JP2001003044A - 有機発光素子材料及びこれを用いた有機発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 有機発光素子の電子輸送材料は種類が少な
く、選択の幅が狭く、カラー化においてドーピング法で
はドープ濃度の制御が難しく、特に赤色材料としてのゲ
スト材料はパイ電子系の拡がりが大きく相互作用しやす
いため濃度消光の影響を受けやすかった。 【解決手段】 一般式１の電子不足化合物からなる有機
多核金属錯化合物を新規電子輸送材料として適用し、エ
キサイプレックスの形成により、様々な発光色を可能に
し高輝度発光も実現する。 （Ｒ１とＲ２は２つ以上の窒素を含む含窒素芳香環もし
くはその誘導体を有する架橋配位子あるいはハロゲン、
Ｃ１〜３のアルキルを有する架橋配位子であり、含窒素
芳香環中の窒素を配位原子とする。Ｒ３〜Ｒ６はそれぞ
れ水素、アルキル、アリール、アリール誘導体又は１つ
以上の窒素を含む含窒素芳香環もしくはその誘導体であ
り、Ｍは中心金属）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光ディスプレイ
や液晶ディスプレイ用バックライト等として用いられる
表示素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネ
ルは視認性が高く、表示能力に優れ、高速応答も可能と
いう特徴を持っている。近年、有機化合物を構成材料と
する有機発光素子について報告がなされた（例えば、関
連論文 アプライド・フィジックス・レターズ、第５１
巻９１３頁１９８７年(Applied Physics Letters,51,19
87,P.913.)、）。この報告には有機発光層及び電荷輸送
層を積層した構造の有機発光素子が記載されている。

【０００３】有機発光素子は、図１〜３に示す３種類の
積層構造に分けられる。それぞれ略称として、一般に図
１の構成はＳＨ−Ａ型、図２はＳＨ−Ｂ型、図３はＤＨ
型と呼ばれている。

【０００４】上記Ｔａｎｇらの報告は、図１のＳＨ−Ａ
型と呼ばれる構成になっている。発光材料としてはトリ
ス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（以下Ａｌ
ｑ）を用いており、高い発光効率と、電子輸送を合わせ
持つ優れた発光物質である。

【０００５】また、ジャーナル・オブ・アプライド・フ
ィジックス、第６５巻３６１０頁１９８９年(Journal o
f Applied Physics,65,1989,p.3610.)には有機発光層を
形成するＡｌｑにクマリン誘導体やＤＣＭ１等の蛍光色
素をドープした素子を作成し、色素の適切な選択により
発光色が変わることを見いだした。さらに、発光効率も
非ドープに比べ上昇することを明らかにした。この場合
は、図１のＳＨ−Ａ型の他、キャリアの再結合領域にの
みドープし、発光と電子輸送の機能分離を図ることによ
り、図３のＤＨ型を実現することができる。

【０００６】一方、図２のＳＨ−Ｂ型は、２−（４−ビ
フェニリル）―５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）に代表されるオキ
サジアゾール誘導体が電子輸送材料として使用されるこ
とが多い。しかし、ＰＢＤ等のオキサジアゾール誘導体
は結晶化を起こしやすく実用化には不向きである。

【０００７】従って、研究開発は図１のＳＨ−Ａ型、あ
るいは図３のＤＨを中心として進められ、電子輸送性、
正孔輸送性、蛍光発光性それぞれの機能に応じた新しい
素子材料が開発、検討されている。特に正孔輸送性有機
分子はトリフェニルアミンを基本骨格とする材料が数多
く開発され、また蛍光発光性有機分子についても蛍光顔
料やレーザー色素等の適用および修飾が盛んに行われて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一方で
電子輸送性有機分子は非常に少なく、電子輸送性発光材
料であるＡｌｑ、Ａｌｑ誘導体、ベリリウムベンゾキノ
リンのキレート金属錯体が挙げられるのみである。従っ
て、材料選択の余地が非常に狭いという課題がある。

【０００９】また、これらの錯体はＳＨ−Ａ型あるいは
ＤＨ型の素子構成に基づいて開発されており、上記錯体
の発光色は緑から黄色であるため、これよりエネルギー
的に高い位置にある短波長側の発光色は原理的に得られ
ない。

【００１０】有機発光層は、一般に上記の蛍光顔料やレ
ーザー色素をゲスト材料としてドープすることにより構
成される。ドーピング法は、ドープ濃度と発光効率は逆
比例の関係にあるため、ドープ濃度が低いとき効率が高
く、ドープ濃度が高くなるにつれ、濃度消光により効率
は低下する。通常、最適濃度は０．１〜１％に存在する
ため制御が難しい。

【００１１】さらに、ドーパントである蛍光色素の吸収
スペクトルとホスト材料の発光スペクトルの重なりの大
きさが発光効率の決定要因となるが、前述したようにホ
スト材料となりうる電子輸送性発光材料の選択肢が狭い
ため、ドーパントを選択する範囲も狭くなるという課題
が生じる。

【００１２】また、ドーピング法ではホスト材料の発光
よりも長波長シフトするため、短波長側の発光が得られ
ないという課題があった。

【００１３】さらに、有機発光素子では特に赤色発光が
課題である。赤色を得るには、エネルギーギャップの狭
い化合物が必要になるが、このような化合物はパイ電子
系の広がりが大きく濃度消光へのさらなる配慮が必要と
なる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで我々は、新規な電
子輸送性有機材料を提供し、これを用いることにより安
定な有機発光素子を実現するに至った。また、エキサイ
プレックスからの発光を取り出すことにより、高輝度で
かつ新規な発光色を与え、さらにプロセス的にも再現性
の高い有機発光層を形成することができ、前記課題を解
決するに至った。

【００１５】具体的には、本願の請求項１の発明によれ
ば、有機多核金属錯化合物からなる有機発光素子材料で
あって、下記一般式（化２）で表される電子不足化合物
であることを特徴とする有機発光素子材料が提供され
る。

【００１６】

【化２】

【００１７】（Ｒ１及びＲ２は少なくとも２つの窒素原
子を含む含窒素芳香環もしくは含窒素芳香環誘導体を有
する架橋配位子あるいはハロゲン、炭素数１〜３のアル
キルを有する架橋配位子であり、含窒素芳香環中の窒素
を配位原子とする。Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５およびＲ６はそれ
ぞれ水素、アルキル、アリール、アリール誘導体及び少
なくとも１つの窒素原子を含む含窒素芳香環もしくは含
窒素芳香環誘導体から選ばれる１つであり、Ｍは中心金
属）。

【００１８】本願の請求項２の発明によれば、陽電極お
よび陰電極間に、少なくとも有機発光層、有機電子輸送
層を有する有機発光素子において、少なくとも前記有機
電子輸送層が請求項１記載の有機発光素子材料を含むこ
とを特徴とする有機発光素子が提供される。

【００１９】本願の請求項３は、請求項２記載の有機発
光素子の有機電子輸送層に含まれる有機多核金属錯化合
物が、ピラザボール構造を有するとしたものである。

【００２０】本願の請求項４は、請求項２記載の有機発
光素子の有機電子輸送層に含まれる有機多核金属錯化合
物を、４，４，８，８−テトラキス（１Ｈ−ピラゾール
ー１−イル）ピラザボールで構成するとしたものであ
る。

【００２１】本願の請求項５の発明によれば、順次陽電
極、有機発光層、有機電子輸送層および陰電極からなる
有機発光素子において、少なくとも前記有機電子輸送層
が請求項１記載の有機発光素子材料を含むことを特徴と
する有機発光素子が提供される。

【００２２】本願の請求項６は、請求項５記載の有機発
光素子の有機電子輸送層に含まれる有機多核金属錯化合
物を、４，４，８，８−テトラキス（１Ｈ−ピラゾール
ー１−イル）ピラザボールで構成するとしたものであ
る。

【００２３】本願の請求項７の発明によれば、陽電極お
よび陰電極間に、少なくとも有機発光層を有する有機発
光素子において、前記有機発光層が２種類以上の有機物
質を含み、エキサイプレックスを形成してなることを特
徴とする有機発光素子が提供される。

【００２４】本願の請求項８は、請求項７記載の有機発
光素子の有機発光層に含まれる有機物質の少なくとも１
種が有機多核金属錯化合物であるとしたものである。

【００２５】本願の請求項９は、請求項８記載の有機多
核金属錯化合物が、ピラザボール構造を有するとしたも
のである。

【００２６】本願の請求項１０は、請求項８記載の有機
多核金属錯化合物が４，４，８，８−テトラキス（１Ｈ
−ピラゾールー１−イル）ピラザボールであるとしたも
のである。

【００２７】本願の請求項１１は、請求項７記載の有機
発光素子が順次陽電極、有機発光層、有機電子輸送層お
よび陰電極から形成され、少なくとも前記有機電子輸送
層が請求項１記載の有機発光素子材料を含み、かつ前記
有機発光層が２種類以上の有機物質を含み、エキサイプ
レックスを形成されるとしたものである。

【００２８】本願の請求項１２の発明によれば、陽電極
および陰電極間に、有機ホウ素錯化合物からなる有機発
光層を有する有機発光素子において、前記有機発光層が
芳香族置換アミン誘導体を含むことを特徴とする有機発
光素子が提供される。

【００２９】本願の請求項１３の発明によれば、陽電極
および陰電極間に、有機ホウ素錯化合物からなる有機発
光層を有する有機発光素子において、前記有機発光層が
ピレン誘導体を含むことを特徴とする有機発光素子が提
供される。

【００３０】本願の請求項１４は、請求項１２または１
３記載の有機ホウ素錯化合物が４，４，８，８−テトラ
キス（１Ｈ−ピラゾールー１−イル）ピラザボールであ
るとしたものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
説明する。

【００３２】本願発明記載の電子不足化合物とは、原子
価軌道数に比べ価電子数が少なく、オクテット則に従わ
ない化合物である。我々が検討を行った結果、請求項１
の一般式（化１）のように、三中心二電子結合を有する
電子不足化合物である有機多核金属錯化合物が有機発光
素子材料として適合していることを見出した。電子不足
化合物を構成する元素としてはＬｉ，Ｂｅ，Ｍｇ，Ｂ，
Ａｌがよく知られている。これら化合物は、文字通り電
子が不足していることから、電子を得ることによって安
定化する。特に、請求項２〜６に記載したとおり、アニ
オンラジカルを形成することにより電子を伝達する電子
輸送層として、熱的、膜質的に優れた性質を保有してい
る。有用な化合物例としては以下のものがある。 Ａ−１ ピラザボール Ａ−２ １，３，５，７−テトラメチルピラザボール Ａ−３ ４，４，８，８−テトラエチルピラザボール Ａ−４ ４，４，８，８−テトラキス（１Ｈ―ピラゾー
ルー１−イル）ピラザボール 一般式（化１）に表される化合物の内、Ａ−１〜４をは
じめとするピラザボール構造からなる有機多核金属錯化
合物は、溶液中あるいは薄膜状態で４００ｎｍ〜４２０
ｎｍの紫色発光を有する。これは、バンドギャップが広
い事を意味しており、またイオン化ポテンシャルが大き
い。同時に、前述の通り優れた電子輸送能を持つことか
ら、有機電子輸送層として用いた場合、エネルギーはよ
り低い方へ移動、すなわち紫色よりも長波長側の発光色
が可能になる。

【００３３】有機多核金属錯体からなる薄膜は非常に安
定で、ＰＢＤ薄膜のように結晶化することはなく、大気
中に放置していても結晶化は見られない。従って、素子
構成もＳＨ−Ａ型、ＤＨ型のみならず、陽極側の層にホ
ール輸送性発光層あるいはエキサイプレックスからなる
発光サイトを置くことにより、請求項５、６あるいは１
１に記したように、安定なＳＨ−Ｂ型素子構成を実現す
ることができる。

【００３４】本願請求項７〜１２は有機発光素子の主要
部である有機発光層に関するものである。有機発光層中
で形成されるエキサイプレックスとは、異種の有機分子
の組合せからなる励起錯体によって実現される。

【００３５】この場合、どちらの有機分子も、通常のド
ーパントのように、それ自体に必要な発光色を求められ
ないので、エネルギー移動に必要なスペクトルの重なり
や、パイ電子系の拡がりによる相互作用あるいは濃度消
光等のおそれがない。

【００３６】例えば、特開平１０−１５９０７６号公報
において、電子輸送層中のドーパントがホール輸送材料
との相互作用により本来のドーパントの発光色から波長
シフトしてしまうため、電子輸送層とホール輸送層との
間にブロッキング層を設けているが、本発明では、この
ようなプロセスの煩雑さを必要とせず、発光層内におい
て全く異種の分子を形成し、その励起錯体からの発光を
得ることができる。

【００３７】すなわち、個々には蛍光強度が弱い性質の
有機分子であっても、エキサイプレックスの形成が新た
な電子状態を生じ、強い蛍光発光を実現することも可能
である。

【００３８】また、エキサイプレックスの形成は、分子
全体が相互作用を及ぼし合う場合だけでなく、分子の一
部が電子受容性あるいは電子供与性等の性質を持つこと
により相互作用を及ぼし合って形成される場合もある。

【００３９】従って、その組合せを見出すことにより、
高輝度発光でかつさまざまな色調を容易に得ることがで
きる。

【００４０】有機発光層に含まれる有機分子の内、少な
くとも一種は有機金属錯化合物であることが好ましい。
さらにはピラザボール構造を有することが好ましく、特
には４，４，８，８−テトラキス（１Ｈ−ピラゾールー
１−イル）ピラザボールが好ましい。２，４−ビス
（５，６−ジフェニルー１，２，４−トリアジンー３−
イル）ピリジン、３−（２−ピリジル）−５，６−ジフ
ェニルー１，２，４−トリアジン、５，６−ジー２−フ
リルー３−（２−ピリジル）―１，２，４−トリアジ
ン、３−（４−ビフェニリル）４−フェニルー５−（４
−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）１，２，４−トリアゾー
ル等の複素芳香環を有する有機分子は、単独では溶液中
あるいは蒸着膜において青色領域の微弱な蛍光を発しな
がら、上記ピラザボール構造を有する有機分子との組み
合わせにおいて、エキサイプレックスを形成し、橙〜赤
色領域の高輝度発光を可能にする。

【００４１】本願請求項１０の要部は、Ａ−１〜４に代
表される有機ホウ素錯化合物が芳香族置換アミン誘導体
と共に有機発光層を形成することにある。芳香族置換ア
ミン誘導体として、下記一般式（化３）及び（化４）が
挙げられる。

【００４２】

【化３】

【００４３】（ｎは１〜６の整数。Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は
ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン
のいずれかで同一でも異なっていてもよい。またそれぞ
れアルキル基、アミノ基フェニル基で置換されていても
よい）。

【００４４】

【化４】

【００４５】（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のうち少なくとも１つ
はスチリル、フェニルスチリル、ナフチルスチリルから
なり、それぞれ、アルキル基、アミノ基、フェニル基で
置換されていてもよい。また、上記以外のＲ１，Ｒ２，
Ｒ３を構成するものとしては、アルキル基、アミノ基、
フェニル基、アルキル置換ベンゼン、アミノ置換ベンゼ
ンのいずれかが挙げられる）。

【００４６】（化３）の具体的な例としては、Ｎ，Ｎ
‘−ジフェニル−Ｎ．Ｎ’−ビス（３−メチルフェニ
ル）−１，１‘−ビフェニル−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ‘−ジフェニル−Ｎ．Ｎ’−ビナフチル−１，１
‘−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ′−ビス
（４′−ジフェニルアミノ−４−ビフェニリル）−Ｎ，
Ｎ′−ジフェニルベンジジン等が挙げられる。

【００４７】（化４）の具体的な例としては、４−Ｎ，
Ｎ‘―ジフェニルアミノーα―フェニルスチルベン、４
−Ｎ，Ｎ‘―ビス（ｐ−メチルフェニル）アミノーα―
フェニルスチルベン、４−Ｎ，Ｎ‘―ジフェニルアミノ
ーα―ナフチルスチルベン、４，４’−ビス（α―フェ
ニルスチリル）トリフェニルアミン、４，４’，４‘’
−トリ（α―フェニルスチリル）トリフェニルアミン、
４，４’−ビス（３―メチルフェニルスチリル）トリフ
ェニルアミン、４，４’−ビス（２，４―ジメチルフェ
ニルスチリル）トリフェニルアミン、４，４’−ビス
（α―ビフェニルスチリル）トリフェニルアミン等が挙
げられる。

【００４８】これらの化合物は、溶液中あるいは薄膜状
態で発光極大波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色発光を
有する。有機ホウ素錯化合物と芳香族置換アミン誘導体
との混合割合としては、芳香族置換アミン誘導体が１〜
５０ｗｔ％で含まれることが好ましい。

【００４９】本願請求項１１の要部は、Ａ−１〜４に代
表される有機ホウ素錯化合物がピレン誘導体と共に有機
発光層を形成することにある。ピレン誘導体の具体的な
例としては、ピレン、１−ピレンメチルアミン、フェニ
ルスチリルピレン、Ｎ−（１−ピレニル）マレイミド等
が挙げられる。

【００５０】ピレン誘導体は、溶液中あるいは薄膜状態
で発光極大波長５００ｎｍ付近の青みがかった緑色発光
を有するが、有機ホウ素錯化合物と共存した場合、ピレ
ン誘導体の発光色は観察されない。

【００５１】むしろ有機ホウ素錯体に励起錯体を形成せ
しめ、発光極大波長４６０ｎｍ付近の青色発光を呈する
ことが明らかになった。

【００５２】さらに、発光効率は極めて高く、有機ホウ
素錯化合物単独で発光層を形成したときの１０倍にも及
ぶ。ピレン誘導体についても従来のドーピング法では適
したホスト材料がないために、発光材料としての性能を
十分に引き出すことができなかった。

【００５３】本発明では、有機ホウ素錯化合物とピレン
誘導体の組み合わせを見出したことにより、エキサイプ
レックスからの発光を得るに至った。有機ホウ素錯化合
物とピレン誘導体との混合割合としては、ピレン誘導体
が１〜５０ｗｔ％で含まれることが好ましい。

【００５４】有機電子輸送層の膜厚は、１０〜１０００
ｎｍとすることが好ましい。

【００５５】有機発光層の膜厚は、色素が発光するに十
分な膜厚があればよく、１〜１００ｎｍが好ましく、さ
らには５〜５０ｎｍが好ましい。

【００５６】次に、本発明におけるホール輸送層である
が、構成材料としてはトリフェニルアミンを基本骨格と
して持つ誘導体が好ましい。

【００５７】例えば、特開平７−１２６６１５号公報記
載のテトラフェニルベンジジン化合物、トリフェニルア
ミン３量体、ベンジジン２量体が挙げられる。

【００５８】また、特開平８−４８６５６号公報記載の
種々のトリフェニルジアミン誘導体、あるいは特開平７
−６５９５８号公報記載のＭＴＰＤ（通称ＴＰＤ）でも
よい。特には、特願平９−３４１２３８号記載のトリフ
ェニルアミン４量体が好ましい。

【００５９】上述の有機発光層、電子輸送層、ホール輸
送層の各有機層については、アモルファス状態の均質な
膜を形成することが望ましく、真空蒸着法による成膜が
好ましい。

【００６０】さらに、真空中で連続して各層を形成する
ことにより、各層間の界面に不純物が付着するのを防ぐ
ことによって、動作電圧の低下、高効率化、長寿命化と
いった特性の改善を図ることができる。

【００６１】また、これら各層を真空蒸着法により形成
するにあたり、一層に複数の化合物を含有させる場合、
化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着す
ることが好ましいが、あらかじめ混合したものを蒸着し
ても良い。

【００６２】さらにこの他の成膜方法として、溶液塗布
法、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法などを用い
ることもできる。溶液塗布法ではポリマー等のマトリク
ス物質中に各化合物を分散させる構成としても良い。

【００６３】有機発光素子は、少なくとも一方の電極を
透明ないし半透明にすることにより、面発光を取り出す
ことが可能となる。通常、正孔注入電極としての陽極に
はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜を用いることが多
い。

【００６４】他に、酸化錫、Ｎｉ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ等
が挙げられる。

【００６５】ＩＴＯ膜はその透明性を向上させ、あるい
は抵抗率を低下させる目的で、スパッタ、エレクトロン
ビーム蒸着、イオンプレーティング等の成膜方法が採用
されている。また、膜厚は必要とされるシート抵抗値と
可視光透過率から決定されるが、有機発光素子では比較
的駆動電流密度が高いため、シート抵抗値を小さくする
ため１００ｎｍ以上の厚さで用いられることが多い。

【００６６】電子注入電極としての陰極には、Ｔａｎｇ
らの提案したＭｇＡｇ合金あるいはＡｌＬｉ合金など、
仕事関数が低く電子注入障壁の低い金属と、比較的仕事
関数が大きく安定な金属との合金が用いられることが多
い。

【００６７】また、仕事関数の低い金属を有機層側に成
膜し、この低仕事関数金属を保護する目的で、仕事関数
の大きな金属を厚く積層してもよく、Ｌｉ／Ａｌ、Ｌｉ
Ｆ／Ａｌのような積層電極を用いることができる。これ
ら陰極の形成には蒸着法やスパッタ法が好ましい。

【００６８】基板は、上述した薄膜を積層した有機発光
素子を担持できるものであれば良く、また、有機層内で
生じた発光を取り出せるように透明ないし半透明の材料
であれば良く、コーニング１７３７等のガラス、あるい
はポリエステルその他の樹脂フィルム等を用いる。

【００６９】次に具体的な実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。

【００７０】（実施例１）ＩＴＯを成膜したガラス基板
上に、Ｎ，Ｎ′−ビス（４′−ジフェニルアミノ−４−
ビフェニリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジンから
なる５０ｎｍの膜厚のホール輸送層を形成する。

【００７１】引き続き有機発光層としてＡｌｑを２０ｎ
ｍ蒸着した後、有機電子輸送層としてＡ−４を４０ｎｍ
蒸着した。最後にＡｌＬｉ合金からなる陰電極を形成し
た。

【００７２】この素子に直流電圧を印可して評価したと
ころ、発光極大波長５２０ｎｍのＡｌｑからの緑色発光
が得られた。効率は４．０ｃｄ／Ａで、安定に光り続け
た。

【００７３】Ａ−４の代わりにＡ−１〜３を用いた場合
も同様の結果を得た。

【００７４】（実施例２）ＩＴＯを成膜したガラス基板
上に、Ｎ，Ｎ′−ビス（４′−ジフェニルアミノ−４−
ビフェニリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジンから
なる５０ｎｍの膜厚のホール輸送層を形成する。

【００７５】引き続き有機電子輸送層としてＡ−４を４
０ｎｍ蒸着した。最後にＡｌＬｉ合金からなる陰電極を
形成した。

【００７６】この素子に直流電圧を印可して評価したと
ころ、発光極大波長４２０ｎｍのＡ―４からの青紫色発
光が得られた。効率は、視感度が低いため０．５ｃｄ／
Ａであった。Ａ−４の代わりにＡ−１〜３を用いた場合
も同様の結果を得た。

【００７７】（実施例３）ＩＴＯを成膜したガラス基板
上に、Ａ−２と１０ｗｔ％のフェニルスチリルピレンか
らなる有機発光層を５０ｎｍ形成し、引き続きＡ−４か
らなる有機電子輸送層を５０ｎｍ蒸着した。最後にＡｌ
Ｌｉ合金からなる陰電極を形成した。この素子に直流電
圧を印可して評価したところ、発光極大波長４７０ｎｍ
の青緑色発光が得られた。効率は２．０ｃｄ／Ａで、安
定に光り続けた。

【００７８】（実施例４）ＩＴＯを成膜したガラス基板
上に、Ｎ，Ｎ′−ビス（４′−ジフェニルアミノ−４−
ビフェニリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジンから
なる５０ｎｍの膜厚のホール輸送層を形成する。

【００７９】引き続き有機発光層としてＡ−４と２０ｗ
ｔ％の４−Ｎ，Ｎ‘―ビス（ｐ−メチルフェニル）アミ
ノーα―フェニルスチルベンからなる共蒸着膜を５０ｎ
ｍ蒸着した。

【００８０】最後にＡｌＬｉ合金からなる陰電極を形成
した。この素子に直流電圧を印可して評価したところ、
発光極大波長４６０ｎｍの青色発光が得られた。効率
は、２．８ｃｄ／Ａで、安定に光り続けた。

【００８１】（実施例５）実施例４の有機発光層の形成
において、２０ｗｔ％の４−Ｎ，Ｎ‘―ビス（ｐ−メチ
ルフェニル）アミノーα―フェニルスチルベンの代わり
に、２０ｗｔ％の４，４’−ビス（α―フェニルスチリ
ル）トリフェニルアミンを用いた以外は実施例４と同様
にして有機発光素子を作製した。この素子に直流電圧を
印可して評価したところ、有機発光層からの発光である
発光極大波長４６０ｎｍの青色発光が得られた。効率
は、３．４ｃｄ／Ａで、安定に光り続けた。

【００８２】（実施例６）実施例４の有機発光層の形成
において、２０ｗｔ％の４−Ｎ，Ｎ‘―ビス（ｐ−メチ
ルフェニル）アミノーα―フェニルスチルベンの代わり
に、２０ｗｔ％のフェニルスチリルピレンを用いた以外
は実施例４と同様にして有機発光素子を作製した。この
素子に直流電圧を印可して評価したところ、有機発光層
からの発光である発光極大波長４８０ｎｍの水色発光が
得られた。効率は、５．２ｃｄ／Ａで、安定に光り続け
た。

【００８３】（比較例１）ＩＴＯを成膜したガラス基板
上に、Ｎ，Ｎ′−ビス（４′−ジフェニルアミノ−４−
ビフェニリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジンから
なる５０ｎｍの膜厚のホール輸送層を形成する。

【００８４】引き続き有機電子輸送層としてＡｌｑを５
０ｎｍ蒸着した。最後にＡｌＬｉ合金からなる陰電極を
形成した。この素子に直流電圧を印可して評価したとこ
ろ、発光極大波長５２０ｎｍのＡｌｑからの緑色発光が
得られた。効率は３．３ｃｄ／Ａであった。

【００８５】（比較例２）比較例１の有機電子輸送層の
形成において、Ａｌｑの代わりにＰＢＤを用いた以外は
比較例１と同様にして有機発光素子を作製した。この素
子に直流電圧を印可して評価したところ、発光極大波長
４６０ｎｍのＴＰＤからの青色発光が得られた。効率は
０．８ｃｄ／Ａで、約１時間後には殆ど光らなくなっ
た。

【００８６】

【発明の効果】以上のように本発明は、電子不足化合物
からなる有機多核金属錯化合物を新規電子輸送材料とし
て提案し適用することで、安定な有機発光素子を実現で
きる。さらに、エキサイプレックスの形成により、様々
な発光色を可能にし、同時に高輝度発光も実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＳＨ−Ａ型有機発光素子の断面図

【図２】ＳＨ−Ｂ型有機発光素子の断面図

【図３】ＤＨ型有機発光素子の断面図

【符号の説明】

１ 陽極 ２ ホール輸送層 ３ 有機発光層 ４ 電子輸送層 ５ 陰極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久田 均 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB04 CA01 CA05 CA06 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機多核金属錯化合物からなる有機発光
   素子材料であって、下記一般式（化１）で表される電子
   不足化合物であることを特徴とする有機発光素子材料。 【化１】 （Ｒ１及びＲ２は少なくとも２つの窒素原子を含む含窒
   素芳香環もしくは含窒素芳香環誘導体を有する架橋配位
   子あるいはハロゲン、炭素数１〜３のアルキルを有する
   架橋配位子であり、含窒素芳香環中の窒素を配位原子と
   する。Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５およびＲ６はそれぞれ水素、ア
   ルキル、アリール、アリール誘導体及び少なくとも１つ
   の窒素原子を含む含窒素芳香環もしくは含窒素芳香環誘
   導体から選ばれる１つであり、Ｍは中心金属）。
2. 【請求項２】 陽電極および陰電極間に、少なくとも有
   機発光層、有機電子輸送層を有する有機発光素子におい
   て、少なくとも前記有機電子輸送層が請求項１記載の有
   機発光素子材料を含むことを特徴とする有機発光素子。
3. 【請求項３】前記有機電子輸送層に含まれる有機多核金
   属錯化合物が、ピラザボール構造を有することを特徴と
   する請求項２記載の有機発光素子。
4. 【請求項４】 前記有機電子輸送層に含まれる有機多核
   金属錯化合物が、４，４，８，８−テトラキス（１Ｈ−
   ピラゾールー１−イル）ピラザボールであることを特徴
   とする請求項２記載の有機発光素子。
5. 【請求項５】 順次陽電極、有機発光層、有機電子輸送
   層および陰電極からなる有機発光素子において、少なく
   とも前記有機電子輸送層が請求項１記載の有機発光素子
   材料を含むことを特徴とする有機発光素子。
6. 【請求項６】 前記有機電子輸送層に含まれる有機多核
   金属錯化合物が、４，４，８，８−テトラキス（１Ｈ−
   ピラゾールー１−イル）ピラザボールであることを特徴
   とする請求項５記載の有機発光素子。
7. 【請求項７】 陽電極および陰電極間に、少なくとも有
   機発光層を有する有機発光素子において、前記有機発光
   層が２種類以上の有機物質を含み、エキサイプレックス
   を形成してなることを特徴とする有機発光素子。
8. 【請求項８】 前記有機発光層に含まれる有機物質の少
   なくとも１種が有機多核金属錯化合物であることを特徴
   とする請求項７記載の有機発光素子。
9. 【請求項９】 前記有機多核金属錯化合物が、ピラザボ
   ール構造を有することを特徴とする請求項８記載の有機
   発光素子。
10. 【請求項１０】 前記有機多核金属錯化合物が４，４，
    ８，８−テトラキス（１Ｈ−ピラゾールー１−イル）ピ
    ラザボールであることを特徴とする請求項８記載の有機
    発光素子。
11. 【請求項１１】 順次陽電極、有機発光層、有機電子輸
    送層および陰電極からなる有機発光素子において、少な
    くとも前記有機電子輸送層が請求項１記載の有機発光素
    子材料を含み、かつ前記有機発光層が２種類以上の有機
    物質を含み、エキサイプレックスを形成してなることを
    特徴とする請求項７記載の有機発光素子。
12. 【請求項１２】 陽電極および陰電極間に、有機ホウ素
    錯化合物からなる有機発光層を有する有機発光素子にお
    いて、前記有機発光層が芳香族置換アミン誘導体を含む
    ことを特徴とする有機発光素子。
13. 【請求項１３】 陽電極および陰電極間に、有機ホウ素
    錯化合物からなる有機発光層を有する有機発光素子にお
    いて、前記有機発光層がピレン誘導体を含むことを特徴
    とする有機発光素子。
14. 【請求項１４】 前記有機ホウ素錯化合物が４，４，
    ８，８−テトラキス（１Ｈ−ピラゾールー１−イル）ピ
    ラザボールであることを特徴とする請求項１２または１
    ３記載の有機発光素子。