JP2005317213A - 有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】錯体を用いた発光素子において、高効率で、高輝度および高耐久性を実現できる発光素子を提供する。
【解決手段】一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層の少なくと一層に、４座配位子とともに少なくとも２座の配位子を有する金属錯体を少なくとも一種含有する有機電界発光素子。さらには、該４座配位子が、アリール環およびヘテロアリール環から選ばれる少なくとも２つが連結基により結合した配位子である有機電界発光素子。
【選択図】なし

Description

本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる有機電界発光素子に関する。

有機電界発光素子（以下、ＥＬ素子、発光素子または本発明の素子ともいう）は、一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層から構成される。ＥＬ素子は、両電極間に電界が印加されると、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入されて、電子と正孔が発光層で再結合し発光する。

錯体を用いた発光素子が種々知られているが、環状４座配位子を有する白金ポルフィリン錯体を発光材料として用いた素子が開示されている（例えば非特許文献１、特許文献１参照）。しかし、発光効率、及び、耐久性の向上のためにさらなる改良が求められている。

米国特許 ６，３０３，２３１Ｂ１号公報 Ｎａｔｕｒｅ ３９５，１５１（１９９８）

本発明の目的は、発光効率、及び耐久性が良好な発光素子の提供にある。

この課題は下記手段によって達成された。
（１）一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層の少なくとも一層に、４座配位子とともに少なくとも２座の配位子を有する金属錯体を少なくとも一種含有する有機電界発光素子、
（２）前記４座配位子が、アリール環およびヘテロアリール環から選ばれる少なくとも２つが連結基により結合した配位子である（１）に記載の有機電界発光素子、
（３）前記アリール環およびヘテロアリール環が、下記群Ｇから選択される基のみである（２）に記載の有機電界発光素子、
（群Ｇ：アゾメチン基置換アリール基、アゾメチン基置換ヘテロアリール基、ピリジル基、アリールオキシ基、ピロール基）
（４）前記錯体の配位子が二つの４座配位子である（１）〜（３）のいずれか一に記載の有機電界発光素子、
（５）前記錯体の中心金属が白金族金属又は希土類金属から選ばれる（１）〜（４）のいずれか一に記載の有機電界発光素子、
（６）前記錯体の中心金属が希土類金属から選ばれる（１）〜（４）のいずれか一に記載の有機電界発光素子、
（７）前記有機層が少なくとも発光層および正孔注入層を有し、前記正孔注入層が前記錯体を含有する（１）〜（６）のいずれか一に記載の有機電界発光素子、
（８）前記錯体が正孔注入材料である（１）〜（６）のいずれか一に記載の有機電界発光素子、
（９）前記発光層が前記錯体を含有する（１）〜（６）のいずれか一に記載の有機電界発光素子、および
（１０）前記錯体がりん光発光材料である（１）〜（６）のいずれか一に記載の有機電界発光素子。

本発明の発光素子は、高効率で、高輝度および高耐久性を実現できる。

本発明は、一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層（発光層単層の有機層も含む）を有する有機電界発光素子において、４座配位子とともに、少なくもと２座の配位子を有する錯体（本発明の錯体）を含有する有機電界発光素子である。本発明における「少なくとも２座の配位子」とは、配位できる点または原子が少なくとも二つある配位子である。

本発明の錯体の配位子の配位原子としては特に限定されないが、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、炭素原子、またはりん原子が好ましく、酸素原子、窒素原子、または炭素原子がより好ましく、酸素原子、または窒素原子が特に好ましい。

炭素原子で配位する基としては、炭素原子で配位するアリール基（例えば炭素原子数６〜２４のもの、具体的にはフェニル、ナフチルなどが挙げられる。）、炭素原子で配位する５員環へテロアリール基（例えば炭素原子数２〜２４のもの、具体的にはピロール、チオフェン、ピラゾール、オキサゾール、などが挙げられる。）、または炭素原子で配位する６員環へテロアリール基（例えば炭素原子数３〜２４のもの、具体的にはピリジン、ピラジン、ピリミジンなどが挙げられる。）が好ましく、炭素原子で配位するアリール基、炭素原子で配位する含窒素５員環へテロアリール基、または炭素原子で配位する含窒素６員環へテロアリール基がより好ましく、炭素原子で配位するアリール基が特に好ましい。

窒素原子で配位する基としては、窒素原子で配位する含窒素５員環へテロアリール基（例えば炭素原子数２〜２４のもの、具体的にはピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾールなどが挙げられる。）、窒素原子で配位する含窒素６員環へテロアリール基（例えば炭素原子数３〜２４のもの、具体的にはピリジン、ピラジン、ピリミジンなどが挙げられる。）、アゾ基、またはアゾメチン基が好ましく、窒素原子で配位する含窒素６員環へテロアリール基、またはアゾメチン基がより好ましい。

りん原子で配位する基としては、りん原子で配位するアルキルホスフィン基（好ましくは、炭素原子数３〜２４のものである。）、りん原子で配位するアリールホスフィン基（好ましくは、炭素原子数６〜３６のものである。）、りん原子で配位するアルコキシホスフィン基（好ましくは、炭素原子数３〜２４のものである。）、りん原子で配位するアリールオキシホスフィン基（好ましくは、炭素原子数６〜３６のものである。）、りん原子で配位するヘテロアリールオキシホスフィン基（好ましくは、炭素原子数４〜３６のものである。）、りん原子で配位するホスフィニン基（ホスファベンゼン）、またはりん原子で配位するホスホール基（ピロールの窒素原子をりん原子に変更した基）が好ましく、りん原子で配位するアルキルホスフィン基、またはりん原子で配位するアリールホスフィン基がより好ましい。

酸素原子で配位する基としては、オキシ基、または酸素原子で配位するカルボニル基が好ましく、オキシ基がより好ましい。

硫黄原子で配位する基としては、スルフィド基、チオフェン基、またはチアゾール基が好ましく、チオフェン基がより好ましい。

前記４座配位子が、アリール環およびヘテロアリール環から選ばれる少なくとも２つが連結基により結合した配位子であることが好ましく、アリール環およびヘテロアリール環から選ばれる少なくとも３つが連結基により結合した配位子であることがより好ましく、アリール環およびヘテロアリール環から選ばれる３つまたは４つが連結基により結合した配位子であることが特に好ましい。

前記アリール環およびヘテロアリール環は特に限定されないが、上述した、炭素原子で配位する基、窒素原子で配位する基、りん原子で配位する基、酸素原子で配位する基、および硫黄原子で配位する基の少なくとも一種から選択されることが好ましく、群Ｇ（群Ｇ：アゾメチン基置換アリール基、アゾメチン基置換ヘテロアリール基、ピリジル基、アリールオキシ基、ピロール基）から選択される基の少なくとも一種を含むことがより好ましく、下記群Ｇから選択される基のみであることが特に好ましい。

本発明の錯体は、４座配位子とともに少なくとも２座の配位子を配位させたものであることが好ましく、前記少なくとも２座の配位子が４座配位子であることがより好ましく、４座配位子が二つ配位することが特に好ましい。少なくとも２座の配位子の配位座の数に上限は特に無いが、中心金属の配位数に関係するので４座以下が好ましい。また、配位している配位子の数にも特に上限は無いが、同様の観点から２個以下が実際的である。
さらに、前記錯体化合物は、２個以上の中心金属をもつ多核錯体であってもよく、好ましい中心金属の個数は１個または２個であり、１個がより好ましい。中心金属の数に上限はないが、２以下が実際的である。

本発明における前記錯体化合物の中心金属（中心金属とは金属イオンも含む）は特に限定されないが、白金族金属、希土類金属が好ましく、希土類金属がより好ましく、Ｉｒ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｓｍ、またはＧｄがさらに好ましく、Ｃｅ、Ｅｕが特に好ましい。

本発明の錯体の含有量は有機層中に０．１〜１００質量％が好ましく５〜１００質量％がより好ましい。

本発明の錯体を含有する層は特に限定されないが、発光層であることが好ましく、りん光発光材料としての利用がより好ましい。また、本発明の錯体は正孔注入層に含有することが好ましく、正孔注入材料としての利用がより好ましい。

本発明の発光素子には上記の錯体とともに、他の発光材料を含有してもよい。他の発光材料とは、有機電界発光素子中で発光の機能を有する化合物であり、発光材料からの発光は蛍光であってもりん光であってもよく、りん光であることが好ましい。さらに、本発明の発光素子中に、ホスト材料を含有してもよい。

他の発光材料は特に限定されないが、縮環芳香族化合物、ジスチリルアリーレン化合物、オリゴアリーレン化合物、芳香族含窒素ヘテロ環化合物、含硫黄ヘテロ環化合物、金属錯体、オキソ置換ヘテロ環化合物、有機ケイ素化合物、またはトリアリールアミン化合物が好ましく、縮環芳香族化合物、ジスチリルアリーレン化合物、オリゴアリーレン化合物、または金属錯体がより好ましく、遷移金属錯体が特に好ましい。

他の発光材料として用いる遷移金属錯体中の遷移金属としては、特に限定されないが、白金、イリジウム、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、または銅が好ましく、白金、イリジウム、またはレニウムがより好ましく、白金、またはイリジウムがより好ましく、イリジウムが特に好ましい。

遷移金属錯体としては、例えば、ＵＳ ６，３０３，２３８Ｂ１号、ＷＯ ００／５７６７６号、ＷＯ ００／７０６５５号、ＷＯ ０１／０８２３０号、ＷＯ ０１／４１５１２号、ＷＯ ０１／０２７１４号、特開２００１−２４７８５９号、特開２００１−１８９５３９号、ＷＯ ０２／１５６４５号、ＷＯ ０２／４５４６６号、特開２００２−２３５０７６、特開２００２−１７０６８４などに記載の化合物を好適に用いることができる。

ホスト材料とは、有機電界発光素子の発光層中において、電荷輸送などの機能を担う化合物のことである。

本発明で用いられるホスト材料としては、特に限定されないが、縮環芳香族化合物、ジスチリルアリーレン化合物、オリゴアリーレン化合物、芳香族含窒素ヘテロ環化合物、含硫黄ヘテロ環化合物、金属錯体、オキソ置換ヘテロ環化合物、有機ケイ素化合物、またはトリアリールアミン化合物が好ましく、含窒素ヘテロ環化合物、オリゴアリーレン化合物、または金属錯体がより好ましく、含窒素ヘテロ環化合物、または金属錯体が特に好ましい。本発明で規定する前記の錯体化合物も好ましく用いられる。

ホスト材料としては、例えば、特開２００２−１００４７６、特開２００３−２７０４８に記載のホスト材料などを好適に用いることができる。

本発明における発光層に含まれるホスト材料のイオン化ポテンシャルは、５．５ｅＶ以上、６．３ｅＶ以下であることが好ましく、５．６ｅＶ以上、６．０ｅＶ以下であることがより好ましい。

本発明の発光素子中のホスト材料の電子移動度は １×１０^−６Ｖｓ／ｃｍ以上、１×１０^−１Ｖｓ／ｃｍ以下であることが好ましく、５×１０^−６Ｖｓ／ｃｍ 以上１×１０^−２Ｖｓ／ｃｍ以下であることがより好ましく、１×１０^−５Ｖｓ／ｃｍ 以上、１×１０^−２Ｖｓ／ｃｍ以下であることがさらに好ましく、５×１０^−５Ｖｓ／ｃｍ以上、１×１０^−２Ｖｓ／ｃｍ以下であることが特に好ましい。

本発明の発光素子中のホスト材料のホール移動度は １×１０^−６ Ｖｓ／ｃｍ 以上、１×１０^−１Ｖｓ／ｃｍ以下であることが好ましく、５×１０^−６ Ｖｓ／ｃｍ 以上１×１０^−２Ｖｓ／ｃｍ以下であることがより好ましく、１×１０^−５ Ｖｓ／ｃｍ 以上１×１０^−２Ｖｓ／ｃｍ以下であることがさらに好ましく、５×１０^−５ Ｖｓ／ｃｍ 以上１×１０^−２Ｖｓ／ｃｍ以下であることが特に好ましい。

本発明における発光層に含まれるホスト材料、電子輸送層、及び正孔輸送材料のガラス転移点は９０℃以上、４００℃以下であることが好ましく、１００℃以上、３８０℃以下であることがより好ましく、１２０℃以上、３７０℃以下であることがさらに好ましく、１４０℃以上、３６０℃以下であることが特に好ましい。

本発明で規定する錯体化合物は低分子化合物、オリゴマー化合物、またはポリマー化合物であってもよい。重量平均分子量（ポリスチレン換算）では、１，０００〜５，０００，０００が好ましく、より好ましくは２，０００〜１，０００，０００、特に好ましくは３，０００〜１００，０００である。ポリマー化合物の場合、錯体がポリマー主鎖中に含まれてもよく、また、ポリマー側鎖に含まれていてもよい。また、ポリマー化合物の場合、ホモポリマー化合物であってもよく、共重合体であってもよい。特に好ましくは低分子化合物である。

次に、４座配位子とともに、少なくとも２座の配位子を有する錯体の化合物の例を示すが、本発明はこれらに限定されない。

次に、本発明で規定する前記の錯体を含有する発光素子に関して説明する。本発明の発光素子は、システム、駆動方法および利用形態などを特に問わない。代表的な発光素子として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を挙げることができる。

本発明の発光素子は、種々の常用されている工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（微細な凹凸パターンを形成するなど）、基板、ＩＴＯ層、もしくは有機層の屈折率を制御する、またはこれらの有機層の膜厚を制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。

本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出す、いわゆる、トップエミッション方式（特開２００３−２０８１０９，２００３−２４８４４１，２００３−２５７６５１，２００３−２８２２６１などに記載）であってもよい。

本発明の発光素子で用いられる基材は、特に限定されないが、ジルコニア安定化イットリウム、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等の高分子量材料であってもよい。

本発明の有機電界発光素子は、青色蛍光発光化合物を含有してもよく、また、青色蛍光化合物を含有する青色発光素子と本発明の発光素子を同時に用いて、マルチカラー発光デバイス、フルカラー発光デバイスを作製してもよい。

本発明における前記の錯体化合物を含有する発光素子の有機層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法（スプレーコート法、ディップコート法、含浸法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スピンコート法、フローコート法、バーコート法、マイクログラビアコート法、エアードクターコート、ブレードコート法、スクイズコート法、トランスファーロールコート法、キスコート法、キャストコート法、エクストルージョンコート法、ワイヤーバーコート法、スクリーンコート法等）、インクジェット法、印刷法、転写法などの方法が用いられ、特性面、製造面で抵抗加熱蒸着、コーティング法、転写法が好ましい。

有機層は単一化合物で形成されてもよいし、複数の化合物で形成されてもよい。また、有機層は一層であっても複数であってもよく、１種または２種以上の化合物からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

本発明の発光素子は、陽極、陰極の一対の電極間に発光層単層または発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する。該有機層は、発光層を含む少なくとも１層であることが好ましく、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層の３層以上がより好ましく、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層の４層以上が特に好ましい。発光層と電子輸送層の間に、さらにホールブロック層または励起子ブロック層を一層有していてもよい。さらに保護層を有してもよい。積層数は適宜設定できるが、１０層以下が好ましい。またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。

（陽極）
陽極は正孔注入層、正孔輸送層、または発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以上の材料である。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、これらの金属と導電性金属酸化物との混合物もしくは積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、またはこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯが特に好ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、特に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍである。

陽極は通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂基板などの上に層形成したものが用いられる。ガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガラスを用いる場合には、通常０．２ｍｍ以上、好ましくは０．７ｍｍ以上のものを用いる。
陽極の作製には材料によって種々の方法が用いられるが、例えばＩＴＯの場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法（ゾルーゲル法など）、酸化インジウムスズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。
陽極は洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めることも可能である。例えばＩＴＯの場合、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的である。

（陰極）
陰極は電子注入層、電子輸送層、または発光層などに電子を供給するものであり、これらの負極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。陰極の材料としては金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物を用いることができ、具体例としてはアルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ等）及びそのフッ化物または酸化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物または酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金もしくはそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金もしくはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金もしくはそれらの混合金属、インジウム、またはイッテリビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以下の材料であり、より好ましくはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金もしくはそれらの混合金属、またはマグネシウム−銀合金もしくはそれらの混合金属等である。陰極は、上記化合物及び混合物の単層構造だけでなく、上記化合物及び混合物を含む積層構造を取ることもできる。例えば、アルミニウム／フッ化リチウム、アルミニウム／酸化リチウム の積層構造が好ましい。陰極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、特に好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。

陰極の作製には電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法、または転写法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。さらに、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。
陽極及び陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω／□以下が好ましい。

（発光層）
発光層の材料は、電界印加時に陽極または正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができるとともに陰極もしくは電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、または正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものであれば何でもよく、本発明で規定する前記錯体化合物のほか、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノールの金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、イリジウムトリスフェニルピリジン錯体、及び、白金ポルフィリン錯体に代表される遷移金属錯体、およびそれらの誘導体等が挙げられる。発光層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
発光層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法、インクジェット法、印刷法、ＬＢ法、または転写法などの方法が用いられ、好ましくは抵抗加熱蒸着、またはコーティング法である。

発光層は単一化合物で形成されてもよいし、複数の化合物で形成されてもよい。また、発光層は一層であっても複数であってもよく、１種または２種以上の化合物からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
それぞれの層が異なる発光色で発光して、例えば、白色を発光してもよい。単一の発光層から白色を発光してもよい。

（正孔注入層、正孔輸送層）
正孔輸送層を形成する化合物としては特に限定されないが、アミン誘導体、チオフェン誘導体、または芳香族炭化水素化合物が好ましく、アミン誘導体がより好ましく、トリアリールアミン誘導体がさらに好ましく、縮環炭化水素環を有するトリアリールアミン誘導体が特に好ましい。本発明で規定する前記錯体化合物も好ましく用いられる。

正孔注入層としては特に限定されないが、金属錯体、トリアリールアミン誘導体、またはフッ化炭化水素化合物が好ましく、金属錯体がより好ましく、フタロシアニン金属錯体、ポルフィリン金属錯体がさらに好ましく、銅フタロシアニン、またはその誘導体が特に好ましい。本発明で規定する前記錯体化合物も好ましく用いられる。

正孔注入層、正孔輸送層の材料は、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、カルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、本発明で規定する前記錯体化合物、及びそれらの誘導体等が挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。

正孔注入層、正孔輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やＬＢ法、前記正孔注入輸送材料を溶媒に溶解または分散させてコーティングする方法、インクジェット法、印刷法、転写法が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分とともに溶解または分散することができ、樹脂成分としては例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。

正孔注入層および正孔輸送層は単一化合物で形成されてもよいし、複数の化合物で形成されてもよい。また、正孔注入層および正孔輸送層は一層であっても複数であってもよく、１種または２種以上の化合物からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

（電子注入層、電子輸送層）
電子注入層、電子輸送層を形成する化合物としては、金属錯体、含窒素ヘテロ環化合物、または芳香族炭化水素化合物が好ましく、金属錯体、含窒素ヘテロ環化合物がより好ましく、含窒素ヘテロ環化合物がさらに好ましく、５，６−縮環含窒素ヘテロ環化合物（例えベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、プリン、イミダゾピリジンなど）が特に好ましい。本発明で規定する前記錯体化合物も好ましく用いられる。

電子注入層、電子輸送層の材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、本発明で規定する前記錯体化合物のほか、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、８−キノリノールの金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン、及び、それらの誘導体等が挙げられる。電子注入層、電子輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。

電子注入層、電子輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やＬＢ法、前記電子注入輸送材料を溶媒に溶解または分散させてコーティングする方法、インクジェット法、印刷法、転写法などが用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分とともに溶解または分散することができ、樹脂成分としては例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。

電子注入層、電子輸送層は単一化合物で形成されてもよいし、複数の化合物で形成されてもよい。また、電子注入層、電子輸送層は一層であっても複数であってもよく、１種または２種以上の化合物からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

（ホールブロック層）
ホールブロック層、または電子輸送層としては、含窒素ヘテロ環化合物、または金属錯体が好ましく、５，６−縮環含窒素ヘテロ環化合物、または金属錯体がより好ましく、金属錯体が特に好ましい。本発明で規定する前記錯体化合物も好ましく用いられる。

（保護層）
保護層の材料としては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の金属酸化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂等の金属フッ化物、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ などの窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。

保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。

本発明の発光素子の用途は特に限定されないが、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等の分野に好適に使用できる。

以下に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（比較例１）
洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）を厚さ４０ｎｍに蒸着した、この上に、Ａｌｑ_３（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体）を６０ｎｍ蒸着した。この上に、マグネシウムと銀を１０：１の比率（モル比）で共蒸着した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流定電圧をＥＬ素子に印加した結果、緑色に発光した。

（実施例１）
（化合物（１−１）、及び、（１−２）の合成）
ｏ−フェニレンジアミン １１．１ｇ を エタノール ２００ｍｌ に溶解し、これに、サリチルアルデヒド ２５ｇ を添加し、還流下３時間撹拌した。反応液を２０℃に冷却し、析出した固体をろ別し、エタノール１００ｍｌで洗浄し、橙色の固体（４座配位子Ａ）を２４ｇ得た。４座配位子Ａ ５ｇ にエタノール５０ｍｌを添加し、この溶液に、トリエチルアミン４．３７ｍｌ を添加した。この溶液を２０℃で撹拌し、Ｃｅ（ＮＨ_４）_２（ＮＯ_３）_６ ４．３４ｇ を、２０分間かけて分割添加した。析出した固体をろ別し、化合物（１−１） と 化合物 （１−２） の混合物を得た。化合物（１−１）と（１−２）はシリカゲルカラムクロマトグラフィー法、または再結晶法で分取する事ができる。

洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、化合物（１−１）を厚さ３ｎｍに蒸着し（特定の有機層を本発明で規定する錯体のみで構成した。）、この上に、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）を４０ｎｍ蒸着し、この上に、Ａｌｑ_３（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体）を６０ｎｍ蒸着した。さらにこの上に、マグネシウムと銀を１０：１の比率（モル比）で共蒸着した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流定電圧をＥＬ素子に印加した結果、ＥＬ素子は緑色に発光した。１００ｃｄ／ｍ^２での駆動耐久性は、比較例１の素子の１．４倍であった。

中心金属に対して４座配位子とともに少なくとも２座の配位子が配位した錯体を含有する、本発明の有機電界発光素子は、効率が高く、高い耐久性を示した。

Claims (10)

1. 一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層の少なくとも一層に、４座配位子とともに少なくとも２座の配位子を有する金属錯体を少なくとも一種含有する有機電界発光素子。
2. 前記４座配位子が、アリール環およびヘテロアリール環から選ばれる少なくとも２つが連結基により結合した配位子である請求項１に記載の有機電界発光素子。
3. 前記アリール環およびヘテロアリール環が、下記群Ｇから選択される基のみである請求項２に記載の有機電界発光素子。
   （群Ｇ：アゾメチン基置換アリール基、アゾメチン基置換ヘテロアリール基、ピリジル基、アリールオキシ基、ピロール基）
4. 前記錯体の配位子が二つの４座配位子である請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
5. 前記錯体の中心金属が白金族金属又は希土類金属から選ばれる請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
6. 前記錯体の中心金属が希土類金属から選ばれる請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
7. 前記有機層が少なくとも発光層および正孔注入層を有し、前記正孔注入層が前記錯体を含有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
8. 前記錯体が正孔注入材料である請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
9. 前記発光層が前記錯体を含有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
10. 前記錯体がりん光発光材料である請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子