JP4211211B2

JP4211211B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス素子用金属錯体の形成方法

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Publication number: JP4211211B2
Application number: JP2000298878A
Authority: JP
Inventors: 弘志北; 光宜松浦; 善幸硯里
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002110357A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬとも略記する）素子および有機エレクトロルミネッセンス素子用金属錯体の形成方法に関し、更に詳しくは、安定性に優れかつ発光輝度に優れた有機ＥＬ素子および有機ＥＬ素子用機能層の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが該発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。近年Ｔａｎｇらの発明により開発された、積層型の有機エレクトロルミネッセンス素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、前記有機薄膜に電子及び正孔を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で発光が可能で、また自己発光型であるために視野角依存性がなく、視認性が高く、さらに薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００３】
これまで、様々な有機ＥＬ素子が報告されている。たとえば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５１、９１３頁あるいは特開昭５９−１９４３９３号に記載の正孔輸送層と有機発光体層とを組み合わせたもの、特開昭６３−２９５６９５号に記載の正孔輸送層と電子輸送層とを組み合わせたもの、Ｊｐｎ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｉｓｙｃｓ，ｖｏｌ．１２７，Ｎｏ．２第２６９〜２７１頁に記載の正孔移動層と発光層と電子移動層とを組み合わせたものがそれぞれ開示されている。
【０００４】
発光層に使用される発光材料としては、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（III）（Ａｌｑ３）やビス（８−キノリラート）亜鉛（II）（Ｚｎｑ２）に代表される金属錯体、テトラフェニルブタジエンやジスチリルアリーレンに代表される共役系炭化水素化合物、オキサジアゾールやトリアゾールに代表される芳香族複素環化合物、ペリレンイミドやトリフェニレンに代表される多環縮合環式芳香族化合物等が知られているが、この中でも特に金属錯体は良好な電子輸送性を併せ持ち、さらに積層界面でのエキサイプレックス形成が少なく、Ａｌｑ３類似体（８−ヒドロキシキノリンを基本骨格とするキノリン誘導体と金属の錯体など）などにおいてはガラス転移温度（Ｔｇ）が高く熱的にも安定であることなど他のタイプに勝る性能を数多く有することから、実際のディスプレイにも実用されている。
【０００５】
しかしながら金属錯体は、Ａｌｑ３類似体などの例外を除けば、錯体の錯安定度定数がそれほど大きくなく、すなわち配位子と金属イオンとの脱着が起こりやすいため安定性に乏しいことがわかっている。
【０００６】
例えば、Ａｌｑ３類似体以外の有機エレクトロルミネッセンス素子用金属錯体としては、特開平６−３３６５８６号に記載されている２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）オキサゾール誘導体の金属錯体や、特開平８−１１３５７６号に記載されている２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾール誘導体の亜鉛錯体、特開平８−２２５５７９号に記載されている２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール誘導体の金属錯体などが知られているが、何れも寿命が短いという共通の欠点がある。
【０００７】
また、前記の金属錯体は何れも電荷輸送（特に電子輸送）能を有し、その観点からも有機エレクトロルミネッセンス素子用有機材料としては興味深いが、Ａｌｑ３類似体以外はやはり安定性の点で問題がある。
【０００８】
さらに、金属錯体はその化合物を製造する際に、配位子と金属イオン供給化合物（以降メタルソースと称す）とを反応させた後、再結晶や昇華精製等の精製手段を施して目的物を単離するが、Ａｌｑ３類似体を除いては一般にそのような精製が難しく、精製時に構造が変化してしまったり、複核錯体を形成して結晶状態が変化したりという不都合が生じることが多く、さらに、たとえ精製・単離ができたとしても真空プロセスで有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する際に蒸着時の熱で分解してしまったり、ウエットプロセスで素子を作製する場合でもコーティング液として溶剤に溶解した際に配位子交換や溶媒和により分解したり変性したりしてしまうことが多く、Ａｌｑ３以外では実用に供するような化合物がいまだに見つかっていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高輝度に発光しかつ発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにあり、さらには有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用な金属錯体を有機エレクトロルミネッセンス素子内で形成させる新しい方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成された。
【００１９】
１．互いに対向する２つの電極間に、複数層の有機化合物薄膜よりなる有機層を挟持し、該有機化合物薄膜の少なくとも一層に、金属錯体を含有し、かつその層と隣接する有機化合物薄膜よりなる有機層に前記金属錯体とは構造の異なる金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該２種の金属錯体は金属イオンを放出しうる金属錯体であって該２種の金属錯体間で配位子交換が起きその結果として新たな金属錯体が形成され、該新たに形成された金属錯体が発光材料として機能することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
２．互いに対向する２つの電極間に、複数層の有機化合物薄膜よりなる有機層を挟持し、該有機化合物薄膜の少なくとも一層に、金属錯体を含有し、かつその層と隣接する有機化合物薄膜よりなる有機層に前記金属錯体とは構造の異なる金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該２種の金属錯体は金属イオンを放出しうる金属錯体であって該２種の金属錯体間で配位子交換が起きその結果として新たな金属錯体が形成され、該新たに形成された金属錯体が電荷輸送材料として機能することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
３．互いに対向する２つの電極間に、複数層の有機化合物薄膜よりなる有機層を挟持し、該有機化合物薄膜の少なくとも一層に、金属錯体を含有し、かつ、その層と隣接する有機化合物薄膜よりなる有機層に前記金属錯体とは構造の異なる金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該２種の金属錯体は金属イオンを放出しうる金属錯体であって、素子作製時または作製後の放置または後処理によって該２種の金属錯体間で配位子交換が起きその結果として該素子の発光機能または電荷輸送機能を司る金属錯体を新たに素子内に形成させることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用金属錯体の形成方法。
【００２７】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明において、配位子とは金属イオンとの間でキレートを形成できるものであれば特に制限はないが、少なくとも１分子内の２ヶ所以上に配位性の元素を持っていることが好ましく、配位性の元素としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子およびテルル原子が挙げられる。尚、該配位性の元素は解離性のプロトンを有していても良い（例えば、−ＯＨ、−ＮＨ−、−ＳＨ、−ＳｅＨ、−ＴｅＨ）。
【００２８】
本発明に用いられる配位子は、前記の如く金属イオンとの間でキレートを形成できるものであれば特に制限はないが、公知のものでは、例えば、公開特許に記載された金属錯体の配位子をそのまま使用することができる。具体的には、特開平５−９４７０号、同５−１７７６４号、同５−１７７６６号、同５−１０５８７２号、同５−１９８３７７号、同５−１９８３７８号、同５−３１１１６４号、同５−３２０６３９号、同５−３３１４６０号、同５−２１４３３２号、同５−２１４３３３号、同６−３３０５０号、同６−１４５１４６号、同６−１５８０４０号、同６−１７２７５１号、同６−１９２６５３号、同６−２１２１５２号、同６−２１２１５３号、同６−２２０４３９号、同６−２２０４４３号、同６−２８３２６７号、同６−２８３２６８号、同６−３２２３６２号、同６−３３６５８６号、同７−４８３８５号、同７−５３９５２号、同７−１３３２８１号、同７−１３３４８１号、同７−１３３４８２号、同７−１３３４８３号、同７−１３８２６６号、同７−１５０１３９号、同７−１６６１５９号、同７−２５２４７５号、同７−３１２２８９号、同８−１１３５７６号、同８−２２５５７９号、同８−２８８０６７号、同８−３０１８７７号、同８−３０６４８９号、同８−３１５９８２号、同８−３１５９８３号、同９−３４４７号、同９−１３０２４号、同９−５０８８７号、同９−６３７６８号、同９−９５６２０号、同９−１１１２３４号、同９−１１８８８０号、同９−１５７６４２号、同９−１６５３９０号、同９−１６５３９１号、同９−１７６６２９号、同９−１９４８３１号、同９−２０８９４６号、同９−２２７５７６号、同９−２３５５４６号、同９−２４１２５５号、同９−２７２８６５号、同９−２７９１３４号、同９−２７９１３６号、同９−２８９０８１号、同９−２９６１６６号、同９−３１６４４１号、同９−３２８６７８号、同９−３２８６７９号、同１０−３６８２８号、同１０−４５７２２号、同１０−５３７５９号、同１０−８８１２１号、同１０−１４０１４５号、同１０−１５８６３９号、同１０−２２３３７２号、同１０−２２６６９１号、同１０−２３１４７７号、同１０−２３１４７８号、同１０−２３１４７９号、同１０−２５１２６１号、同１０−２６１４８９号、同１０−２６５４７８号、同１０−２７０１６７号、同１０−２９８５４５号、同１０−３０８２７７号、同１０−３３０７４４号、同１１−５７８５号、同１１−１６６７８号、同１１−１６６８０号、同１１−３１５８８号、同１１−４０３５５号、同１１−４０３６３号、同１１−４０３６７号、同１１−５４２７７号、同１１−６７４４９号、同１１−８７０６７号、同１１−９７１８０号、同１１−１１６５６９号、同１１−１４００８０号、同１１−１４４８７２号、同１１−１４９９８１号、同１１−１４９９８３号、同１１−１６２６４３号、同１１−１７６５７２号、同１１−１９９８６５号、同１１−２０４２６３号、同１１−２３３２６２号、同１１−２５１６２８号、同１１−２５５７００号、同１１−２６０５５２号、同１１−２６０５５８号、同１１−２７９１５２号、同１１−２８３７４９号、同１１−３１７２９１号、同１１−３２９７３３号、同１１−３３９９６２等が挙げられる。
【００２９】
本発明において、好ましい配位子とは、上記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有する化合物である。
【００３０】
本発明において、配位子は異なった化合物を複数種併用してもよく、さらに配位子は配位性原子に解離性のプロトンが付いていてもよく（アニオン性の配位子であってもよく）、配位性原子に解離性のプロトンが付いていなくてもよい（中性の配位子であってもよい）。
【００３１】
さらに、本発明に用いられる配位子は、金属錯体になった状態では昇華できない化合物の配位子を金属イオンとは別に昇華製膜することが可能となるため、従来の錯体には用いられていない新しい配位子を使用することもできる。
【００３２】
以下に本発明に用いられる好ましい配位子の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
【化１】

【００３４】
【化２】

【００３５】
【化３】

【００３６】
【化４】

【００３７】
【化５】

【００３８】
【化６】

【００３９】
【化７】

【００４０】
本発明において、金属イオンを放出しうる金属錯体や金属塩（有機化合物の金属塩、無機金属塩）はメタルソース（以降、単にメタルソースと略す）として機能する。これらは特に外部刺激を与えなくても化学平衡などの自然摂理により金属イオンが放出されるものがよい。
【００４１】
本発明で使用されるメタルソースは、２種以上を併用しても良い。
【００４２】
以下に本発明のメタルソースとして好ましいものの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
金属塩としては、
Ｓ−１ＣＨ₃ＣＯＯＬｉ
Ｓ−２Ｃ₁₁Ｈ₂₃ＣＯＯＫ
Ｓ−３ｓｅｃ−Ｃ₇Ｈ₁₅ＣＯＯＣｓ
Ｓ−４（Ｃ₆Ｈ₅ＳＯ₃）₂Ｍｇ
Ｓ−５（Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯＯ）₂Ｚｎ
Ｓ−６ＥｕＣｌ₃
Ｓ−７ＢａＳＯ₄
Ｓ−８ＣＦ₃ＳＯ₂Ｎ^-−ＳＯ₂ＣＦ₃−Ｌｉ⁺
Ｓ−９（ｐ−ＣＨ₃−Ｃ₆Ｈ₄ＳＯ₃）₂Ｂａ
【００４４】
【化８】

【００４５】
【化９】

【００４６】
等が挙げられる。金属としては、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等を挙げることができる。更に、金属錯体としては、
【００４７】
【化１０】

【００４８】
【化１１】

【００４９】
【化１２】

【００５０】
【化１３】

【００５１】
【化１４】

【００５２】
【化１５】

【００５３】
又、金属錯体については前記配位子と前記メタルソースとして記載した金属（厳密に言えばそのイオン）とを任意に組み合わせたものもメタルソースとして使用することができる。またその場合複数の配位子を混合して使用することも可能である。その一例を下表１に示す。
【００５４】
【表１】

【００５５】
本発明において、メタルソースが金属錯体である場合には該金属錯体の錯安定度定数が、該メタルソースから放出される金属イオンと配位子とで形成される錯体のそれよりも小さいことが望ましい。具体的には、メタルソースを金属イオン（Ｍ₁）と配位子（Ｌ₁）とからなる（Ｍ₁）−（Ｌ₁）で表される金属錯体、配位子を（Ｌ₂）で表される化合物とした時、（Ｍ₁）−（Ｌ₁）の錯安定度定数をｋ₁、（Ｍ₁）−（Ｌ₂）の錯安定度定数をｋ₂とした場合、下式
ｋ₁＜ｋ₂
の関係になることを意味し、現象的には、（Ｍ₁）−（Ｌ₁）の溶液に（Ｌ₂）を加えた際に配位子の交換が起こり（Ｍ₁）−（Ｌ₂）の新たな錯体が生成するような関係であることを意味する。
【００５６】
つまり、本発明においては、メタルソースが金属錯体である場合には、該金属錯体の錯安定度定数はあまり大き過ぎるとメタルソースとしての機能を果たしづらくなり、例えば安定な錯体として知られているＡｌｑ３やＺｎｑ２を本発明のメタルソースとして用いるにはその安定性が高すぎるため多量の使用が余儀なくされる。従って、メタルソースとして金属錯体を用いる場合にはその錯安定度定数はＡｌｑ３のそれよりも小さいことが好ましい。
【００５８】
本発明において、配位子を含有する層とメタルソースを含有する層は互いに隣接している。
【００５９】
本発明において、配位子とメタルソースの添加比率には特に制限はないが、配位子とメタルソースが異なる層に存在する場合には配位子１モルに対しメタルソースは０．００１モル〜１０００モルの範囲であることが好ましく、配位子とメタルソースとが同一の層に存在する場合は配位子１モルに対してメタルソース１０モル以上、またはメタルソース１モルに対して有機配位子１０モル以上のどちらかであること（どちらかが大過剰に存在すること）が好ましい。
【００６０】
本発明において有機ＥＬ素子は、基本的には一対の電極の間に発光層を挾持し、必要に応じ正孔輸送層や電子輸送層を介在させた構造を有する。
具体的には、
（ｉ）陽極／発光層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（iii）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
などの構造がある。
【００６１】
上記発光層は（１）電界印加時に、陽極又は正孔輸送層により正孔を注入することができ、かつ陰極又は電子輸送層より電子を注入することができる注入機能、（２）注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる輸送機能、（３）電子と正孔の再結合の場を発光層内部に提供し、これを発光につなげる発光機能などを有している。ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送機能に大小があってもよいが、少なくとも、どちらか一方の電荷を移動させる機能を有するものが好ましい。この発光層に用いられる発光材料の種類については特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子における発光材料として公知のものを用いることができる。このような発光材料は主に有機化合物であり、所望の色調により、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．１２５巻１７頁から２６頁に記載の化合物が挙げられる。
【００６２】
さらに、陽極と発光層または正孔輸送層の間、および、陰極と発光層または電子輸送層との間にはバッファー層（電極界面層）を存在させてもよい。
【００６３】
バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効率向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（第１２３頁〜第１６６頁）に詳細に記載されており、陽極バッファー層と陰極バッファー層とがある。
【００６４】
陽極バッファー層は、特開平９−４５４７９号、同９−２６００６２号、同８−２８８０６９号等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【００６５】
陰極バッファー層は、特開平６−３２５８７１号、同９−１７５７４号、同１０−７４５８６号等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【００６６】
上記バッファー層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【００６７】
さらに上記基本構成層の他に必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば特開平１１−２０４２５８号、同１１−２０４３５９号、および「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層などのような機能層を有していても良い。
【００６８】
本発明においては、上記発光層、正孔輸送層、電子輸送層、正孔阻止層、陰極バッファー層または陽極バッファー層の少なくとも何れか１つの層内に本発明の方法で形成された金属錯体の少なくとも１種が存在するものである。
【００６９】
この有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕなどの金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯなどの導電性透明材料が挙げられる。該陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００７０】
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化などに対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、リチウム／アルミニウム混合物などが好適である。該陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が、透明又は半透明であれば発光効率が向上し好都合である。
【００７１】
次に、必要に応じて設けられる正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入され、そのうえ、発光層に陰極又は電子輸送層より注入された電子は、発光層と正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上するなど発光性能の優れた素子となる。この正孔輸送層の材料（以下、正孔輸送材料という）については、従来、光導伝材料において、正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや有機ＥＬ素子の正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【００７２】
上記正孔輸送材料は、正孔の注入、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。この正孔輸送材料としては、例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマーなどが挙げられる。正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００７３】
上記芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）などが挙げられる。
【００７４】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００７５】
また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣなどの無機化合物も正孔輸送材料として使用することができる。この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度である。この正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００７６】
必要に応じて用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００７７】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。また、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【００７８】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００７９】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノラート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリトラート）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリラート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリラート）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリラート）アルミニウム、ビス（８−キノリラート）亜鉛（Ｚｎｑ２）など、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基などで置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣなどの無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００８０】
この電子輸送層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。電子輸送層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この電子輸送層は、これらの電子輸送材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００８１】
次に発光層について説明する。発光層は電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子および正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であっても良い。
【００８２】
発光層に使用される材料（以下、発光材料という）は、蛍光または燐光を発する有機化合物または錯体であることが好ましく、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【００８３】
発光材料は発光性能の他に、前記の正孔注入機能や電子注入機能を併せ持っていても良く、前記の正孔輸送材料や電子輸送材料の殆どが発光材料としても使用できる。
【００８４】
発光材料はｐ−ポリフェニレンビニレンやポリフルオレンのような高分子材料でも良く、さらに前記発光材料を高分子鎖に導入した、または前記発光材料を高分子の主鎖とした高分子材料を使用しても良い。
【００８５】
また、発光層にはドーパント（ゲスト物質）を併用してもよく、有機ＥＬ素子のドーパントとして使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【００８６】
ドーパントの具体例としては、例えばキナクリドン、ＤＣＭ、クマリン誘導体、ローダミン、ルブレン、デカシクレン、ピラゾリン誘導体、スクアリリウム誘導体、ユーロピウム錯体等がその代表例として挙げられる。
【００８７】
この発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらの発光材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００８８】
また、この発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピンコート法などにより薄膜化して形成することができる。このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
【００８９】
本発明の有機ＥＬ素子に好ましく用いられる基盤は、ガラス、プラスチックなどの種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はない。本発明のエレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いられる基盤としては例えばガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムを挙げることができる。
【００９０】
光透過性プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
【００９１】
次に、該有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明する。例として、前記の陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなるＥＬ素子の作製法について説明すると、まず適当な基板上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔輸送層、発光層、電子輸送層、正孔阻止層、陰極バッファー層または陽極バッファー層等の有機または無機の材料からなる薄膜を形成させる。
【００９２】
この有機薄膜層の薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、蒸着法などがあるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくいなどの点から、真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用しても良い。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類、分子堆積膜の目的とする結晶構造、会合構造などにより異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０^-6〜１０^-3Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【００９３】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望のＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔輸送層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。ただしその際には作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【００９４】
また作製順序を逆にして、陰極、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られたＥＬ素子に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧５〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【００９５】
さらに、本発明の有機ＥＬ素子は、蛍光物質等を含有した色変換層または色変換フィルターを素子の内部または外部に有していても良く、また、カラーフィルター等の色相改良フィルターを有していても良い。
【００９６】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用しても良いし、静止画像や動画像を再生する表示装置として使用しても良い。特に、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでも良い。
【００９７】
【実施例】
実施例１
（比較用素子Ｘ−１の作製）
実施例１に係る有機ＥＬ素子の断面構造を表２に示す。以下、実施例１に係る有機ＥＬ素子の作製手順について説明する。まず、シート抵抗約１５Ω／□のＩＴＯ付きガラス（ミクロ技研社製）を、純水とイソプロピルアルコールにて、それぞれ約２０分間、超音波洗浄を行った後、さらにアセトン蒸気で洗浄後乾燥させた。さらにＵＶオゾン洗浄装置にてこの基板を５分間洗浄し、真空蒸着装置の基板ホルダに取り付けた。
【００９８】
３つのタンタル製ボート上に、正孔輸送材料ＴＰＤおよび発光材料Ｚｎ（ＢＯＸ）₂をそれぞれ乗せ、これを通電用端子に取り付けた後、真空層内を２×１０^-4Ｐａまで排気した。そして、正孔輸送材料、発光材料の順にボートに通電し、０．２〜０．３ｎｍ／ｓｅｃの蒸着速度でそれぞれ５０ｎｍの膜厚になるまで蒸着した（表２参照）。
【００９９】
【化１６】

【０１００】
次に、前記の如く製膜した有機層と蒸着源の間（有機層のできるだけ近く）にステンレス製蒸着マスクを取り付けた。ここで、タンタル製ボートにアルミニウムを３ｇ入れ、通電用端子に取り付けた。
【０１０１】
同様に、タングステン製のフィラメントに、Ｌｉを１ｇ入れ、別の通電用端子に取り付けた。真空層を１×１０^-4Ｐａまで排気した後、アルミニウムの蒸着速度が０．２ｎｍ／ｓｅｃとなるように通電し、同時にリチウムの蒸着速度が０．０２ｎｍ／ｓｅｃとなるよう別の蒸着電源を用いて通電した。両材料の蒸着速度が安定してきたところでシャッターを開放し、混合膜の膜厚が２０ｎｍとなったところでリチウムの蒸着電源を止め、アルミニウム膜を１７０ｎｍの膜厚になるまで成膜した。真空層を大気圧に戻し、支持基板／ＩＴＯ／ＴＰＤ／Ｚｎ（ＢＯＸ）₂／ＡｌＬｉ／Ａｌよりなる比較用有機ＥＬ素子Ｘ−１を作製した。
【０１０２】
この素子のＩＴＯを正極、アルミニウム電極を負極とし、１０Ｖ印加した結果、青色の発光を得た。
【０１０３】
【表２】

【０１０４】
（本発明の素子の作製）
比較用素子Ｘ−１の発光層部分を本発明の配位子Ｌ−２２（膜厚４０ｎｍ）と本発明のメタルソースＣｈ−４（膜厚１０ｎｍ）に変更した以外はＸ−１と同条件で作製した本発明の素子Ａ−１を作製した（表３に断面構造を示す）。
【０１０５】
この素子のＩＴＯを正極、アルミニウム電極を負極とし、１０Ｖ印加した結果、青色の発光を得た。
【０１０６】
【表３】

【０１０７】
得られた２種類の素子（Ｘ−１、Ａ−１）について、最大発光輝度を測定し、Ｘ−１の最大発光輝度を１００とした時のＡ−１の相対最大発光輝度を調べた。さらに、乾燥窒素雰囲気中で、発光輝度が１／２になるのに要する時間を測定し、Ｘ−１の半減寿命を１００とした時のＡ−１の相対半減寿命を調べた。なお初期輝度は１００ｃｄ／ｍ²とし定電圧で発光させた。結果を表４に示す。
【０１０８】
【表４】

【０１０９】
表４から明らかなように、本発明の素子では比較素子Ｘ−１に比べ最大発光輝度および半減寿命の両方で優れており、特に寿命の向上に著しい効果を示すことがわかった。
【０１１０】
なお、Ｘ−１とＡ−１の発光スペクトル（発光色）がほとんど同様であったことから、配位子とメタルソース（金属錯体）との積層により素子内で新たに錯体の形成がおこり、結果としてＺｎ（ＢＯＸ）₂が生成し、それが発光したものであることが証明された。
【０１１１】
実施例２
実施例１の場合と同様にして表５に示す比較用素子Ｘ−２と表６に示す本発明の素子Ａ−２を作製した。なお膜厚は表に記載した膜厚になるように設定した。
【０１１２】
得られた両素子を実施例１の時と同じ評価を行った。結果を表７に示す。
【０１１３】
【表５】

【０１１４】
【表６】

【０１１５】
【化１７】

【０１１６】
【表７】

【０１１７】
表７から明らかなように、本発明の素子では比較素子に比べ発光輝度、半減寿命ともに大幅な向上が認められた。また、Ｘ−２とＡ−２とで発光スペクトル（発光色）がほぼ同様であったことから、メタルソースに金属塩を用いた場合でも、配位子と積層することにより新たに錯体が形成されることが確認され、目的とする効果が発揮されることがわかった。
【０１１８】
参考例１
実施例１の場合と同様にして表８に示す比較用素子Ｘ−３と表９に示す参考例の素子Ａ−３を作製した。なお膜厚は表に記載した膜厚になるように設定した。参考例の素子Ａ−３においては、発光層は本発明の配位子Ｌ−１３と本発明の金属錯体Ｃｈ−５を質量比で２０／１になるように共蒸着した。
【０１１９】
得られた両素子を実施例１の時と同じ評価を行った。結果を表１０に示す。
【０１２０】
【表８】

【０１２１】
【表９】

【０１２２】
【化１８】

【０１２３】
【表１０】

【０１２４】
表１０から明らかなように、参考例の素子では比較素子に比べ発光輝度、半減寿命ともに大幅な向上が認められた。また、メタルソースと配位子とを同一層に添加しても新たに錯体が形成されることが確認された。
【０１２５】
実施例４
実施例１の場合と同様にして表１１に示す比較用素子Ｘ−４、表１２に示す比較用素子Ｘ−５、表１３に示す比較用素子Ｘ−６、ならびに表１４に示す本発明の素子Ａ−４を作製した。なお膜厚は表に記載した膜厚になるように設定した。
【０１２６】
得られた素子を実施例１の時と同じ評価を行った。結果を表１５に示す。
なお、発光色はＸ−４とＸ−５が青色、Ｘ−６とＡ−４は青紫色であり、Ｘ−６とＡ−４の発光スペクトルはほぼ一致した。
【０１２７】
【表１１】

【０１２８】
【表１２】

【０１２９】
【表１３】

【０１３０】
【表１４】

【０１３１】
【化１９】

【０１３２】
【表１５】

【０１３３】
表１５から明らかなように、本発明の素子では比較素子に比べ発光輝度、半減寿命ともに大幅な向上が認められた。また、発光スペクトルから考えて本発明の素子Ａ−４のＣｈ−３２とＣｈ−３５との間で錯体の再編成がおこりＺｎ（ＰｈＢｏｘＩｍ）₂が生成したことが予想され、結果としてＸ−６とＡ−４とは同じ発光色を示したと解釈される。最高発光輝度がＸ−６よりも高い要因は錯体再編成の時に複製するＣｈ−３２の配位子とＡｌイオンとで形成された錯体が良好な電子輸送層として機能したためと考えられる。
【０１３４】
参考例２
実施例１の場合と同様にして表１６に示す比較用素子Ｘ−７と表１７に示す比較用素子Ｘ−８および表１８に示す参考例の素子Ａ−５を作製した。なお参考例の素子Ａ−５は素子作製直後に５０Ｈｚ、１０Ｖの交流電圧を１０秒間印加した。発光色は何れも青色であったが、Ｘ−８とＡ−５では発光スペクトルがほぼ一致した。
【０１３５】
得られた素子を実施例１の時と同じ評価を行った。結果を表１９に示す。
【０１３６】
【表１６】

【０１３７】
【表１７】

【０１３８】
【表１８】

【０１３９】
【化２０】

【０１４０】
【表１９】

【０１４１】
表１９から明らかなように、参考例の素子は比較素子に比べ最大発光輝度、半減寿命ともに良好な結果が得られた。Ｘ−８とＡ−５とで発光スペクトルが一致したことから、メタルソースを金属とした場合でも交流電界をかける等の後処理を施すことにより、素子中で錯体の新たな形成が起こることが証明され、あらかじめ錯体を積層する場合よりも輝度、寿命の両方が改良されることがわかった。
【０１４２】
実施例６
実施例１で用いたＩＴＯ付きガラス基板上に下記の塗布液をスピナ回転数２５００ｒｐｍ、スピナ回転時間２５秒でスピンコートし、９０分間窒素雰囲気下にて乾燥させた（膜厚はおよそ３０ｎｍであった）。この塗布基板上に実施例１の場合と同様にして表２０に示す構成の有機層および陰極を蒸着し本発明の素子Ａ−６を作製した。
溶液処方
溶媒ジクロロエタン
ポリマーポリＴＰＤＢＰＯ：３０ｍｇ
添加剤１ＤＤＱ：２ｍｇ
メタルソースＳ−１７：２ｍｇ
塗布液濃度３０ｍｇ／ｍｌ
【０１４３】
【化２１】

【０１４４】
【表２０】

【０１４５】
次に素子Ａ−６を作製した時に使用した塗布液中からメタルソースＳ−１７のみを取り除いた溶液をＡ−６と同様にスピンコートし、さらにＡ−６と同様の有機層および陰極を蒸着した比較用素子Ｘ−９（表２１）を作製した。
【０１４６】
さらに、Ｘ−９のＬ−１３の層のみをＡｌ（ＰｈＰｙＩｍ）３に置き換えた比較用素子Ｘ−１０（表２２）を作製した。
【０１４７】
【表２１】

【０１４８】
【表２２】

【０１４９】
得られた素子を実施例１の時と同じ評価を行った。結果を表２３に示す。
なお、本発明の素子Ａ−６と比較素子Ｘ−１０は青色に発光し、それらの発光スペクトルはほぼ一致したが、比較素子Ｘ−９は全く発光せず、評価ができなかった。
【０１５０】
【表２３】

【０１５１】
表２３から明らかなように、本発明の素子は比較素子に比べ最大発光輝度、半減寿命ともに良好な結果が得られた。つまり、メタルソースをスピンコートした場合でも素子中で新たに錯体が形成されたものと解釈される。
【０１５２】
参考例７
実施例６と同様の条件で下記塗布液をスピンコートし、９０分間窒素雰囲気下にて乾燥させた（膜厚はおよそ３０ｎｍであった）。この塗布基板上に実施例１の場合と同様にして表２４に示す構成の有機層および陰極を蒸着し本発明の素子Ａ−７を作製した。
溶液処方
溶媒ジクロロエタン
ポリマーポリＴＰＤＢＰＯ：３０ｍｇ
添加剤１ＤＤＱ：２ｍｇ
メタルソースＣｈ−６：２ｍｇ
塗布液濃度３０ｍｇ／ｍｌ
次に素子Ａ−７を作製した時に使用した塗布液中からメタルソースＣｈ−６のみを取り除いた溶液をＡ−７と同様にスピンコートし、さらにＡ−７と同様の有機層および陰極を蒸着した比較用素子Ｘ−１１（表２５）を作製した。
【０１５３】
さらに、Ｘ−１１の発光層中に添加したＬ−３をＥｕ（ＴＴＡ）ｐｈｅｎに置き換えた比較用素子Ｘ−１２（表２６）を作製した。
【０１５４】
なお、Ａ−７、Ｘ−１１およびＸ−１２の発光層はＡｌｑ３とＬ−３またはＥｕ（ＴＴＡ）ｐｈｅｎを質量比１００／５になるように共蒸着し膜厚を５０ｎｍとした。
【０１５５】
得られた素子を実施例１の時と同じ評価を行った。結果を表２７に示す。
参考例の素子Ａ−７と比較素子Ｘ−１２は赤色に発光し、それらの発光スペクトルはほぼ一致したが、比較素子Ｘ−１１は緑色に発光したため、性能比較はＡ−７とＸ−１２の間で行った。
【０１５６】
【表２４】

【０１５７】
【表２５】

【０１５８】
【表２６】

【０１５９】
【化２２】

【０１６０】
【表２７】

【０１６１】
表２７から明らかなように、参考例の素子は比較素子に比べ最大発光輝度、半減寿命ともに良好な結果が得られた。またＡ−７とＸ−１２は同じ発光スペクトルが得られたことから、Ａ−７の素子中でＥｕ（ＴＴＡ）ｐｈｅｎが生成し、それがＡｌｑ３のドーパントとして機能したと考えられる。
【０１６２】
実施例８
錯安定度の比較
トリス（８−ヒドロキシキノリラート）アルミニウム（III）（Ａｌｑ３）を１，４−ジオキサンに溶解し０．００５ｍｏｌ／ｌの溶液を作製した。次にＣｈ−４を１，４−ジオキサンに溶解し０．００５ｍｏｌ／ｌの溶液を作製し、両溶液１ｍｌずつを取り混合し室温で１時間静置した。
【０１６３】
その混合溶液を高速液体クロマトグラフィーで分析したところ、Ａｌｑ３とＣｈ−４に起因するピークのみが得られた。
【０１６４】
従って、Ｃｈ−４とＡｌｑ３との間では配位子交換が起こっておらず、Ｃｈ−４の錯安定度定数はＡｌｑ３のそれよりも小さいことが確認された。
【０１６５】
Ｃｈ−４の替わりにＣｈ−３５、Ｃｈ−３２、Ｃｈ−６、Ｃｈ−５でも同様の実験を行ったが、やはりＡｌｑ３との間に配位子交換は起こっておらず、各錯体の錯安定度定数はＡｌｑ３のそれよりも低いことが示唆された。
【０１６６】
【発明の効果】
以上記述したとおり、メタルソースと配位子とを共存させた本発明の有機ＥＬ素子では、素子中で金属錯体が生成し、かつ金属錯体をあらかじめ素子中に添加する従来の方法に比べ最高発光輝度の上昇と素子寿命の向上が認められた。また、メタルソースとしては金属でも金属塩でも金属錯体でもこのような現象が起こることがわかった。このことは通常では単離精製が困難な金属錯体や、蒸着時に分解してしまうような金属錯体でも安定に素子中で形成させることができることを証明したものであり、その技術的価値は大きいものであると考えられる。

Claims

互いに対向する２つの電極間に、複数層の有機化合物薄膜よりなる有機層を挟持し、該有機化合物薄膜の少なくとも一層に、金属錯体を含有し、かつその層と隣接する有機化合物薄膜よりなる有機層に前記金属錯体とは構造の異なる金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該２種の金属錯体は金属イオンを放出しうる金属錯体であって該２種の金属錯体間で配位子交換が起きその結果として新たな金属錯体が形成され、該新たに形成された金属錯体が発光材料として機能することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
互いに対向する２つの電極間に、複数層の有機化合物薄膜よりなる有機層を挟持し、該有機化合物薄膜の少なくとも一層に、金属錯体を含有し、かつその層と隣接する有機化合物薄膜よりなる有機層に前記金属錯体とは構造の異なる金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該２種の金属錯体は金属イオンを放出しうる金属錯体であって該２種の金属錯体間で配位子交換が起きその結果として新たな金属錯体が形成され、該新たに形成された金属錯体が電荷輸送材料として機能することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
互いに対向する２つの電極間に、複数層の有機化合物薄膜よりなる有機層を挟持し、該有機化合物薄膜の少なくとも一層に、金属錯体を含有し、かつ、その層と隣接する有機化合物薄膜よりなる有機層に前記金属錯体とは構造の異なる金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該２種の金属錯体は金属イオンを放出しうる金属錯体であって、素子作製時または作製後の放置または後処理によって該２種の金属錯体間で配位子交換が起きその結果として該素子の発光機能または電荷輸送機能を司る金属錯体を新たに素子内に形成させることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用金属錯体の形成方法。