JP2001076878A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
クトロルミネッセンス素子材料及び有機エレクトロルミ
ネッセンス素子を提供する。 【解決手段】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、少なくとも一つの窒素アニ
オンと金属カチオンとで形成されるイオン性の配位結合
と、少なくとも一つの窒素原子又はカルコゲン原子と金
属との間に形成される配位結合の両方を有する有機金属
錯体を少なくとも1種含有することを特徴とする有機エ
レクトロルミネッセンス素子。
Description
ミネッセンス素子材料及び有機エレクトロルミネッセン
ス(以下、有機ELとも略記する)素子に係り、更に詳
しくは、発光輝度に優れた有機EL素子材料及び有機E
L素子に関する。
子は平面型光源として使用されてきたが、該発光素子を
駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
センス素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を陰極と陽
極で挟んだ構成を有し、薄膜に電子及び正孔を注入して
再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成さ
せ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐
光)を利用して発光する素子であるが、数V〜数十V程
度の低電圧で発光が可能であり、自己発光型であるため
に視野角依存性に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固
体素子であるので省スペース、携帯性等の観点から注目
されている。
ている。例えば、Appl.Phys.Lett.,V
ol51,913頁又は特開昭59−194393号に
記載の正孔注入層と有機発光体層とを組み合わせたも
の、特開昭63−295695号に記載の正孔注入層と
電子注入輸送層とを組み合わせたもの、Jpn.Jou
rnal of Applied Phisycs,v
ol127,No.2,269〜271頁に記載の正孔
移動層と発光層と電子移動層とを組み合わせたものが、
それぞれ開示されている。
量子効率の更なる向上が期待されており、発光寿命が短
い問題点が指摘されている。こうした経時での輝度劣化
の要因は完全には解明されていないが、発光中のエレク
トロルミネッセンス素子は自ら発する光と高熱に曝され
ており薄膜を構成する有機化合物自体の分解、薄膜中で
の有機化合物の結晶化等、有機EL素子材料である有機
化合物に由来する要因も指摘されている。
効率に優れ、高輝度に発光する有機エレクトロルミネッ
センス素子材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
を提供することにある。
記構成によって達成される。
層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持し
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機
化合物薄膜の少なくとも1層が、少なくとも一つの窒素
アニオンと金属カチオンとで形成されるイオン性の配位
結合と、少なくとも一つの窒素原子又はカルコゲン原子
と金属との間に形成される配位結合の両方を有する有機
金属錯体を少なくとも1種含有する有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。
層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持し
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機
化合物薄膜の少なくとも1層が、少なくとも一つの芳香
族複素環内の窒素アニオンと金属カチオンとで形成され
るイオン性の配位結合と、少なくとも一つの窒素原子又
はカルコゲン原子と金属との間に形成される配位結合の
両方を有する有機金属錯体を少なくとも1種含有する有
機エレクトロルミネッセンス素子。
を形成する窒素アニオンを含む芳香族複素環が有する置
換基のハメットのσp値が、−1.00〜0.65であ
る(2)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持し
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機
化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(I)で表
される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくと
も1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持し
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機
化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(II)で表
される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくと
も1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持し
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機
化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(III)で
表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なく
とも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持し
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機
化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(IV)で表
される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくと
も1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持し
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機
化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(V)で表
される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくと
も1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持し
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機
化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(VI)で表
される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくと
も1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(VII)
で表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少な
くとも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素
子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(VIII)
で表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少な
くとも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素
子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(IX)で
表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なく
とも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(X)で
表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なく
とも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XI)で
表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なく
とも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XII)
で表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少な
くとも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素
子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、少なくとも一つの酸
素アニオンと金属カチオンとで形成されるイオン性の配
位結合と、少なくとも一つの窒素原子又はカルコゲン原
子と金属との間に形成される配位結合の両方を有する有
機金属錯体を少なくとも1種含有する有機エレクトロル
ミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XIII)
又は前記一般式(XIV)で表される化合物のアニオンと
金属カチオンの塩を少なくとも1種含有する有機エレク
トロルミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XV)又
は前記一般式(XVI)で表される化合物のアニオンと金
属カチオンの塩を少なくとも1種含有することを特徴と
する有機エレクトロルミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XVII)
又は前記一般式(XVIII)で表される化合物のアニオン
と金属カチオンの塩を少なくとも1種含有する有機エレ
クトロルミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XIX)
で表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少な
くとも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素
子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XX)で
表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なく
とも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XXI)
で表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少な
くとも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素
子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XXII)
で表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少な
くとも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素
子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XXII
I)で表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を
少なくとも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス
素子。
単層又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持
した有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有
機化合物薄膜の少なくとも1層が、前記一般式(XXIV)
で表される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少な
くとも1種含有する有機エレクトロルミネッセンス素
子。
属元素が、Al、Ga、In、Tl、Be、Mg、S
r、Ba、Ca、Zn、Cd、Hg、Pd及びCuのい
ずれかである(1)〜(25)のいずれか一つに記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子。
明における配位結合とは、2原子間のσ結合において、
結合原子が一方の原子からのみ提供された結合を表し、
例えばトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニ
ウム(Alq3)におけるアルミニウムイオンと酸素ア
ニオンの結合、又はトリス(1,10−フェナントロリ
ン)鉄(II)イオンにおける鉄イオンと窒素原子の結合
を表し、その中でもイオン性の配位結合とは、前者の結
合と同義である。
性の配位結合を形成する窒素原子から2〜3原子隔てた
場所に窒素原子又はカルコゲン原子を含む」とは、一般
式(I)〜(XII)で表される化合物の金属カチオンと
イオン性の配位結合を形成する窒素原子の部分が、前記
一般式(XXV)で表されることである。
n−A2−A1−N- 式中、A1、A2及びA3は各々、置換もしくは非置換の
メチン基又は窒素原子を表し、nは0又は1を表し、X
8は窒素原子又はカルコゲン原子を表し、R′は水素原
子又は置換基を表す。
mmetによって定義された置換基定数であり、例えば
「薬物の構造活性相関:化学の領域,増刊122号,9
6〜103頁,南江堂社刊」に記載されている。尚、請
求項3において、水素原子はσp値が0.00の置換基
と見なす。
で表される化合物について詳しく説明する。
々、水素原子又はハメットのσp値が−1.00〜0.
65である置換基を表す。置換基としては、ハロゲン原
子(弗素、塩素等)、アルキル基(メチル、エチル、i
−プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリ
フルオロメチル、t−ブチル等)、シクロアルキル基
(シクロペンチル、シクロヘキシル等)、アラルキル基
(ベンジル、2−フェネチル等)、アリール基(フェニ
ル、ナフチル、p−トリル、p−クロロフェニル等)、
アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、
ブトキシ等)、アリールオキシ基(フェノキシ等)、ア
シルアミノ基(アセチルアミノ、プロピオニルアミノ
等)、アルキルチオ基(メチルチオ、エチルチオ、ブチ
ルチオ等)、アリールチオ基(フェニルチオ等)、スル
ホニルアミノ基(メタンスルホニルアミノ、ベンゼンス
ルホニルアミノ等)、ウレイド基(3−メチルウレイ
ド、3,3−ジメチルウレイド、1,3−ジメチルウレ
イド等)、スルファモイルアミノ基(ジメチルスルファ
モイルアミノ等)、カルバモイル基(メチルカルバモイ
ル、エチルカルバモイル、ジメチルカルバモイル等)、
アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル、エトキ
シカルボニル等)、アリールオキシカルボニル基(フェ
ノキシカルボニル等)、アシル基(アセチル、プロパノ
イル、ブチロイル等)、アミノ基(メチルアミノ、エチ
ルアミノ、ジメチルアミノ等)、ヒドロキシル基、ニト
ロソ基、アミンオキシド基(ピリジンオキシド等)、イ
ミド基(フタルイミド等)、ジスルフィド基(ベンゼン
ジスルフィド、ベンゾチアゾリル−2−ジスルフィド
等)、カルボキシル基、スルホ基、複素環基(ピロリ
ル、ピロリジル、ピラゾリル、イミダゾリル、ピリジ
ル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ベンゾオ
キサゾリル等)等が挙げられ、これらの基は更に置換さ
れてもよい。
4〜R56は各々、水素原子又は置換基を表し、R57及び
R58は置換基を表すが、互いに結合して縮合可能な位置
にある置換基は結合して縮合環を形成してもよい。置換
基としては、ハロゲン原子(弗素、塩素等)、アルキル
基(メチル、エチル、i−プロピル、ヒドロキシエチ
ル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、t−ブチル
等)、シクロアルキル基(シクロペンチル、シクロヘキ
シル等)、アラルキル基(ベンジル、2−フェネチル
等)、アリール基(フェニル、ナフチル、p−トリル、
p−クロロフェニル等)、アルコキシ基(メトキシ、エ
トキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)、アリールオキ
シ基(フェノキシ等)、アシルアミノ基(アセチルアミ
ノ、プロピオニルアミノ等)、アルキルチオ基(メチル
チオ、エチルチオ、ブチルチオ等)、アリールチオ基
(フェニルチオ等)、スルホニルアミノ基(メタンスル
ホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノ等)、ウレイ
ド基(3−メチルウレイド、3,3−ジメチルウレイ
ド、1,3−ジメチルウレイド等)、スルファモイルア
ミノ基(ジメチルスルファモイルアミノ等)、カルバモ
イル基(メチルカルバモイル、エチルカルバモイル、ジ
メチルカルバモイル等)、スルファモイル基(エチルス
ルファモイル、ジメチルスルファモイル等)、アルコキ
シカルボニル基(メトキシカルボニル、エトキシカルボ
ニル等)、アリールオキシカルボニル基(フェノキシカ
ルボニル等)、スルホニル基(メタンスルホニル、ブタ
ンスルホニル、フェニルスルホニル等)、アシル基(ア
セチル、プロパノイル、ブチロイル等)、アミノ基(メ
チルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ等)、シア
ノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、ニトロソ基、アミン
オキシド基(ピリジンオキシド等)、イミド基(フタル
イミド等)、ジスルフィド基(ベンゼンジスルフィド、
ベンゾチアゾリル−2−ジスルフィド等)、カルボキシ
ル基、スルホ基、複素環基(ピロリル、ピロリジル、ピ
ラゾリル、イミダゾリル、ピリジル、ベンズイミダゾリ
ル、ベンズチアゾリル、ベンゾオキサゾリル等)等が挙
げられ、これらの基は更に置換されてもよい。
2及びZ12を含む5員又は6員環としては、例えばベン
ゼン、シクロペンタン、シクロヘキサン、フラン、チオ
フェン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、1,
2,4−トリアゾール、1,2,3−トリアゾール、オ
キサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチア
ゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジ
ン、1,3,5−トリアジン等が挙げられ、これらの環
は置換されてもよく、更に縮合環を形成してもよい。
Z8、Z9、Z11、Z14〜Z24を含む芳香族複素環として
は、例えばフラン、チオフェン、ピロール、イミダゾー
ル、ピラゾール、1,2,4−トリアゾール、1,2,
3−トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、イソオ
キサゾール、イソチアゾール、ピリジン、ピラジン、ピ
リミジン、ピリダジン、1,3,5−トリアジン等が挙
げられ、これらの環は置換されてもよく、更に縮合環を
形成してもよい。
及びR60としては、例えばピロリル、ピロリジル、ピラ
ゾリル、イミダゾリル、フラジル、ピリジル、キノリ
ル、チアゾリル、オキサゾリル、ピラジル、ピリミジ
ル、ピリダジル等の各基が挙げられ、これらの基は更に
置換されてもよく、又、隣接する置換基同士が結合して
縮合環を形成してもよい。
びR62としては、例えばフリル、チエニル、オキサゾリ
ル、チアゾリル、イソオキサゾリル、イソチアゾリル、
オキソラニル、オキサニル、チアニル等の各基が挙げら
れ、これらの基は更に置換されてもよく、又、隣接する
置換基同士が結合して縮合環を形成してもよい。
63及びR64としては、例えばアルコキシ基(メトキシ、
エトキシ、i−プロポキシ、ブトキシ等)、アリールオ
キシ基(フェノキシ等)、アルキルチオ基(メチルチ
オ、エチルチオ、ブチルチオ等)、アリールチオ基(フ
ェニルチオ等)、スルホンアミド基(メタンスルホンア
ミド、ベンゼンスルホンアミド等)、ウレイド基(3−
メチルウレイド、3,3−ジメチルウレイド、1,3−
ジメチルウレイド等)、スルファモイルアミノ基(ジメ
チルスルファモイルアミノ等)、カルバモイル基(メチ
ルカルバモイル、エチルカルバモイル、ジメチルカルバ
モイル等)、スルファモイル基(エチルスルファモイ
ル、ジメチルスルファモイル等)、アルコキシカルボニ
ル基(メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等)、
アリールオキシカルボニル基(フェノキシカルボニル
等)、スルホニル基(メタンスルホニル、ブタンスルホ
ニル、ベンゼンスルホニル等)、アミノ基(メチルアミ
ノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ等)等が挙げられ、
これらの基は更に置換されてもよい。
11、Z15、Z17、Z18、Z20及びZ 24を含む5員の芳香
族複素環としては、例えばフラン、チオフェン、ピロー
ル、イミダゾール、ピラゾール、1,2,4−トリアゾ
ール、1,2,3−トリアゾール、オキサゾール、チア
ゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール等が挙げら
れ、これらの環は更に縮合環を形成してもよい。
Z16、Z19及びZ22を含む6員の芳香族炭化水素環又は
芳香族複素環としては、例えばベンゼン、ピリジン、ピ
ラジン、ピリミジン、ピリダジン、1,3,5−トリア
ジン等が挙げられ、これらの環は更に縮合環を形成して
もよい。
の芳香族複素環としては、例えばピリジン、ピラジン、
ピリミジン、ピリダジン、1,3,5−トリアジン等が
挙げられ、これらの環は更に縮合環を形成してもよい。
のアニオンと有機金属錯体を形成する金属イオンは2価
又は3価のものが好ましく、この金属カチオンとして
は、Al、Ga、Be、Znのカチオンが好ましい。更
に好ましくはAl、Be、Znのカチオンであり、特に
Alのカチオンが好ましい。
例えば一般式(I)〜(XXIV)で表したように、解離性
のプロトンを有する化合物から、そのプロトンを引き抜
いたものを表し、例えば、一般式(I)のイミダゾール
では、
体の
い。一例を挙げると、1H−ピラゾロ[5,1−c]
[1,2,4]ピラゾロトリアゾールのアニオンは、
はどちらの構造でもよく、例えば、(a)の構造しか記
載がなくても、(b)の構造も含むものである。
(XIX)〜(XXIV)で表される化合物の縮合環の縮合部
である原子は炭素原子でも窒素原子でもよい。縮合環の
縮合部とは、例えばインドリジンにおいて下記のように
原子に番号を付けた時、4番の窒素原子及び9番の炭素
原子のことを示す。
(XIV)で表される化合物のアニオンと金属カチオンと
の塩の具体例を示すが、これらに限定されるものではな
い。
記1〜3が挙げられる。 1)金属アルコキシド(アルミニウム−i−プロポキシ
ド等)の溶液に、解離性のプロトンを有する一般式
(I)〜(XIV)で表される化合物の溶液を加え、加熱
撹拌後、生成物を再沈澱、再結晶などの方法で精製後、
目的物を得る。 2)金属ハロゲン化物等の金属塩(塩化亜鉛等)の懸濁
液に、解離性のプロトンを有する一般式(I)〜(XI
V)で表される化合物の溶液を加え、加熱撹拌後、生成
物を再沈澱、再結晶などの方法で精製後、目的物を得
る。 3)有機金属化合物(トリエチルアルミニウム等)の溶
液に、解離性のプロトンを有する一般式(I)〜(XI
V)で表される化合物の溶液を加え、加熱撹拌後、生成
物を再沈澱、再結晶などの方法で精製後、目的物を得
る。
ロポキシド1.2gを加え、70℃に加熱し溶解させ
た。ここに、トルエン10mlに溶解させた3.75g
の化合物(A)を加え、70℃に加熱下、4時間撹拌し
た。析出してくる白色固体を冷却後濾別し、トルエンで
再結晶することで化合物I−1を2.92g得た。NM
R及びマススペクトルにより目的物であることを確認し
た。
は一対の電極の間に発光層を挾持し、必要に応じ、正孔
注入層や電子注入層を介在させた構造を有する。
は正孔注入層により正孔を注入することができ、かつ陰
極又は電子注入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(電子と正孔)を電界の力で
移動させる輸送機能、(3)電子と正孔の再結合の場を
発光層内部に提供し、これを発光に繋げる発光機能など
を有している。ただし、正孔の注入され易さと電子の注
入され易さに違いがあってもよく、又、正孔と電子の移
動度で表される輸送機能に大小があってもよいが、どち
らか一方の電荷を移動させる機能を有するものが好まし
い。
ついては特に制限はなく、従来有機EL素子における発
光材料として公知のものを用いることができる。このよ
うな発光材料は、主に有機化合物であり、所望の色調に
より例えばMacromol.Synth.,125
巻,17〜25頁に記載の化合物が挙げられる。
しては、例えば蒸着法,スピンコート法,キャスト法,
LB法などの公知の方法により薄膜化することにより形
成することができるが、特に分子堆積膜であることが好
ましい。ここで、分子堆積膜とは、該化合物の気相状態
から沈着され形成された薄膜や、該化合物の溶融状態又
は液相状態から固体化され形成された膜のことである。
通常、この分子堆積膜は、LB法により形成された薄膜
(分子累積膜)と凝集構造,高次構造の相違や、それに
起因する機能的な相違により区別することができる。
1号に記載されるように、樹脂などの結着材と共に上記
発光材料を溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピン
コート法などにより薄膜化して形成することができる。
ついては特に制限はなく、状況に応じて適宜選択するこ
とができるが、通常は5nm〜5μmの範囲である。
関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化
合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好まし
く用いられる。このような電極物質の具体例としてはA
u等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(IT
O)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられ
る。
ッタリングなどの方法により、薄膜を形成させ、フォト
リソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成しても
よく、あるいはパターン精度を余り必要としない場合
(100μm以上程度)は、上記電極物質の蒸着やスパ
ッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを
形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合に
は、透過率を10%より大きくすることが望ましく、
又、陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好まし
い。更に、膜厚は、材料にもよるが、通常10nm〜1
μm,好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合
金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質と
するものが用いられる。このような電極物質の具体例と
しては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグ
ネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネ
シウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合
物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/
酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リ
チウム/アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げら
れる。これらの中で、電子注入性及び酸化などに対する
耐久性の点から、電子注入性金属と、これより仕事関数
の値が大きく安定な金属である第2金属との混合物、例
えばマグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニ
ウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミ
ニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウ
ム/アルミニウム混合物などが好適である。
パッタリングなどの方法により薄膜を形成させることに
より作製することができる。又、陰極としてのシート抵
抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜
1μm,好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれ
る。尚、発光を透過させるため、有機EL素子の陽極又
は陰極の何れか一方が透明又は半透明であれば、発光効
率が向上し好都合である。
は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を
有し、この正孔注入層を陽極と発光層の間に介在させる
ことにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入
され、その上、発光層に陰極又は電子注入層より注入さ
れた電子は、発光層と正孔注入層の界面に存在する電子
の障壁により発光層内の界面に累積され、発光効率が向
上するなど、発光性能の優れた素子となる。
料という)については、前記の好ましい性質を有するも
のであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料におい
て、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているもの
や、EL素子の正孔注入層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。
障壁性の何れかを有するものであり、有機物,無機物の
何れであってもよい。この正孔注入材料としては、例え
ばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導、イミダ
ゾール誘導、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン
誘導体及びピラゾロン誘導体、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、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、スチルベ
ン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、又、
導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等
が挙げられる。
ることができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級
アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第
3級アミン化合物を用いることが好ましい。上記芳香族
第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例
としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,
4′−ジアミノフェニル;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(TPD);2,2−ビ
ス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;
1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シ
クロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリ
ル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4
−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシク
ロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフ
ェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルア
ミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル
−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−
ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェ
ニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,
4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;
N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p
−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミ
ノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルア
ミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキ
シ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;
N−フェニルカルバゾール、更には、米国特許5,06
1,569号に記載されている2個の縮合芳香族環を分
子内に有するもの、例えば4,4′−ビス〔N−(1−
ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NP
D)、特開平4−308688号に記載されるトリフェ
ニルアミンユニットが三つスターバースト型に連結され
た4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニ
ル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MT
DATA)等が挙げられる。
合物も正孔注入材料として使用することができる。この
正孔注入層は、上記正孔注入材料を、真空蒸着法,スピ
ンコート法,キャスト法,LB法など、公知の方法によ
り薄膜化することにより形成できる。正孔注入層の膜厚
については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程
度である。
種以上からなる1層構造であってもよく、同一組成又は
異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。更
に、必要に応じて用いられる電子注入層は、陰極より注
入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよ
く、その材料としては、従来公知の化合物の中から任意
のものを選択して用いることができる。
電子注入材料と称する)の例としては、ニトロ置換フル
オレン誘導体,ジフェニルキノン誘導体,チオピランジ
オキシド誘導体,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,カルボジイミド,フルオレニリデン
メタン誘導体,アントラキノジメタン及びアントロン誘
導体,オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。又、
特開昭59−194393号に記載される一連の電子伝
達性化合物は、該公報では発光層を形成する材料として
開示されているが、本発明者らが検討の結果、電子注入
材料として用い得ることが判った。更に、上記オキサジ
アゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原
子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸
引性基として知られているキノキサリン環を有するキノ
キザリン誘導体なども、電子注入材料として用いること
ができる。
例えばトリス(8−キノリノール)アルミニウム(Al
q)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)
アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリ
ノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノ
リノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キ
ノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)
亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属が
In、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替
わった金属錯体も電子注入材料として用いることができ
る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニ
ン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホ基などで置
換されているものも、電子注入材料として好ましく用い
ることができる。又、発光層の材料として例示したジス
チリルピラジン誘導体も、電子注入材料として用いるこ
とができるし、正孔注入層と同様に、n型−Si,n型
−SiC等の無機半導体も電子注入材料として用いるこ
とができる。
真空蒸着法,スピンコート法,キャスト法,LB法など
の公知の薄膜化法により製膜して形成することができ
る。電子注入層としての膜厚は特に制限はないが、通常
は5nm〜5μmの範囲で選ばれる。
1種又は2種以上からなる1層構造でもよいし、同一組
成又は異種組成の複数層から成る積層構造でもよい。
説明する。例として、前記の陽極/正孔注入層/発光層
/電子注入層/陰極からなるEL素子の作製法について
説明すると、まず適当な基板上に、所望の電極物質、例
えば陽極用物質から成る薄膜を1μm以下、好ましくは
10〜200nmの範囲の膜厚になるように、蒸着やス
パッタリングなどの方法により形成させ、陽極を作製す
る。次に、この上に、素子材料である正孔注入層,発光
層,電子注入層の材料から成る薄膜を形成させる。
は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電
子輸送層の何れの層に含まれてもよく、単独あるいは他
の化合物と層を形成することが出来る。
ピンコート法,キャスト法,蒸着法などがあるが、均質
な膜が得られ易く、かつピンホールが生成し難いなどの
点から、真空蒸着法が好ましい。この蒸着法を採用する
場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類,分子堆
積膜の目的とする結晶構造,会合構造などにより異なる
が、一般に、ボート加熱温度50〜450℃,真空度1
0-6〜10-3Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、
基板温度−50〜300℃、膜厚5nm〜5μmの範囲
で適宜選ぶことが望ましい。
質から成る薄膜を、1μm以下、好ましくは50〜20
0nmの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッ
タリング等の方法により形成させ、陰極を設けることに
より所望のEL素子が得られる。
きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ま
しいが、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、発光
層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能であ
る。
圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性とし
て5〜40V程度の電圧を印加すると、発光が観測でき
る。又、逆の極性で電圧を印加しても、電流は流れずに
発光は全く生じない。更に、交流電圧を印加する場合に
は、陽極が+、陰極が−の状態になった時のみ発光す
る。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
るが、本発明の態様はこれに限定されない。
TOを150nm成膜した基板(NHテクノグラス社
製:NA−45)にパターニングを行った後、このIT
O透明電極を設けた透明支持基板をi−プロピルアルコ
ールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾ
ン洗浄を5分間行った。この透明支持基板を、市販の真
空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン
製抵抗加熱ボートに、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(TPD)200mgを入
れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに表1に示す比較
化合物Q−1を200mg入れ、真空蒸着装置に取付け
た。
した後、TPDの入った前記加熱ボートに通電して、2
20℃まで加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/se
cで透明支持基板に蒸着し、膜厚60nmの正孔注入層
を設けた。更に、化合物Q−1の入った前記加熱ボート
を通電して220℃まで加熱し、蒸着速度0.1〜0.
3nm/secで前記正孔注入層上に蒸着して、膜厚4
0nmの発光層を設けた。尚、蒸着時の基板温度は室温
であった。
テンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モ
リブデン製抵抗加熱ボートにマグネシウム3gを入れ、
タングステン製の蒸着用バスケットに銀を0.5g入
れ、再び真空槽を2×10-4Paまで減圧した後、マグ
ネシウム入りのボートに通電して蒸着速度1.5〜2.
0nm/secでマグネシウムを蒸着し、この際、同時
に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度0.1nm/se
cで銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物から
成る対向電極とすることにより、表1に示す比較用有機
EL素子OLED−1を作製した。
示す比較化合物Q−2〜Q−12に置き換えた以外は全
く同じ方法で、それぞれ比較用有機EL素子OLED−
2〜OLED−12を作製した。
用有機EL素子OLED−1において、化合物Q−1を
表1〜表3に示す本発明の化合物に置き換えた以外は全
く同じ方法で本発明の有機EL素子OLED−13〜O
LED−126を作製した。
LED−126及び比較用有機EL素子OLED−1〜
OLED−12に、素子のIO電極を陽極、マグネシウ
ムと銀から成る対向電極を陰極として直流10ボルトを
印加し、発光輝度を評価した。
の最高発光輝度を1.0とした時の、それぞれの最高発
光輝度の比の値を表1〜表3に示す。
より高輝度の発光を示すことが明かである。
ITOを150nm成膜した基板(前出:NA−45)
にパターニングを行った後、このITO透明電極を設け
た透明支持基板をi−プロピルアルコールで超音波洗浄
し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行
った。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板
ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボート
に、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(TPD)200mgを入れ、別のモリブデン製
抵抗加熱ボートに本発明の化合物(I=1)200mg
を入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにトリス
(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq
3)を200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。次い
で、真空槽を4×10-4Paまで減圧した後、TPDの
入った前記加熱ボートに通電して220℃まで加熱し、
蒸着速度0.1〜0.3nm/secで透明支持基板に
蒸着し、膜厚60nmの正孔注入層を設けた。更に、本
発明の化合物(I−1)の入った前記加熱ボートを通電
して220℃まで加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm
/secで前記正孔注入層上に蒸着して膜厚40nmの
発光層を設けた。更に、Alq3の入った前記加熱ボー
トを通電して250℃まで加熱し、蒸着速度0.1nm
/secで前記発光層の上に蒸着して膜厚20nmの電
子注入層を設けた。尚、蒸着時の基板温度は室温であっ
た。次に、真空槽をあけ、電子注入層の上にステンレス
鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モリブデン
製抵抗加熱ボートにマグネシウム3gを入れ、タングス
テン製の蒸着用バスケットに銀を0.5g入れ、再び真
空槽を2×10-4Paまで減圧した後、マグネシウム入
りのボートに通電して蒸着速度1.5〜2.0nm/s
ecでマグネシウムを蒸着し、この際、同時に銀のバス
ケットを加熱し、蒸着速度0.1nm/secで銀を蒸
着し、前記マグネシウムと銀との混合物から成る対向電
極とすることにより、有機EL素子OLED−13を作
製した。この素子のITO電極を陽極、マグネシウムと
銀から成る対向電極を陰極として直流12Vを印加した
ところ、高輝度の発光を得た。
に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供で
きる。
Claims (26)
- 【請求項1】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、少なくとも一つの窒素アニ
オンと金属カチオンとで形成されるイオン性の配位結合
と、少なくとも一つの窒素原子又はカルコゲン原子と金
属との間に形成される配位結合の両方を有する有機金属
錯体を少なくとも1種含有することを特徴とする有機エ
レクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項2】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、少なくとも一つの芳香族複
素環内の窒素アニオンと金属カチオンとで形成されるイ
オン性の配位結合と、少なくとも一つの窒素原子又はカ
ルコゲン原子と金属との間に形成される配位結合の両方
を有する有機金属錯体を少なくとも1種含有することを
特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項3】 金属カチオンとイオン性の配位結合を形
成する窒素アニオンを含む芳香族複素環が有する置換基
のハメットのσp値が、−1.00〜0.65であるこ
とを特徴とする請求項2記載の有機エレクトロルミネッ
センス素子。 - 【請求項4】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(I)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化1】 〔式中、R1、R2及びR3は各々、水素原子又はハメッ
トのσp値が−1.00〜0.65である置換基を表
し、R2とR3は互いに結合してイミダゾール環に縮環し
てもよく、R1、R2及びR3の少なくとも一つは金属カ
チオンとイオン性の配位結合を形成する窒素原子から2
〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカルコゲン原子を含
む。〕 - 【請求項5】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(II)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化2】 〔式中、R4、R5及びR6は各々、水素原子又は置換基
を表し、R4とR5又はR5とR6は互いに結合してピラゾ
ール環に縮環してもよく、R4、R5及びR6の少なくと
も一つは金属カチオンとイオン性の配位結合を形成する
窒素原子から2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカル
コゲン原子を含む。〕 - 【請求項6】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(III)で表さ
れる化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも
1種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。 【化3】 〔式中、L1は−N(R9)−又は−C(R10)(R11)
−を表し、L2は窒素原子又は−C(R12)=を表し、
L3は窒素原子又は=C(R13)−を表し、R7、R8、
R9、R10、R11、R12及びR13は各々、水素原子又は
置換基を表し、R 7とR8は互いに結合してピラゾール環
に縮環してもよく、R7〜R13の少なくとも一つは金属
カチオンとイオン性の配位結合を形成する窒素原子から
2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカルコゲン原子を
含む。〕 - 【請求項7】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(IV)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化4】 〔式中、L4は−N(R16)−又は−C(R17)
(R18)−を表し、L5は窒素原子又は−C(R19)=
を表し、L6は窒素原子又は=C(R20)−を表し、R1
4、R15、R16、R17、R18、R19及びR20は各々、水
素原子又は置換基を表し、R14〜R20の少なくとも一つ
は金属カチオンとイオン性の配位結合を形成する窒素原
子から2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカルコゲン
原子を含む。〕 - 【請求項8】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(V)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化5】 〔式中、L7は−N(R23)−又は−C(R24)
(R25)−を表し、L8は窒素原子又は−C(R26)=
を表し、L9は窒素原子又は=C(R27)−を表し、R2
1、R22、R23、R24、R25、R26及びR27は各々、水
素原子又は置換基を表し、R21とR22は互いに結合して
イミダゾール環に縮環してもよく、R21〜R27の少なく
とも一つは金属カチオンとイオン性の配位結合を形成す
る窒素原子から2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカ
ルコゲン原子を含む。〕 - 【請求項9】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層又
は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した有
機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化合
物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(VI)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化6】 〔式中、L10は−N(R29)−又は−C(R30)
(R31)−を表し、L11は窒素原子又は−C(R32)=
を表し、L12は窒素原子又は=C(R33)−を表し、R
28、R29、R30、R31、R32及びR33は各々、水素原子
又は置換基を表し、R 28〜R33の少なくとも一つは金属
カチオンとイオン性の配位結合を形成する窒素原子から
2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカルコゲン原子を
含む。〕 - 【請求項10】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(VII)で表
される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくと
も1種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。 【化7】 〔式中、L13は−N(R35)−又は−C(R36)
(R37)−を表し、L14は窒素原子又は−C(R38)=
を表し、L15は窒素原子又は=C(R39)−を表し、R
34、R35、R36、R37、R38及びR39は各々、水素原子
又は置換基を表し、R 34、R35、R36、R37、R38及び
R39の少なくとも一つは金属カチオンとイオン性の配位
結合を形成する窒素原子から2〜3原子隔てた場所に窒
素原子又はカルコゲン原子を含む。〕 - 【請求項11】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(VIII)で表
される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくと
も1種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。 【化8】 〔式中、L16は−N(R41)−又は−C(R42)
(R43)−を表し、L17は窒素原子又は−C(R44)=
を表し、L18は窒素原子又は=C(R45)−を表し、R
40、R41、R42、R43、R44及びR45は各々、水素原子
又は置換基を表し、R 40〜R45の少なくとも一つは金属
カチオンとイオン性の配位結合を形成する窒素原子から
2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカルコゲン原子を
含む。〕 - 【請求項12】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(IX)で表さ
れる化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも
1種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。 【化9】 〔式中、R46、R47、R48及びR49は各々、水素原子又
は置換基を表し、R46とR47は互いに結合してピラゾー
ル環に縮環してもよく、R48とR49は互いに結合してピ
リミドン環に縮環してもよく、R46〜R49の少なくとも
一つは金属カチオンとイオン性の配位結合を形成する窒
素原子から2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカルコ
ゲン原子を含む。〕 - 【請求項13】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(X)で表さ
れる化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも
1種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。 【化10】 〔式中、R50、R51、R52及びR53は各々、水素原子又
は置換基を表し、R50とR51は互いに結合してピラゾー
ル環に縮環してもよく、R52とR53は互いに結合してピ
リミドン環に縮環してもよく、R50〜R53の少なくとも
一つは金属カチオンとイオン性の配位結合を形成する窒
素原子から2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカルコ
ゲン原子を含む。〕 - 【請求項14】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(XI)で表さ
れる化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも
1種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。 【化11】 〔式中、R54、R55及びR56は各々、水素原子又は置換
基を表し、R54とR55は互いに結合してピラゾール環に
縮環してもよく、R54、R55及びR56の少なくとも一つ
は金属カチオンとイオン性の配位結合を形成する窒素原
子から2〜3原子隔てた場所に窒素原子又はカルコゲン
原子を含む。〕 - 【請求項15】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、下記一般式(XII)で表
される化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくと
も1種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。 【化12】 〔式中、Z1及びZ2は各々、5又は6員環を形成するの
に必要な原子群を表し、R57は置換基を表し、X1は窒
素原子又は炭素原子を表し、X1が炭素原子の時X1とL
19又はX1とL20の結合の内どちらか一方は二重結合を
表す。X1、L19及びL20で形成される5員環又はX1、
L19、L20及びZ2で形成される環の内どちらか一方は
芳香族環を表す。L19及びL20は各々、−N=、−N
(R58)−、−O−、−S−又は−Se−を表し、R58
は置換基を表す。〕 - 【請求項16】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、少なくとも一つの酸素ア
ニオンと金属カチオンとで形成されるイオン性の配位結
合と、少なくとも一つの窒素原子又はカルコゲン原子と
金属との間に形成される配位結合の両方を有する有機金
属錯体を少なくとも1種含有することを特徴とする有機
エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項17】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XIII)又は一般
式(XIV)で表される化合物のアニオンと金属カチオン
の塩を少なくとも1種含有することを特徴とする有機エ
レクトロルミネッセンス素子。 【化13】 〔式中、Z3及びZ4は、それぞれ−C(R59)=C(O
H)−及び−N(R60)−C(OH)−と共に芳香族複
素環を形成するのに必要な原子群を表し、該芳香族複素
環は置換基を有してもよく、かつ隣接する置換基は互い
に結合して前記芳香族複素環に縮環してもよく、R59及
びR60は1位又は2位に窒素原子を有し、かつ一つ又は
二つの窒素原子を含有する複素環基を表す。〕 - 【請求項18】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XV)又は一般式
(XVI)で表される化合物のアニオンと金属カチオンの
塩を少なくとも1種含有することを特徴とする有機エレ
クトロルミネッセンス素子。 【化14】 〔式中、Z5及びZ6は、それぞれ−C(R61)=C(O
H)−及び−N(R62)−C(OH)−と共に芳香族複
素環を形成するのに必要な原子群を表し、該芳香族複素
環は置換基を有してもよく、かつ隣接する置換基は互い
に結合して前記芳香族複素環に縮環してもよく、R61及
びR62は1位又は2位にカルコゲン原子を含有する複素
環基を表す。〕 - 【請求項19】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XVII)又は一般
式(XVIII)で表される化合物のアニオンと金属カチオ
ンの塩を少なくとも1種含有することを特徴とする有機
エレクトロルミネッセンス素子。 【化15】 〔式中、Z7及びZ8は、それぞれ−C(R63)=C(O
H)−及び−N(R64)−C(OH)−と共に芳香族複
素環を形成するのに必要な原子群を表し、該芳香族複素
環は置換基を有してもよく、かつ隣接する置換基は互い
に結合して前記芳香族複素環に縮環してもよく、R63及
びR64は1位又は2位に窒素原子又はカルコゲン原子を
含有する非環状の置換基を表す。〕 - 【請求項20】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XIX)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化16】 〔式中、Z9は5員の芳香族複素環を形成するのに必要
な原子群を表し、X2は窒素原子又はカルコゲン原子を
表し、Z10はX2と共にZ9と縮環するのに必要な原子群
を表し、該縮合環は置換基を有してもよく、更に縮合環
を形成してもよい。〕 - 【請求項21】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XX)で表される
化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1種
含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセン
ス素子。 【化17】 〔式中、Z11は5員の芳香族複素環を形成するのに必要
な原子群を表し、X3は窒素原子又はカルコゲン原子を
表し、Z12はZ11と、Z13はX3と共にZ12と、それぞ
れ縮環するのに必要な原子群を表し、該縮合環は置換基
を有してもよく、更に縮合環を形成してもよい。〕 - 【請求項22】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XXI)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化18】 〔式中、Z14は6員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素
環を形成するのに必要な原子群を表し、X4は窒素原子
又はカルコゲン原子を表し、Z15はX4と共にZ 14と縮
環して5員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成
するのに必要な原子群を表し、該縮合環は置換基を有し
てもよく、更に縮合環を形成してもよい。〕 - 【請求項23】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XXII)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化19】 〔式中、Z16は6員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素
環を形成するのに必要な原子群を表し、X5は窒素原子
又はカルコゲン原子を表し、Z17はZ16と、Z1 8はX5
と共にZ17と、それぞれ縮環して5員の芳香族複素環を
形成するのに必要な原子群を表し、該縮合環は置換基を
有してもよく、更に縮合環を形成してもよい。〕 - 【請求項24】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XXIII)で表さ
れる化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも
1種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。 【化20】 〔式中、Z19は6員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素
環を形成するのに必要な原子群を表し、X6は窒素原子
又はカルコゲン原子を表し、Z20はZ19と縮環して5員
の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、Z
21はX6と共にZ20と縮環して6員の芳香族炭化水素環
又は芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、
該縮合環は置換基を有してもよく、更に縮合環を形成し
てもよい。〕 - 【請求項25】 互いに対向する陽極と陰極間に、単層
又は複数層の有機化合物薄膜よりなる発光層を挟持した
有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機化
合物薄膜の少なくとも1層が、一般式(XXIV)で表され
る化合物のアニオンと金属カチオンの塩を少なくとも1
種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 【化21】 〔式中、Z22は6員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素
環を形成するのに必要な原子群を表し、X7は窒素原子
又はカルコゲン原子を表し、Z23はZ22と縮環して6員
の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成するのに必
要な原子群を表し、Z24はX7と共にZ23と縮環して5
員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、
該縮合環は置換基を有してもよく、更に縮合環を形成し
てもよい。〕 - 【請求項26】 有機金属錯体の金属カチオンの金属元
素が、Al、Ga、In、Tl、Be、Mg、Sr、B
a、Ca、Zn、Cd、Hg、Pd及びCuのいずれか
であることを特徴とする請求項1〜25のいずれか1項
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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