JP2000030864A - 有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一な面発光を行い、発光強度が大きく、繰
り返し使用時での安定性に優れた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）で表されるジルコニウム化合物を含有することを
特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子： 【化１】 （式中、Ｌは窒素原子と酸素原子とで配位する配位子、
または窒素原子とイオウ原子とで配位する配位子を表
し、２つのＬが環を形成していてもよい；Ｘは環状であ
ってもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヒ
ドロキシル基、酸素原子（但し、Ｘが２つで酸素原子１
つを表す）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、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】しかしながら、上記無機エレクトロルミネ
センス素子の駆動電圧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させるという、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（正孔及び電子）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性発光層の２層を備えた素子
が、ＴａｎｇとＶａｎＳｌｙｋｅによって提案された。
（Ｃ．Ｗ.Ｔａｎｇ ａｎｄ Ｓ.Ａ.Ｖ ａｎＳｌｙｋｅ；
Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.Ｌｅｔｔ.,５１（１９８７）９１
３）。その素子の構成は、ガラス基板上に形成した陰
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
める役割をも果たしている。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良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
ａｎｄＳ．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が挟まれた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．Ａｄａ
ｃｈｉ，Ｓ．Ｔｏｋｉｔｏ，Ｔ．Ｔｓｕｔｓｕｉ ａｎ
ｄ Ｓ．Ｓａｉｔｏ；Ｊｐｎ.Ｊ.Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.,２
７（１９８８）Ｌ２６９）。これは、硝子基板上に形成
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なわれてきたが、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、低電流密度で発光させることが必要とな
ってくる。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、高輝度で高効率な発光を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おいて少なくと
も一層が下記化学式（Ｉ）で表されるジルコニウム化合
物を含有することを特徴とする。

【化４】

【００１２】（式中、Ｌは窒素原子と酸素原子とで配位
する配位子、または窒素原子とイオウ原子とで配位する
配位子を表し、２つのＬが環を形成していてもよい；Ｘ
は環状であってもよいアルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基、ヒドロキシル基、酸素原子（但し、Ｘが２つで
酸素原子１つを表す）を表す）。

【００１３】上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物は良
好な青色〜赤色発光体となる。これは、特定の化合物の
固体での蛍光の量子収率が高いためであると考えられ
る。

【００１４】また、一般式（Ｉ）で表わされる化合物は
電子輸送性が良好なため電子輸送材料として電荷輸送層
に含有することができる。

【００１５】一般式（Ｉ）における窒素原子と酸素原子
で配位する配位子Ｌとしては、ヒドロキシキノリン、ヒ
ドロキシフェニルベンゾオキサゾール、ヒドロキシフェ
ニルベンゾチアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾイミ
ダゾール、ヒドロキシベンゾキノリンまたはヒドロキシ
キノキサリン等が挙げられる。これらの中で好ましいも
のは、ヒドロキシキノリン、ヒドロキシフェニルベンゾ
オキサゾール、ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール、
ヒドロキシベンゾキノリンまたはヒドロキシキノキサリ
ンである。

【００１６】それらの配位子は置換基、例えばメチル、
エチルあるいはプロピル等の低級アルキル基、メトキシ
あるいはエトキシ等の低級アルコキシ基、フッ素、塩
素、臭素等のハロゲン原子、フェニル等のアリール基、
ニトロキ基、またはシアノ基等を有していていてもよ
い。

【００１７】ヒドロキシキノリン配位子の具体例として
は

【化５】 （式中、Ｒ₁およびＲ₂は、それぞれ独立して水素原子、
メチル、エチルあるいはプロピル等の低級アルキル基、
メトキシあるいはエトキシ等の低級アルコキシ基、フッ
素、塩素、臭素等のハロゲン原子、フェニル等のアリー
ル基、ニトロ基、またはシアノ基を表し、好ましくは水
素原子、メチル基、メトキシ基、フッ素原子、塩素原
子、臭素原子、フェニル基、ニトロ基、またはシアノ基
を表す）が挙げられる。

【００１８】ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配
位子の具体例としては

【化６】 （式中、Ｒ₃およびＲ₄は、それぞれ独立して、水素原
子、メチル、エチルあるいはプロピル等の低級アルキル
基、メトキシあるいはエトキシ等の低級アルコキシ基、
フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、フェニル等のア
リール基、ニトロ基、またはシアノ基を表し、好ましく
は水素原子、メチル基、メトキシ基またはニトロ基を表
す）が挙げられる。

【００１９】ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール配位
子の具体例としては

【化７】 （式中、Ｒ₅は水素原子、メチル、エチルあるいはプロ
ピル等の低級アルキル基、メトキシあるいはエトキシ等
の低級アルコキシ基、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン
原子、フェニル等のアリール基、ニトロ基、またはシア
ノ基を表し、好ましくは水素原子、メチル基、メトキシ
基、ニトロ基、またはシアノ基を表す）が挙げられる。

【００２０】ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール配
位子の具体例としては

【化８】 （式中、Ｒ₆は水素原子、メチル、エチルあるいはプロ
ピル等の低級アルキル基、メトキシあるいはエトキシ等
の低級アルコキシ基、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン
原子、フェニル等のアリール基、ニトロ基、またはシア
ノ基を表し、好ましくは水素原子、メチル基、メトキシ
基、塩素原子、またはニトロ基等を表す；Ｒ₇は水素原
子、メチルあるいはエチル等の低級アルキル基、ベンジ
ル等のアラルキル基、フェニル等のアリール基を表す）
が挙げられる。

【００２１】ヒドロキシキノキサリン配位子の具体例と
しては

【化９】 （式中、Ｒ₈は水素原子、メチル、エチルあるいはプロ
ピル等の低級アルキル基、メトキシあるいはエトキシ等
の低級アルコキシ基、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン
原子、フェニル等のアリール基、ニトロ基、またはシア
ノ基を表し、好ましくは水素原子、メチル基を表す）が
挙げられる。

【００２２】ヒドロキシアクリジン配位子の具体例とし
ては

【化１０】 が挙げられる。

【００２３】ヒドロキシベンゾキノリン配位子の具体例
としては

【化１１】 が挙げられる。

【００２４】窒素原子とイオウ原子とで配位する配位子
の具体例としてはメルカプトキノリン配位子

【化１２】 （式中、Ｒ₉およびＲ₁₀は、それぞれ独立して水素原
子、メチル、エチルあるいはプロピル等の低級アルキル
基、メトキシあるいはエトキシ等の低級アルコキシ基、
フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、フェニル等のア
リール基、ニトロ基、またはシアノ基を表し、好ましく
は水素原子、メチル基、メトキシ基、フッ素原子、塩素
原子、臭素原子、フェニル基、ニトロ基、またはシアノ
基を表す）、メルカプトフェニルベンゾオキサゾール配
位子

【化１３】 （式中、Ｒ₁₁およびＲ₁₂は、それぞれ独立して水素原
子、メチル、エチルあるいはプロピル等の低級アルキル
基、メトキシあるいはエトキシ等の低級アルコキシ基、
フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、フェニル等のア
リール基、ニトロ基、またはシアノ基を表し、好ましく
は水素原子、メチル基、メトキシ基、フッ素原子、塩素
原子、臭素原子、フェニル基、ニトロ基、またはシアノ
基を表す）、アゾメチン系配位子

【化１４】 （式中、Ｒはアルキレン基、アリーレン基又は複素環基
を表す）が挙げられる。

【００２５】上記一般式（Ｉ）中、Ｘはメチル、エチル
あるいはシクロペンチル等のアルキル基、メトキシ、あ
るいはエトキシ等の低級アルコキシ基、フェニル等のア
リール基、ヒドロキシル基、酸素原子（但し、Ｘが２つ
で酸素原子１つを表す）、好ましくはメチルあるいはシ
クロペンチル等のアルキル基、フェニル等のアリール
基、ヒドロキシル基、酸素原子を表す。より好ましくは
酸素原子、シクロペンチル基である。最も好ましくは酸
素原子である。

【００２６】上記一般式（Ｉ）で表せるジルコニウム化
合物は、例えば塩化酸化ジルコニウム化合物と、上記に
例示した各配位子となる、ヒドロキシキノリン化合物、
ヒドロキシフェニルベンゾオキサゾール化合物、ヒドロ
キシフェニルベンゾチアゾール化合物、ヒドロキシフェ
ニルベンゾイミダゾール化合物、ヒドロキシベンゾキノ
リン化合物、ヒドロキシキノキサリン化合物、メルカプ
トキノリン化合物、メルカプトフェニルベンゾオキサゾ
ール化合物、アゾメチン化合物とを適当な溶媒中で混合
反応させて錯体化することにより得ることができる。そ
の時、溶液中にはピペリジン等の脱塩化水素剤を存在さ
せることが好ましい。

【００２７】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、より具体的には以下のものが挙
げられる。なお、下記具体的化合物は、本発明で使用す
る一般式（Ｉ）で表される化合物をそれらのものに限定
する意図で例示するものではない。

【００２８】

【化１５】

【００２９】

【化１６】

【００３０】

【化１７】

【００３１】

【化１８】

【００３２】

【化１９】

【００３３】

【化２０】

【００３４】

【化２１】

【００３５】

【化２２】

【００３６】

【化２３】

【００３７】

【化２４】

【００３８】

【化２５】

【００３９】

【化２６】

【００４０】

【化２７】

【００４１】

【化２８】

【００４２】

【化２９】

【００４３】

【化３０】

【００４４】

【化３１】

【００４５】

【化３２】

【００４６】本発明の有機エレクトロルミネセンス素子
は電極間に少なくとも有機発光層を有し、所望により正
孔注入輸送層や電子注入輸送層が形成される。

【００４７】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、該有機発光層に上記一般式（Ｉ）で表わされ
る化合物を含有する。

【００４８】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、該有機発光層または電子注入輸送層に
上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物を含有する。

【００４９】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、該有機
発光層または電子注入輸送層に上記一般式（Ｉ）で表わ
される化合物を含有する。

【００５０】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）で表わさ
れる化合物を使用する。

【００５１】上記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。

【００５２】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もつものがよく、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導電性金属化合物が用いられる。

【００５３】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持つものがよく、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
およびそれらの合金が用いられる。

【００５４】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、
陰極に透明電極を使用すると、透明性が損なわれやすい
ので、陽極を透明電極にすることが好ましい。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】上記電極を用いて図２の構成の有機エレク
トロルミネセンス素子の作製を例示的に説明する。図２
においては上記した陽極（１）上に正孔注入輸送層
（２）が形成された構成をしている。。正孔注入輸送層
（２）は、化合物を蒸着して形成してもよいし、該化合
物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。

【００５８】正孔注入層を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
効率はよ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る。

【００５９】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’−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’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，
１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン、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。

【００６０】次に、正孔輸送層（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
わされる化合物を含有する。

【００６１】有機発光層は一般式（Ｉ）で表される化合
物の単層構成でもよいし、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他の発光物質ド
ープしてもよい。

【００６２】有機発光層（３）は、例示のような一般式
（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。

【００６３】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
発光効率が悪く電界発光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よ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る。

【００６４】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−オキサジアゾリル］｝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−チオジアゾール、２−（１−
ナフチル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−
１，３，４−チオジアゾール、１，４−ビス｛２−［５
−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−チ
オジアゾリル］｝ベンゼン、１，３−ビス｛２−［５−
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−チオ
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−チオ
ジアゾリル］｝ビフェニル、３−（４−ビフェニルイ
ル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）−１，２，４−トリアゾール、３−（１−ナフチ
ル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）−１，２，４−トリアゾール、１，４−ビス｛３
−［４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）−１，２，４−トリアゾリル］｝ベンゼン、１，３
−ビス｛３−［４−フェニル−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−［４−フェニル−５−
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキ
サジアゾリル］｝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。

【００６５】また、電子注入輸送層として本発明のジル
コニウム化合物（Ｉ）を単独で用いてもよいし、他のも
のと混合して使用してもよい。

【００６６】次に、電子注入輸送層の上に、前記した陰
極を形成する。

【００６７】以上、陽極（１）上に正孔注入輸送層
（２）、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
に発光層（３）、電子輸送層（５）および陰極を順次積
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）、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）、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。さらに、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。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。

【００６８】陰極と陽極の１組の透明電極は、各電極に
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、有機エレクトロルミネセンス素子は両
電極に適当な電圧（Ｖｓ）を印加することにより発光す
る。

【００６９】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、あるいはディスプレイ装置等に適
用可能である。

【００７０】以下に実施例を記載し本発明をさらに詳細
に説明する。

【００７１】合成例１（化合物（１）の合成） 塩化酸化ジルコニウム８水和物８．０６ｇをエタノール
７５０ｍＬと蒸留水５０ｍＬの混合溶媒に溶解させた
後、８−キノリノール１０．９ｇとピペリジン６．４ｇ
のエタノール溶液を撹拌しながら滴下した。滴下終了後
すぐに黄色の粗結晶が析出し始めるがそのまま２時間撹
拌を続け、その後冷暗所に一晩放置した。粗結晶を濾別
後、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）とエタノールの混
合溶媒で再結晶精製し、６．１ｇ（収率６１．７％）の
黄色針状結晶を得た。この化合物をＣＨＮ分析器にか
け、分子式を決定した。

【００７２】分子式：ＺｒＯ（Ｃ₉Ｈ₆ＮＯ）₂ 計算値［％］ Ｃ：５４．６１％ Ｈ；３．０３％
Ｎ：７．０８％； Ｏ：１２．１４％ Ｚｒ：２３．１
％ 分析値［％］ Ｃ：５４．７５％ Ｈ：３．０２％
Ｎ：７．０７％； Ｏ：１２．１６％ Ｚｒ：２３．０
％ 融点は２６０℃以上であった。

【００７３】合成例２（［化合物（２０）の合成） 塩化酸化ジルコニウム８水和物０．６４ｇをエタノール
５０ｍＬと蒸留水４ｍＬの混合溶媒に溶解させた後、２
−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾール０．９
１ｇとピペリジン０．３７ｇのエタノール、ＤＭＦ溶液
を撹拌しながら滴下した。滴下終了後徐々に温度を上
げ、７０℃で２時間撹拌を続け、その後室温まで冷却
し、冷暗所に一晩放置した。粗結晶を濾別後、ＤＭＦ
（ジメチルホルムアミド）とエタノールの混合溶媒で再
結晶精製し、０．６ｇ（収率５３．６％）の灰白色針状
結晶を得た。この化合物をＣＨＮ分析器にかけ、分子式
を決定した。

【００７４】分子式：ＺｒＯ（Ｃ₁₃Ｈ₈ＮＯＳ）₂ 計算値［％］ Ｃ：５５．７４％ Ｈ：２．８６％
Ｎ：５．００％； Ｏ：８．５７％ Ｓ：１１．４３％
Ｚｒ：１６．４％ 分析値［％］ Ｃ：５５．８５％ Ｈ：２．８３％
Ｎ：４．９７％； Ｏ：８．６０％ Ｓ：１１．３５％
Ｚｒ：１６．４％ 融点は２６０℃以上であった。

【００７５】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により厚さ６
０ｎｍの薄膜を形成した。その上に有機発光層として、
化合物（１）を蒸着により６０ｎｍの厚さになるように
薄膜を形成した。次に、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
うに薄層を形成した。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。

【００７６】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（２）、（３）、（４）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。

【００７７】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
アミンを蒸着により、厚さ５５ｎｍの薄膜を形成した。
その上に有機発光層として、化合物（６）を蒸着により
６０ｎｍの厚さになるように薄膜を形成した。次に、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層を形成した。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。

【００７８】実施例６ 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’−
ジアミンを蒸着により、厚さ５５ｎｍの薄膜を形成し
た。その上に有機発光層として、化合物（１０）にルブ
レンを５重量％ドープさせたものを共蒸着により２０ｎ
ｍの厚さになるように薄膜を形成した。

【００７９】次に、電子注入輸送層として化合物（１）
を蒸着により４０ｎｍの厚さになるように薄膜を形成し
た。次に、陰極として１０：１の原子比のＭｇおよびＡ
ｇ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。

【００８０】実施例７ 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により厚さ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（４−
メチルフェニル）−１，１’−ビス（３−メチルフェニ
ル）−４，４’−ジアミンを蒸着により、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
（１１）にルブレンを５重量％ドープさせたものを共蒸
着により３０ｎｍの厚さになるように薄膜を形成した。
次に、電子注入輸送層として化合物（１１）を蒸着によ
り３０ｎｍの厚さになるように薄膜を形成した。次に、
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。

【００８１】実施例８〜１０ 実施例７において、化合物（１１）を使用する代わり
に、化合物（２０）、（３１）、（３３）に代えること
以外は実施例７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。

【００８２】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により厚さ６
０ｎｍの薄膜を形成した。その上に有機発光層として、
下記構造の化合物（Ａ）を蒸着により６０ｎｍの厚さに
なるように薄膜を形成した。

【化３３】 次に、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。

【００８３】評価 実施例１〜１０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、そのガラス電極を陽極として、
直流電圧を除々に電圧を印加した時に発光を開始する電
圧（発光開始電圧）および、最高発光輝度とその時の電
圧を測定した。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時間あった。結果を表１
にまとめて示す。

【００８４】

【表１】

【００８５】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位で発光を開始し、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、寿命の長い安定な
発光を観測することができた。

【００８６】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、増感剤、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。

【００８７】

【発明の効果】本発明により、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
上記化学式（Ｉ）で表されるジルコニウム化合物を含有
することにより、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】 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の
一構成例の概略断面図。

【図２】 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の
一構成例の概略断面図。

【図３】 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の
一構成例の概略断面図。

【図４】 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の
一構成例の概略断面図。

【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 AB04 AB06 CA01 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01

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）で表されるジルコニウム化合物を含有することを
   特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子： 【化１】 （式中、Ｌは窒素原子と酸素原子とで配位する配位子、
   または窒素原子とイオウ原子とで配位する配位子を表
   し、２つのＬが環を形成していてもよい；Ｘは環状であ
   ってもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヒ
   ドロキシル基、酸素原子（但し、Ｘが２つで酸素原子１
   つを表す）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、発光層が下記化学式（Ｉ）で表
   されるジルコニウム化合物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２】 （式中、Ｌは窒素原子と酸素原子とで配位する配位子、
   または窒素原子とイオウ原子とで配位する配位子を表
   し、２つのＬが環を形成していてもよい；Ｘは環状であ
   ってもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヒ
   ドロキシル基、酸素原子（但し、Ｘが２つで酸素原子１
   つを表す）を表す）。
3. 【請求項３】 一対の電極間に発光層と電荷輸送層を含
   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、少なくとも電荷輸送層が下記化
   学式（Ｉ）で表されるジルコニウム化合物を含有するこ
   とを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子： 【化３】 （式中、Ｌは窒素原子と酸素原子とで配位する配位子、
   または窒素原子とイオウ原子とで配位する配位子を表
   し、２つのＬが環を形成していてもよい；Ｘは環状であ
   ってもよいアルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヒ
   ドロキシル基、酸素原子（但し、Ｘが２つで酸素原子１
   つを表す）を表す）。