JP2003082341A - Electroluminescent element - Google Patents

Electroluminescent element

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JP2003082341A
JP2003082341A JP2001272328A JP2001272328A JP2003082341A JP 2003082341 A JP2003082341 A JP 2003082341A JP 2001272328 A JP2001272328 A JP 2001272328A JP 2001272328 A JP2001272328 A JP 2001272328A JP 2003082341 A JP2003082341 A JP 2003082341A
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JP
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metal
organic
layer
electroluminescent device
formula
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JP2001272328A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Enomoto
和弘 榎本
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Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic luminescent element which can emit light with high luminance at various chromaticities so that it can be adaptable to a color display. SOLUTION: The electroluminescent element has an anode, a cathode and at least one organic layer installed between these electrodes, wherein the organic layer comprises a metal complex having a compound represented by general formula (1) (wherein X is O, S or NH; and R<1> to R<8> are each a lower alkyl, a lower alkoxy, a halogeno, or H, wherein R<1> and R<2> , R<2> and R<3> , R<3> and R<4> , R<5> and R<6> , R<6> and R<7> , and R<7> and R<8> may be combined with each other to form an aromatic ring) as a ligand.

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、電界発光素子に関
し、より詳細には、特定の構造を有する金属錯体を構成
材料とする、優れた発光機能を有する電界発光素子に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroluminescent device, and more particularly to an electroluminescent device having a metal complex having a specific structure as a constituent material and having an excellent light emitting function.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、有機化合物の高い蛍光効率に注目
し、有機化合物の発光素子の研究が盛んに行われてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to high fluorescence efficiency of organic compounds, and researches on light emitting devices of organic compounds have been actively conducted.

【0003】有機発光素子は、有機発光層を2つの電極
で挟んだ構造であり、陽極から注入された正孔と陰極か
ら注入された電子とが発光層中で再結合し、光を発す
る。これら有機発光素子には、基本的には2つのタイプ
があるとされている。1つはC.W.Tangらによって発表
された蛍光色素を電荷輸送層中に添加したもの(J.App
l.Phys.65、3610(1989))であり、もう1つは、蛍光
色素を単独に用いたものである(Jpn.J.Appl.Phys.
27、L269(1988))。後者の素子では、蛍光色素が、正
孔のみを輸送する正孔輸送層及び/又は電子のみを輸送
する電子輸送層と積層するように配置されている場合に
発光効率が向上することが示されている。
An organic light emitting device has a structure in which an organic light emitting layer is sandwiched between two electrodes, and holes injected from an anode and electrons injected from a cathode are recombined in the light emitting layer to emit light. These organic light emitting devices are basically said to be of two types. One is C. W. A fluorescent dye disclosed by Tang et al. (J. App.
l. Phys. 65, 3610 (1989)) and the other one using a fluorescent dye alone (Jpn. J. Appl. Phys.
27, L269 (1988)). The latter device has been shown to have improved luminous efficiency when the fluorescent dye is arranged to stack with a hole transport layer that transports only holes and / or an electron transport layer that transports only electrons. ing.

【0004】これまで、有機発光素子に使用されている
正孔輸送材料は、トリフェニルアミン誘導体等の多種多
様な材料が知られている。
A wide variety of materials such as triphenylamine derivatives are known as hole transport materials used in organic light emitting devices.

【0005】これに比べて、電子輸送材料は非常に少な
いが、例えば、オキシン(正式名:8−ヒドロキシキノ
リン)とアルミニウムとから構成され、緑色の発光性を
有するオキシネイト金属錯体が、1987年に報告され
て以来、ディスプレイ等への応用を目指した研究が盛ん
に検討され、高効率の発光を得るための材料開発が盛ん
に行われている。
In comparison with this, there are very few electron transport materials, but for example, in 1987, an oxynate metal complex composed of oxine (official name: 8-hydroxyquinoline) and aluminum and emitting green light was introduced. Since the report, research aiming at application to displays and the like has been extensively studied, and development of materials for obtaining highly efficient light emission has been actively conducted.

【0006】例えば、特開平8−81472号公報に
は、以下の構造
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-81472 discloses the following structure.

【0007】[0007]

【化6】 [Chemical 6]

【0008】(式中、Maは2価の金属、Mbは3価の金
属、XはO、S、NH又はCH2、R1〜R8及びL1〜L
5は水素原子、炭化水素基又は官能基を示す。)を有す
る有機金属錯体を用いた正孔輸送層又は電子輸送層が提
案されている。
(Wherein M a is a divalent metal, M b is a trivalent metal, X is O, S, NH or CH 2 , R 1 to R 8 and L 1 to L.
5 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group or a functional group. A hole transport layer or an electron transport layer using an organometallic complex having a) is proposed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構造式を
有する金属錯体は、耐熱性が低く、電子性の輸送効率が
十分でない。このため、発光強度、繰り返し使用時での
安定性に劣る傾向がある。
However, the metal complex having the above structural formula has a low heat resistance and an insufficient electronic transport efficiency. Therefore, the emission intensity and the stability during repeated use tend to be poor.

【0010】また、最近では、高効率の発光を得るのみ
ならず、駆動電圧を下げる電界発光素子材料についての
開発が精力的に行われているが、双方を実現できる発光
材料は未だ得られていないのが現状である。
Further, recently, not only high-efficiency light emission but also electroluminescent device material for lowering driving voltage has been vigorously developed, but a light-emitting material capable of realizing both is still available. The current situation is that there are none.

【0011】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、カラー化に対応することができるように、種々の色
度で高輝度に発光させることができる有機発光素子を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an organic light emitting device capable of emitting light with various chromaticities and high brightness so as to cope with colorization. To do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】発光材料に関して種々検
討を重ねた結果、特定の配位子を有する特定の金属錯体
が、ガラス転移温度が大きく、非晶性で、皮膜特性が良
好で、高い電子輸送性及び熱安定性を有し、それに伴っ
て電界発光素子としての高蛍光性、高輝度、高安定性が
得られることを見出し、本発明の完成に至った。
As a result of various studies on light emitting materials, a specific metal complex having a specific ligand has a high glass transition temperature, is amorphous, and has good film properties and high properties. The inventors have found that they have an electron transporting property and a thermal stability, and accordingly, high fluorescence, high brightness and high stability as an electroluminescent device can be obtained, and the present invention has been completed.

【0013】すなわち、本発明によれば、陽極、陰極及
びこれら電極の間に配設された少なくとも1層の有機層
を有する電界発光素子であって、前記有機層が、一般式
(1)
That is, according to the present invention, there is provided an electroluminescent device having an anode, a cathode and at least one organic layer arranged between these electrodes, wherein the organic layer is represented by the general formula (1):

【0014】[0014]

【化7】 [Chemical 7]

【0015】(式中、XはO、S又はNH、R1〜R8
低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子又は
水素原子、R1とR2、R2とR3、R3とR4、R5とR6
6とR7、R7とR8とは互いに結合して芳香族環を形成
してもよい。)で示される化合物を配位子とする金属錯
体から構成されてなる電界発光素子が提供される。
(Wherein X is O, S or NH, R 1 to R 8 are lower alkyl group, lower alkoxy group, halogen atom or hydrogen atom, R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 ,
R 6 and R 7 , and R 7 and R 8 may combine with each other to form an aromatic ring. The present invention provides an electroluminescent device comprising a metal complex having a compound represented by the formula (1) as a ligand.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の電界発光素子は、主とし
て、有機層と、有機層の両側に形成された陽極及び陰極
とから構成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The electroluminescent device of the present invention is mainly composed of an organic layer and an anode and a cathode formed on both sides of the organic layer.

【0017】有機層は、通常、発光層、電子輸送層、正
孔輸送層等として機能する単層又は積層層のいずれで形
成されていてもよいが、少なくとも1層は、上記一般式
(1)で示される化合物を配位子とする金属錯体から構
成される。特に、発光層及び/又は電子輸送層が金属錯
体から構成されることが好ましい。
The organic layer may be formed of a single layer or a laminated layer which functions as a light emitting layer, an electron transporting layer, a hole transporting layer or the like, but at least one layer is represented by the general formula (1). ) Is composed of a metal complex having a compound represented by the formula as a ligand. In particular, the light emitting layer and / or the electron transporting layer is preferably composed of a metal complex.

【0018】一般式(1)において、低級アルキル基と
しては、炭素数1〜5のアルキル基、例えば、メチル、
エチル、プロピル、イソプロピル、t−,n−,sec
−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル
等が挙げられる。低級アルコキシ基としては、炭素数1
〜5のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、プ
ロポキシ、ブトキシ、ペントキシ等が挙げられる。ハロ
ゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙
げられる。また、互いに結合して形成してもよい芳香族
環としては、フェニル、ナフチル等が挙げられる。
In the general formula (1), the lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, methyl,
Ethyl, propyl, isopropyl, t-, n-, sec
-Butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl and the like. The lower alkoxy group has 1 carbon atom
To alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy and the like. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, iodine and the like. Further, examples of the aromatic ring which may be bonded to each other include phenyl and naphthyl.

【0019】なかでも、以下の一般式(2)及び(3)
で示される化合物を配位子とする金属錯体が好ましい。
Among them, the following general formulas (2) and (3)
A metal complex having a compound represented by as a ligand is preferable.

【0020】[0020]

【化8】 [Chemical 8]

【0021】[0021]

【化9】 [Chemical 9]

【0022】(式中、XはO、S又はNHである。) 一般式(1)〜(3)で示される化合物は、2価及び3
価の金属との錯体が好ましい。
(In the formula, X is O, S or NH.) The compounds represented by the general formulas (1) to (3) are divalent and trivalent.
Complexes with valent metals are preferred.

【0023】一般式(1)の化合物が2価の金属と配位
した場合には、一般式(4)
When the compound of the general formula (1) is coordinated with a divalent metal, the compound of the general formula (4)

【0024】[0024]

【化10】 [Chemical 10]

【0025】(式中、M1は2価の金属、X及びR1〜R
8は一般式(1)の定義と同義である。)に示される4
座配位化合物になる。
(Wherein M 1 is a divalent metal, X and R 1 to R
8 has the same meaning as defined in formula (1). ) Shown in 4
It becomes a coordination compound.

【0026】一般式(1)の化合物が3価の金属と配位
した場合には、多くが6座配位とならず、4座配位化合
物で反応が止まってしまう。このため最外殻電子は、比
較的構造の小さいアニオンとのイオン性結合により安定
化し、一般式(5)
When the compound of the general formula (1) is coordinated with a trivalent metal, most of them do not have the hexadentate coordination, and the reaction stops at the tetradentate compound. Therefore, the outermost shell electron is stabilized by an ionic bond with an anion having a relatively small structure, and the general formula (5)

【0027】[0027]

【化11】 [Chemical 11]

【0028】(式中、Aは置換、非置換のC614の芳
香族環、M2は3価の金属、X及びR1〜R8は一般式
(1)の定義と同義である。)に示される化合物とな
る。なお、アニオンとしては、水酸基、ハロゲン原子、
次亜塩素酸基、過塩素酸基、チオシアナト(−SCN)
基等が挙げられるが、なかでも、経時性(湿度に対する
安定性)の発光強度から、ヒドロキシ基置換のC614
の芳香族環(特にフェニル誘導体)が好ましい。
[0028] (In the formula, A-substituted, aromatic ring unsubstituted C 6 ~ 14, M 2 is a trivalent metal, X and R 1 to R 8 are defined as defined in the general formula (1) )). As the anion, a hydroxyl group, a halogen atom,
Hypochlorous acid group, perchloric acid group, thiocyanato (-SCN)
Although group and the like, among others, from the emission intensity with time of (stability to humidity), C 6 hydroxy groups substituted to 14
The aromatic ring of (especially phenyl derivative) is preferable.

【0029】なお、一般式(4)及び(5)において、
2価の金属としては亜鉛、マグネシウム、ベリリウム、
ニッケル、水銀等が挙げられる。特に、発光強度が大き
いベリリウム、亜鉛が好ましい。3価の金属としては、
アルミニウム、インジウム、ルテニウム、ボロン、オス
ニウム等が挙げられる。特に、発光強度が大きいアルミ
ニウム、オスニウムが好ましい。
In the general formulas (4) and (5),
Divalent metals include zinc, magnesium, beryllium,
Examples include nickel and mercury. In particular, beryllium and zinc, which have high emission intensity, are preferable. As a trivalent metal,
Aluminum, indium, ruthenium, boron, osnium, etc. are mentioned. Particularly, aluminum and osmium, which have high emission intensity, are preferable.

【0030】また、一般式(5)において、炭素数6〜
14の芳香族環としては、例えば、フェニル、ナフタレ
ン、フェナントレン、インデン等が挙げられる。また、
これらの芳香族環には、置換基が置換されていてもよ
い。置換基の位置及び数は特に限定されるものではな
く、その特性に応じて適宜調整することができる。置換
基としては、低級アルキル基(例えば、メチル、エチ
ル、イソ−プロピル等)、低級アルコキシ基(メトキ
シ、エトキシ等)、メチレンジオキシ基、ハロゲン原子
(塩素、臭素等)、シアノ基、α,α,α−トリフロロ
メチル基、フェニル基、ジフェニル等が挙げられる。こ
れらの置換基のうち、電子供与基は、発光強度、印加電
圧等の特性の観点から、さらにはオルト位の置換は非晶
性(密着性)の観点から好ましい。なお、これは、いわ
ゆる機能分離型電子写真感光体の電荷発生材料の特性
(ナフトールASのアニリド置換体効果:オルト効果)
と類似の特性を示す。これに対して、電子吸引基は、置
換基の位置にかかわらず、全般的に発光強度、印加電圧
等の特性をよくするものが多い(ただし、電子吸引基置
換の場合でもオルト効果が認められる)。また、発光強
度の観点から、同一元素(特に塩素)が2個以下で置換
したものが好ましい。これは多数の置換による立体的障
害があるため、蒸気相の転化の際、元素(特に塩素)の
脱離が起ったものと推測される。さらに、広義の電子吸
引基であるフェニル、ジフェニル基は、置換基自体も高
い電子輸送性を有しており、さらに、熱安定性にも優れ
ており、非常に好ましい。
In the general formula (5), the number of carbon atoms is 6 to
Examples of the aromatic ring of 14 include phenyl, naphthalene, phenanthrene, indene and the like. Also,
A substituent may be substituted on these aromatic rings. The position and number of the substituents are not particularly limited and can be appropriately adjusted depending on the characteristics. As the substituent, a lower alkyl group (eg, methyl, ethyl, iso-propyl etc.), a lower alkoxy group (methoxy, ethoxy etc.), a methylenedioxy group, a halogen atom (chlorine, bromine etc.), a cyano group, α, Examples include α, α-trifluoromethyl group, phenyl group and diphenyl. Among these substituents, the electron donating group is preferable from the viewpoint of characteristics such as emission intensity and applied voltage, and the substitution of the ortho position is preferable from the viewpoint of amorphousness (adhesion). It should be noted that this is the characteristic of the charge generating material of the so-called function-separated electrophotographic photoreceptor (effect of anilide substitution of naphthol AS: ortho effect).
Shows similar characteristics to. On the other hand, many electron-withdrawing groups generally improve the properties such as emission intensity and applied voltage regardless of the position of the substituent (however, the ortho effect is recognized even in the case of electron-withdrawing group substitution). ). Further, from the viewpoint of emission intensity, it is preferable that the same element (especially chlorine) is substituted by 2 or less. Since this has a steric hindrance due to a large number of substitutions, it is presumed that desorption of elements (particularly chlorine) occurred during the conversion of the vapor phase. Furthermore, the phenyl and diphenyl groups, which are electron withdrawing groups in a broad sense, are highly preferable because the substituents themselves also have high electron transporting properties and also have excellent thermal stability.

【0031】一般式(4)及び(5)の具体的な化合物
を以下に示す。
Specific compounds of the general formulas (4) and (5) are shown below.

【0032】[0032]

【化12】 [Chemical 12]

【0033】[0033]

【化13】 [Chemical 13]

【0034】[0034]

【化14】 [Chemical 14]

【0035】[0035]

【化15】 [Chemical 15]

【0036】[0036]

【化16】 [Chemical 16]

【0037】[0037]

【化17】 [Chemical 17]

【0038】[0038]

【化18】 [Chemical 18]

【0039】[0039]

【化19】 [Chemical 19]

【0040】[0040]

【化20】 [Chemical 20]

【0041】なかでも、2−(2−ヒドロキシナフチ
ル)ベンゾオキサゾール、2−(2−ヒドロキシアント
リル)ベンゾオキサゾール、2−(2−ヒドロキシフェ
ナントリル)ベンゾオキサゾール、2−(2−ヒドロキ
シフェニル)ベンゾオキサゾール等のオキサゾール誘導
体;2−(2−ヒドロキシナフチル)ベンゾイミダゾー
ル、2−(2−ヒドロキシアントリル)ベンゾイミダゾ
ール、2−(2−ヒドロキシフェナントリル)ベンゾイ
ミダゾール、2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾイ
ミダゾール等のイミダゾール誘導体;2−(2−ヒドロ
キシナフチル)ベンゾチアゾール、2−(2−ヒドロキ
シアントリル)ベンゾチアゾール、2−(2−ヒドロキ
シフェナントリル)ベンゾチアゾール、2−(2−ヒド
ロキシフェニル)ベンゾチアゾール等のチアゾール誘導
体を配位子としたものが好ましく、特にオキサゾール誘
導体がより好ましい。さらに具体的には、例示化合物2
−3、2−8、2−9、2−10、2−12、2−15
等が好ましい。
Among them, 2- (2-hydroxynaphthyl) benzoxazole, 2- (2-hydroxyanthryl) benzoxazole, 2- (2-hydroxyphenanthryl) benzoxazole, 2- (2-hydroxyphenyl). Oxazole derivatives such as benzoxazole; 2- (2-hydroxynaphthyl) benzimidazole, 2- (2-hydroxyanthryl) benzimidazole, 2- (2-hydroxyphenanthryl) benzimidazole, 2- (2-hydroxyphenyl) ) Imidazole derivatives such as benzimidazole; 2- (2-hydroxynaphthyl) benzothiazole, 2- (2-hydroxyanthryl) benzothiazole, 2- (2-hydroxyphenanthryl) benzothiazole, 2- (2-hydroxy) Phenyl) Is preferably one thiazole derivative as a ligand such as Zochiazoru, particularly oxazole derivatives is more preferable. More specifically, Exemplified Compound 2
-3, 2-8, 2-9, 2-10, 2-12, 2-15
Etc. are preferred.

【0042】一般式(4)及び(5)で示される金属錯
体は、以下のような方法により合成することができる。
The metal complexes represented by the general formulas (4) and (5) can be synthesized by the following method.

【0043】まず、一般式(1)で示される配位子化合
物を得る。
First, a ligand compound represented by the general formula (1) is obtained.

【0044】[0044]

【化21】 [Chemical 21]

【0045】(Yは水素、アルカリ金属である。) ここでのエステル化は、フェノールの代わりにアルコー
ルを用いてもよい。また必要に応じて、クロロベンゼ
ン、ジクロロベンゼン等の溶剤中で反応させてもよい。
反応時間は6時間程度、温度は100〜120℃程度が
好ましい。反応促進のために、必要に応じて、再度脱水
剤(オキシ塩化リン、3塩化リン等)を反応系に加える
ことが好ましい。反応後アルコール等を加えて析出した
粉末を酢酸エチル等で再結晶する。
(Y is hydrogen or an alkali metal.) In the esterification here, alcohol may be used instead of phenol. If necessary, the reaction may be carried out in a solvent such as chlorobenzene or dichlorobenzene.
The reaction time is preferably about 6 hours and the temperature is preferably about 100 to 120 ° C. In order to accelerate the reaction, it is preferable to add a dehydrating agent (phosphorus oxychloride, phosphorus trichloride, etc.) to the reaction system again if necessary. After the reaction, alcohol or the like is added and the precipitated powder is recrystallized with ethyl acetate or the like.

【0046】このようにして得られたエステル体を、オ
ルト−アミノフェノール体、オルト−ジアミノ体等と高
温(150℃以上)で反応させる。反応溶剤としてニト
ロベンゼン等を加えて反応を均一化させることが好まし
い。得られた反応物を、トルエン、クロロベンゼン等か
ら再結晶することにより、一般式(1)の化合物を得る
ことができる。なお、この反応は2段階反応であるが、
ほぼ定量的に進む。
The thus obtained ester form is reacted with ortho-aminophenol form, ortho-diamino form and the like at high temperature (150 ° C. or higher). It is preferable to add nitrobenzene or the like as a reaction solvent to homogenize the reaction. The compound of general formula (1) can be obtained by recrystallizing the obtained reaction product from toluene, chlorobenzene or the like. Although this reaction is a two-step reaction,
Proceeds almost quantitatively.

【0047】次いで、このようにして得られた化合物
(例えば、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール
体)を、適当な溶剤(NMP、DMF、DMSO、アル
コール又はこれらの混合溶剤)に溶かし、この溶液に
1.5〜2.0倍モルの水酸化カリウム又は水酸化ナト
リウム等を加え、最後に2価又は3価の金属塩を徐々に
加えた後、加熱攪拌を行う。この際の、反応温度は、比
較的高温(150℃以上)であることが好ましい。
Then, the compound thus obtained (eg, oxazole, thiazole, imidazole compound) is dissolved in a suitable solvent (NMP, DMF, DMSO, alcohol or a mixed solvent thereof) to prepare 1. After adding 5- to 2.0-fold molar amount of potassium hydroxide or sodium hydroxide or the like, and finally gradually adding a divalent or trivalent metal salt, heating and stirring are performed. At this time, the reaction temperature is preferably relatively high (150 ° C. or higher).

【0048】[0048]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0049】ここで用いられる金属塩は、塩化アルミニ
ウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化ガリ
ウム、塩化インジウム、塩化スカンジム、塩化オスミウ
ム等が挙げられる。一般的にはハロゲン化物が入手しや
すく、塩化物がより好ましい。
Examples of the metal salt used here include aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, gallium chloride, indium chloride, scandim chloride, osmium chloride and the like. Generally, a halide is easily available, and a chloride is more preferable.

【0050】なお、エステル化を経ずに直接一般式
(1)で表される配位子化合物を得る方法もあるが、反
応性及び副生成物の制御等の観点から、エステル化を経
た2段階の合成方法が好ましい。
There is also a method of directly obtaining the ligand compound represented by the general formula (1) without undergoing esterification. However, from the viewpoint of reactivity and control of by-products, esterification was performed. A stepwise synthesis method is preferred.

【0051】3価の金属塩を用いる場合、さらに、A−
OHを反応させることにより、一般式(5)の化合物を
得ることができる。
When a trivalent metal salt is used, A-
By reacting with OH, the compound of the general formula (5) can be obtained.

【0052】[0052]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0053】この反応は、3価の金属塩を徐々に加えて
加熱攪拌を行う工程の最後にA−OH(例えばフェノー
ル誘導体)を加える。フェノール誘導体等はアルコール
等で溶解した状態で加えた方がスムースに反応が進行す
る。また加える量は、理論量の1.5倍程度が適当であ
る。
In this reaction, A-OH (for example, phenol derivative) is added at the end of the step of gradually adding a trivalent metal salt and heating and stirring. The reaction proceeds smoothly when the phenol derivative or the like is added in a state of being dissolved in alcohol or the like. Further, it is appropriate to add about 1.5 times the theoretical amount.

【0054】このようにして得られた反応生成物を、水
洗、アルコール洗を繰り返し、任意に昇華精製すること
により、本発明の金属錯体が得られる。
The reaction product thus obtained is repeatedly washed with water and washed with alcohol, and optionally purified by sublimation to obtain the metal complex of the present invention.

【0055】これらの合成については、米国特許5,1
50,006号及びAnalytical Chemistry 1938P(19
68)等に記載されている。
For the synthesis of these, US Pat.
50,006 and Analytical Chemistry 1938P (19
68) and the like.

【0056】一般式(1)を配位子とする金属錯体は、
蛍光特性、発光特性に優れており、これらの特性を利用
した種々の商品形態に適用できる。蛍光特性を利用した
ものとして蛍光塗料が代表的なものであり、発光特性を
利用したものとして有機電界発光素子が代表的なものと
して挙げられる。特に低電圧で高輝度の発光が可能な有
機電界発光素子の一成分として有効に利用することがで
きる。また、光起電力装置用光電材料、映像装置用材料
等の応用も考えられる。
A metal complex having the general formula (1) as a ligand is
It has excellent fluorescence and emission characteristics and can be applied to various product forms utilizing these characteristics. Fluorescent paint is a typical one utilizing the fluorescent property, and organic electroluminescent element is a typical one utilizing the light emitting property. In particular, it can be effectively used as a component of an organic electroluminescent device capable of emitting light with high brightness at a low voltage. Further, applications such as photoelectric materials for photovoltaic devices and materials for video devices are also conceivable.

【0057】本発明において、有機層は、一般式(1)
の化合物を配位子とする金属錯体の複数の種類による混
合が有効であり、特に、中核金属が同じで、配位子化合
物の異なる金属錯体を混合して用いることが好ましい。
例えば、アルミニウム又はベリリウム等の中核金属と、
上述したオキサゾール誘導体をそれぞれ配位子とした複
数種類の金属錯体の混合物、同様にイミダゾール誘導体
をそれぞれ配位子とした複数種類の金属錯体の混合物、
同様にチアゾール誘導体をそれぞれ配位子とした複数種
類の金属錯体の混合物等が挙げられる。このように、一
般式(1)の化合物を配位子とする金属錯体を混合(共
蒸着)することにより、発光波長のパンクロ化、さらに
はアモルファス化による密着性の向上効果をもたらす。
この場合の金属錯体の混合割合は、発光波長の調整等の
使用目的によって、任意に設定することができるが、各
金属錯体が当量であることが好ましい。
In the present invention, the organic layer has the general formula (1)
It is effective to mix a plurality of kinds of metal complexes having the above compound as a ligand, and it is particularly preferable to mix and use metal complexes having the same core metal but different ligand compounds.
For example, a core metal such as aluminum or beryllium,
A mixture of a plurality of types of metal complexes having the above-mentioned oxazole derivatives as ligands, and a mixture of a plurality of types of metal complexes having the same imidazole derivatives as ligands, respectively.
Similarly, a mixture of a plurality of types of metal complexes having a thiazole derivative as a ligand can be used. Thus, by mixing (co-evaporating) the metal complex having the compound of the general formula (1) as a ligand, panchromatic emission wavelength and further improvement in adhesion due to amorphization are brought about.
The mixing ratio of the metal complex in this case can be arbitrarily set depending on the purpose of use such as adjustment of the emission wavelength, but it is preferable that each metal complex is in an equivalent amount.

【0058】有機層、特に発光層は、さらに他の金属錯
体(例えば、オキシネイト誘導体等)を混合して形成し
てもよいし、通常、電界発光素子の有機層に使用される
化合物のいずれを混合して形成してもよい。例えば、以
下の構造
The organic layer, particularly the light emitting layer, may be formed by further mixing with another metal complex (for example, an oxynate derivative), and any of the compounds usually used for the organic layer of the electroluminescent element may be used. It may be formed by mixing. For example, the structure

【0059】[0059]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0060】を有する4−ジシアノメチレン−6−(p
−ジエチルアミノスチリル)−2−メチル−4H−ピラ
ン、アントラセン、フェナントレン、ビレン、ペリレ
ン、クマリン、アクリジン、スチルベン及びそれらの誘
導体等の蛍光物質を用いることができる。蛍光物質を使
用する場合には、有機層(つまり、発光層)の全重量に
対して2重量%程度以下であることが適当である。ま
た、アルカリ金属含有化合物を1種又は2種以上用いて
もよい。アルカリ金属含有化合物は、ガラス転移点の低
下、熱的な劣化の発生、発光開始電圧の上昇等を考慮し
て、有機層中に含有される発光材料(例えば、一般式
(1)の化合物を配位子とする金属錯体)1当量に対し
て1当量以下適当である。また、0.01当量以上であ
ることが好ましい。さらに、有機層には、電子輸送物質
をドープしてもよい。電子輸送物質のドープ量は、有機
層(発光層)の全重量に対して2重量%程度以下である
ことが好ましい。
4-dicyanomethylene-6- (p having
Fluorescent substances such as -diethylaminostyryl) -2-methyl-4H-pyran, anthracene, phenanthrene, birene, perylene, coumarin, acridine, stilbene and their derivatives can be used. When a fluorescent substance is used, it is appropriate that the amount is about 2% by weight or less based on the total weight of the organic layer (that is, the light emitting layer). Moreover, you may use 1 type or 2 types or more of an alkali metal containing compound. The alkali metal-containing compound is a light-emitting material (for example, a compound represented by the general formula (1)) contained in the organic layer in consideration of a decrease in glass transition point, occurrence of thermal deterioration, increase in light-emission start voltage, and the like. 1 equivalent or less per 1 equivalent of a metal complex used as a ligand is suitable. Further, it is preferably 0.01 equivalent or more. Further, the organic layer may be doped with an electron transport material. The doping amount of the electron transport material is preferably about 2% by weight or less based on the total weight of the organic layer (light emitting layer).

【0061】また、電子輸送層を有する場合には、電子
輸送層を形成する材料として、テトラセン、ペンタセ
ン、テトラフェニレン、ジフェニルオキサジアゾール等
の縮合多環式炭化水素化合物、複素環化合物等が挙げら
れる。電子輸送層の膜厚は、特に限定されるものではな
く、発光層と同程度が挙げられる。電子輸送層には、電
子輸送材料とともに、アルカリ金属含有化合物をドープ
することが好ましい。ここでアルカリ金属含有化合物と
は、例えば、フェノール、安息香酸、酢酸等のリチウム
塩等の有機系金属塩、さらには塩化リチウム、フッ化リ
チウム、ヨウ化リチウム等の無機系金属塩等が挙げられ
る。ドーピングの割合は、電子輸送材料に対して30モ
ル%程度以上が適当である。
In the case of having an electron transport layer, examples of the material for forming the electron transport layer include condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as tetracene, pentacene, tetraphenylene, diphenyloxadiazole, and heterocyclic compounds. To be The film thickness of the electron transport layer is not particularly limited and may be the same as that of the light emitting layer. The electron transport layer is preferably doped with an alkali metal-containing compound together with the electron transport material. Examples of the alkali metal-containing compound include phenol, benzoic acid, organic metal salts such as lithium salts such as acetic acid, and further inorganic metal salts such as lithium chloride, lithium fluoride and lithium iodide. . The appropriate doping ratio is about 30 mol% or more with respect to the electron transport material.

【0062】さらに、正孔輸送層を有する場合には、正
孔輸送層を形成する材料として、エナミン構造を有する
芳香族化合物が挙げられる。正孔輸送層の膜厚は、特に
限定されるものではなく、発光層と同程度が挙げられ
る。
Further, in the case of having a hole transport layer, an aromatic compound having an enamine structure can be mentioned as a material for forming the hole transport layer. The film thickness of the hole transport layer is not particularly limited and may be the same as that of the light emitting layer.

【0063】本発明の有機電界発光素子における陽極
は、通常、基板上に形成され、例えば、仕事関数の大き
い(4eV程度以上)金属、合金、透明導電性材料の単
層又は積層層等により形成することができる。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、金等及びそれらの合金、CuI、S
nO、ZnO、ITO等の透明導電性材料が挙げられ
る。なかでも、陽極側から発光を取り出すことが一般的
であるため、透明導電性材料から構成されるものが好ま
しい。陽極の膜厚は、使用する材料によって異なるが、
例えば、500nm以下、好ましくは10〜300nm
程度が挙げられる。
The anode in the organic electroluminescent element of the present invention is usually formed on a substrate and is formed of, for example, a single layer or a laminated layer of a metal, an alloy, or a transparent conductive material having a large work function (about 4 eV or more). can do. Specifically, aluminum, vanadium, cobalt, nickel,
Tungsten, silver, gold and their alloys, CuI, S
Examples include transparent conductive materials such as nO, ZnO, and ITO. Among them, it is common to take out light emission from the anode side, and therefore, a material formed of a transparent conductive material is preferable. The thickness of the anode depends on the material used,
For example, 500 nm or less, preferably 10 to 300 nm
The degree can be mentioned.

【0064】陰極は、例えば、仕事関数の小さい(4e
V程度以下)金属、合金、透明導電性材料の単層又は積
層層等により形成することができる。具体的には、カル
シウム、アルミニウム、銀、チタニウム、イットリウ
ム、ナトリウム、ルテニウム、マンガン、インジウム、
マグネシウム、リチウム、イツテルビウム、LiF等の
金属及びマグネシウム/銅、マグネシウム/銀、ナトリ
ウム/カリウム、At/AtO2、リチウム/アルミニ
ウム、リチウム/カルシウム/アルミニウム、LiF/
カルシウム/アルミニウム等の合金、上記したような透
明導電性材料の単層または積層層等が挙げられる。陰極
の膜厚は、使用する材料によって異なるが、例えば、5
00nm以下、好ましくは10〜300nm程度が挙げ
られる。
The cathode has, for example, a low work function (4e).
It can be formed of a single layer or a laminated layer of metal, alloy, transparent conductive material, or the like. Specifically, calcium, aluminum, silver, titanium, yttrium, sodium, ruthenium, manganese, indium,
Metals such as magnesium, lithium, ytterbium, LiF and magnesium / copper, magnesium / silver, sodium / potassium, At / AtO 2 , lithium / aluminum, lithium / calcium / aluminum, LiF /
Examples include alloys of calcium / aluminum and the like, single layers or laminated layers of the transparent conductive material as described above. The thickness of the cathode depends on the material used, but is, for example, 5
The thickness is not more than 00 nm, preferably about 10 to 300 nm.

【0065】さらに、本発明においては、任意に基板と
陽極との間、陽極と有機層の間、有機層と陰極との間、
有機層が複数層の場合はそれらの間等にバッファ層、中
間層等の他の層を設けてもよい。特に、陰極と有機層と
の間に電子障壁層を設けることにより電子注入効果を高
めることができる。電子障壁層は、基本的に単分子配列
を構成するに必要な膜厚を有していればよく、例えば、
10Å程度以上が挙げられる。電子障壁層の材料として
は、イオン化傾向が大きく、モル準位を下げる金属の無
機塩、有機塩が挙げられる。具体的には、α、α、α−
トリフロロ酢酸のリチウム塩、リチウムフェノラート、
リチウムスルホネート等である。また、素子の安定性を
高めるために、素子の一部又は全体を保護層で被覆して
もよく、発光色を調整するために、カラーフィルターを
組み込んでもよい。これらの層の材料、膜厚等は、通
常、電界発光素子を構成するために使用されるものであ
れば特に限定されず、その機能等により、適宜選択する
ことができる。
Further, in the present invention, optionally between the substrate and the anode, between the anode and the organic layer, between the organic layer and the cathode,
When the organic layer has a plurality of layers, other layers such as a buffer layer and an intermediate layer may be provided between them. In particular, the electron injection effect can be enhanced by providing the electron barrier layer between the cathode and the organic layer. The electron barrier layer may basically have a film thickness necessary to form a monomolecular array, for example,
It is about 10 Å or more. Examples of the material for the electron barrier layer include inorganic salts and organic salts of metals that have a large ionization tendency and lower the molar level. Specifically, α, α, α-
Lithium salt of trifluoroacetic acid, lithium phenolate,
Examples thereof include lithium sulfonate. Further, in order to improve the stability of the device, a part or the whole of the device may be covered with a protective layer, and a color filter may be incorporated in order to adjust the emission color. The materials, film thicknesses, etc. of these layers are not particularly limited as long as they are usually used for forming an electroluminescent device, and can be appropriately selected depending on their functions and the like.

【0066】本発明における電界発光素子は、例えば、
図1に示すように、基板(例えば、ガラス基板)1上
に、陽極(ITO透明電極)2、正孔輸送層3、発光層
4、電子障壁層5、陰極(例えば、アルミニウム又はア
ルミニウム合金電極)6がこの順に積層されて構成され
る。発光層4は、通常電子輸送機能を有しているが、図
2に示すように、発光層4と電子障壁層5との間に、別
個に電子輸送層7を設けてもよい。また、図3に示すよ
うに、発光層4が直接陰極6に隣接していてもよい。さ
らに、図4に示すように、発光層4と陰極6との間電子
輸送層7のみが設けられていてもよい。
The electroluminescent element of the present invention is, for example,
As shown in FIG. 1, on a substrate (for example, a glass substrate) 1, an anode (ITO transparent electrode) 2, a hole transport layer 3, a light emitting layer 4, an electron barrier layer 5, a cathode (for example, an aluminum or aluminum alloy electrode). ) 6 are laminated in this order. The light emitting layer 4 usually has an electron transporting function, but as shown in FIG. 2, an electron transporting layer 7 may be separately provided between the light emitting layer 4 and the electron barrier layer 5. Further, as shown in FIG. 3, the light emitting layer 4 may be directly adjacent to the cathode 6. Further, as shown in FIG. 4, only the electron transport layer 7 may be provided between the light emitting layer 4 and the cathode 6.

【0067】このように構成される電界発光素子は、陽
極と陰極との間に直流電圧を選択的に印加することによ
って、陽極から注入された正孔が正孔輸送層を経て、ま
た陰極から注入された電子が、任意に電子障壁層、電子
輸送層を経て、それぞれ発光層に到達して電子−正孔の
再結合が生じ、これが基板の側から発光として観察され
る。
In the electroluminescent device having such a structure, by selectively applying a DC voltage between the anode and the cathode, holes injected from the anode pass through the hole transport layer and from the cathode. The injected electrons optionally reach the light emitting layer through the electron barrier layer and the electron transport layer to cause electron-hole recombination, which is observed as light emission from the substrate side.

【0068】この電界発光素子は、以下のように製造す
ることができる。
This electroluminescent device can be manufactured as follows.

【0069】まず、基板上に陽極を形成する。陽極は、
スパッタ法、真空蒸着法、ゾル−ゲル法等種々の方法で
形成することができる。
First, an anode is formed on the substrate. The anode is
It can be formed by various methods such as a sputtering method, a vacuum deposition method, and a sol-gel method.

【0070】次いで、陽極上に正孔輸送層を形成する。Next, a hole transport layer is formed on the anode.

【0071】その上に、発光層を形成する。例えば、発
光層を蒸着により形成する場合、上述の金属錯体を蒸着
させるのと同時にアルカリ金属含有化合物(例えばリチ
ウム−α−ナフチオラート)や他の金属錯体(例えばA
lq3等)を蒸着させてもよいし、複数種類の上述の金
属錯体を同時に蒸着させてもよい。この際、金属錯体間
には蒸着速度に違いがあるため、蒸着速度の遅い金属錯
体を蒸着した後に、早い金属錯体、アルカリ金属含有化
合物等を順次蒸着させることが適当である。また、複数
の材料を同時に蒸着する場合、それぞれ同じ方向又は異
なった方向から、任意に数回に分けて蒸着してもよい。
さらに、発光材料の蒸着速度の違いを利用して、2層又
はそれ以上の積層構造に近い発光層を形成してもよい。
A light emitting layer is formed thereon. For example, when the light emitting layer is formed by vapor deposition, an alkali metal-containing compound (for example, lithium-α-naphtholate) or another metal complex (for example, A
(1q 3 etc.) may be vapor-deposited, or a plurality of kinds of the above-mentioned metal complexes may be vapor-deposited simultaneously. At this time, since there is a difference in vapor deposition rate among the metal complexes, it is appropriate to vapor deposit a metal complex having a low vapor deposition rate and then sequentially vaporize a fast metal complex, an alkali metal-containing compound and the like. When a plurality of materials are vapor-deposited at the same time, they may be vapor-deposited in any number of times from the same direction or different directions.
Further, by utilizing the difference in vapor deposition rate of the light emitting material, a light emitting layer having a laminated structure of two layers or more may be formed.

【0072】発光層の別の形成方法としては、上述の金
属錯体を適当な有機溶剤(例えば、DMSO、NMP
等)に溶解、分散させてスピンコーター等により塗布す
る方法が挙げられる。この際、金属錯体に、他の金属錯
体や蛍光物質、複数種類上述の金属錯体を併用してもよ
い。また、溶解性及び密着性を向上させるために、発光
材料をアモルファス状態にすることが好ましい。よっ
て、この方法を適用するためには、発光材料が、非対称
構造、さらには長鎖のアルキル又は分岐のアルキル基を
置換した材料を使用することが好ましい。
As another method for forming the light emitting layer, the above metal complex is added to a suitable organic solvent (eg DMSO, NMP).
Etc.) and a method of coating with a spin coater or the like. At this time, the metal complex may be used in combination with another metal complex, a fluorescent substance, or a plurality of types of the above metal complexes. Further, in order to improve solubility and adhesion, it is preferable that the light emitting material is in an amorphous state. Therefore, in order to apply this method, it is preferable to use, as the light emitting material, a material having an asymmetric structure and further substituted with a long-chain alkyl or branched alkyl group.

【0073】発光層の上に、任意に電子輸送層、電子障
壁層、陰極等を公知の方法で形成する。
An electron transport layer, an electron barrier layer, a cathode and the like are optionally formed on the light emitting layer by a known method.

【0074】以下に、本発明の有機電界発光素子を実施
例により具体的に説明するが、これにより本発明の内容
がなんら制限をうけるものではない。
The organic electroluminescent device of the present invention will be specifically described below with reference to examples, but the contents of the present invention are not limited thereby.

【0075】実施例1〜5 真空蒸着法により膜厚50nmのITO膜(陽極)を蒸
着したガラス基板の上に、真空蒸着により膜厚約35n
mの正孔輸送層を形成した。正孔輸送層には、下記構造
式を有するビスエナミン化合物を用いた。
Examples 1 to 5 A glass substrate on which an ITO film (anode) having a film thickness of 50 nm was vapor-deposited by vacuum vapor deposition was vacuum-deposited to have a film thickness of about 35 n.
m hole-transporting layer was formed. For the hole transport layer, a bis enamine compound having the following structural formula was used.

【0076】[0076]

【化25】 [Chemical 25]

【0077】次いで、この正孔輸送層の上に、表1に示
す例示化合物とべリリウムとからなる金属錯体5種類を
真空蒸着によりそれぞれ積層し、電子性発光層を形成し
た。これらの膜厚は40nmから50nmの間におさま
っていた。
Next, on this hole transport layer, five kinds of metal complexes consisting of the exemplified compounds shown in Table 1 and berylium were laminated by vacuum vapor deposition to form an electronic light emitting layer. The thickness of these films was between 40 nm and 50 nm.

【0078】電子性発光層の上に、α−ナフトールのリ
チウム塩のDMF溶液を、膜厚約40nmとなるように
スピンコートし、次いでMg−Ag合金(陰極)を真空
蒸着により積層して有機電界発光素子を作成した。
A DMF solution of a lithium salt of α-naphthol was spin-coated on the electronic light emitting layer so as to have a film thickness of about 40 nm, and then a Mg—Ag alloy (cathode) was laminated by vacuum vapor deposition to form an organic layer. An electroluminescent device was created.

【0079】なお、上記の各層の真空蒸着の条件につい
ては次の通りであった。 得られた各有機電界発光素子の発光スペクトルの最大波
長を光電子増倍管により測定した。なお、この時の印加
電圧はいずれも18Vである。印加電圧18Vの時、流
れた電流値、発光開始印加電圧をそれぞれ測定し、これ
ら測定値を表1に示した。
The conditions for vacuum deposition of the above layers were as follows. The maximum wavelength of the emission spectrum of each obtained organic electroluminescent device was measured by a photomultiplier tube. The applied voltage at this time is 18V. When the applied voltage was 18 V, the flowing current value and the light emission start applied voltage were measured, and these measured values are shown in Table 1.

【0080】[0080]

【表1】 [Table 1]

【0081】表1より、これら素子はいずれも青色の発
光を示し、10V以下の低い発光開始電圧を有している
ことが判明した。
From Table 1, it was found that all of these devices emitted blue light and had a low light emission starting voltage of 10 V or less.

【0082】実施例6〜10 電子発光材料として、実施例1〜5の金属錯体の代わり
に、表2に示す例示化合物と亜鉛とからなる金属錯体5
種類をそれぞれ用いた以外、実施例1〜5に準じて有機
電界発光素子を作成した。
Examples 6 to 10 As an electroluminescent material, instead of the metal complex of Examples 1 to 5, a metal complex 5 containing the exemplified compounds shown in Table 2 and zinc.
Organic electroluminescent devices were prepared according to Examples 1 to 5 except that the respective types were used.

【0083】なお、電子輸送層としてリチウム塩層と発
光層との間に、ジフェニルオキサゾールからなる膜厚2
0nmの層を、真空蒸着法により形成した。ただし、電
子輸送層とリチウム塩層との界面は、断面写真から、少
し崩れていた。このことはリチウムイオンが電子輸送層
に拡散した状態であることを示している。
A film thickness 2 of diphenyloxazole was formed between the lithium salt layer and the light emitting layer as the electron transport layer.
A 0 nm layer was formed by the vacuum evaporation method. However, the interface between the electron transport layer and the lithium salt layer was slightly broken from the cross-sectional photograph. This indicates that lithium ions are in a state of being diffused in the electron transport layer.

【0084】[0084]

【表2】 [Table 2]

【0085】表2より、これら素子はいずれも青色の発
光を示し、10V以下の低い発光開始電圧を有している
ことが判明した。また電流値については、オキサゾール
化合物を配位子とした錯体を発光材料とした素子が高い
値を示した。このことはこれら素子が大きな輝度をもっ
ていることを示唆している。
From Table 2, it was found that all of these devices emitted blue light and had a low light emission starting voltage of 10 V or less. Regarding the current value, the device using a complex containing a oxazole compound as a ligand showed a high value. This suggests that these devices have high brightness.

【0086】実施例11及び12 実施例5及び10の有機電界発光素子について、リチウ
ム塩層フリーの系での素子について、印加電圧18Vの
時、流れた電流値及び輝度、発光開始印加電圧を測定し
た。これらの測定値を表3に示した。なお、輝度は輝度
計(ミノルタ製、CS-100)で測定した。実施例11が実
施例5に、実施例12が実施例10に対応している。
Examples 11 and 12 With respect to the organic electroluminescent devices of Examples 5 and 10, the current value and luminance which flowed at the applied voltage of 18 V and the emission start applied voltage were measured for the devices in the system free of the lithium salt layer. did. These measured values are shown in Table 3. The brightness was measured with a brightness meter (CS-100, manufactured by Minolta). Example 11 corresponds to Example 5, and Example 12 corresponds to Example 10.

【0087】[0087]

【表3】 [Table 3]

【0088】表3より、リチウム塩層を陰極サイドに設
けることにより、発光開始電圧を下げる効果を有してい
ることが確認された。また、最大発光波長は、実施例5
及び10とほぼ同じであった。
From Table 3, it was confirmed that providing the lithium salt layer on the cathode side had the effect of lowering the light emission starting voltage. Further, the maximum emission wavelength is the same as in Example 5.
And 10 were almost the same.

【0089】実施例13〜18 電子発光材料として、実施例1〜5の金属錯体の代わり
に、実施例13〜16では、表4に示す例示化合物とア
ルミニウムからなる金属錯体、実施例17及び18で
は、表4に示す例示化合物とオスミウムからなる金属錯
体をそれぞれ用いた以外、実施例1〜5に準じて有機電
界発光素子を作成した。
Examples 13 to 18 As electroluminescent materials, in Examples 13 to 16 instead of the metal complexes of Examples 1 to 5, metal complexes of the exemplified compounds shown in Table 4 and aluminum, Examples 17 and 18 were used. Then, an organic electroluminescence device was prepared according to Examples 1 to 5 except that the exemplified compounds shown in Table 4 and the metal complex consisting of osmium were used respectively.

【0090】なお、リチウム塩層と発光層との間に、膜
厚20nmのルブレンからなる電子輸送層を真空蒸着法
により設けた。ただし、この時、電子輸送層とリチウム
塩層との界面は、断面写真より、少し崩れていた。この
ことはリチウムイオンが電子輸送層に拡散した状態であ
ることを示している。ただし、電子輸送層と金属錯体か
らなる発光層との界面は、はっきりと認められた。
An electron transport layer made of rubrene having a film thickness of 20 nm was provided between the lithium salt layer and the light emitting layer by a vacuum vapor deposition method. However, at this time, the interface between the electron transport layer and the lithium salt layer was a little distorted from the cross-sectional photograph. This indicates that lithium ions are in a state of being diffused in the electron transport layer. However, the interface between the electron transport layer and the light emitting layer made of a metal complex was clearly recognized.

【0091】これらの有機電界発光素子について、実施
例1〜5、11及び12と同様にして、印加電圧18V
での電流値、その時の輝度、最大発光波長及び発光開始
電圧について測定した。その結果を表4に示した。
An applied voltage of 18 V was applied to these organic electroluminescent elements in the same manner as in Examples 1 to 5, 11 and 12.
The current value, luminance at that time, maximum emission wavelength, and emission start voltage were measured. The results are shown in Table 4.

【0092】[0092]

【表4】 [Table 4]

【0093】表4から、これら3価の金属からなる金属
錯体を発光材料として用いた有機電界発光素子は、ほと
んどが青色から少し紫がかった発光を示した。特に、配
位子がベンゾオキサソールとビフェノラート、テルフェ
ノラート等の多価のフェノラートからなる発光材料から
構成されている有機電界発光素子は全般的に輝度が大き
い傾向を有している。また、π電子の配列、適度な電子
吸引性による電子移動性の向上により、芳香環集合型の
ものは輝度が大きいことが認められる(実施例15、1
7、18)。
From Table 4, most of the organic electroluminescent elements using the metal complex composed of these trivalent metals as the light emitting material exhibited blue to slightly purpleish light emission. In particular, an organic electroluminescent device in which a ligand is composed of a light emitting material composed of benzoxazole and a polyvalent phenolate such as biphenolate and terphenolate tends to have a large brightness as a whole. Further, it is recognized that the aromatic ring aggregated type has high brightness due to the arrangement of π electrons and the improvement of electron mobility due to an appropriate electron withdrawing property (Examples 15 and 1).
7, 18).

【0094】実施例19〜21 実施例5、15、17の3種類の有機電界発光素子を印
加電圧18Vにおいて、初期発光輝度が消滅するに要し
た時間について測定した。その結果、それぞれ約7時
間、23時間、25時間であった。これは、発光層と正
孔輸送層又は電子障壁層との間において空壁が生じ、こ
れにより過重な電流が流れたことによる発光材料の分解
のためであると考えられる。このことから、3価の金属
錯体の方が、相対的に密着性がよいといえる。
Examples 19 to 21 Three types of organic electroluminescent elements of Examples 5, 15 and 17 were measured at an applied voltage of 18 V for the time required for the initial emission luminance to disappear. As a result, they were about 7 hours, 23 hours, and 25 hours, respectively. It is considered that this is because an empty wall is formed between the light emitting layer and the hole transporting layer or the electron blocking layer, which causes decomposition of the light emitting material due to the flow of an excessive current. From this, it can be said that the trivalent metal complex has relatively better adhesion.

【0095】実施例22、23 中核金属がベリリウムであり、配位子が2−(2−ヒド
ロキシナフチル)ベンゾオキサゾール、2−(2−ヒド
ロキシアントリル)ベンゾオキサゾール又は2−(2−
ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾールから構成され
る3種の金属錯体について当量づつ秤量し、これらを良
く混合した後、膜厚50nmの発光層を形成した以外
は、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作成し
た。
Examples 22 and 23 The core metal is beryllium and the ligand is 2- (2-hydroxynaphthyl) benzoxazole, 2- (2-hydroxyanthryl) benzoxazole or 2- (2-
An organic electroluminescent device was prepared in the same manner as in Example 1 except that three kinds of metal complexes composed of hydroxyphenyl) benzoxazole were weighed in equivalent amounts and well mixed together to form a light emitting layer having a film thickness of 50 nm. It was created.

【0096】また、中核金属がアルミニウムであり、配
位子が2−(2−ヒドロキシナフチル)ベンゾオキサゾ
ール、2−(2−ヒドロキシアントリル)ベンゾオキサ
ゾール又は2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキ
サゾールであり、フェノラートとしてビフェニル基から
なる金属錯体(例示化合物2−3、例示化合物2−8)
についても同様にして、膜厚50nmの発光層とした以
外は、実施例1と同様にして、有機電界発光素子を作成
した。
The core metal is aluminum and the ligand is 2- (2-hydroxynaphthyl) benzoxazole, 2- (2-hydroxyanthryl) benzoxazole or 2- (2-hydroxyphenyl) benzoxazole. And a metal complex composed of a biphenyl group as a phenolate (Exemplified compound 2-3, Exemplified compound 2-8)
In the same manner as above, an organic electroluminescent element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer having a film thickness of 50 nm was used.

【0097】このようにして作成した、発光層が複数材
料から構成された有機EL素子について、輝度、発光駆動
電圧、発光波長、密着性について単独のものと比較した
ところ、輝度が、それぞれ5100(cd/m2)、6
800(cd/m2)と10%以上向上した。また中核
金属がベリリウムからなる錯体を用いた素子は初期発光
輝度が消滅するに要した時間が18時間に向上した。こ
れは層間の密着性がよくなったものと考えられる。発光
駆動電圧については、とくに著しい向上は認められなか
った。
When the organic EL device having the light emitting layer composed of a plurality of materials was prepared as described above, and the brightness, the light emission drive voltage, the light emission wavelength, and the adhesiveness were compared with each other, the brightness was 5100 ( cd / m 2 ), 6
It was 800 (cd / m 2 ) and improved by 10% or more. Further, in the device using the complex in which the core metal is beryllium, the time required for the initial emission brightness to disappear was improved to 18 hours. It is considered that this is because the adhesion between layers is improved. No significant improvement was observed in the light emission drive voltage.

【0098】また、配位子が、ベンゾイミダゾール、ベ
ンゾチアゾール系の場合でも同様の傾向が見られた。
A similar tendency was observed when the ligand was a benzimidazole or benzothiazole type.

【0099】特に、ガラス転移温度の高い金属錯体を混
合することによる、融点効果は耐熱性の保持と密着性の
向上が期待でき、安定性の面より、好ましい。
Particularly, the melting point effect of mixing a metal complex having a high glass transition temperature can be expected to maintain heat resistance and improve adhesion, and is preferable from the viewpoint of stability.

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明によれば、有機層に、紫色から緑
色発光を有する発光材料を含有するため、高輝度、低電
圧の電界発光素子が得られる。また、これらの発光材料
を適度にブレンドすることにより、劣化の少ない、安定
性に優れた電界発光素子を得ることが可能となる。しか
も、このような発光材料は、既存の汎用性のある原料か
ら容易に合成することができるため、製造コストの低減
を図ることも可能である。
According to the present invention, since the organic layer contains a light emitting material which emits purple to green light, an electroluminescent device having high brightness and low voltage can be obtained. Further, by appropriately blending these light emitting materials, it is possible to obtain an electroluminescent element with little deterioration and excellent stability. Moreover, since such a light-emitting material can be easily synthesized from existing general-purpose raw materials, it is possible to reduce the manufacturing cost.

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

【図1】本発明の電界発光素子の一例を示す要部の概略
断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part showing an example of an electroluminescent device of the present invention.

【図2】本発明の電界発光素子の別の一例を示す要部の
概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part showing another example of the electroluminescent element of the present invention.

【図3】本発明の電界発光素子のさらに別の一例を示す
要部の概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part showing still another example of the electroluminescent element of the present invention.

【図4】本発明の電界発光素子のさらに別の一例を示す
要部の概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part showing still another example of the electroluminescent element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 陽極 3 正孔輸送層 4 発光層 5 電子障壁層 6 陰極 7 電子輸送層 1 substrate 2 anode 3 Hole transport layer 4 Light emitting layer 5 Electron barrier layer 6 cathode 7 Electron transport layer

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極、陰極及びこれら電極の間に配設さ
れた少なくとも1層の有機層を有する電界発光素子であ
って、 前記有機層が、一般式(1) 【化1】 (式中、XはO、S又はNHであり、R1〜R8は低級ア
ルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原
子であり、R1とR2、R2とR3、R3とR4、R5とR6
6とR7、R7とR8とは互いに結合して芳香族環を形成
してもよい。)で示される化合物を配位子とする金属錯
体から構成されてなる電界発光素子。
1. An electroluminescent device comprising an anode, a cathode and at least one organic layer arranged between these electrodes, wherein the organic layer is represented by the general formula (1): (In the formula, X is O, S or NH, R 1 to R 8 are a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a halogen atom or a hydrogen atom, and R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 And R 4 , R 5 and R 6 ,
R 6 and R 7 , and R 7 and R 8 may combine with each other to form an aromatic ring. An electroluminescent device comprising a metal complex having a compound represented by the formula (1) as a ligand.
【請求項2】 一般式(1)で示される化合物が式
(2) 【化2】 (式中、XはO、S又はNHである。)で示される化合
物である請求項1に記載の電界発光素子。
2. A compound represented by the general formula (1) has the formula (2): The electroluminescent device according to claim 1, which is a compound represented by the formula: wherein X is O, S, or NH.
【請求項3】 一般式(1)で示される化合物が式
(3) 【化3】 (式中、XはO、S又はNHである。)で示される化合
物である請求項1に記載の電界発光素子。
3. A compound represented by the general formula (1) is represented by the formula (3): The electroluminescent device according to claim 1, which is a compound represented by the formula: wherein X is O, S, or NH.
【請求項4】 金属錯体が、2価又は3価の金属から構
成されている請求項1〜3のいずれか1つに記載の電界
発光素子。
4. The electroluminescent device according to claim 1, wherein the metal complex is composed of a divalent or trivalent metal.
【請求項5】 金属錯体が、一般式(4)又は(5) 【化4】 【化5】 (式中、Aは置換、非置換のC614の芳香族環であ
り、M1は2価の金属であり、M2は3価の金属であり、
XはO、S又はNHであり、R1〜R8は低級アルキル
基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原子であ
り、R1とR2、R2とR3、R3とR4、R5とR6、R6
7、R7とR8とは互いに結合して芳香族環を形成して
もよい。)である請求項1又は4に記載の電界発光素
子。
5. The metal complex has the general formula (4) or (5): [Chemical 5] (In the formula, A substitutions, unsubstituted C 6 ~ 14 aromatic ring, M 1 is a divalent metal, M 2 is a trivalent metal,
X is O, S or NH, R 1 to R 8 are a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a halogen atom or a hydrogen atom, R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , and R 7 and R 8 may be bonded to each other to form an aromatic ring. The electroluminescent element according to claim 1 or 4.
【請求項6】 金属錯体が2−(2−ヒドロキシナフチ
ル)ベンゾオキサゾール、2−(2−ヒドロキシアント
リル)ベンゾオキサゾール、2−(2−ヒドロキシフェ
ナントリル)ベンゾオキサゾール、2−(2−ヒドロキ
シフェニル)ベンゾオキサゾールをそれぞれ配位子とす
る同一金属からなる金属錯体の複合体から構成されてな
る請求項1に記載の有機電界発光素子。
6. The metal complex is 2- (2-hydroxynaphthyl) benzoxazole, 2- (2-hydroxyanthryl) benzoxazole, 2- (2-hydroxyphenanthryl) benzoxazole, 2- (2-hydroxy). The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the organic electroluminescence device is composed of a complex of metal complexes composed of the same metal each having phenyl) benzoxazole as a ligand.
【請求項7】 金属錯体が2−(2−ヒドロキシナフチ
ル)ベンゾイミダゾール、2−(2−ヒドロキシアント
リル)ベンゾイミダゾール、2−(2−ヒドロキシフェ
ナントリル)ベンゾイミダゾール、2−(2−ヒドロキ
シフェニル)ベンゾイミダゾールをそれぞれ配位子とす
る同一金属からなる金属錯体の複合体から構成されてな
る請求項1に記載の有機電界発光素子。
7. The metal complex is 2- (2-hydroxynaphthyl) benzimidazole, 2- (2-hydroxyanthryl) benzimidazole, 2- (2-hydroxyphenanthryl) benzimidazole, 2- (2-hydroxy). The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the organic electroluminescence device is composed of a complex of metal complexes composed of the same metal having phenyl) benzimidazole as a ligand.
【請求項8】 金属錯体が2−(2−ヒドロキシナフチ
ル)ベンゾチアゾール、2−(2−ヒドロキシアントリ
ル)ベンゾチアゾール、2−(2−ヒドロキシフェナン
トリル)ベンゾチアゾール、2−(2−ヒドロキシフェ
ニル)ベンゾチアゾールをそれぞれ配位子とする同一金
属からなる金属錯体の複合体から構成されてなる請求項
1に記載の有機電界発光素子。
8. The metal complex is 2- (2-hydroxynaphthyl) benzothiazole, 2- (2-hydroxyanthryl) benzothiazole, 2- (2-hydroxyphenanthryl) benzothiazole, 2- (2-hydroxy). The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the organic electroluminescent device comprises a complex of a metal complex composed of the same metal having phenyl) benzothiazole as a ligand.
【請求項9】 3価の金属がアルミニウムである請求項
1〜8のいずれか1つに記載の有機電界発光素子。
9. The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the trivalent metal is aluminum.
【請求項10】 2価の金属が亜鉛、ベリリウムである
請求項1〜8のいずれか1つに記載の有機電界発光素
子。
10. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the divalent metal is zinc or beryllium.
【請求項11】 有機層と陰極との間に、有機リチウム
塩からなる電子障壁層を配設する請求項1〜10のいず
れか1つに記載の有機電界発光素子。
11. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein an electron barrier layer made of an organic lithium salt is provided between the organic layer and the cathode.
【請求項12】 陽極と有機層との間に正孔輸送層が形
成されており、該正孔輸送層を構成する正孔輸送材料と
してエナミン構造を有する芳香族化合物を用いた請求項
1〜11のいずれか1つに記載の有機電界発光素子。
12. The method according to claim 1, wherein a hole transport layer is formed between the anode and the organic layer, and an aromatic compound having an enamine structure is used as a hole transport material forming the hole transport layer. 11. The organic electroluminescent device according to any one of 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012017449A (en) * 2010-07-07 2012-01-26 Samsung Mobile Display Co Ltd Organic material, and organic light emitting device containing the same

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