JP2015142037A

JP2015142037A - 有機発光素子

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Publication number: JP2015142037A
Application number: JP2014014541A
Authority: JP
Inventors: 鎌谷　淳; Atsushi Kamatani; 淳鎌谷; 山田　直樹; Naoki Yamada; 直樹山田; 哲弥小菅; Tetsuya Kosuge; 広和宮下; Hirokazu Miyashita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-08-03
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: US9373800B2; JP6335530B2; EP2903045A1; US20150214483A1

Abstract

【課題】低定電圧での駆動が可能で発光効率が高く、寿命特性にも優れる有機発光素子を提供する。
【解決手段】一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物を、有機化合物層のうち一対の電極の一方と接する層に含有する有機発光素子。

〔式［１］において、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アリール基からそれぞれ選ばれる。〕
【選択図】なし

Description

本発明は有機発光素子に関する。

有機発光素子は陽極と陰極と、それら両電極間に配置される有機化合物層とを有する素子である。有機発光素子は、前記各電極から注入させる正孔（ホール）及び電子が有機化合物層のうちの発光層内で再結合することで励起子が生成し、励起子が基底状態に戻る際に光が放出される。有機発光素子の最近の進歩は著しく、駆動電圧が低く、多様な発光波長、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能である。

有機発光素子において、電荷注入性の向上は素子の低電圧化に重要である。電子注入性の向上には、一般的にフッ化リチウムのような無機材料が用いられているが、フッ化リチウムは吸湿性があり、素子の寿命に対しては適している材料とは言えない。

電子輸送性の向上の手法として、たとえば特許文献１に示す１−Ａのような金属塩を用いる方法が挙げられる。

また、非特許文献１にはカリウムを用いた化合物の合成例、非特許文献２にはナトリウムを用いた化合物の合成例が開示されている。

国際公開第２０１３／０７９６７６号

ＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ（１９８５），２４（１０），１４５４−７ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ（１９６７），８９，（２４），６２８８−９４

前述のように、電子注入材料として一般的に用いられるフッ化リチウムのような金属塩は水溶性である。これを有機発光素子の層に用いることは発光素子に対し安定性を低下させる因子となる。特許文献１に示された化合物１−Ａも水溶性の材料であるため、発光素子に対し安定性を低下させる因子となる。また、特許文献１には、化合物１−Ａのようなピラゾール基が３つ以上配位している金属錯体の合成例しか開示されていない。さらに、特許文献１では、化合物１−Ａは、発光素子の電極に接していない電子輸送層に用いられており、電極に接する電子注入層には用いられてはいない。また、化合物１−Ａのような金属錯体は電子輸送性が低く、数十ｎｍの膜厚を有する輸送層に単独で用いると電圧の高い素子になる。

また、非特許文献１、２には、リチウムを用いた化合物の合成例が開示されていないし、カリウムを用いた化合物やナトリウムを用いた化合物を有機発光素子に用いることも開示されていない。

そこで、本発明は、非水溶性の電荷注入材料を見出し、低定電圧での駆動が可能で発光効率が高く、寿命特性にも優れる有機発光素子を提供することを目的とする。

本発明の有機発光素子は、一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される有機化合物層とを有する有機発光素子において、下記一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物を、前記有機化合物層のうち前記一対の電極の一方と接する層に含有することを特徴とする。

〔式［１］において、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、フッ素置換されていても良いアルキル基、フッ素置換されていても良いアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基からそれぞれ独立に選ばれる。〕

本発明の有機発光素子は、低定電圧での駆動が可能で発光効率が高い。また、本発明の有機発光素子は、水や湿度に対して安定な有機発光素子であるため、寿命特性にも優れる。

本発明の画像表示装置の一例を示す断面模式図である。

＜リチウム錯体化合物＞
本発明で用いるリチウム錯体化合物は下記一般式［１］で示される。

式［１］において、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、フッ素置換されていても良いアルキル基、フッ素置換されていても良いアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基からそれぞれ独立に選ばれる。Ｒ₁乃至Ｒ₆は水素原子であることが好ましい。

Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表されるハロゲン原子の具体例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素である。

Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表されるアルキル基は、好ましくは炭素原子数１以上６以下のアルキル基であり、炭素原子数１以上６以下のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基が挙げられる。これらのアルキル基の中でも、メチル基もしくはｔｅｒｔ−ブチル基であることがより好ましい。

Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表されるアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。これらのアルコキシ基の中でも、メトキシ基もしくはエトキシ基であることが好ましい。

Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表される無置換のアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオレニル基、ビフェニレニル基、アセナフチレニル基、クリセニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基、ピセニル基、フルオランテニル基、ペリレニル基、ナフタセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。これらのアリール基の中でも、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基もしくはビフェニル基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。

Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表されるアリール基は、更に置換基を有していてもよい。更に置換基を有する場合の置換基に制限はないが、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換アミノ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、アリール基から選ばれる基であることが好ましい。

更に有する置換基がアルキル基である場合、アルキル基の具体例は、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表されるアルキル基の具体例と同様であり、炭素原子数１以上６以下のアルキル基であることが好ましく、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基であることがより好ましい。

更に有する置換基がハロゲン原子である場合、ハロゲン原子の具体例は、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表されるハロゲン原子の具体例と同様である。

更に有する置換基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基の具体例は、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表されるアルコキシ基の具体例と同様である。

更に有する置換基が置換アミノ基である場合、置換アミノ基の具体例は、Ｎ−メチルアミノ基、Ｎ−エチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノ基、Ｎ−ベンジルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ基、アニリノ基、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジナフチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフルオレニルアミノ基，Ｎ−フェニル−Ｎ−トリルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジアニソリルアミノ基、Ｎ−メシチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジメシチルアミノ基、Ｎ−フェニル−Ｎ−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）アミノ基、Ｎ−フェニル−Ｎ−（４−トリフルオロメチルフェニル）アミノ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。

更に有する置換基がアリール基である場合、アリール基の具体例は、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で表されるアリール基の具体例と同様であり、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基もしくはビフェニル基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。

＜リチウム錯体化合物の性質＞
一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物は、通常の有機発光素子で用いられるアルカリ金属塩やアルカリ金属錯体より、安定性が向上している。一般的にアルカリ金属塩やアルカリ金属錯体は錯体の安定性が低く、水に対して吸湿して水和したり、イオン化してしまう。これはアルカリ金属イオンがＨＳＡＢ則（ＨａｒｄａｎｄＳｏｆｔＡｃｉｄｓａｎｄＢａｓｅｓ則）より硬い酸であり、硬い塩基である水イオンと反応しやすいことに原因がある。このような水に対して反応性のある材料を有機電界素子に用いることは、素子作成時や駆動時に空気中の水分によってダークスポットの発生や高電圧化といった特性の変化を起こす要因となる。そこで一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物は、以下の設計を行った。
１．電極からの電荷注入性を有するアルカリ金属の中でも水との反応性の低いリチウムを用いた金属錯体にする
２．配位子をリチウムと安定に配位する構造とする
３．配位子の水に対する溶解性を低くする

このような設計を行うことで水に対してほとんど溶解しないリチウム錯体化合物を見出すことに成功し、この錯体を有機発光素子に用いることで安定な発光素子を作り出すことができた。

これらについてさらに詳細に説明をする。

１．電極からの電荷注入性を有するアルカリ金属の中でも水との反応性の低いリチウムを用いた金属錯体にする
同族の原子同士では、原子番号が大きい原子ほど殻が増えるため原子半径が大きくなる。すると陽子からの電子の距離が長くなるので電子が不安定になり、イオン化エネルギーが低くなる。そのため、原子半径が大きい原子ほどイオン化エネルギーが小さい。よってイオン化しやすく、水との反応性は高くなる。また、アルカリ金属は最外殻に電子が一つしかないので、それが容易に脱離して１価の陽イオンになりやすいので水との反応性は高い。このように反応性の高いアルカリ金属の中では、なるべく水に対して反応性の低い原子を用いる必要がある。もっとも原子半径の小さいリチウムとなり、発光素子の注入層に用いるアルカリ金属錯体のアルカリ金属はリチウムが最も適している。尚、アルカリ金属の第一イオン化エネルギーは以下の通りである。
Ｌｉ：５２０．２ｋＪｍｏｌ^-1，Ｎａ：４９５．８ｋＪｍｏｌ^-1，Ｋ：４１８．８ｋＪｍｏｌ^-1，Ｒｂ：４０３ｋＪｍｏｌ^-1，Ｃｓ：３７５．７ｋＪｍｏｌ^-1

２．配位子をリチウムと安定に配位する構造とする
リチウム原子は、イオン半径は６０ピコメートル（ｐｍ）である。これは炭素の１５ピコメートル（ｐｍ）や窒素の１１ピコメートル（ｐｍ）、酸素の９ピコメートル（ｐｍ）よりかなり大きい。このような原子半径を有する金属に安定して配位する配位子を考える。リチウムは４配位の形態をとるが、一価の為、通常配位子として用いられるのは１価２座配位子である。この場合に、配位子は通常、炭素、窒素、酸素で形成されるが、リチウム原子と５員環を形成すると、リチウム原子が大きいため５員環に大きな歪みが生じてしまう。６員環を形成する場合も同様に歪みが生じてしまうが、環位数の大きい方がより歪みを吸収することができるため、６員環で配位する方が安定であると考えられる。さらに環の歪みを緩和するために、２０ピコメートル（ｐｍ）のやや大きいイオン半径をもつホウ素のような原子を導入することで、さらに安定な環構造とすることが可能となり、リチウムと安定に配位する配位子となる。

３．配位子の水に対する溶解性を低くする
配位子において水との親和性を上げる要因の一つとして、配位子が有する非共有電子対がある。非共有電子対があるとそれにより極性を有する部分が生まれ、水と配位して水和する原因となる場合がある。非共有電子対を持つ原子として窒素原子や酸素原子がある。例として、ベンゼンやナフタレンは水に溶解しないが、ピリジン、ピラゾールやイミダゾールは水に溶解する。これより、ピリジン、ピラゾールやイミダゾールのような配位子を用いる場合は、配位子にある非共有電子対はすべて配位結合に用い、錯体の状態で非共有電子対が無い状態にする。このことによって水溶性の低い錯体を作り出すことができる。ただし、フッ素原子やエーテル基またはフェノキシ基の酸素原子のような非共有電子対を有しているが水との親和性が低い原子も存在する。

これらの条件を満たす材料を鋭意検討した結果、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物を見出すに至った。

一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物はリチウム金属を用いる金属錯体であり、その金属を含む環構造は６員環で形成され、かつ結合を安定化させるためにホウ素原子を環の中に有している。また配位子はホウ素とピラゾール基とフェニル基から形成される。この中でピラゾール基の非共有電子対はホウ素とリチウムへの配位結合にすべて用いられる。フェニル基はリチウムに関与しないホウ素の置換基として用いられ、疎水性の向上に寄与している。

＜リチウム錯体化合物の例示＞
以下に一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物の具体的な構造式を例示する。

上記Ａ群に示す化合物は、Ｒ₁乃至Ｒ₆が水素原子であり、フェニル基に置換基を有している。フェニル基はイオン化エネルギーの小さいリチウムと結合していないため、置換基を導入しても立体障害によって結合が不安定化することがなく、好ましい。この置換基は、リチウム錯体化合物を蒸着で用いる際の昇華性を向上させる様に分子間相互作用を小さくするためや、結合を強化するために導入する。実際、フッ素基などを導入することで昇華温度を低下させることができる。また置換基の導入で結晶性を抑制することで、電界素子を作製した際の結晶化を抑えることもできる。

上記Ｂ群に示す化合物は、Ｒ₇乃至Ｒ₁₆が水素原子であり、ピラゾール基に置換基を導入している。リチウムと結合しているピラゾール基に置換基を導入すると、立体障害によって結合が不安定化して蒸着に用いる際は好ましくない化合物も存在するが、リチウム金属の周りを置換基で囲むことで、さらに水に対する安定性の向上が期待できる。また置換基の導入で結晶性を抑制することで、電界素子を作製した際の結晶化を抑えることもできる。

上記Ｃ群に示す化合物は、ピラゾール基、フェニル基の両方に置換基を導入している。リチウムと結合しているピラゾール基に置換基を導入すると、立体障害によって結合が不安定化して蒸着に用いる際は好ましくない化合物も存在するが、リチウム金属の周りを置換基で囲むことで、さらに水に対する安定性の向上が期待できる。ピラゾール基、フェニル基両方に置換基を導入し、結晶性の抑制を行い、塗布を用いた電界素子を作製した際の結晶化を抑えることもできる。

＜リチウム錯体化合物の合成方法＞
一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物は、例えば、以下に示す反応スキームに従って合成される。

また、ブロモベンゼン（Ｍ１）及び／またはピラゾール（Ｍ４）に、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆で示される置換基を導入することで、種々のリチウム錯体化合物を作ることできることを見出した。尚、試薬Ｍ２が販売されている場合はＭ２から合成することも可能である。

＜有機発光素子＞
本発明の有機発光素子は、一対の電極である陽極と陰極と、これら電極間に配置される有機化合物層と、を少なくとも有する。

本発明の有機発光素子において、有機化合物層は発光層を有していれば単層であってもよいし複数層からなる積層体であってもよい。ここで有機化合物層が複数層からなる積層体である場合、有機化合物層は、発光層の他に、ホール注入層（正孔注入層）、ホール輸送層（正孔輸送層）、電子ブロッキング層（電子阻止層）、ホール・エキシトンブロッキング層（正孔阻止層）、電子輸送層、電子注入層等を有してもよい。具体的な素子構成としては、例えば、以下に示すものが挙げられる。なお、有機化合物層のうち発光材料を有する層が発光層である。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（７）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極

上記素子構成の中では、電子阻止層及び正孔阻止層を共に有している構成（６）（７）が好ましく用いられる。構成（６）（７）では正孔と電子の両キャリアを発光層内に閉じ込めることができるので、キャリア漏れがなく発光効率が高い発光素子を得ることができる。

ただしこれらの素子構成例はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明の有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機化合物層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、電子輸送層もしくは正孔輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる二層から構成される、発光層が発光材料の異なる二層から構成されるなど多様な層構成をとることができる。

本発明の有機発光素子は、基板側の電極から光を取り出すいわゆるボトムエミッション方式でも、基板と逆側から光を取り出すいわゆるトップエミッション方式でも良く、両面取り出しの構成でも使用することができる。

本発明の有機発光素子は、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物を、有機化合物層のうち一対の電極の一方と接する層に含有する。一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物を一対の電極の一方と接する層に含有することで電荷の注入が促進される。本発明者らは種々の検討を行い、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物を、一対の電極の一方と接する層に用いると、低電圧、高効率で高輝度な光出力を呈し、かつ極めて耐久性が高い素子が得られることを見出した。

ここで、一対の電極の一方と接する層としては、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等が挙げられる。一対の電極の一方と接する層は、陰極と接する層であることが好ましく、陰極と接する層は電子注入層または電子輸送層であることが好ましい。また、一対の電極の一方と接する層が、有機化合物層のうちの発光層と接しない層であれば、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物によって発光層の励起分子を劣化して素子性能の低下を引き起すおそれがなく、好ましい。

一対の電極の一方と接する層、特に電子注入層は、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物のみからなる層であってもよいが、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物と他の化合物とからなる層であることが好ましい。

ここで、一対の電極の一方と接する層が一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物と他の化合物とからなる層である場合、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物の濃度は電極からの電荷注入、特に電子注入に十分な濃度以上であれば良い。この点ではより高濃度の方が好ましいように考えられるが、一方で一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物は電荷輸送性は高くないので、混合する他の化合物が電荷輸送の役割をする必要がある。そのため、混合する他の化合物の濃度は注入性が得られる中でなるべく高濃度の方が好ましい。よって、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物と他の化合物との混合比は、重量比で１００：０から１０：９０であることが好ましく、より好ましくは２０：８０から６０：４０である。この範囲であれば、電荷注入性と電荷輸送性、特に電子注入性と電子輸送性のバランスが良く、低電圧化できるため好ましい。

尚、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物は、一対の電極の一方と接する層以外の層、例えば、電子輸送層、電子注入層、ホール輸送層、ホール注入層、ホールブロッキング層等の構成材料としても使用してもよい。

発光層は単層でも複層でも良いし、２種類以上の発光色を有する発光材料を含むことで混色させることも可能である。複層とは発光層と別の発光層とが積層している状態を意味する。この場合、有機発光素子の発光色は青から緑、赤であるが、特に制限はない。

より具体的には白色でもよいし、中間色でもよい。白色の場合、発光層によって赤色、青色や緑色を発光する。また、製膜方法も蒸着もしくは塗布製膜で製膜を行う。

本発明の有機発光素子は、有機化合物層が発光部を有し、この発光部が複数の発光材料を有することもできる。これら複数の発光材料のうちのいずれか２つは互いに異なる光を発する発光材料であり、これらを有する素子が白色を発する素子であってよい。

また、発光層は複数種の成分から構成されていてよく、それらを主成分と副成分とに分類することができる。主成分とは発光層を構成する全化合物の中で重量比が最大の化合物であり、ホスト材料と呼ぶことができる。副成分とは主成分以外の化合物である。副成分はゲスト（ドーパント）材料、発光アシスト材料、電荷注入材料と呼ぶことができる。発光アシスト材料と電荷注入材料は同一の構造の有機化合物であっても異なる構造の有機化合物であっても良い。これらは副成分であるものの、ゲスト材料と区別する意味でホスト材料２と呼ぶこともできる。

ここでゲスト材料とは、発光層内で主たる発光を担う化合物である。これに対してホスト材料とは、発光層内でゲスト材料の周囲にマトリックスとして存在する化合物であって、主にキャリアの輸送、及びゲスト材料への励起エネルギー供与を担う化合物である。

ゲスト材料の濃度は、発光層の構成材料の全体量を基準として、０．０１ｗｔ％以上５０ｗｔ％未満であり、好ましくは０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下である。さらに好ましくは、濃度消光を防ぐためにゲスト材料の濃度は１０ｗｔ％以下であることが望ましい。またゲスト材料はホスト材料からなる層全体に均一に含まれてもよいし、濃度勾配を有して含まれてもよいし、特定の領域に部分的に含ませてゲスト材料を含まないホスト材料層の領域を設けてもよい。

ここで、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物以外にも、必要に応じて従来公知の化合物を一緒に使用することができる。具体的には、低分子系及び高分子系の発光材料、ホール注入性化合物あるいはホール輸送性化合物、発光層のホストとなる化合物、発光性化合物、電子注入性化合物あるいは電子輸送性化合物等を使用することができる。以下にこれらの化合物例を挙げる。

正孔注入輸送性材料としては、陽極からの正孔の注入を容易にして、かつ注入された正孔を発光層へ輸送できるように正孔移動度が高い材料が好ましい。また有機発光素子中において結晶化等の膜質の劣化を防ぐために、ガラス転移点温度が高い材料が好ましい。正孔注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、例えば、トリアリールアミン誘導体、アリールカルバゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子等が挙げられる。さらに上記の正孔注入輸送性材料は、電子阻止層にも好適に使用される。以下に、正孔注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

主に発光機能に関わる発光材料としては、例えば、芳香族炭化水素化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体、及びポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体等の高分子誘導体等が挙げられる。以下に、発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料としては、例えば、芳香族炭化水素化合物もしくはその誘導体の他、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体等が挙げられる。以下に、発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

電子輸送性材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することができるものから任意に選ぶことができ、正孔輸送性材料の正孔移動度とのバランス等を考慮して選択される。電子輸送性能を有する材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、クリセン誘導体、アントラセン誘導体等）等が挙げられる。さらに上記の電子輸送性材料は、正孔阻止層にも好適に使用される。以下に、電子輸送性材料や電子注入性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

陽極の構成材料としては仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれらを組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物等が使用できる。またポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。

一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体等が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えばマグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウム等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。

本発明の有機発光素子を構成する有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）は、例えば、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスにより形成される。またドライプロセスに代えて、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により層を形成するウェットプロセスにより形成してもよい。ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。

上記バインダー樹脂としては、例えば、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。

＜有機発光素子の用途＞
本発明の有機発光素子は、その発光の制御のためにチャネル部に酸化物半導体を有するスイッチング素子等の能動素子と接続していてもよい。チャネル部の酸化物半導体はアモルファスでも結晶でもよいし、両者の混在でもよい。結晶は単結晶、微結晶、Ｃ軸等の特定軸が配向している結晶のいずれか、あるいは少なくともいずれか２種の混合でもよい。

この様な能動素子を有する有機発光素子は、有機発光素子が画素として設けられる画像表示装置に用いられてもよく、或いは照明装置、レーザービームプリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置の感光体を露光するための露光部として用いられてもよい。

画像表示装置は、本発明の有機発光素子を表示部に有する。この表示部は複数の画素を有する。そしてこの画素は本発明の有機発光素子と、有機発光素子に接続されている能動素子とを有する。能動素子の一例として発光輝度を制御するためのスイッチング素子或いは増幅素子が挙げられ、より具体的には、トランジスタが挙げられる。この有機発光素子の陽極又は陰極とトランジスタのドレイン電極又はソース電極とが電気接続されている。ここで表示装置はＰＣ等の画像表示装置として用いることができる。

画像表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する入力部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。

また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部として、外部から入力された画像情報を表示する画像出力機能と操作パネルとして画像への加工情報を入力する入力機能との両方を有していてもよい。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。

本発明の有機発光素子を使用した画像表示装置について図１を用いて説明する。

図１は、本発明の有機発光素子と、この有機発光素子に接続されたスイッチング素子の一例であるＴＦＴ素子と、を有する画像表示装置の例を示す断面模式図である。図１の画像表示装置２０は、有機発光素子とＴＦＴ素子との組み合わせが２組図示されている。構造の詳細を以下に説明する。

図１に示す様に、ガラス等の基板１は、その上部にＴＦＴ素子８又は有機化合物層を保護するための防湿性を有する保護膜２が設けられている。

ＴＦＴ素子８は、金属等のゲート電極３、ゲート絶縁膜４、半導体層５、ドレイン電極６、ソース電極７を有している。ＴＦＴ素子８の上部には絶縁膜９が設けられており、コンタクトホール１０を介して有機発光素子の陽極１１とソース電極７とが接続されている。表示装置はこの構成に限られず、陽極１１又は陰極１３のうちいずれか一方とＴＦＴ素子８のソース電極７又はドレイン電極８のいずれか一方とが接続されていればよい。

図１の表示装置２０において、有機化合物層１２は、単層あるいは多層の有機化合物層を１つの層の如く図示をしている。陰極１３の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層１４や第二の保護層１５が設けられている。

本発明の表示装置においてトランジスタに代えてスイッチング素子としてＭＩＭ素子を用いることもできる。

照明装置は、例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。本発明において白色とは色温度が４２００Ｋで、昼白色とは色温度が５０００Ｋである。照明装置は更にカラーフィルターを有してもよい。

本発明の照明装置は、本発明の有機発光素子とそれに接続されている能動素子を有し、好ましくは、有機発光素子に接続され、駆動電圧を供給するためのＡＣ／ＤＣコンバーター回路を有している。本発明のＡＣ／ＤＣコンバーター回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。

本発明の画像形成装置は、露光装置と、露光装置に露光される感光体を有し、好ましくは、感光体の表面を帯電させるための帯電部と、感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像器と有する。露光装置は、本発明の有機発光素子とそれに接続されている能動素子を有する。露光部が有する有機発光素子は、列を形成して並んでいてもよいし、露光部の露光面全体が発光する形態でもよい。

本発明の有機発光素子が有する能動素子は、Ｓｉ基板の如き基板に直接形成されていてもよい。基板に直接とは、Ｓｉ基板の如き基板自体を加工してトランジスタを有することである。トランジスタは単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。また、トランジスタは、活性層として単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてアモルファスシリコンや微結晶シリコンなどの非単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）やＩＧＺＯ（インジウムガリウム亜鉛酸化物）などの非単結晶酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタであってもよいが、前述の通り、チャネル部に酸化物半導体を有するトランジスタが好ましい。

本発明の有機発光素子は、他にも、液晶表示装置のバックライト、カラーフィルターレスの白色光源、カラーフィルターと白色光源等とを有する発光装置などの用途がある。カラーフィルターは例えば赤、緑、青の３つの色の少なくともいずれかが透過するフィルターである。白色の色度を調整するためのフィルターと白色光源とを組み合わせた発光装置でもよい。

尚、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物は有機発光素子以外の用途として、有機太陽電池、有機ＴＦＴ、生体などの蛍光認識材料、フィルム、フィルターなどに用いることができる。

＜合成例１（例示化合物Ａ１の合成）＞

（１）化合物Ｄ２の合成
以下に示す化合物、溶媒を２００ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｄ１：１２０ｍｌ（１．０ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）（１２．０ｍｍｏｌ）
ＬｉＢＦ₄：２３２５ｍｇ（２．５ｍｍｏｌ／和光純薬社製）
この反応溶液を、２４時間撹拌させた。反応終了後、ＴＨＦを減圧留去させた後、ジエチルエーテル１００ｍｌ加えた。この溶液を２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１５０ｍｌに徐々に加えて室温で３０分撹拌を行った。その後、水層から有機層を分液し、有機層を、セライトを敷いたロート（「桐山ロート」桐山製作所社製）を用いてろ過し、硫酸マグネシウムを用いて乾燥を行った。硫酸マグネシウムをろ過で除いたのち、ジエチルエーテルを減圧留去し、ヘキサンを加えて再結晶を行った。得られた結晶を真空乾燥し、化合物Ｄ２を６．２ｇ（収率７６％）得た。

（２）例示化合物Ａ１の合成
続いて、以下に示す化合物を２０ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｄ２：９７８ｍｇ（３．０ｍｍｏｌ）
Ｄ３：２０４１ｍｇ（３０．０ｍｍｏｌ／東京化成工業社製）

この２つを混合した後、徐々に昇温させて１４０℃で１時間撹拌させた。さらに徐々に昇温させて１８０℃で１時間反応させた後、２２５℃まで徐々に昇温して４時間反応させた。この際、反応時に脱離して還流してくる材料を留去しながら反応を行った。

反応後、いったん冷却させた後、真空ポンプで約１０^-2Ｐａに真空を保ちながら１６０℃まで加熱し、系中の未反応のＤ３を減圧留去した。そののち、得られた固体をヘキサン／塩化メチレン混合溶媒で再結晶を行い、得られた結晶を１００℃で真空乾燥した後、昇華精製を行い、例示化合物Ａ１を５１０ｍｇ（収率５５％）得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３０６．０３、計算値：Ｃ₁₈Ｈ₁₆ＢＬｉＮ₄＝３０６．１６

＜合成例２（例示化合物Ａ２の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ４（１．０ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ２を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３３３．５７、計算値：Ｃ₂₀Ｈ₂₀ＢＬｉＮ₄＝３３４．１９

＜合成例３（例示化合物Ａ５の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ５（１．０ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ５を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３６２．１１、計算値：Ｃ₂₂Ｈ₂₄ＢＬｉＮ₄＝３６２．２３

＜合成例４（例示化合物Ａ６の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ６（１．０ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ６を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３８９．５９、計算値：Ｃ₂₄Ｈ₂₈ＢＬｉＮ₄＝３９０．２６

＜合成例５（例示化合物Ａ７の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ７（０．５ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ７を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３８９．８７、計算値：Ｃ₂₄Ｈ₂₈ＢＬｉＮ₄＝３９０．２６

＜合成例６（例示化合物Ａ８の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ８（０．５ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ８を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝４１８．１０、計算値：Ｃ₂₆Ｈ₃₂ＢＬｉＮ₄＝４１８．２９

＜合成例７（例示化合物Ａ１１の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ９（０．５ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ１１を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝４５７．８３、計算値：Ｃ₃₀Ｈ₂₄ＢＬｉＮ₄＝４５８．２３

＜合成例８（例示化合物Ａ１４の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ１０（０．５ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ１４を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３６２．１２、計算値：Ｃ₂₂Ｈ₂₄ＢＬｉＮ₄＝３６２．２３

＜合成例９（例示化合物Ａ１７の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ１１（１．０ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ１７を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３４１．５５、計算値：Ｃ₁₈Ｈ₁₄ＢＦ₂ＬｉＮ₄＝３４２．１４

＜合成例１０（例示化合物Ａ１８の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ１２（１．０ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ１８を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３４１．１１、計算値：Ｃ₁₈Ｈ₁₄ＢＦ₂ＬｉＮ₄＝３４２．１４

＜合成例１１（例示化合物Ａ２０の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ１３（０．５ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ２０を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３７７．５５、計算値：Ｃ₁₈Ｈ₁₂ＢＦ₄ＬｉＮ₄＝３７８．１３

＜合成例１２（例示化合物Ａ２３の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ１４（０．５ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ２３を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝４７３．２２、計算値：Ｃ₂₀Ｈ₁₄ＢＦ₆ＬｉＮ₄Ｏ₂＝４７４．１３

＜合成例１３（例示化合物Ａ２４の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ１５（０．５ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ２４を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝５７７．３２、計算値：Ｃ₂₂Ｈ₁₂ＢＦ₁₂ＬｉＮ₄＝５７８．１１

＜合成例１４（例示化合物Ａ２５の合成）＞

（１）化合物Ｄ１７の合成
Ｍｇ：３６０ｍｇ（１５．０ｍｍｏｌ／アルドリッチ社製）
Ｄ１６：２３５２ｍｇ（１３．０ｍｍｏｌ／東京化成社製）
Ｍｇを５０ｍｌのエーテル中でヨウ素を３ｍｇ加えて活性化させた。化合物Ｄ１６の５０ｍｌエーテル溶液を１時間かけて加えて、さらに２時間撹拌を行って化合物Ｄ１７のエーテル溶液を得た。

（２）例示化合物Ａ２５の合成
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて化合物Ｄ１７のエーテル溶液を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ２５を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３５５．８１、計算値：Ｃ₂₀Ｈ₁₄ＢＬｉＮ₆＝３５６．１５

＜合成例１５（例示化合物Ａ２９の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて以下に示す化合物Ｄ１８（０．５ＭＴＨＦ溶液／アルドリッチ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ａ２９を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３６５．７７、計算値：Ｃ₂₀Ｈ₂₀ＢＬｉＮ₄Ｏ₂＝３６６．１８

＜合成例１６（例示化合物Ｂ１の合成）＞
合成例１（２）において、化合物Ｄ３に代えて以下に示す化合物Ｄ１９（東京化成工業社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ｂ１を得た。ただし、昇華精製時に一部分解が見られた。

＜合成例１７（例示化合物Ｂ３の合成）＞
合成例１（２）において、化合物Ｄ３に代えて以下に示す化合物Ｄ２０（Ｓｙｎｔｈｏｎｉｘ社製）を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ｂ３を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝４１７．５９、計算値：Ｃ₂₆Ｈ₃₂ＢＬｉＮ₄＝４１８．２９

＜合成例１８（例示化合物Ｃ５の合成）＞
合成例１（１）において、化合物Ｄ１に代えて上記化合物Ｄ１１、合成例１（２）において、化合物Ｄ３に代えて上記化合物Ｄ１９を使用する以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ｃ５を得た。

得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＤＡＲＴ−ＭＳ（ＪＥＯＬ社製Ａｃｃｕｔｏｆ＋ＤＡＲＴ）］
実測値：ｍ／ｚ＝３９７．３８、計算値：Ｃ₂₂Ｈ₂₂ＢＦ₂ＬｉＮ₄＝３９８．２１

＜参考合成例＞
合成例１（２）においてＤ２に代わりにＤ２１（アルドリッチ社製）を用いて同様の反応を行ったところ、この反応は進行せず、Ｄ２２を得ることはできなかった。このことより、アルカリ金属であればどれでも、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物と同様の化合物を容易に合成できるわけではないことが分かった。

＜水に対する安定性の評価＞
ガラス基板上に、例示化合物Ａ１、例示化合物Ａ１７、フッ化リチウム（比較化合物１）、フッ化セシウム（比較化合物２）、特許文献１に記載例のある化合物１−Ａ（比較化合物３）の蒸着膜を１００ｎｍの厚さで作製した。この膜に水を滴下後、１分、１０分後に膜の状態を膜厚段差計（Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ）を用いて調べた。結果を表１に示す。

表１より、フッ化リチウム、フッ化セシウムといったアルカリ金属塩は水に浸すとすぐに溶解した。また比較化合物３の場合はアルカリ金属塩よりは水に対して安定であったが、徐々に溶解している。これは配位子がすべて、水溶性のピラゾールであり、非共電子対が水と配位していったためだと考えられる。一方、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物はどちらも水に対して溶解性を示さず、疎水性の化合物であることが分かる。

＜実施例１，２、比較例１−３＞
本実施例では、基板上に、陽極、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、ホール・エキシトンブロッキング層（ホールブロッキング層）、電子輸送層、電子注入層、陰極（金属電極層）が順次形成された有機発光素子を作製した。

まずガラス基板上に、ＩＴＯを成膜し、所望のパターニング加工を施すことによりＩＴＯ電極（陽極）を形成した。このときＩＴＯ電極の膜厚を１００ｎｍとした。このようにＩＴＯ電極が形成された基板をＩＴＯ基板として、以下の工程で使用した。

上記ＩＴＯ基板上に、表２に示す有機化合物層及び電極層を連続成膜した。表２中の材料Ｇ−１乃至Ｇ−８としては表３に示す化合物を用いた。この際、電子注入層成膜後に、素子を水中に１０分間浸漬し、その後１２０℃で真空乾燥を行ってから金属電極層の製膜を行った。尚、このとき対向する電極（金属電極層、陰極）の電極面積が３ｍｍ²となるようにした。

電圧４Ｖをかけて各素子の発光を確認した所、表３に示す様に、実施例１，２の素子は発光を確認できたが（〇と表現）、比較例１−３の素子は発光が確認できなかった（×と表現）。これは、水を浸漬した際に比較化合物（１）−（３）が流出もしくは変質してしまい、電子注入性が失われてしまったことに起因すると思われる。

＜実施例３−１３＞
電子注入層成膜後の水中浸漬を行わず、表２中の材料Ｇ−１乃至Ｇ−８として表４に示す化合物を用いた以外は、実施例１，２と同様にして有機発光素子を作製した。各素子に表４に示す電圧をかけて発光効率を測定した結果を表４に示す。また、実施例４に関して耐久寿命測定した所、１０００ｃｄ／ｍ²にて５％発光劣化するまでに１５００時間以上の長寿命を示した。

＜実施例１４−１６＞
実施例１と同様にして作製したＩＴＯ基板上に、表５に示す有機化合物層及び電極層を連続成膜した。表５中の材料Ｇ−１乃至Ｇ−６、Ｇ−８としては表６に示す化合物を用いた。尚、このとき対向する電極（金属電極層、陰極）の電極面積が３ｍｍ²となるようにした。各素子に表６に示す電圧をかけて発光効率を測定した結果を表６に示す。

＜実施例１７−１８＞
実施例３の素子構成に対して電子注入層のＧ−７，Ｇ−８の重量混合比を
Ｇ−７：Ｇ−８＝８０：２０
Ｇ−７：Ｇ−８＝４０：６０
に変更して素子の作製を行ったところ、実施例３と同じ電圧４Ｖで６ｃｄ／Ａの発光効率の発光素子を作製することができた。

以上実施例を挙げて説明したように、一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物を、有機化合物層のうち一対の電極の一方と接する層、特に電子注入層に用いることにより、水に対して安定な素子を作製することができる。このことによって安定で長寿命な素子にすることができる。

Claims

一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される有機化合物層とを有する有機発光素子において、下記一般式［１］で示されるリチウム錯体化合物を、前記有機化合物層のうち前記一対の電極の一方と接する層に含有することを特徴とする有機発光素子。

〔式［１］において、Ｒ₁乃至Ｒ₁₆はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、フッ素置換されていても良いアルキル基、フッ素置換されていても良いアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基からそれぞれ独立に選ばれる。〕
前記一対の電極の一方と接する層が、陰極と接する層であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記陰極と接する層が、電子注入層または電子輸送層であることを特徴とする請求項２に記載の有機発光素子。
前記一対の電極の一方と接する層は、前記有機化合物層のうちの発光層と接しない層であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の有機発光素子。
Ｒ₁乃至Ｒ₆は水素原子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の有機発光素子。
請求項１乃至５の何れか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続しているスイッチング素子を有する画像表示装置であって、前記スイッチング素子はチャネル部に酸化物半導体を有することを特徴とする画像表示装置。
画像を表示するための表示部と、画像情報を入力するための入力部と、を有し、前記表示部が、請求項６に記載の画像表示装置であることを特徴とする情報処理装置。
請求項１乃至５の何れか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続しているスイッチング素子を有する照明装置であって、前記スイッチング素子はチャネル部に酸化物半導体を有することを特徴とする照明装置。
請求項１乃至５の何れか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続しているスイッチング素子を有する露光装置であって、前記スイッチング素子はチャネル部に酸化物半導体を有することを特徴とする露光装置。
請求項９に記載の露光装置と、前記露光装置に露光される感光体とを有することを特徴とする画像形成装置。