JP2000299187A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

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JP2000299187A
JP2000299187A JP11105519A JP10551999A JP2000299187A JP 2000299187 A JP2000299187 A JP 2000299187A JP 11105519 A JP11105519 A JP 11105519A JP 10551999 A JP10551999 A JP 10551999A JP 2000299187 A JP2000299187 A JP 2000299187A
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JP
Japan
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group
organic electroluminescent
electroluminescent device
layer
metal chelate
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JP11105519A
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Japanese (ja)
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Noritaka Kawase
徳隆 川瀬
Yoshimasa Fujita
悦昌 藤田
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Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an element drivable at low voltage, obtaining optional luminescent color and excellent in luminous efficiency, luminance and life stability by containing metal chelate with a cycloheptatoluene devivative as a ligand, as luminescent materail in at least one organic layer laminated between a positive electrode and a negative electrode on a base. SOLUTION: This organic electroluminescent element contains metal chelate with a cycloheptatoluene derivative expressed by formula I, concretely a compound expressed by formula II, as a ligand. As the central metal of metal chelate, metal of valence 2 or 3 such as aluminum, gallium and beryllium is preferable. In the formula I, R1, R2 and R3 are each a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group or a heterocyclic group; X is a residual group condensed with a cycloheptatoluene ring to form an aromatic ring or a hetero-ring. R1 and R2, R2 and X, and R3 and X are bonded to form a ring.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機電界発光素子
に関する。さらに詳しくは、本発明は、有機化合物から
なる発光層に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイ
ス、すなわち平面光源や表示に使用可能な有機電界発光
素子に関する。
[0001] The present invention relates to an organic electroluminescent device. More specifically, the present invention relates to a thin-film type device that emits light by applying an electric field to a light-emitting layer made of an organic compound, that is, an organic electroluminescent element that can be used for a flat light source or display.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電界発光素子としては、II−IV族
化合物半導体であるZnS、CaSまたはSrSなど
に、発光中心であるMnや希土類元素をドープした無機
化合物を用いた無機電界発光素子が一般的であった。し
かし、無機電界発光素子は、交流駆動を必要とする、駆
動電圧が高い、フルカラー化が困難であるという問題点
を有していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electroluminescent element, an inorganic electroluminescent element using an inorganic compound obtained by doping a luminescent center Mn or a rare earth element with ZnS, CaS or SrS as a II-IV compound semiconductor is known. Was common. However, the inorganic electroluminescent element has a problem that it requires AC driving, has a high driving voltage, and is difficult to achieve full color.

【0003】一方、有機化合物を用いた有機電界発光素
子は、無機電界発光素子に比べて駆動電圧が高い、発光
輝度や発光効率が低い、特性劣化が著しいという問題点
を有し、実用化には至っていなかった。しかし、近年、
駆動電圧を低電圧化し得る電界発光素子用の有機化合物
の研究がなされている(例えば、C. W. Tang and S. A.
VanSlyke, Appl. Phys. Lett., 51, 913 (1987)参
照)。
On the other hand, an organic electroluminescent device using an organic compound has problems that the driving voltage is higher, the luminous brightness and the luminous efficiency are lower, and the characteristics are significantly deteriorated as compared with the inorganic electroluminescent device. Was not reached. However, in recent years,
Research has been conducted on organic compounds for electroluminescent devices that can lower the driving voltage (for example, CW Tang and SA).
VanSlyke, Appl. Phys. Lett., 51, 913 (1987)).

【0004】一般に電界発光素子は、発光層を挟んだ一
対の対向電極(陽極および陰極)から構成される。そし
て、発光は、対向電極間に電界を印加することにより、
陰極側から注入される電子と陽極側から注入される正孔
とが、発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導
帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出す
ることにより発現する。
[0004] Generally, an electroluminescent element is composed of a pair of opposing electrodes (anode and cathode) sandwiching a light emitting layer. Then, light is emitted by applying an electric field between the opposed electrodes,
Electrons injected from the cathode side and holes injected from the anode side are recombined in the light emitting layer, and are generated by emitting energy as light when the energy level returns from the conduction band to the valence band. .

【0005】したがって、有機電界発光素子の場合、そ
の発光層に用いる有機化合物の分子構造を変化させるこ
とにより、任意の発光色を容易に得ることができること
から、フルカラー表示素子としての用途が有望視されて
いる。また、有機電界発光素子は、自己発光型の表示が
鮮明であり、その実用化の研究も積極的になされている
(例えば、特許公報第2554771号参照)。
[0005] Therefore, in the case of an organic electroluminescent device, an arbitrary luminescent color can be easily obtained by changing the molecular structure of an organic compound used in the light emitting layer, and therefore, the application as a full color display device is promising. Have been. In addition, the organic electroluminescent device has a clear self-luminous type display, and research on its practical use has been actively made (for example, see Japanese Patent Publication No. 2555771).

【0006】しかしながら、現在までの有機電界発光素
子は、構成の改善により発光強度は改良されてきている
が、未だに十分な発光輝度を有していない。また、低分
子の有機化合物を用いる場合、駆動時のジュール熱のた
めに有機化合物が結晶化して層が剥離するなど、繰り返
し使用時の安定性に劣るという大きな問題を有してい
る。したがって、より大きな発光輝度を有し、繰り返し
使用時の安定性に優れた発光物質、電荷輸送物質および
有機電界発光素子の開発が望まれている。
[0006] However, organic light-emitting devices to date have been improved in light emission intensity due to the improved structure, but do not yet have sufficient light emission luminance. In addition, when a low-molecular organic compound is used, there is a major problem that stability during repeated use is poor, such as the organic compound being crystallized due to Joule heat during driving and the layer being separated. Therefore, development of a light emitting substance, a charge transporting substance, and an organic electroluminescent element having higher emission luminance and excellent stability upon repeated use is desired.

【0007】本発明に近接した発明、特開平9−157
642号公報には、トロポロン誘導体のキレート化合物
を含有する発光素子が開示されているが、本発明の金属
キレートについては何ら記載されていない。また、該公
報に記載の発光素子は、発光強度が比較的小さい。
An invention close to the present invention is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-157.
Japanese Patent No. 642 discloses a light emitting device containing a chelate compound of a tropolone derivative, but does not disclose the metal chelate of the present invention at all. Further, the light-emitting element described in this publication has a relatively low light-emitting intensity.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低電圧駆動
ができ、任意の発光色を得ることができる、発光効率、
発光輝度および寿命安定性に優れた有機電界発光素子を
提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, light-emitting efficiency,
An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device having excellent light emission luminance and lifetime stability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述のよ
うな優れた特徴を有する有機電界発光素子を開発すべく
鋭意研究を重ねた結果、発光物質として、特定のシクロ
ヘプタトリエン誘導体を配位子とする金属キレートを用
いた有機電界発光素子が、発光強度が強く、繰り返し使
用時においても安定性に優れていることを見出し、本発
明を完成するに到った。
The present inventors have conducted intensive studies to develop an organic electroluminescent device having the above-mentioned excellent characteristics. As a result, a specific cycloheptatriene derivative was used as a luminescent material. The present inventors have found that an organic electroluminescent device using a metal chelate as a ligand has high emission intensity and excellent stability even when repeatedly used, and has completed the present invention.

【0010】かくして、本発明によれば、基板上に陽
極、少なくとも1層の有機層および陰極がこの順で積層
された有機電界発光素子であって、前記有機層が、発光
物質として、一般式(I):
Thus, according to the present invention, there is provided an organic electroluminescent device in which an anode, at least one organic layer and a cathode are stacked in this order on a substrate, wherein the organic layer is a general formula represented by the following general formula: (I):

【0011】[0011]

【化2】 Embedded image

【0012】(式中、R1 、R2 およびR3 は同一また
は異なって、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニト
ロ基、水酸基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換も
しくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアル
コキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もし
くは非置換の複素環基であり;Xはシクロヘプタトリエ
ン環と縮合し、芳香環または複素環を形成し得る置換も
しくは非置換の残基であり;R1 とR2 、R2 とXなら
びにR3 とXは互いに結合して、置換もしくは非置換の
環を形成してもよい)で表されるシクロヘプタトリエン
誘導体を配位子とする金属キレートを含有することを特
徴とする有機電界発光素子が提供される。
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a substituted or unsubstituted alkyl group X is a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group; X is a substituted or unsubstituted group which can be condensed with a cycloheptatriene ring to form an aromatic ring or a heterocyclic ring. R 1 and R 2 , R 2 and X, and R 3 and X may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring. An organic electroluminescent device comprising a metal chelate as a ligand is provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の金属キレートの配位子で
あるシクロヘプタトリエン誘導体は、一般式(I)で表
され、公知の方法により合成することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The cycloheptatriene derivative which is a ligand of the metal chelate of the present invention is represented by the general formula (I) and can be synthesized by a known method.

【0014】一般式(I)におけるR1 、R2 およびR
3 の「ハロゲン原子」としては、フッ素原子、塩素原
子、臭素原子およびヨウ素原子などが挙げられる。
R 1 , R 2 and R in the general formula (I)
The “halogen atom” in 3 includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

【0015】一般式(I)におけるR1 、R2 およびR
3 の「置換のアミノ基」としては、ジアルキルアミノ
基、アルキルアリールアミノ基およびジアリールアミノ
基などが挙げられる。置換の「アルキル」および「アリ
ール」としては、後述する「アルキル基」および「アリ
ール基」が挙げられる。より具体的には、メチルアミノ
基、ジメチルアミノ基、メチルフェニルアミノ基および
ジフェニルアミノ基などが挙げられる。
R 1 , R 2 and R in the general formula (I)
The “substituted amino group” in 3 includes a dialkylamino group, an alkylarylamino group and a diarylamino group. Examples of the substituted “alkyl” and “aryl” include the “alkyl group” and “aryl group” described below. More specifically, examples include a methylamino group, a dimethylamino group, a methylphenylamino group, a diphenylamino group, and the like.

【0016】一般式(I)におけるR1 、R2 およびR
3 の「置換もしくは非置換のアルキル基」は、直鎖状、
分枝鎖状もしくは環状のいずれの型であってもよい。例
えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピ
ル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、 ter
t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、 tert-ペ
ンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシ
ル基、シクロヘキシル基、クロロメチルおよびクロロエ
チルなどが挙げられる。
R 1 , R 2 and R in the general formula (I)
3 "substituted or unsubstituted alkyl group" is a straight-chain,
It may be either branched or cyclic. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, ter
Examples include t-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, cyclohexyl group, chloromethyl and chloroethyl.

【0017】一般式(I)におけるR1 、R2 およびR
3 の「置換もしくは非置換のアルコキシ基」としては、
例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イ
ソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-
ブトキシ基、 tert-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、
イソペンチルオキシ基、 tert-ペンチルオキシ基、ネオ
ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシル
オキシ基、クロロメトキシ基およびクロロエトキシ基な
どが挙げられる。
R 1 , R 2 and R in the general formula (I)
As the 3 `` substituted or unsubstituted alkoxy group '',
For example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-
Butoxy group, tert-butoxy group, n-pentyloxy group,
Examples include an isopentyloxy group, a tert-pentyloxy group, a neopentyloxy group, an n-hexyloxy group, an isohexyloxy group, a chloromethoxy group, and a chloroethoxy group.

【0018】一般式(I)におけるR1 、R2 およびR
3 の「置換もしくは非置換のアリール基」としては、例
えば、フェニル基、(1−または2−)ナフチル基、
(1−,2−または9−)アントリル基、(1−,2
−,3−,4−または9−)フェナントリル基、(1−
または2−)ピレニル基、(2−,3−または4−)ビ
フェニリル基、テルフェニル基、メチルフェニル基、ジ
メチルフェニル基、エチルフェニル基およびジエチルフ
ェニル基などが挙げられる。
R 1 , R 2 and R in the general formula (I)
Examples of the 3 "substituted or unsubstituted aryl group" include a phenyl group, a (1- or 2-) naphthyl group,
(1-, 2- or 9-) anthryl group, (1-, 2
-, 3-, 4- or 9-) phenanthryl group, (1-
Or 2-) pyrenyl group, (2-, 3- or 4-) biphenylyl group, terphenyl group, methylphenyl group, dimethylphenyl group, ethylphenyl group, diethylphenyl group and the like.

【0019】一般式(I)におけるR1 、R2 およびR
3 の「置換もしくは非置換の複素環基」としては、例え
ば、フリル基、ピリジル基、ピリミジル基、ピリジニル
基、インドリル基、インダゾニル基、キノリル基、メチ
ルフリル基およびメチルピリジル基などが挙げられる。
R 1 , R 2 and R in the general formula (I)
Examples of the 3 "substituted or unsubstituted heterocyclic group" include a furyl group, a pyridyl group, a pyrimidyl group, a pyridinyl group, an indolyl group, an indazonyl group, a quinolyl group, a methylfuryl group and a methylpyridyl group.

【0020】一般式(I)におけるR1 、R2 およびR
3 としては、上記の置換基の中でも、水素原子、ハロゲ
ン原子(特に、臭素原子)およびアルキル基(特に、イ
ソプロピル基)が好ましく、水素原子が特に好ましい。
R 1 , R 2 and R in the general formula (I)
As the substituent 3 , among the above substituents, a hydrogen atom, a halogen atom (particularly, a bromine atom) and an alkyl group (particularly, an isopropyl group) are preferable, and a hydrogen atom is particularly preferable.

【0021】一般式(I)における置換基R1 、R2
よびR3 の組み合わせとしては、次のもの(R1
2 、R3 の順に表記する)が好ましく、特にが好ま
しい。 水素原子、水素原子、水素原子 水素原子、水素原子、臭素原子 臭素原子、水素原子、臭素原子 水素原子、水素原子、イソプロピル基
The combination of the substituents R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (I) includes the following (R 1 ,
R 2, referred to in the order of R 3) are preferred, particularly preferred. Hydrogen atom, hydrogen atom, hydrogen atom hydrogen atom, hydrogen atom, bromine atom bromine atom, hydrogen atom, bromine atom hydrogen atom, hydrogen atom, isopropyl group

【0022】一般式(I)におけるXは、シクロヘプタ
トリエン環と縮合し、芳香環または複素環を形成し得る
置換もしくは非置換の残基である。具体的には、Xが結
合しているシクロヘプタトリエン骨格の2つの炭素原子
と共に、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、(2
−,3−または4−)ピコリン環(=メチルピリジン
環)、キノリン環、メチルベンゼン環およびエチルベン
ゼン環などの芳香環または複素環を形成し得る置換もし
くは非置換の残基が挙げられる。中でも、ベンゼン環、
ピリジン環およびピコリン環(特に、2−ピコリン環)
を形成し得る残基が特に好ましい。
X in the general formula (I) is a substituted or unsubstituted residue which can be condensed with a cycloheptatriene ring to form an aromatic ring or a heterocyclic ring. Specifically, along with the two carbon atoms of the cycloheptatriene skeleton to which X is bonded, a benzene ring, a naphthalene ring, a pyridine ring, (2
—, 3- or 4-) substituted or unsubstituted residues capable of forming an aromatic or heterocyclic ring such as a picoline ring (= methylpyridine ring), a quinoline ring, a methylbenzene ring and an ethylbenzene ring. Among them, benzene ring,
Pyridine ring and picoline ring (especially 2-picoline ring)
Are particularly preferred.

【0023】一般式(I)で表されるシクロヘプタトリ
エン誘導体としては、下記の構造式で表されるものが特
に好ましい。
As the cycloheptatriene derivative represented by the general formula (I), those represented by the following structural formulas are particularly preferred.

【0024】[0024]

【化3】 Embedded image

【0025】本発明の金属キレートの中心金属として
は、一般式(I)で表されるシクロヘプタトリエン誘導
体を配位子として配位させ、金属キレートを形成するも
のであれば、特に限定されないが、原子価2または3の
金属が好ましい。具体的には、アルミニウム、ガリウ
ム、ホウ素、ベリリウム、亜鉛、マグネシウムおよびス
トロンチウムなどが挙げられ、アルミニウム、ガリウム
およびベリリウムが好ましい。
The central metal of the metal chelate of the present invention is not particularly limited as long as the metal is formed by coordinating the cycloheptatriene derivative represented by the general formula (I) as a ligand. , A metal having a valence of 2 or 3 is preferred. Specific examples include aluminum, gallium, boron, beryllium, zinc, magnesium, and strontium, with aluminum, gallium and beryllium being preferred.

【0026】本発明の金属キレートは、原子価2の中心
金属M2 が配位子としてシクロヘプタトリエン誘導体2
分子と5員環を形成するように結合するか、あるいは原
子価3の中心金属M3 が配位子としてシクロヘプタトリ
エン誘導体3分子と5員環を形成するように結合して、
下記の構造式のような錯体を形成しているものと考えら
れる。
The metal chelate of the present invention is characterized in that the central metal M 2 having a valence of 2 is used as a ligand for the cycloheptatriene derivative 2
Bonding to form a 5-membered ring with the molecule, or bonding the central metal M 3 having a valence of 3 to form a 5-membered ring with 3 molecules of the cycloheptatriene derivative as a ligand,
It is considered that a complex having the following structural formula was formed.

【0027】[0027]

【化4】 Embedded image

【0028】[0028]

【化5】 Embedded image

【0029】配位子である一般式(I)で表されるシク
ロヘプタトリエン誘導体と中心金属とを組み合わせた本
発明の金属キレートの具体例を表1〜3に示す。しかし
ながら、これらの例示によって、本発明が限定されるも
のではない。表中の化合物番号は、金属キレートの番号
を表す。
Tables 1 to 3 show specific examples of the metal chelate of the present invention in which a cycloheptatriene derivative represented by the general formula (I) as a ligand is combined with a central metal. However, the present invention is not limited by these examples. The compound numbers in the table represent the numbers of metal chelates.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】本発明の金属キレートは、配位子となる一
般式(I)で表されるシクロヘプタトリエン誘導体と、
中心金属となる金属イオンとを適当な溶媒中で反応さ
せ、濾過して得られた固体を乾燥することにより得るこ
とができる。また、必要に応じて、反応溶液にアルカリ
を加え、反応溶液のpHをアルカリ性にした後に濾過し
てもよい。アルカリとしては、水酸化ナトリウムや水酸
化カリウムなどの水酸化物が挙げられる。
The metal chelate of the present invention comprises a ligand, a cycloheptatriene derivative represented by the general formula (I):
It can be obtained by reacting a metal ion to be a central metal in a suitable solvent, and drying the solid obtained by filtration. If necessary, an alkali may be added to the reaction solution to make the pH of the reaction solution alkaline, followed by filtration. Examples of the alkali include hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.

【0034】金属キレートの生成反応に用いる溶媒とし
ては、メタノールやエタノールなどのアルコール類、水
およびアルコール−水混合溶媒などが挙げられる。
Examples of the solvent used for the metal chelate formation reaction include alcohols such as methanol and ethanol, water, and a mixed solvent of alcohol and water.

【0035】金属イオンを供給する化合物としては、前
記の中心金属を含有するハロゲン化物、アルコキシド、
硝酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩、酢酸塩およびシュウ酸塩
などの化合物ならびにそれらの水和物が挙げられる。金
属イオンは、これらの化合物を適当な溶媒に溶解させる
ことにより得ることができる。例えば、アルミニウムイ
ソプロポキシドのエタノール溶液や塩化ガリウム(III)
水溶液などが挙げられる。
Examples of the compound for supplying a metal ion include halides, alkoxides, and the like containing the central metal described above.
Compounds such as nitrates, sulfates, perchlorates, acetates and oxalates and hydrates thereof are included. Metal ions can be obtained by dissolving these compounds in a suitable solvent. For example, an ethanol solution of aluminum isopropoxide or gallium (III) chloride
Aqueous solution and the like.

【0036】図1〜3に、本発明の有機電界発光素子の
積層構造の一例を示す。本発明の有機電界発光素子は、
基板1上に陽極2、少なくとも1層の有機層7および陰
極6がこの順で積層されて構成される。有機層7として
は、正孔輸送層3、発光層4および電子輸送層5などが
挙げられる。有機電界発光素子は多層構造にすることに
より、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防止する
ことができる。
FIGS. 1 to 3 show an example of a laminated structure of the organic electroluminescent device of the present invention. The organic electroluminescent device of the present invention,
An anode 2, at least one organic layer 7 and a cathode 6 are laminated on a substrate 1 in this order. Examples of the organic layer 7 include a hole transport layer 3, a light emitting layer 4, and an electron transport layer 5. When the organic electroluminescent element has a multilayer structure, it is possible to prevent a decrease in luminance and life due to quenching.

【0037】本発明の有機電界発光素子は、これらの有
機層7のいずれかの1つの層が発光物質として本発明の
金属キレートを含有するものである。本発明の金属キレ
ートは強い発光強度を有するので、いずれの有機層に含
有されていてもよいが、発光層に含有されるのが特に好
ましい。
In the organic electroluminescent device of the present invention, one of these organic layers 7 contains the metal chelate of the present invention as a luminescent substance. Since the metal chelate of the present invention has a strong luminous intensity, it may be contained in any organic layer, but it is particularly preferred that it is contained in the luminescent layer.

【0038】本発明の有機電界発光素子における好まし
い構成としては、有機層7が発光層4からなり、かつ該
発光層4が金属キレートを含有するものが挙げられる
(図1参照)。
A preferred configuration of the organic electroluminescent device of the present invention is one in which the organic layer 7 comprises the light emitting layer 4 and the light emitting layer 4 contains a metal chelate (see FIG. 1).

【0039】また、本発明の有機電界発光素子における
他の好ましい構成としては、有機層7が少なくとも1層
の正孔輸送層3および発光層4からなり、かつ前記有機
層7のいずれか1つの層が金属キレートを含有するもの
が挙げられる(図2参照)。
In another preferred configuration of the organic electroluminescent device of the present invention, the organic layer 7 includes at least one hole transport layer 3 and the light emitting layer 4, and any one of the organic layers 7 may be used. One in which the layer contains a metal chelate (see FIG. 2).

【0040】さらに、本発明の有機電界発光素子におけ
る他の好ましい構成としては、有機層7が少なくとも1
層の正孔輸送層3、発光層4および少なくとも1層の電
子輸送層5からなり、かつ前記有機層7のいずれか1つ
の層が金属キレートを含有するものが挙げられる(図3
参照)。
Further, as another preferred configuration of the organic electroluminescent device of the present invention, the organic layer 7 has at least one organic layer.
A layer comprising a hole transporting layer 3, a light emitting layer 4, and at least one electron transporting layer 5, and wherein any one of the organic layers 7 contains a metal chelate (FIG. 3).
reference).

【0041】基板1としては、通常、有機電界発光素子
に用いられている透明なものであれば、特に限定されな
い。その材質としては、例えば、ガラス、石英、透明プ
ラスチック(ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリ
カーボネートおよびポリサルホンなど)などが挙げられ
る。また、これらの基板上に素子、回路および所望の絶
縁層などが形成されていてもよい。
The substrate 1 is not particularly limited as long as it is a transparent substrate usually used for an organic electroluminescent device. Examples of the material include glass, quartz, transparent plastic (polyester, polymethacrylate, polycarbonate, polysulfone, and the like). Further, an element, a circuit, a desired insulating layer, and the like may be formed over these substrates.

【0042】本発明における陽極2としては、仕事関数
の大きい(4eV以上)ものが好ましい。具体的には、
アルミニウム、バナジウム、コバルト、ニッケル、タン
グステン、銀および金などの金属ならびにそれらの合
金、酸化スズ、酸化亜鉛および酸化インジウムなどの金
属酸化物ならびにそれらの混合酸化物などが挙げられ
る。中でも、有機電界発光素子は陽極側から発光を取り
出すことが一般的であるため、例えば、インジウム−ス
ズ酸化物(ITO)などの透明導電性化合物が好まし
い。
The anode 2 in the present invention preferably has a large work function (4 eV or more). In particular,
Metals such as aluminum, vanadium, cobalt, nickel, tungsten, silver and gold and alloys thereof, metal oxides such as tin oxide, zinc oxide and indium oxide, and mixed oxides thereof are included. Above all, organic electroluminescent elements generally emit light from the anode side, and therefore, for example, a transparent conductive compound such as indium-tin oxide (ITO) is preferable.

【0043】陽極は、上記電極物質を蒸着やスパッタリ
ングなどの方法により薄膜状に形成することができる。
また、陽極の膜厚は、使用する電極物質によって異なる
が、例えば、10nm〜1μm程度が好ましい。
The anode can be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering of the above electrode material.
The thickness of the anode varies depending on the electrode material used, but is preferably, for example, about 10 nm to 1 μm.

【0044】本発明における各種の有機層は、真空蒸着
やスパッタリングなどの乾式成膜法、スピンコーティン
グやディッピングなどの湿式成膜法のいずれかの方法に
より形成することができる。各層の膜厚については、特
に制限はないが、状況に応じて適切な膜厚に設定する必
要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るため
に大きな印加電圧が必要になり、効率が悪くなる。一
方、膜厚が薄すぎると、ピンホールなどが発生して、電
界を印加しても十分な発光輝度が得られない。このため
膜厚は通常、5nm〜5μm程度の範囲で選ぶことが好
ましい。
The various organic layers in the present invention can be formed by any of dry film forming methods such as vacuum evaporation and sputtering, and wet film forming methods such as spin coating and dipping. There is no particular limitation on the film thickness of each layer, but it is necessary to set an appropriate film thickness depending on the situation. If the film thickness is too large, a large applied voltage is required to obtain a constant light output, and the efficiency is reduced. On the other hand, if the film thickness is too small, a pinhole or the like is generated, and sufficient light emission luminance cannot be obtained even when an electric field is applied. For this reason, the film thickness is usually preferably selected in the range of about 5 nm to 5 μm.

【0045】湿式成膜法の場合、各層を形成する物質を
クロロホルム、ジクロロメタン、テトラヒドロフランお
よびジオキサンなどの適切な溶媒に溶解または分散させ
た液を使用する。また、成膜性向上、膜のピンホール防
止などのために、必要に応じて高分子化合物や添加剤を
使用してもよい。
In the case of the wet film forming method, a liquid in which a substance forming each layer is dissolved or dispersed in an appropriate solvent such as chloroform, dichloromethane, tetrahydrofuran, and dioxane is used. In addition, a polymer compound or an additive may be used as needed for improving the film forming property, preventing pinholes in the film, and the like.

【0046】以下、各有機層について説明する。本発明
における正孔輸送層3は、正孔輸送物質からなる層であ
り、陽極2から注入された正孔を後述する発光層4まで
伝達する機能を有している。このような機能により、陽
極2から発光層4への正孔輸送効率が向上して、発光輝
度や発光効率を増加させることができる。また、正孔輸
送層は、後述する発光物質を含有してもよい。
Hereinafter, each organic layer will be described. The hole transport layer 3 in the present invention is a layer made of a hole transport material, and has a function of transmitting holes injected from the anode 2 to a light emitting layer 4 described later. With such a function, the efficiency of hole transport from the anode 2 to the light emitting layer 4 is improved, and the light emission luminance and light emission efficiency can be increased. In addition, the hole transport layer may contain a luminescent material described below.

【0047】正孔輸送物質としては、有機化合物、無機
化合物のいずれであってもよく、従来、光伝導材料にお
いて正孔の電荷輸送物質として慣用されているものや電
界発光素子の正孔輸送物質に使用される公知のものの中
から任意のものを選択して用いることができる。
The hole transporting substance may be either an organic compound or an inorganic compound, and is conventionally used as a hole transporting substance in a photoconductive material, or a hole transporting substance of an electroluminescent element. Any known ones can be selected from known ones to be used.

【0048】有機化合物としては、例えば、トリアゾー
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、ビフェ
ニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、オキサ
ゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレ
ノン誘導体、ヒドラゾン誘導体およびスチルベン誘導
体、ならびにポリビニルカルバゾールやポリシランなど
の高分子物質が挙げられる。
Examples of the organic compound include a triazole derivative, an oxadiazole derivative, an imidazole derivative, a polyarylalkane derivative, a pyrazoline derivative,
Examples include pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, biphenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, and stilbene derivatives, and high molecular substances such as polyvinylcarbazole and polysilane.

【0049】また、無機化合物としては、p型水素化非
晶質シリコン、p型水素化非晶質炭化シリコン、p型水
素化微結晶性炭化シリコン、p型硫化亜鉛およびp型セ
レン化亜鉛などが挙げられる。正孔輸送層の膜厚は、使
用する正孔輸送物質の種類にかかわらず、通常、5nm
〜5μm程度の範囲で選ぶことが好ましい。
Examples of the inorganic compound include p-type hydrogenated amorphous silicon, p-type hydrogenated amorphous silicon carbide, p-type hydrogenated microcrystalline silicon carbide, p-type zinc sulfide and p-type zinc selenide. Is mentioned. The thickness of the hole transport layer is usually 5 nm regardless of the type of the hole transport substance used.
It is preferable to select within a range of about 5 μm.

【0050】本発明における発光層4は、固体状態で発
光性を有する発光物質からなり、少なくとも(1)電界
印加時に、陽極または正孔輸送層より正孔を注入するこ
とができる注入機能、および陰極または電子輸送層より
電子を注入することができる注入機能、(2)注入した
電荷(電子または正孔、通常は正孔)を電界の力で移動
させる輸送機能、ならびに(3)電子と正孔の再結合の
場を提供し、これにより発光をもたらす機能のいずれか
1つ、好ましくはすべての機能を有するものである。な
お、正孔の注入されやすさと、電子の注入されやすさと
に違いがあっても良いし、電子と正孔の移動度で表わさ
れる輸送機能に大小があってもよいが、少なくともどち
らか一方の電荷を移動させることができることが好まし
い。発光層の膜厚は、通常、5nm〜5μm程度の範囲
で選ぶことが好ましい。また、上記(3)の発光機能に
ついては、固体状態での発光性が強いことが望ましい。
The light emitting layer 4 in the present invention is made of a light emitting substance having a light emitting property in a solid state, and at least (1) an injection function capable of injecting holes from an anode or a hole transport layer when an electric field is applied; An injection function capable of injecting electrons from the cathode or the electron transport layer; (2) a transport function for moving injected charges (electrons or holes, usually holes) by the force of an electric field; and (3) an electron and positive It provides a field of recombination of the pores, thereby having any one, preferably all, of the functions that result in emission. Note that there may be a difference between the ease of hole injection and the ease of electron injection, and the transport function represented by the mobility of electrons and holes may be large or small. It is preferable that the charge can be transferred. It is preferable that the thickness of the light emitting layer is usually selected in the range of about 5 nm to 5 μm. As for the light emitting function of the above (3), it is desirable that the light emitting property in the solid state is strong.

【0051】上記の発光層を構成する発光物質として
は、高発光特性を達成できる本発明の金属キレートが好
ましく、公知の発光物質、前述の正孔輸送物質および後
述する電子輸送物質と混合して用いてもよい。また、本
発明の金属キレートを、発光層のホスト材料または発光
層のドーパント材料として用いてもよい。
The luminescent material constituting the above-mentioned luminescent layer is preferably the metal chelate of the present invention capable of achieving high luminescent characteristics, and may be mixed with a known luminescent material, the above-described hole transport material and the electron transport material described below. May be used. Further, the metal chelate of the present invention may be used as a host material of the light emitting layer or a dopant material of the light emitting layer.

【0052】公知の発光物質としては、例えば、金属オ
キシノイド化合物(8−ヒドロキシキノリン金属錯
体)、ブタジエン誘導体、クマリン誘導体、ベンズオキ
サゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾー
ル誘導体、チアジアゾール誘導体、スチリルアミン誘導
体、ビススチリルベンゼン誘導体、トリススチルベンゼ
ン誘導体、ペリノン誘導体およびアミノピレン誘導体な
どが挙げられる。
Examples of known luminescent substances include metal oxinoid compounds (8-hydroxyquinoline metal complex), butadiene derivatives, coumarin derivatives, benzoxazole derivatives, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, thiadiazole derivatives, styrylamine derivatives, Examples include a styrylbenzene derivative, a tristilbenzene derivative, a perinone derivative, and an aminopyrene derivative.

【0053】本発明における電子輸送層5は、電子輸送
物質からなる層であり、陰極6より注入された電子を発
光層4に伝達する機能を有している。このような機能に
より、陰極6から発光層4への電子輸送効率が向上し
て、発光輝度や発光効率を増加させることができる。ま
た、電子輸送層は、前述の発光物質を含有してもよい。
The electron transport layer 5 in the present invention is a layer made of an electron transport material, and has a function of transmitting electrons injected from the cathode 6 to the light emitting layer 4. With such a function, the efficiency of transporting electrons from the cathode 6 to the light emitting layer 4 is improved, and the light emission luminance and the light emission efficiency can be increased. Further, the electron transport layer may contain the above-mentioned light emitting substance.

【0054】電子輸送物質としては、有機化合物、無機
化合物のいずれであってもよく、従来、光伝導材料にお
いて電子輸送物質として慣用されているものや電界発光
素子の電子輸送物質に使用される公知のものの中から任
意のものを選択して用いることができる。
The electron transporting substance may be either an organic compound or an inorganic compound, and is conventionally used as an electron transporting substance in a photoconductive material or a known electron transporting substance used in an electroluminescent element. Any of these can be selected and used.

【0055】有機化合物としては、例えば、オキサジア
ゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾキノン誘導
体、ナフトキノン誘導体、アントキラキノン誘導体、テ
トラシアノアントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノ
ン誘導体、フルオレノン誘導体、金属オキシノイド化合
物(8−ヒドロキシキノリン金属錯体)などが挙げられ
る。中でも、金属オキシノイド化合物(8−ヒドロキシ
キノリン金属錯体)、オキサジアゾール誘導体の2−
(4−tert−ブチルフェニル)−5−(ビフェニ
ル)−1,3,4−オキサジアゾール(Bu−PBD、
実施例6参照)が特に好ましい。
Examples of the organic compound include oxadiazole derivatives, triazole derivatives, benzoquinone derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane derivatives, diphenoquinone derivatives, fluorenone derivatives, metal oxinoid compounds (8-hydroxy Quinoline metal complex). Above all, metal oxinoid compounds (8-hydroxyquinoline metal complexes) and oxadiazole derivatives 2-
(4-tert-butylphenyl) -5- (biphenyl) -1,3,4-oxadiazole (Bu-PBD,
Example 6) is particularly preferred.

【0056】また、無機化合物としては、n型水素化非
晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛およびn型セレン化亜
鉛などが挙げられる。電子輸送層の膜厚は、通常、5n
m〜5μm程度の範囲で選ぶことが好ましい。
Examples of the inorganic compound include n-type hydrogenated amorphous silicon carbide, n-type zinc sulfide, and n-type zinc selenide. The thickness of the electron transport layer is usually 5 n
It is preferable to select in the range of about m to 5 μm.

【0057】本発明における陰極としては、仕事関数の
大きい(4eV以上)ものが好ましい。具体的には、リ
チウム、マグネシウム、カルシウム、チタニウム、イッ
トリウム、ルテニウムおよびマンガンなどの金属ならび
にそれらの合金、またはそれらの混合物などが挙げられ
る。中でも、マグネシウムと銀の合金、アルミニウムと
リチウムの合金およびマグネシウムとインジウムの合金
が好ましい。
The cathode in the present invention preferably has a large work function (4 eV or more). Specific examples include metals such as lithium, magnesium, calcium, titanium, yttrium, ruthenium, and manganese, and alloys thereof, and mixtures thereof. Among them, alloys of magnesium and silver, alloys of aluminum and lithium, and alloys of magnesium and indium are preferable.

【0058】陰極は、上記電極物質を蒸着やスパッタリ
ングなどの方法により薄膜状に形成することができる。
また、陰極の膜厚は、使用する電極物質によって異なる
が、例えば、10nm〜1μm程度が好ましい。
The cathode can be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering of the above electrode material.
The thickness of the cathode varies depending on the electrode material used, but is preferably, for example, about 10 nm to 1 μm.

【0059】本発明の金属キレートを含有する有機電界
発光素子は、発光効率と発光輝度が高く、熱や電流に対
して非常に安定であり、各種の表示素子として使用する
ことができる。
The organic electroluminescent device containing a metal chelate of the present invention has high luminous efficiency and high luminance, is very stable against heat and current, and can be used as various display devices.

【0060】[0060]

【実施例】本発明を合成例および実施例によりさらに詳
細に説明するが、これらの合成例および実施例により本
発明が限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to Synthesis Examples and Examples, but the present invention is not limited by these Synthesis Examples and Examples.

【0061】合成例1〔金属キレート(1)の合成〕 (配位子の合成)下記の反応式によりシクロヘプタトリ
エン誘導体の配位子(A)を合成した。
Synthesis Example 1 [Synthesis of metal chelate (1)] (Synthesis of ligand) A ligand (A) of a cycloheptatriene derivative was synthesized according to the following reaction formula.

【0062】[0062]

【化6】 Embedded image

【0063】まず、o−フタルアルデヒド5.00gお
よびメトキシアセトン3.55gを水500mlに溶解
し、これに2.5%水酸化ナトリウム水溶液15mlを
加え、室温で24時間攪拌した。次いで、反応溶液に希
塩酸を加えて酸性にし、さらに塩化ナトリウムを加えて
飽和にして、ジクロロメタンで反応生成物を溶媒抽出し
た。ジクロロメタン抽出液からジクロロメタンを減圧溜
去により除去し、残分をアルミナカラムで精製し、さら
にブチルエーテルから再結晶して、メチルエーテル体
1.46gを得た。
First, 5.00 g of o-phthalaldehyde and 3.55 g of methoxyacetone were dissolved in 500 ml of water, and 15 ml of a 2.5% aqueous sodium hydroxide solution was added thereto, followed by stirring at room temperature for 24 hours. Subsequently, the reaction solution was acidified by adding dilute hydrochloric acid, and further saturated by adding sodium chloride, and the reaction product was subjected to solvent extraction with dichloromethane. Dichloromethane was removed from the dichloromethane extract by distillation under reduced pressure, and the residue was purified by an alumina column and recrystallized from butyl ether to obtain 1.46 g of a methyl ether compound.

【0064】得られたメチルエーテル体1.46gと4
7%臭化水素酸100mlとを6時間、加熱還流した。
次いで、反応溶液を室温まで冷却し、水300mlで希
釈し、ジクロロメタンで反応生成物を溶媒抽出した。ジ
クロロメタン抽出液に5%水酸化カリウム水溶液を加え
て振り混ぜ、アルカリ層を取り出して酸性にし、ジクロ
ロメタンで反応生成物を抽出した。ジクロロメタン抽出
液からジクロロメタンを減圧溜去により除去し、残分を
エタノールから再結晶して、配位子(A)1.21g
(収率18.8%)を得た。融点は156〜159℃で
あった。
1.46 g of the obtained methyl ether compound and 4
100 ml of 7% hydrobromic acid was heated under reflux for 6 hours.
Next, the reaction solution was cooled to room temperature, diluted with 300 ml of water, and the reaction product was subjected to solvent extraction with dichloromethane. A 5% aqueous potassium hydroxide solution was added to the dichloromethane extract, and the mixture was shaken. The alkali layer was taken out, acidified, and the reaction product was extracted with dichloromethane. The dichloromethane was removed from the dichloromethane extract by distillation under reduced pressure, and the residue was recrystallized from ethanol to obtain 1.21 g of the ligand (A).
(18.8% yield). Melting point was 156-159 ° C.

【0065】(金属キレートの合成)得られた配位子
(A)200mgとアルミニウムイソプロポキシド7
9.1mgとを、エタノール50ml中で6時間、加熱
還流した。生成した沈殿物を吸引濾過し、得られた固形
物をエタノールで煮沸洗浄して、金属キレート(1)1
81mgを得た。
(Synthesis of Metal Chelate) The obtained ligand (A) 200 mg and aluminum isopropoxide 7
9.1 mg was heated to reflux in 50 ml of ethanol for 6 hours. The resulting precipitate is filtered by suction, and the obtained solid is washed by boiling with ethanol to obtain a metal chelate (1) 1
81 mg were obtained.

【0066】合成例2〔金属キレート(2)の合成〕 合成例1の(配位子の合成)で得られた配位子(A)2
00mgと、塩化ガリウム(III)68.1mgを水10
mlに溶解した水溶液とを、エタノール50ml中で6
時間、加熱還流した。生成した沈殿物を吸引濾過し、得
られた固形物をエタノールで煮沸洗浄して、金属キレー
ト(2)225mgを得た。
Synthesis Example 2 [Synthesis of Metal Chelate (2)] The ligand (A) 2 obtained in (Synthesis of Ligand) of Synthesis Example 1
00 mg and 68.1 mg of gallium (III) chloride in water 10
aqueous solution dissolved in 50 ml of ethanol in 6 ml of ethanol.
Heated to reflux for hours. The generated precipitate was filtered by suction, and the obtained solid was washed by boiling with ethanol to obtain 225 mg of metal chelate (2).

【0067】合成例3〔金属キレート(10)の合成〕 (配位子の合成)下記の反応式によりシクロヘプタトリ
エン誘導体の配位子(B)を合成した。
Synthesis Example 3 [Synthesis of Metal Chelate (10)] (Synthesis of Ligand) A ligand (B) of a cycloheptatriene derivative was synthesized by the following reaction formula.

【0068】[0068]

【化7】 Embedded image

【0069】まず、5−アミノトロポロン(5−アミノ
−2−ヒドロキシ−2,4,6−シクロヘプタトリエノ
ン)5.00g、ニトロベンゼン4.43g、グリセリ
ン13.5gおよび70%硫酸水溶液7.30mlを攪
拌下、160℃で30分間加熱した。次いで、反応溶液
を室温まで冷却し、水5mlを加えた。さらに濃アンモ
ニア水を加えて反応溶液をアルカリ性にした後、酢酸を
加えて弱酸性にして、エチルメチルケトンで反応生成物
を溶媒抽出した。エチルメチルケトン抽出液からエチル
メチルケトンを減圧溜去し、残分をエタノールから再結
晶して、配位子(B)885mg(収率14.0%)を
得た。融点は165〜167℃であった。
First, 5.00 g of 5-aminotropolone (5-amino-2-hydroxy-2,4,6-cycloheptatrienone), 4.43 g of nitrobenzene, 13.5 g of glycerin, and 7.30 ml of a 70% aqueous sulfuric acid solution Was heated at 160 ° C. for 30 minutes with stirring. Then, the reaction solution was cooled to room temperature, and 5 ml of water was added. Further, concentrated ammonia water was added to make the reaction solution alkaline. Then, acetic acid was added to make the reaction solution weakly acidic, and the reaction product was subjected to solvent extraction with ethyl methyl ketone. Ethyl methyl ketone was distilled off under reduced pressure from the ethyl methyl ketone extract, and the residue was recrystallized from ethanol to obtain 885 mg of the ligand (B) (14.0% yield). Melting point was 165-167 ° C.

【0070】(金属キレートの合成)合成例3の(配位
子の合成)の方法に基づき得られた配位子(B)200
mgとアルミニウムイソプロポキシド78.6mgと
を、エタノール50ml中で6時間、加熱還流した。生
成した沈殿物を吸引濾過し、得られた固形物をエタノー
ルで煮沸洗浄して、金属キレート(10)220mgを
得た。
(Synthesis of Metal Chelate) The ligand (B) 200 obtained based on the method of (Synthesis of ligand) in Synthesis Example 3
mg and 78.6 mg of aluminum isopropoxide were heated under reflux in 50 ml of ethanol for 6 hours. The resulting precipitate was filtered by suction, and the obtained solid was washed by boiling with ethanol to obtain 220 mg of metal chelate (10).

【0071】合成例4〔金属キレート(11)の合成〕 合成例3の(配位子の合成)の方法に基づき得られた配
位子(B)200mgと、塩化ガリウム(III)67.8
mgを水10mlに溶解した水溶液とを、エタノール5
0ml中で6時間、加熱還流した。生成した沈殿物を吸
引濾過し、得られた固形物をエタノールで煮沸洗浄し
て、金属キレート(11)205mgを得た。
Synthesis Example 4 [Synthesis of metal chelate (11)] 200 mg of ligand (B) obtained according to the method of (Synthesis of ligand) of Synthesis Example 3 and 67.8 gallium (III) chloride.
mg in 10 ml of water and ethanol 5
Heated to reflux in 0 ml for 6 hours. The resulting precipitate was filtered by suction, and the obtained solid was washed by boiling with ethanol to obtain 205 mg of metal chelate (11).

【0072】合成例5〜17〔金属キレート(3)〜
(9)および(12)〜(21)の合成〕 表1に記載の配位子と中心金属を用いる以外は合成例1
〜4と同様にして、金属キレート(3)〜(9)および
(12)〜(21)を得た。
Synthesis Examples 5 to 17 [Metal chelates (3) to
Synthesis of (9) and (12) to (21)] Synthesis Example 1 except that the ligand and the central metal shown in Table 1 were used.
In the same manner as in (1) to (4), metal chelates (3) to (9) and (12) to (21) were obtained.

【0073】実施例1 以下の有機電界発光素子の作製は、図1を参照して説明
する。ITO(インジウム−スズ酸化物)を蒸着法によ
り20mm×50mm×1.1mmのガラス基板1上に
1600Åの厚さで製膜したものを透明電極(陽極2)
基板とした。これをイソプロピルアルコール中で10分
間超音波洗浄し、窒素ガスを吹きつけて乾燥した。次い
で、金属キレート(1)、下記の式で表されるN,N’
−ジフェニル−N,N’−ビス(1−ナフチル)−1,
1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NP
D)、ポリビニルカルバゾールを重量比1:1:4でジ
クロロメタンに溶解した。得られた混合物をITOから
なる陽極2上にスピンコーティングによって製膜して、
膜厚500Åの発光層4を形成した。
Example 1 The production of the following organic electroluminescent device will be described with reference to FIG. A transparent electrode (anode 2) formed by depositing ITO (indium-tin oxide) on a glass substrate 1 of 20 mm × 50 mm × 1.1 mm by vapor deposition to a thickness of 1600 °.
A substrate was used. This was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 10 minutes, and dried by blowing nitrogen gas. Then, metal chelate (1), N, N ′ represented by the following formula:
-Diphenyl-N, N'-bis (1-naphthyl) -1,
1′-biphenyl-4,4′-diamine (α-NP
D) Polyvinylcarbazole was dissolved in dichloromethane at a weight ratio of 1: 1: 4. The obtained mixture is formed into a film by spin coating on an anode 2 made of ITO,
The light emitting layer 4 having a thickness of 500 ° was formed.

【0074】[0074]

【化8】 Embedded image

【0075】次いで、MgとAgとをそれぞれモリブデ
ン製抵抗加熱ボートに入れ、同時に加熱して、発光層4
上に、MgとAgとの比率が10:1の合金になるよう
に、MgとAgとを共蒸着して、膜厚1000Åの陰極
6を形成した。なお、上記の蒸着はいずれも真空度3.
0×10-6Torrで行なった。このようにして作製し
た有機電界発光素子(EL1)について、ITO電極を
プラス、Mg:Ag電極をマイナスにバイアスして、発
光させたときの輝度(cd/m2 )および発光色を測定
した。得られた結果を、電圧(V)および発光寿命(時
間)と共に表4に示す。
Next, each of Mg and Ag was placed in a molybdenum resistance heating boat, and heated at the same time to form the light emitting layer 4.
On the top, Mg and Ag were co-deposited such that the ratio of Mg to Ag was 10: 1 to form a cathode 6 having a thickness of 1000 °. In addition, all of the above-mentioned vapor depositions have a degree of vacuum of 3.
The test was performed at 0 × 10 −6 Torr. With respect to the organic electroluminescent device (EL1) manufactured as described above, the luminance (cd / m 2 ) and the emission color when emitting light with the ITO electrode biased and the Mg: Ag electrode biased negative were measured. The results obtained are shown in Table 4 together with the voltage (V) and the light emission lifetime (hour).

【0076】[0076]

【表4】 [Table 4]

【0077】実施例2〜4 発光層4中の金属キレート(1)の代わりに金属キレー
ト(2)、(10)および(11)をそれぞれ用いる以
外は実施例1と同様にして、有機電界発光素子(EL2
〜4)を作製した。作製したEL2〜4を実施例1と同
様にして、輝度(cd/m2 )および発光色を測定し
た。得られた結果を、電圧(V)および発光寿命(時
間)と共に表4に示す。
Examples 2 to 4 Organic electroluminescence was performed in the same manner as in Example 1 except that the metal chelates (2), (10) and (11) were used instead of the metal chelates (1) in the light emitting layer 4. Element (EL2
To 4). In the same manner as in Example 1, the prepared ELs 2 to 4 were measured for luminance (cd / m 2 ) and emission color. The results obtained are shown in Table 4 together with the voltage (V) and the light emission lifetime (hour).

【0078】実施例5 以下の有機電界発光素子の作製は、図2を参照して説明
する。ITOを蒸着法により20mm×50mm×1.
1mmのガラス基板1上に1600Åの厚さで製膜した
ものを透明電極(陽極2)基板とした。これをイソプロ
ピルアルコール中で10分間超音波洗浄し、窒素ガスを
吹きつけて乾燥した。次いで、ITOからなる陽極2上
に、α−NPDを真空蒸着して、膜厚500Åの正孔輸
送層3を形成した。次に、金属キレート(3)、ポリビ
ニルカルバゾールを重量比1:4でジクロロメタンに溶
解した。得られた混合物を正孔輸送層3上にスピンコー
ティングによって製膜して、膜厚500Åの発光層4を
形成した。
Example 5 The production of the following organic electroluminescent device will be described with reference to FIG. 20 mm × 50 mm × 1.
A transparent electrode (anode 2) substrate was formed on a 1 mm glass substrate 1 with a thickness of 1600 °. This was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 10 minutes, and dried by blowing nitrogen gas. Next, α-NPD was vacuum-deposited on the anode 2 made of ITO to form a hole transport layer 3 having a thickness of 500 °. Next, the metal chelate (3) and polyvinyl carbazole were dissolved in dichloromethane at a weight ratio of 1: 4. The resulting mixture was spin-coated on the hole transport layer 3 to form a light emitting layer 4 having a thickness of 500 °.

【0079】次いで、MgとAgとをそれぞれモリブデ
ン製抵抗加熱ボートに入れ、同時に加熱して、発光層4
上に、MgとAgとの比率が10:1の合金になるよう
に、MgとAgとを共蒸着して、膜厚1000Åの陰極
6を形成した。なお、上記の蒸着はいずれも真空度3.
0×10-6Torrで行なった。このようにして作製し
た有機電界発光素子(EL5)について、実施例1と同
様にして、輝度(cd/m2 )および発光色を測定し
た。得られた結果を、電圧(V)および発光寿命(時
間)と共に表4に示す。
Next, each of Mg and Ag was put into a molybdenum resistance heating boat, and heated at the same time, so that the light emitting layer 4 was heated.
On the top, Mg and Ag were co-deposited such that the ratio of Mg to Ag was 10: 1 to form a cathode 6 having a thickness of 1000 °. In addition, all of the above-mentioned vapor depositions have a degree of vacuum of 3.
The test was performed at 0 × 10 −6 Torr. The luminance (cd / m 2 ) and emission color of the organic electroluminescent device (EL5) thus manufactured were measured in the same manner as in Example 1. The results obtained are shown in Table 4 together with the voltage (V) and the light emission lifetime (hour).

【0080】実施例6 以下の有機電界発光素子の作製は、図3を参照して説明
する。ITOを蒸着法により20mm×50mm×1.
1mmのガラス基板1上に1600Åの厚さで製膜した
ものを透明電極(陽極2)基板とした。これをイソプロ
ピルアルコール中で10分間超音波洗浄し、窒素ガスを
吹きつけて乾燥した。次いで、ITOからなる陽極2上
に、α−NPDを真空蒸着して、膜厚500Åの正孔輸
送層3を形成した。次に、金属キレート(3)、ポリビ
ニルカルバゾールを重量比1:4でジクロロメタンに溶
解した。得られた混合物を正孔輸送層3上にスピンコー
ティングによって製膜して、膜厚500Åの発光層4を
形成した。
Example 6 The production of the following organic electroluminescent device will be described with reference to FIG. 20 mm × 50 mm × 1.
A transparent electrode (anode 2) substrate was formed on a 1 mm glass substrate 1 with a thickness of 1600 °. This was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 10 minutes, and dried by blowing nitrogen gas. Next, α-NPD was vacuum-deposited on the anode 2 made of ITO to form a hole transport layer 3 having a thickness of 500 °. Next, the metal chelate (3) and polyvinyl carbazole were dissolved in dichloromethane at a weight ratio of 1: 4. The resulting mixture was spin-coated on the hole transport layer 3 to form a light emitting layer 4 having a thickness of 500 °.

【0081】さらに、発光層4上に、下記の式で表され
る2−(4−tert−ブチルフェニル)−5−(ビフ
ェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(Bu−PB
D)を真空蒸着して、膜厚300Åの電子輸送層5を形
成した。
Further, on the light emitting layer 4, 2- (4-tert-butylphenyl) -5- (biphenyl) -1,3,4-oxadiazole (Bu-PB) represented by the following formula:
D) was vacuum-deposited to form an electron transport layer 5 having a thickness of 300 °.

【0082】[0082]

【化9】 Embedded image

【0083】最後に、MgとAgとをそれぞれモリブデ
ン製抵抗加熱ボートに入れ、同時に加熱して、発光層4
上に、MgとAgとの比率が10:1の合金になるよう
に、MgとAgとを共蒸着して、膜厚1000Åの陰極
6を形成した。なお、上記の蒸着はいずれも真空度3.
0×10-6Torrで行なった。このようにして作製し
た有機電界発光素子(EL6)について、実施例1と同
様にして、輝度(cd/m2 )および発光色を測定し
た。得られた結果を、電圧(V)および発光寿命(時
間)と共に表4に示す。
Finally, each of Mg and Ag was put into a molybdenum resistance heating boat and heated at the same time, so that the light emitting layer 4 was heated.
On the top, Mg and Ag were co-deposited such that the ratio of Mg to Ag was 10: 1 to form a cathode 6 having a thickness of 1000 °. In addition, all of the above-mentioned vapor depositions have a degree of vacuum of 3.
The test was performed at 0 × 10 −6 Torr. The luminance (cd / m 2 ) and emission color of the organic electroluminescent device (EL6) thus manufactured were measured in the same manner as in Example 1. The results obtained are shown in Table 4 together with the voltage (V) and the light emission lifetime (hour).

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明の有機電界発光素子は、発光物質
として、一般式(I)で表されるシクロヘプタトリエン
誘導体を配位子とする金属キレートを用いるので、発光
効率および発光輝度に優れ、かつ熱や電流に対して安定
な有機電界発光素子を提供することができる。
According to the organic electroluminescent device of the present invention, a metal chelate having a ligand of a cycloheptatriene derivative represented by the general formula (I) is used as a light-emitting substance, so that the light-emitting efficiency and luminance are excellent. In addition, it is possible to provide an organic electroluminescent device which is stable against heat and current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の有機電界発光素子の模式断面図である
(実施例1〜4)。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an organic electroluminescent device of the present invention (Examples 1 to 4).

【図2】本発明の有機電界発光素子の模式断面図である
(実施例5)。
FIG. 2 is a schematic sectional view of an organic electroluminescent device of the present invention (Example 5).

【図3】本発明の有機電界発光素子の模式断面図である
(実施例6)。
FIG. 3 is a schematic sectional view of an organic electroluminescent device of the present invention (Example 6).

【符号の説明】 1 基板 2 陽極 3 正孔輸送層 4 発光層 5 電子輸送層 6 陰極 7 有機層[Description of Signs] 1 substrate 2 anode 3 hole transport layer 4 light emitting layer 5 electron transport layer 6 cathode 7 organic layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K007 AB00 AB02 AB03 AB04 AB06 CA01 CA02 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 5C080 AA06 BB09 DD29 JJ06 5C094 AA08 AA10 AA24 AA37 AA60 BA27 EA05 EB02 FB01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K007 AB00 AB02 AB03 AB04 AB06 CA01 CA02 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 5C080 AA06 BB09 DD29 JJ06 5C094 AA08 AA10 AA24 AA37 AA60 BA27 EA05 EB02 FB01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に陽極、少なくとも1層の有機層
および陰極がこの順で積層された有機電界発光素子であ
って、前記有機層が、発光物質として、一般式(I): 【化1】 (式中、R1 、R2 およびR3 は同一または異なって、
水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸
基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置
換のアルキル基、置換もしくは非置換のアルコキシ基、
置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換
の複素環基であり;Xはシクロヘプタトリエン環と縮合
し、芳香環または複素環を形成し得る置換もしくは非置
換の残基であり;R1 とR2 、R2 とXならびにR3
Xは互いに結合して、置換もしくは非置換の環を形成し
てもよい)で表されるシクロヘプタトリエン誘導体を配
位子とする金属キレートを含有することを特徴とする有
機電界発光素子。
1. An organic electroluminescent device in which an anode, at least one organic layer, and a cathode are laminated in this order on a substrate, wherein the organic layer is a luminescent substance represented by the general formula (I): 1) (Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different,
Hydrogen atom, halogen atom, cyano group, nitro group, hydroxyl group, substituted or unsubstituted amino group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group,
A substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group; X is condensed with cycloheptatriene ring, a substituted or unsubstituted residues may form an aromatic ring or a heterocyclic ring; R 1 And R 2 , R 2 and X, and R 3 and X may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring). An organic electroluminescent device, comprising:
【請求項2】 一般式(I)において、R1 、R2 およ
びR3 が水素原子である請求項1に記載の有機電界発光
素子。
2. The organic electroluminescent device according to claim 1 , wherein in the general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms.
【請求項3】 金属キレートの中心金属が、原子価2ま
たは3の金属である請求項1または2に記載の有機電界
発光素子。
3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the central metal of the metal chelate is a metal having a valence of 2 or 3.
【請求項4】 有機層が発光層からなり、かつ該発光層
が金属キレートを含有することを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1つに記載の有機電界発光素子。
4. The method according to claim 1, wherein the organic layer comprises a light emitting layer, and the light emitting layer contains a metal chelate.
3. The organic electroluminescent device according to any one of 3.
【請求項5】 有機層が少なくとも1層の正孔輸送層お
よび発光層、または少なくとも1層の正孔輸送層、発光
層および少なくとも1層の電子輸送層からなり、かつ前
記有機層のいずれか1つの層が金属キレートを含有する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の
有機電界発光素子。
5. An organic layer comprising at least one hole transport layer and at least one light-emitting layer, or at least one hole transport layer, at least one light-emitting layer, and at least one electron transport layer; The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein one layer contains a metal chelate.
【請求項6】 発光層が金属キレートを含有する請求項
5に記載の有機電界発光素子。
6. The organic electroluminescent device according to claim 5, wherein the light emitting layer contains a metal chelate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013542175A (en) * 2010-08-13 2013-11-21 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) Luminescent materials for electronics

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013542175A (en) * 2010-08-13 2013-11-21 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) Luminescent materials for electronics

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