JP3547945B2

JP3547945B2 - Organic electroluminescence device

Info

Publication number: JP3547945B2
Application number: JP20953597A
Authority: JP
Inventors: 祐次浜田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1997-08-05
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: JPH1154277A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホール注入電極と電子注入電極との間に、少なくとも有機材料を用いた発光層とキャリア輸送層とが設けられてなる有機エレクトロルミネッセンス素子に係り、特に、発光層やキャリア輸送層における有機材料として広く利用できる新規なキレート化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器の多様化等にともなって、従来より一般に使用されているＣＲＴに比べて消費電力が少なく容積の小さい平面表示素子のニーズが高まり、このような平面表示素子の一つとしてエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と略す。）が注目されている。
【０００３】
そして、このようなＥＬ素子は、使用する材料によって無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とに大別される。
【０００４】
ここで、無機ＥＬ素子は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起させて発光させるようになっている。これに対し、有機ＥＬ素子は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光部内に注入し、このように注入された電子とホールとを発光中心で再結合させて、有機分子を励起状態にし、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに蛍光を発光するようになっている。
【０００５】
そして、無機ＥＬ素子の場合には、上記のように高電界を作用させるために、その駆動電圧として１００〜２００Ｖと高い電圧を必要とするのに対して、有機ＥＬ素子の場合には、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動できるという利点があった。
【０００６】
また、上記の有機ＥＬ素子の場合には、発光材料である螢光物質を選択することによって適当な色彩に発光する発光素子を得ることができ、マルチカラーやフルカラーの表示装置等としても利用できるという期待があり、さらに低電圧で面発光できるために、液晶表示素子等のバックライトとして利用することも考えられた。
【０００７】
そして、近年、このような有機ＥＬ素子について様々な研究が行なわれ、有機ＥＬ素子としては、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と発光層と電子輸送層とを積層させたＤＨ構造と称される三層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と電子輸送性に富む発光層とが積層されたＳＨ−Ａ構造と称される二層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送性に富む発光層と電子輸送層とが積層されたＳＨ−Ｂ構造と称される二層構造のものが開発されている。
【０００８】
ここで、このような有機ＥＬ素子においては、発光層やキャリア輸送層における有機材料として、従来より様々な有機材料が使用されており、このような有機材料の一つとして、下記の化１に示すトリス（８−キノリノール）アルミニウムＡｌｑ_３等の一つの金属イオンに複数の配位子が配位されたキレート化合物が広く利用されていた。
【０００９】
【化１】

【００１０】
しかし、従来より使用されている種々のキレート化合物は、必ずしも十分な特性を有しているとはいえず、例えば、上記のＡｌｑ_３の場合、発光ピーク波長が５２０〜５３０ｎｍと長く、その励起エネルギーが小さいため、このようなＡｌｑ_３を発光層のホスト材料として使用した場合、励起エネルギーの大きいペリレン等のドーパントを発光させることができない等の問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ホール注入電極と電子注入電極との間に、少なくとも有機材料を用いた発光層とキャリア輸送層とが設けられた有機ＥＬ素子における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、発光層やキャリア輸送層における有機材料として、様々な用途に好適に利用できる新たなキレート化合物を提供することを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明における有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記のような課題を解決するため、ホール注入電極と電子注入電極との間に、有機材料を用いた発光層とキャリア輸送層とが設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子において、上記の発光層とキャリア輸送層の少なくとも一層に、２個以上の中心金属イオンにそれぞれ８−キノリノール誘導体とハロゲン元素とが配位結合により配位されているキレート化合物を含有させるようにした。
【００１３】
ここで、この発明における有機ＥＬ素子において、発光層やキャリア輸送層に使用する２個以上の中心金属イオンにそれぞれ８−キノリノール誘導体とハロゲン元素とが配位結合により配位されているキレート化合物は、一般に用いられている一つの金属イオンに複数の配位子が配位したキレート化合物に比べて立体的な歪みが生じ、このようなキレート化合物を発光層に使用した場合には、一つの金属イオンに複数の配位子が配位したキレート化合物に比べて、その発光ピーク波長が短波長側にシフトして励起エネルギーが大きくなる。
【００１４】
このため、このようなキレート化合物を発光層における発光材料に使用した場合には、短波長の発光が得られるようになり、また発光層におけるホスト材料に使用した場合には、励起エネルギーの大きいドーパントを発光させることもできるようになり、特に、特定のドーパントを用いた場合には、このキレート化合物がドーパントとエキサイプレックスを形成して、発光スペクトルの半値幅が増大し、ドーパントやこのキレート化合物による発光とは異なった発光が得られるようになる。
【００１５】
ここで、上記のキレート化合物は、中心金属イオンを２個以上有し、さらに、この中心金属イオンにそれぞれ８−キノリノール誘導体とハロゲン元素とが配位結合により配位されておればよく、たとえば、下記の化２に示すように、２つの金属イオンＭに対して、それぞれ８−キノリノール誘導体と、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉから選択されるハロゲン元素Ｘとが配位結合により配位したキレート化合物が用いられる。
【００１６】
【化２】

【００１７】
ここで、上記の化２に示すキレート化合物においては、その金属イオンＭとして、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎから選択される周期律表第３族の金属が使用され、特に、上記のように金属イオンＭを２個有するキレート化合物を構成する上では、この金属イオンＭとしてＧａを用いることが好ましい。
【００１８】
また、このような金属イオンＭに配位する８−キノリノール誘導体において、上記のＲとしては、−Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１（ｎ＝０〜１０）、−Ｎ（Ｃ_ｎ２Ｈ_ｎ＋１）（ｎ＝０〜１０）、−Ｏ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）（ｎ＝０〜１０）、−ＣＯＯ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）（ｎ＝０〜１０）、エステル基、−ＣＮ、−Ｘ（ＸはＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉから選択されるハロゲン元素）、フェニル基から選択される置換基が用いられ、またこのＲと８−キノリノールとによって芳香族環が形成されたものであってもよい。
【００１９】
また、上記の金属イオンＭにＧａを用いた場合において、Ｇａを２個有するキレート化合物が形成されるようにするためには、８−キノリノール誘導体における２位や７位の位置に置換基Ｒを設け、この置換基ＲがＧａに８−キノリノール誘導体が配位する際の立体障害となるようにし、Ｇａに３つの８−キノリノール誘導体が配位したキレート化合物が形成されるのを抑制することが好ましい。
【００２０】
ここで、このように８−キノリノール誘導体の２位や７位に置換させる置換基Ｒとしては、例えば、メチル基，エチル基，プロピル基等を用いることができるが、このキレート化合物を発光材料として使用する場合に、十分な発光輝度が得られるようにするためには、この置換基Ｒとしてメチル基を用いることが好ましい。
【００２１】
【実施例】
以下、この発明の実施例に係る有機ＥＬ素子を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００２２】
（実施例１）
この実施例１における有機ＥＬ素子においては、図１に示すように、ガラス基板１上にＩＴＯで構成された透明なホール注入電極２を形成し、このホール注入電極２上に、下記の化３に示すＮ，Ｎ−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）で構成されて膜厚が５００Åになったホール輸送層３と、下記の化４に示すように２つのガリウムイオンにそれぞれ９−メチル−８−キノリノールと塩素とが配位されたてなるＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２で構成されて膜厚が５００Åになった発光層４と、マグネシウム・インジウム合金（Ｍｇ：Ｉｎ＝１０：１）で構成されて膜厚が２０００Åになった電子注入電極６とを積層させるようにした。
【００２３】
【化３】

【００２４】
【化４】

【００２５】
ここで、この実施例１の有機ＥＬ素子を製造する方法を具体的に説明すると、先ずＩＴＯからなるホール注入電極２を表面に形成したガラス基板１を中性洗剤により洗浄した後、これをアセトン中で２０分間、エタノール中で２０分間それぞれ超音波洗浄し、さらに上記のガラス基板１を沸騰したエタノール中に約１分間入れて取り出した後、このガラス基板１をすぐに送風乾燥させた。
【００２６】
次いで、このガラス基板１上に形成されたホール注入電極２の上に、前記のＴＰＤを真空蒸着させてホール輸送層３を形成した後、このホール輸送層３上に前記のＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２を真空蒸着させて発光層４を形成し、さらにこの発光層４上にマグネシウム・インジウム合金を真空蒸着させて電子注入電極６を形成した。なお、これらの真空蒸着は、何れも真空度６×１０^−６Ｔｏｒｒで、基板温度を制御しないで行なった。
【００２７】
そして、この実施例１の有機ＥＬ素子におけるホール注入電極を＋、電子注入電極を−にして電圧を印加すると、電圧９Ｖで輝度が１０４９０ｃｄ／ｍ^２、色度座標ｘ＝０．２８１、ｙ＝０．４８７になった前記のＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２による高輝度な緑色発光が得られた。
【００２８】
（実施例２）
この実施例における有機ＥＬ素子においては、図２に示すように、ガラス基板１上にＩＴＯで構成された透明なホール注入電極２を形成し、このホール注入電極２上に、下記の化５に示すトリフェニルアミン誘導体（ＭＴＤＡＴＡ）で構成されて膜厚が４００Åになった第１ホール輸送層３ａと、前記の化３に示したＴＰＤで構成されて膜厚が１００Åになった第２ホール輸送層３ｂと、前記の化４に示したＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２からなるホスト材料に下記の化６に示すペリレンが３重量％ドープされて膜厚が２００Åになった発光層４と、下記の化７に示す１０−ベンゾ（ｈ）キノリノール−ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ_２）で構成されて膜厚が４００Åになった電子輸送層５と、マグネシウム・インジウム合金（Ｍｇ：Ｉｎ＝１０：１）で構成されて膜厚が２０００Åになった電子注入電極６とを真空蒸着法により積層させるようにした。
【００２９】
【化５】

【００３０】
【化６】

【００３１】
【化７】

【００３２】
そして、この実施例２の有機ＥＬ素子におけるホール注入電極を＋、電子注入電極を−にして電圧を印加すると、電圧１０Ｖで輝度が４５００ｃｄ／ｍ^２、色度座標ｘ＝０．３００、ｙ＝０．３８５になった白色発光が得られた。なお、この発光スペクトルを図３に示した。
【００３３】
ここで、上記のようにＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２からなるホスト材料にペリレンをドープさせた発光層４を設けた場合において、ペリレンからの青色発光ではなく、白色発光が得られたのは、ペリレンとホスト材料であるＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２がエキサイプレックスを形成し、発光スペクトルの半値幅が増大したためであると考えられる。
【００３４】
（実施例３）
この実施例３の有機ＥＬ素子においては、上記の実施例２における有機ＥＬ素子において、発光層４を形成するにあたり、上記のＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２からなるホスト材料に下記の化８に示すクマリン６を１重量％ドープさせるようにし、それ以外については、上記の実施例２の場合と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００３５】
【化８】

【００３６】
そして、この実施例３の有機ＥＬ素子におけるホール注入電極を＋、電子注入電極を−にして電圧を印加すると、電圧１０Ｖで輝度が２３０００ｃｄ／ｍ^２、色度座標ｘ＝０．２３２、ｙ＝０．６１１になったクマリン６による高輝度の緑色発光が得られた。なお、この場合には、クマリン６とホスト材料であるＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２がエキサイプレックスを形成せず、Ｇａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２が通常のホスト材料として作用していることがわかった。
【００３７】
（実施例４）
この実施例４における有機ＥＬ素子においては、図３に示すように、ガラス基板１上にＩＴＯで構成された透明なホール注入電極２を形成し、このホール注入電極２上に、前記の化５に示したＭＴＤＡＴＡで構成されて膜厚が４００Åになったホール輸送層３と、下記の化９に示すαＮＰＤからなるホスト材料に下記の化１０に示すルブレンが５重量％ドープされて膜厚が３００Åになった発光層４と、前記の化４に示したＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２で構成されて膜厚が４００Åになった電子輸送層５と、マグネシウム・インジウム合金（Ｍｇ：Ｉｎ＝１０：１）で構成されて膜厚が２０００Åになった電子注入電極６とを真空蒸着法により積層させるようにした。
【００３８】
【化９】

【００３９】
【化１０】

【００４０】
そして、この実施例４の有機ＥＬ素子におけるホール注入電極を＋、電子注入電極を−にして電圧を印加すると、電圧１２Ｖで輝度が２７７００ｃｄ／ｍ^２、色度座標ｘ＝０．２３２、ｙ＝０．６１１になったルブレンによる高輝度の黄色発光が得られた。この結果、上記のＧａ_２Ｍｑ_４Ｃｌ_２は電子輸送材料としても優れた特性を示すことがわかった。
【００４１】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における有機ＥＬ素子において、発光層やキャリア輸送層に使用する２個以上の中心金属イオンにそれぞれ８−キノリノール誘導体とハロゲン元素とが配位結合により配位されているキレート化合物は、一般に用いられている一つの金属イオンに複数の配位子が配位したキレート化合物に比べて立体的な歪みが生じており、このようなキレート化合物を発光層に使用した場合、一つの金属イオンに複数の配位子が配位したキレート化合物に比べて、その発光ピーク波長が短波長側にシフトして励起エネルギーが大きくなった。
【００４２】
この結果、この発明における有機ＥＬ素子において、上記のキレート化合物を発光層における発光材料に使用すると、短波長の発光が得られるようになり、また発光層におけるホスト材料に使用した場合には、励起エネルギーの大きいドーパントを発光させることもできるようになった。また、上記のキレート化合物に対して特定のドーパントをドープさせると、このキレート化合物がドーパントとエキサイプレックスを形成して、発光スペクトルの半値幅が増大し、ドーパントやこのキレート化合物による発光とは異なった発光が得られるようになった。
【００４３】
さらに、この発明における有機ＥＬ素子において、上記のキレート化合物をキャリア輸送層に使用した場合には、このキレート化合物によってキャリアを輸送させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に係る有機ＥＬ素子の構造を示した概略説明図である。
【図２】この発明の実施例２及び３に係る有機ＥＬ素子の構造を示した概略説明図である。
【図３】この発明の実施例２の有機ＥＬ素子における発光スペクトルの状態を示した図である。
【図４】この発明の実施例４に係る有機ＥＬ素子の構造を示した概略説明図である。
【符号の説明】
１ガラス基板
２ホール注入電極
３ホール輸送層
３ａ第１ホール輸送層
３ｂ第２ホール輸送層
４発光層
５電子輸送層
６電子注入電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence device in which at least a light emitting layer using an organic material and a carrier transporting layer are provided between a hole injecting electrode and an electron injecting electrode. The present invention relates to an organic electroluminescence device using a novel chelate compound that can be widely used as an organic material.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the diversification of information equipment, the need for a flat display element that consumes less power and has a smaller volume than conventional CRTs has increased, and electroluminescence is one of such flat display elements. An element (hereinafter, abbreviated as EL element) has attracted attention.
[0003]
Such EL elements are roughly classified into inorganic EL elements and organic EL elements depending on the materials used.
[0004]
Here, in the inorganic EL element, generally, a high electric field is applied to a light emitting portion, and electrons are accelerated in the high electric field to collide with a light emitting center, thereby exciting the light emitting center to emit light. On the other hand, the organic EL element injects electrons and holes into the light emitting portion from the electron injection electrode and the hole injection electrode, respectively, and recombines the injected electrons and holes at the emission center. The molecule is set in an excited state, and emits fluorescence when the organic molecule returns from the excited state to the ground state.
[0005]
In the case of an inorganic EL element, a high driving voltage of 100 to 200 V is required in order to apply a high electric field as described above. There is an advantage that it can be driven at a low voltage of about 20 V.
[0006]
In the case of the above-mentioned organic EL element, a light-emitting element which emits light of an appropriate color can be obtained by selecting a fluorescent substance which is a light-emitting material, and can be used as a multi-color or full-color display device. In addition, since it is possible to perform surface light emission at a low voltage, it has been considered to use it as a backlight for a liquid crystal display device or the like.
[0007]
In recent years, various researches have been conducted on such an organic EL device. As the organic EL device, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are laminated between a hole injection electrode and an electron injection electrode. A three-layer structure called a DH structure, or a two-layer structure called an SH-A structure in which a hole transport layer and a light-emitting layer rich in electron transport properties are stacked between a hole injection electrode and an electron injection electrode. A structure having a two-layer structure called an SH-B structure, in which a light emitting layer having a high hole transport property and an electron transport layer are stacked between a hole injection electrode and an electron injection electrode, has been developed. .
[0008]
Here, in such an organic EL element, various organic materials have been conventionally used as an organic material in the light emitting layer and the carrier transporting layer. As one of such organic materials, the following chemical formula 1 is used. more ligands to one metal ion such as tris (8-quinolinol) aluminum Alq ₃ shown has been widely used chelating compounds coordinated.
[0009]
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[0010]
However, various chelate compounds conventionally used do not necessarily have sufficient properties. For example, in the case of Alq ₃ described above, the emission peak wavelength is as long as 520 to 530 nm, and its excitation energy is high. When Alq ₃ is used as a host material of a light emitting layer, there is a problem that a dopant such as perylene having a large excitation energy cannot be emitted.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-described problems in an organic EL device in which at least a light emitting layer using an organic material and a carrier transport layer are provided between a hole injection electrode and an electron injection electrode. It is an object of the present invention to provide a new chelate compound which can be suitably used for various uses as an organic material in a light emitting layer or a carrier transport layer.
[0012]
In order to solve the above-mentioned problems, an organic electroluminescent device according to the present invention has a light emitting layer using an organic material and a carrier between a hole injection electrode and an electron injection electrode. In an organic electroluminescent device provided with a transport layer, an 8-quinolinol derivative and a halogen element are coordinated by at least two central metal ions to at least one of the light emitting layer and the carrier transport layer , respectively, by a coordinate bond. The chelating compound is used.
[0013]
Here, in the organic EL device of the present invention, a chelate compound in which an 8-quinolinol derivative and a halogen element are respectively coordinated to two or more central metal ions used for a light emitting layer and a carrier transport layer by a coordination bond is used. However, steric distortion occurs as compared to a chelate compound in which a plurality of ligands are coordinated to one commonly used metal ion, and when such a chelate compound is used in a light emitting layer, one metal ion is used. As compared with a chelate compound in which a plurality of ligands are coordinated with an ion, the emission peak wavelength shifts to a shorter wavelength side and the excitation energy increases.
[0014]
Therefore, when such a chelate compound is used as a light emitting material in a light emitting layer, light emission of a short wavelength can be obtained, and when used as a host material in a light emitting layer, a dopant having a large excitation energy can be obtained. It is also possible to emit light, especially when a specific dopant is used, the chelate compound forms an exciplex with the dopant, the half width of the emission spectrum increases, and the dopant or the chelate compound Light emission different from light emission can be obtained.
[0015]
Here, the chelate compound has two or more central metal ions, and the central metal ion may be coordinated with an 8-quinolinol derivative and a halogen element by a coordination bond. For example, As shown in the following Chemical Formula 2, a chelate compound in which an 8-quinolinol derivative and a halogen element X selected from F, Cl, Br and I are coordinated to two metal ions M by a coordination bond. Is used.
[0016]
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[0017]
Here, in the chelate compound represented by Chemical Formula 2, a metal belonging to Group 3 of the periodic table selected from Al, Ga, and In is used as the metal ion M. In particular, as described above, the metal ion M It is preferable to use Ga as the metal ion M in forming a chelate compound having two of these.
[0018]
Further, the 8-quinolinol derivative coordinate to such metal ions M, as the above _{_{R, -C n H 2n + 1}} (n = 0~10), - N (C n 2H n + 1) (n = 0~ _{_{10), - O (C n}} H 2n + 1) (n = 0~10), - COO (C n H 2n + 1) (n = 0~10), an ester group, -CN, -X (X is F, Cl, A substituent selected from a halogen element selected from Br and I) and a phenyl group may be used, and an aromatic ring may be formed by R and 8-quinolinol.
[0019]
In addition, when Ga is used for the metal ion M, in order to form a chelate compound having two Gas, a substituent R is attached to the 2- or 7-position of the 8-quinolinol derivative. The substituent R serves as a steric hindrance when the 8-quinolinol derivative is coordinated with Ga, and the formation of a chelate compound in which three 8-quinolinol derivatives are coordinated with Ga is suppressed. preferable.
[0020]
Here, as the substituent R to be substituted at the 2- or 7-position of the 8-quinolinol derivative, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or the like can be used. When used, a methyl group is preferably used as the substituent R in order to obtain a sufficient emission luminance.
[0021]
【Example】
Hereinafter, an organic EL device according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
[0022]
(Example 1)
In the organic EL device according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, a transparent hole injection electrode 2 made of ITO is formed on a glass substrate 1, and the following hole is formed on the hole injection electrode 2. Hole transport composed of N, N-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-diphenyl-4,4'-diamine (TPD) having a thickness of 500 ° It is composed of a layer 3 and Ga ₂ Mq ₄ Cl _{2 in} which 9-methyl-8-quinolinol and chlorine are coordinated to two gallium ions, respectively, as shown in the following chemical formula _4, and has a film thickness of 500 °. The light emitting layer 4 thus formed and an electron injection electrode 6 made of a magnesium-indium alloy (Mg: In = 10: 1) and having a thickness of 2000 ° are laminated.
[0023]
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[0024]
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[0025]
Here, a method for manufacturing the organic EL device of Example 1 will be specifically described. First, the glass substrate 1 on which the hole injection electrode 2 made of ITO is formed is washed with a neutral detergent and then washed with acetone. The glass substrate 1 was subjected to ultrasonic cleaning in ethanol for 20 minutes and in ethanol for 20 minutes, and the glass substrate 1 was taken out in boiling ethanol for about 1 minute and immediately blown dry.
[0026]
Next, the TPD is vacuum-deposited on the hole injection electrode 2 formed on the glass substrate 1 to form the hole transport layer 3, and then the Ga ₂ Mq ₄ Cl is formed on the hole transport layer 3. ₂ was vacuum-deposited to form a light-emitting layer 4, and a magnesium-indium alloy was further vacuum-deposited on the light-emitting layer 4 to form an electron injection electrode 6. The vacuum deposition was performed at a degree of vacuum of 6 × 10 ⁻⁶ Torr without controlling the substrate temperature.
[0027]
When a voltage is applied by setting the hole injection electrode to + and the electron injection electrode to − in the organic EL element of Example 1, the luminance is 10490 cd / m ² at the voltage of 9 V, the chromaticity coordinates x = 0.281, and y = A high-luminance green light emission was obtained by the Ga ₂ Mq ₄ Cl ₂ which became 0.487.
[0028]
(Example 2)
In the organic EL device of this embodiment, as shown in FIG. 2, a transparent hole injection electrode 2 made of ITO is formed on a glass substrate 1 and the following formula 5 is formed on the hole injection electrode 2. A first hole transport layer 3a made of a triphenylamine derivative (MTDATA) shown to have a thickness of 400 °, and a second hole transport layer made of TPD shown in Chemical Formula 3 and having a thickness of 100 °. A layer 3b, a light-emitting layer 4 having a thickness of 200 ° formed by doping 3% by weight of perylene shown in Chemical Formula 6 below with a host material made of Ga ₂ Mq ₄ Cl ₂ shown in Chemical Formula 4 below, and An electron transport layer 5 composed of a 10-benzo (h) quinolinol-beryllium complex (BeBq ₂ ) having a thickness of 400 ° and a magnesium-indium alloy (Mg: In = 10: 1) And the electron injection electrode 6 having a film thickness of 2000.degree. Are laminated by a vacuum evaporation method.
[0029]
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[0030]
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[0031]
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[0032]
When a voltage is applied by setting the hole injection electrode to + and the electron injection electrode to − in the organic EL element of Example 2, the luminance is 4500 cd / m ² at the voltage of 10 V, the chromaticity coordinates x = 0.300, and y = A white light emission of 0.385 was obtained. This emission spectrum is shown in FIG.
[0033]
Here, in the case where the light emitting layer 4 in which the host material made of Ga ₂ Mq ₄ Cl ₂ is doped with perylene is provided as described above, white light was obtained instead of blue light from perylene because perylene was used. This is considered to be because Ga ₂ Mq ₄ Cl ₂ as the host material formed an exciplex and the half width of the emission spectrum was increased.
[0034]
(Example 3)
In the organic EL device according to the third embodiment, in forming the light emitting layer 4 in the organic EL device according to the second embodiment, the host material made of Ga ₂ Mq ₄ Cl _{2 is} used as a coumarin represented by the following chemical formula 8. 6 was doped by 1% by weight, and otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 2 above.
[0035]
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[0036]
Then, when a voltage is applied by setting the hole injection electrode to + and the electron injection electrode to − in the organic EL element of Example 3, the luminance is 23000 cd / m ² at the voltage of 10 V, the chromaticity coordinates x = 0.232, and y = High-luminance green light emission by coumarin 6 of 0.611 was obtained. In this case, _Ga ₂ _Mq 4 Cl 2 coumarin 6 and a host material does not form _exciplexes, Ga ₂ _Mq 4 Cl 2 was found to act as a normal host material.
[0037]
(Example 4)
In the organic EL device of the fourth embodiment, as shown in FIG. 3, a transparent hole injection electrode 2 made of ITO is formed on a glass substrate 1, and The hole transport layer 3 made of MTDATA and having a thickness of 400 ° and the host material made of αNPD shown in Chemical Formula 9 below were doped with 5% by weight of rubrene shown in Chemical Formula 10 to obtain a film thickness of 5%. A light emitting layer 4 having a thickness of 300 °, an electron transporting layer 5 of Ga ₂ Mq ₄ Cl ₂ shown in Chemical Formula ₄ having a thickness of 400 °, and a magnesium-indium alloy (Mg: In = 10: The electron injecting electrode 6 having the thickness of 2000 ° constituted by 1) was laminated by a vacuum evaporation method.
[0038]
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[0039]
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[0040]
Then, when a voltage is applied by setting the hole injection electrode to + and the electron injection electrode to − in the organic EL device of Example 4, the luminance is 27700 cd / m ² at the voltage of 12 V, the chromaticity coordinates x = 0.232, and y = High-brightness yellow luminescence due to rubrene of 0.611 was obtained. As a result, it was found that the above-mentioned Ga ₂ Mq ₄ Cl ₂ exhibited excellent characteristics as an electron transporting material.
[0041]
As described above in detail, in the organic EL device according to the present invention, the 8-quinolinol derivative and the halogen element are coordinate-bonded to two or more central metal ions used in the light emitting layer and the carrier transport layer , respectively. chelate compound is coordinated by the generally more ligands to one metal ion used in the has occurred steric strain compared to coordinated chelate compound, emission of such chelate compounds When used for the layer, the emission peak wavelength shifted to the shorter wavelength side and the excitation energy increased as compared with the chelate compound in which a plurality of ligands coordinated to one metal ion.
[0042]
As a result, in the organic EL device of the present invention, when the above-mentioned chelate compound is used as a light-emitting material in the light-emitting layer, short-wavelength light emission can be obtained. It has become possible to emit a dopant having a large energy. In addition, when the above chelate compound is doped with a specific dopant, the chelate compound forms an exciplex with the dopant, the half width of the emission spectrum is increased, and the emission from the dopant or the chelate compound is different. Light emission can now be obtained.
[0043]
Further, in the organic EL device according to the present invention, when the above-mentioned chelate compound was used in the carrier transport layer, carriers could be transported by the chelate compound.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a structure of an organic EL device according to Example 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing the structure of an organic EL device according to Examples 2 and 3 of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state of an emission spectrum in the organic EL device of Example 2 of the present invention.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a structure of an organic EL device according to Example 4 of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 glass substrate 2 hole injection electrode 3 hole transport layer 3a first hole transport layer 3b second hole transport layer 4 light emitting layer 5 electron transport layer 6 electron injection electrode

Claims

In an organic electroluminescence device in which a light emitting layer using an organic material and a carrier transporting layer are provided between a hole injection electrode and an electron injection electrode, at least one of the above light emitting layer and the carrier transporting layer has two or more layers. An organic electroluminescent device, characterized in that the central metal ion of (1) contains a chelate compound in which an 8-quinolinol derivative and a halogen element are coordinated by coordination bonds .

2. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the metal ion in the chelate compound is a metal belonging to Group 3 of the periodic table.

3. The organic electroluminescent device according to claim 2, wherein the metal ion in the chelate compound is Ga.