²、ｍ² と同義であり、また好ましい範囲
も同様である。Ｒ³¹、Ｒ³²、Ｒ³³、Ｒ³⁴は水素原子また
は置換基を表す。Ｒ³¹、Ｒ³²、Ｒ³³、Ｒ³⁴がそれぞれ接
続され、環を形成しても良い。置換基としては、例え
ば、前記Ｒ¹上の置換基で説明した基が挙げられる。Ｒ
³¹、Ｒ³²、Ｒ³³、Ｒ³⁴は好ましくは水素原子、アルコキ
シ基、アルキル基、アリール基、シアノ基、アミノ基、
ハロゲン原子であり、より好ましくは水素原子、アルキ
ル基であり、さらに好ましくは水素原子である。

【００３０】本発明の化合物の例を下記に示すが、本発
明はこれに限定されない。

【００３１】

【化７】

【００３２】

【化８】

【００３３】

【化９】

【００３４】

【化１０】

【００３５】本発明の金属錯体化合物は、公知の種々の
合成手法で製造可能である。例えば、一般式（１）で表
される化合物と金属化合物（例えば酢酸亜鉛、塩化亜
鉛、トリイソプロポキシアルミニウム、塩化アルミニウ
ムなど）をエタノール、水、アセトニトリル、テトラヒ
ドロフラン、トルエンなど種々の溶媒存在下、または非
存在下で反応させ、合成することができる。ナトリウム
メトキサイド、ピペリジン、トリエチルアミン、炭酸カ
リウムなど有機系、無機系の種々の塩基を用いる場合も
ある。

【００３６】一般式（１）で表される化合物も、公知の
種々の方法で製造可能である。オキサジアゾール化合物
は、例えば、イミダート化合物とヒドラジド化合物を反
応させる手法、ジアシルヒドラジドにオキシ塩化リン、
塩化チオニルなどを作用させる手法、アシルヒドラゾン
化合物に酸化鉛などの酸化剤を作用させる手法などが挙
げられる。チアジアゾール化合物はジアシルヒドラジド
化合物にローソンズ試薬を作用させる手法などで合成す
ることができる。

【００３７】次に、本発明の金属錯体を含有するＥＬ素
子に関して説明する。本発明の金属錯体を含有するＥＬ
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
く、特に、抵抗加熱蒸着が好ましい。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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、アルミニウム、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５０ｎ
ｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜１μｍ
である。陰極の作製には電子ビーム法、スパッタリング
法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法などの方法が用い
られ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時
に蒸着することもできる。さらに、複数の金属を同時に
蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあ
らかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。陽極及び陰
極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω／□以下が
好ましい。

【００４２】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金属錯体を含
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〜５μｍの
範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍ
であり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
発光層の形成方法は、特に限定されるものではないが、
抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層
法、コーティング法（スピンコート法、キャスト法、デ
ィップコート法など）、ＬＢ法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。

【００４３】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、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。

【００４４】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。その具体例としては、本発明の金属錯
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、フルオレノン誘導体、アントラキノ
ジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン
誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド
誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピ
ラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカ
ルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノ
ール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾ
オキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯
体に代表される各種金属錯体が挙げられる。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１０
ｎｍ〜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、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。

【００４５】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
ィング法を適用できる。

【００４６】

【実施例】以下に本発明の具体的実施例を述べるが、本
発明の実施の態様はこれらに限定されない。 （１−１）の合成 イミダート（ａ−１）２０ｇとサリチルヒドラジド２
７．８ｇをアセトニトリル中３００ｍｌに分散し、８時
間加熱還流した。室温に冷却した後、溶液に酢酸エチル
８００ｍｌ、水８００ｍｌを加えた。有機層を水５００
ｍｌ、飽和食塩水５００ｍｌで洗浄し、硫酸ナトリウム
で乾燥した。有機溶液を濃縮し、ワックス状の白色固体
を得た。カラムクロマトグラフィー（クロロホルム溶
媒）で精製し、（ａ−２）３２ｇを得た。オキサジアゾ
ール化合物（ａ−２）５ｇをエタノール２０ｍｌに溶解
し、これに酢酸亜鉛二水和物３．１４ｇを加えた。還流
下３時間攪拌し、室温に冷却した。析出した固体をろ別
し、クロロホルム／ＭｅＯＨで再結晶した後、（１−
１）２．２ｇを得た。蛍光スペクトルを測定した結果、
その極大波長は４２５ｎｍ（クロロホルム）であった。

【００４７】

【化１１】

【００４８】（１−２）の合成 オキサジアゾール化合物（ａ−２）５ｇをエタノール２
０ｍｌに溶解し、これにアルミニウムトリイソプロポキ
サイド１．９４ｇを加えた。還流下３時間攪拌し、室温
に冷却した。析出した固体をろ別し、（１−２）３．７
ｇを得た。ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｐｏｓｉ）を測定
したところ、５５２（Ｍ⁺）のピークが確認された。蛍
光スペクトルを測定した結果、その極大波長は４００ｎ
ｍ（クロロホルム）であった。

【００４９】

【化１２】

【００５０】（１−３）の合成 イミダート（ａ−３）１０ｇとサリチルヒドラジド９．
０ｇをアセトニトリル中２００ｍｌに分散し、３時間加
熱還流した。アセトニトリルを留去した後、キシレン３
００ｍｌを加え、３時間加熱還流した。室温に冷却した
後、溶液に酢酸エチル５００ｍｌ、水５００ｍｌを加え
た。有機層を水３００ｍｌ、飽和食塩水１００ｍｌで洗
浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。有機溶液を濃縮し、
粗化合物を得た。カラムクロマトグラフィー（酢酸エチ
ル／ヘキサン系）で精製し、（ａ−３）９ｇを得た。オ
キサジアゾール化合物（ａ−４）５ｇをエタノール２０
ｍｌに溶解し、これに酢酸亜鉛二水和物２．２ｇを加え
た。還流下３時間攪拌し、室温に冷却した。析出した固
体をろ別し、（１−３）１．７ｇを得た。蛍光スペクト
ルを測定した結果、その極大波長は４３０ｎｍ（ＥｔＯ
Ｈ）であった。

【００５１】

【化１３】

【００５２】ＥＬ素子の作製、評価 比較例１ 洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置内に設置し、ＴＰＤ
（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジトリル−ベンジ
ジン）を４０ｎｍ、（ｃ−１）を５０ｎｍ、Ａｌｑ（ト
リス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム）を１
０ｎｍ蒸着した。有機薄膜上にパターニングしたマスク
（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、
蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１を５０ｎｍ共
蒸着した後、銀５０ｎｍを蒸着した。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、発光波長を浜松フォトニクス社製スペ
クトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。８
Ｖの電圧を印加したところ、ＥＬｍａｘ：４６０（ｎ
ｍ）（ｘ、ｙ）＝（０．２０、０．２３）の青色発光を
得、その最高輝度は６１０ｃｄ／ｍ²（１１Ｖ）であっ
た。

【００５３】

【化１４】

【００５４】比較例２ 洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置内に設置し、ＴＰＤ
（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジトリル−ベンジ
ジン）を４０ｎｍ、（ｃ−２）を６０ｎｍ蒸着した。有
機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ
×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネ
シウム：銀＝１０：１を５０ｎｍ共蒸着した後、銀５０
ｎｍを蒸着した。８Ｖの電圧を印加したところ、ＥＬｍ
ａｘ：４７４（ｎｍ）（ｘ、ｙ）＝（０．２１、０．２
２）の青色発光を得、その最高輝度は５０５ｃｄ／ｍ²
（１４Ｖ）であった。 比較例３ 洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置内に設置し、ＴＰＤ
（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジトリル−ベンジ
ジン）を４０ｎｍ、（ｃ−３）を６０ｎｍ蒸着した。有
機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ
×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネ
シウム：銀＝１０：１を５０ｎｍ共蒸着した後、銀５０
ｎｍを蒸着した。評価した結果、６ＶでＥＬｍａｘ：４
７５（ｎｍ）（ｘ、ｙ）＝（０．２０、０．２４）の青
色発光を得、その最高輝度は６９５ｃｄ／ｍ²（９Ｖ）
であった。

【００５５】実施例１ 比較例１の（ｃ−１）の代わりに、本発明の化合物（１
−１）を用い、比較例１と同様に素子作製、評価した。
７Ｖの電圧を印加したところ、ＥＬｍａｘ：４２５（ｎ
ｍ）（ｘ、ｙ）＝（０．１７、０．１３）の青色発光を
得、その最高輝度は７２０ｃｄ／ｍ²（１４Ｖ）であっ
た。 実施例２ 比較例１の（ｃ−２）の代わりに、本発明の化合物（１
−２）を用い、比較例１と同様に素子作製、評価した。
７Ｖの電圧を印加したところ、ＥＬｍａｘ：４１０（ｎ
ｍ）（ｘ、ｙ）＝（０．１７、０．１１）の青色発光を
得、その最高輝度は６９０ｃｄ／ｍ²（１５Ｖ）であっ
た。 実施例３ 比較例１の（ｃ−３）の代わりに、本発明の化合物（１
−３）を用い、比較例１と同様に素子作製、評価した。
７Ｖの電圧を印加したところ、ＥＬｍａｘ：４２２（ｎ
ｍ）（ｘ、ｙ）＝（０．１７、０．１３）の青色発光を
得、その最高輝度は７１６ｃｄ／ｍ²（１５Ｖ）であっ
た。 実施例４ ポリビニルカルバゾール４０ｍｇ、ＰＢＤ（２−（ｐ−
ｔ−ブチルフェニル）−５−ビフェニル−１，３，４−
オキサジアゾール）１２ｍｇ、化合物（１−１）０．５
ｍｇをジクロロエタン２ｍｌに溶解し、洗浄したＩＴＯ
基板上にスピンコートした。生成した有機薄膜の膜厚
は、約１２０ｎｍであった。有機薄膜上にパターニング
したマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）
を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１を
５０ｎｍ共蒸着した後、銀５０ｎｍを蒸着した。１２Ｖ
の電圧を印加したところ、ＥＬｍａｘ：４２０（ｎｍ）
（ｘ、ｙ）＝（０．１６、０．１１）の青色発光を得、
その最高輝度は２０４ｃｄ／ｍ²（１９Ｖ）であった。

【００５６】実施例５ 洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置内に設置し、ＴＰＤ
（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジトリル−ベンジ
ジン）を４０ｎｍ蒸着し、その後、（１−１）と（ｃ−
４）を２０：１の比率で５０ｎｍ共蒸着した。この上に
Ａｌｑ（トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニ
ウム）を１０ｎｍ蒸着した。有機薄膜上にパターニング
したマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）
を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１を
５０ｎｍ共蒸着した後、銀５０ｎｍを蒸着した。８Ｖの
電圧を印加したところ、ＥＬｍａｘ：４５０（ｎｍ）
（ｘ、ｙ）＝（０．１５、０．１２）の青色発光を得、
その最高輝度は２１２４ｃｄ／ｍ²（１３Ｖ）であっ
た。前記の（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）は応用物理学会有機
分子・バイオエレクトロニクス分科会第６回講習会予稿
集５３頁（１９９７）に記載の化合物である。

【００５７】同様に、本発明の金属錯体含有ＥＬ素子を
評価したところ、本発明の化合物が電子輸送材料として
機能すること、青色部に発光を有することが確認され
た。

【００５８】本発明の金属錯体化合物は、発光材料、電
子輸送材料に利用可能であり、本発明の金属錯体を用い
ると、従来の化合物を用いたＥＬ素子に比べて、色純度
の高い青色発光が可能なＥＬ素子を作製できることがわ
かった。

【００５９】

【発明の効果】本発明の金属錯体は色純度の高い青色蛍
光を有する。このＥＬ素子材料は電子輸送能、発光能を
有し、この材料を含有するＥＬ素子は色純度の高い青色
発光が可能である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（１）で表される化合物から合成
   される金属錯体。 【化１】 Ｒ¹は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニ
   ル基、ヘテロ環基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子を表
   す。Ｍ¹は、水素原子またはカチオンを表す。Ｚ¹は、５
   員環または６員環を形成するに必要な原子群を表す。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の一般式（１）で表され
   る化合物から合成される金属錯体からなるエレクトロル
   ミネッセンス素子材料。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の金属錯体の金属イオン
   が２価または３価であることを特徴とする請求項２記載
   のエレクトロルミネッセンス素子材料。
4. 【請求項４】 下記一般式（２）で表される金属錯体か
   らなるエレクトロルミネッセンス素子材料。 【化２】 Ｒ²はアルキル基を表す。Ｍ²は、２価または３価の金属
   イオンを表す。Ｚ²は、５員環または６員環を形成する
   に必要な原子群を表す。Ｌ²は配位子を表す。ｎ²は１〜
   ４の整数を表す。ｍ²は０〜４の整数を表す。
5. 【請求項５】 下記一般式（３）で表される金属錯体か
   らなるエレクトロルミネッセンス素子材料。 【化３】 Ｒ³はアルキル基を表す。Ｍ³は、２価または３価の金属
   イオンを表す。Ｌ³は配位子を表す。ｎ³は１〜４の整数
   を表す。ｍ³は０〜４の整数を表す。Ｒ³¹、Ｒ ³²、
   Ｒ³³、Ｒ³⁴は水素原子または置換基を表す。
6. 【請求項６】 金属錯体の蛍光極大波長（λｍａｘ）が
   ４７０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２、３、
   ４、５に記載のエレクトロルミネッセンス素子材料。
7. 【請求項７】 請求項２、３、４、５、６に記載のエレ
   クトロルミネッセンス素子材料を少なくとも一つ有する
   エレクトロルミネッセンス素子。
8. 【請求項８】 有機層の少なくとも一層が塗布により形
   成された請求項７に記載のエレクトロルミネッセンス素
   子。