(57)【要約】【課題】高い耐熱性を有し、色純度のよい青色発光を示すことができる有機電界発光素子を提供する。【解決手段】一般式（Ｉ）で表される有機金属錯体。陽極、陰極、およびこれらの間に設けられた発光層とを有する有機電界発光素子において、発光層がこの有機金属錯体を含有する有機電界発光素子。【化１９】2004091382.tif 000037【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表されることを特徴とする、有機金属錯体。
【化１】
2004091382.tif 000035
（式中、１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン骨格は置換基を有していてもよい。Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立に、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、これらはいずれも更に置換されていてもよい。
Ｍは２価または３価の金属イオンを表す。
ｎおよびｍはいずれも１以上の整数を表し、ｎ＋ｍ＝（Ｍの価数）である。）
【請求項２】
一般式（Ｉ）において、１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン骨格が下記式（ＩＩ）で表される構造である、請求項１記載の有機金属錯体。
【化２】
2004091382.tif 000036
（式中、Ｒ４〜Ｒ１１は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、水酸基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、これらはいずれも更に置換されていてもよい。
また、Ｒ４〜Ｒ１１のうち隣接する基同士が結合し、１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン骨格に縮合する環を形成していてもよい。）
【請求項３】
一般式（Ｉ）において、Ｒ１〜Ｒ３が、置換されていてもよい芳香族炭化水素基または置換されていてもよい芳香族複素環基である、請求項１または２記載の有機金属錯体。
【請求項４】
一般式（Ｉ）において、Ｍが３価の金属イオンである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の有機金属錯体。
【請求項５】
陽極、陰極、およびこれらの間に設けられた発光層とを有する有機電界発光素子において、該発光層が、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の有機金属錯体を含有することを特徴とする、有機電界発光素子。
【請求項６】
該発光層は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の有機金属錯体を主成分として含有する、請求項５記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
該発光層は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の有機金属錯体をホスト材料として含有し、該ホスト材料に対して蛍光色素をドープしてなる、請求項６記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
該発光層において、ホスト材料に対する蛍光色素の含有量が０．１〜１０重量％である、請求項７記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機金属錯体およびこれを用いた有機電界発光素子に関するものであり、詳しくは、特定の構造を有することにより、ガラス転移温度が高く、また高輝度保持率を示し、色純度の高い青色発光を示す有機電界発光素子を提供しうる有機金属錯体と、この有機金属錯体を発光層に含有することにより、高い耐熱性を有し、色純度のよい青色発光を示すことができる有機電界発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、有機物を用いた電界発光（ＥＬ）素子は、その最も簡単な構造としては発光層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。即ち、有機電界発光素子では、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、これらが発光層において再結合してエネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーとして光を放出する現象を利用する。
【０００３】
有機電界発光素子をフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子に応用するためには、素子の信頼性を十分に確保する必要がある。しかしながら、従来の有機電界発光素子では耐熱性が不十分であり、素子の環境温度やプロセス温度の上昇により電流−電圧特性が高電圧側にシフトしたり、素子駆動時の局所的なジュール発熱により寿命が低下したり、非発光部分（ダークスポット）の発生及び増加等の劣化が避けられなかった。特に、青色発光素子に関しては、有機電界発光素子として最も一般的な、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体を用いた緑色発光素子と比較して、さらに素子の安定性が劣っているのが現状である。
【０００４】
上記の素子劣化の主原因は、有機層の薄膜形状の劣化である。この薄膜形状の劣化は、素子駆動時の発熱等による有機非晶質薄膜の結晶化（または凝集）等に起因すると考えられている。この耐熱性の低さは材料のガラス転移温度（以下Ｔｇと略す）の低さに由来すると考えられる。Ｔｇは一般的に融点と直線相関がある。
【０００５】
従来の青色発光素子の発光層に用いる化合物に関しては、パイ電子共役を拡げられないという制約から、分子量が小さく融点及びＴｇが低いものが多い。また、化学的にも十分安定とは言えない化合物が多いのが現状である。
【０００６】
例えば、車載用の表示パネルに使用される有機電界発光素子の場合、その材料のＴｇは８０℃以上であることが求められるが、これを満足する化合物は数少なく、さらに輝度保持率や発光効率など、素子としての各種特性をも満たす材料は殆ど見出されていない。
【０００７】
これまで、青色有機電界発光素子の発光層に用いる化合物としては、アントラセン、テトラフェニルブタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ジスチリルベンゼン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アゾメチン亜鉛錯体、ベンズアゾール金属錯体（特開平８−　８１４７２号公報）、混合配位子型アルミニウム錯体（Ｊ．　ＳＩＤ，　　５巻，　１１頁，　１９９７年）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン　、ポリビニルカルバゾール、１，２，４−トリアゾール誘導体、アミノピレン二量体、ジスチリルビフェニル誘導体（Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｌｅｔｔ．，　６７巻，３８５３頁，１９９５年）、シロール誘導体等が報告されている。
【０００８】
上記の青色発光材料のなかで、素子特性がよく検討されている代表的な化合物を以下に示す。
【０００９】
【化３】
2004091382.tif 000002
【００１０】
上記化合物のうち、ジスチリルビフェニル誘導体（Ｂ−１）は、蛍光強度が強く素子に用いた時にもエキサイプレックスを形成せず、青色発光を示すことが報告されているが（Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｌｅｔｔ．，　６７巻，３８５３頁，１９９５年　）、薄膜状態でのイオン化ポテンシャルが　５．９ｅＶと高く、正孔輸送層から正孔を注入しにくく、また、ＥＬスペクトルでは波長　４８０ｎｍ付近に発光極大を有するブロードなピークを示し、青色の色純度がよくないとう問題がある。この色純度はドーピングを行っても改善されていない。
【００１１】
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム錯体（Ｂ−２）も青色の色純度が不十分で、ペリレンをドープすることで色純度は改善されるものの、駆動時の安定性が実用レベルには達していない（特開平５−１９８３７７号公報）。
【００１２】
芳香族ジアミンであるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン　（通常ＴＰＤと呼ばれる）（Ｂ−３）は、正孔阻止層としてのトリアゾール誘導体と組み合わせた時に波長　４６４ｎｍに発光ピークを有するＥＬスペクトルを示すが（Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．，　３２巻，Ｌ９１７頁，１９９３年）、ＴＰＤのＴｇは６３℃と低いために結晶化等の熱的不安定性を有する。
【００１３】
また、特開２０００−２３９２９１号公報には、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン等の置換８−キノリノラート配位子を有し、かつ−ＯＡｒ、−ＯＣＯＡｒ−ＯＳｉＡｒ３（Ａｒ＝アリール基）等が結合してなる混合配位子型Ａｌ錯体を、発光層に使用した有機電界発光素子が記載されている。しかし、該錯体化合物自体のＴｇの向上、および該化合物を使用した有機電界発光素子における輝度保持率の改善など、幾つかの点で更なる改善が求められている。
【００１４】
上述の理由から、有機電界発光素子は実用化に向けて、素子の耐熱性さらには青色発光の色純度に大きな問題を抱えているのが実状である。
【００１５】
有機電界発光素子の耐熱性と駆動特性が不安定で、青色純度が改善されないことは、フルカラー化を目指すフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子として望ましくない特性である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、高い耐熱性を有し、さらには、色純度のよい青色発光を示すことができる有機電界発光素子を提供することを目的とする。
【００１７】
本発明はまた、このような有機電界発光素子を実現し得る高Ｔｇで高輝度保持率の青色発光材料を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機金属錯体は、下記一般式（Ｉ）で表されることを特徴とする。
【００１９】
【化４】
2004091382.tif 000003
【００２０】
（式中、１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン骨格は置換基を有していてもよい。Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立に、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、これらはいずれも更に置換されていてもよい。
Ｍは２価または３価の金属イオンを表す。
ｎおよびｍはいずれも１以上の整数を表し、ｎ＋ｍ＝（Ｍの価数）である。）
【００２１】
本発明の有機電界発光素子は、陽極、陰極、およびこれらの間に設けられた発光層とを有する有機電界発光素子において、該発光層が、上記本発明の有機金属錯体を含有することを特徴とする。
【００２２】
即ち、本発明者らは、高耐熱性で、色純度のよい青色発光を示す有機電界発光素子を提供するべく鋭意検討した結果、１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン骨格を有する配位子と、シラノール系置換基を併せ持つことにより、Ｔｇが高く、また高輝度保持率を示し、色純度の高い青色発光を示す有機電界発光素子を提供しうる有機金属錯体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、本発明の有機金属錯体について説明する。
本発明の有機金属錯体は、前記一般式（Ｉ）で表されるものである。
【００２４】
前記一般式（Ｉ）において、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立に、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、より具体的には以下のようなものが挙げられ、これらはいずれも更に置換されていてもよい。
【００２５】
［Ｒ１〜Ｒ３］
メチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜８のアルキル基
ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基などのアラルキル基
ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数２〜７のアルケニル基
エチニル基、プロピニル基等の炭素数２〜７のアルキニル基
シアノ基
アミノ基（置換基を有するアミノ基として、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基等の、炭素数１〜１０のアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基、ビナフチルアミノ基、フェニルフェナントリルアミノ基等のアリールアミノ基；ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基）
アミド基（置換基を有するアミド基として、メチルアミド、ジメチルアミド基、ジエチルアミド基等の炭素数２〜７のアルキルアミド基；ベンジルアミド基、ジベンジルアミド基等のアリールアミド基）
ニトロ基
アセチル基、プロピオニル基等のアシル基
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基
カルボキシル基
メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基
メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基等の炭素数１〜６のアルキルスルホニル基
フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などの芳香族炭化水素基
ピリジル基、トリアジル基などの芳香族複素環基
【００２６】
Ｒ１〜Ｒ３は、好ましくは芳香族炭化水素基または芳香族複素環基であり、いずれも置換されていてもよい。
【００２７】
Ｒ１〜Ｒ３がさらに置換されている場合の置換基は、上記したＲ１〜Ｒ３に結合する基と同様のものが挙げられる。特に好ましくはメチル基、メトキシ基、ジメチルアミノ基が挙げられる。
【００２８】
前記一般式（Ｉ）において、Ｍは２価または３価の金属イオンを表し、例えばＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｇ等のイオンが挙げられる。Ｍは、好ましくは３価の金属イオンであり、より好ましくはＡｌイオンまたはＧａイオン、特に好ましくはＡｌイオンである。
【００２９】
前記一般式（Ｉ）において、ｎおよびｍは、いずれも１以上の整数を表し、ｎ＋ｍ＝（Ｍの価数）である。
【００３０】
前記一般式（Ｉ）において、１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン骨格（配位子の部分）は、任意の置換基を有していても良いが、好ましくは、下記一般式（ＩＩ）で表される構造である。
【００３１】
【化５】
2004091382.tif 000004
【００３２】
上記一般式（ＩＩ）中、Ｒ４〜Ｒ１１は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、水酸基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、より具体的には以下のようなものが挙げられ、これらはいずれも更に置換されていてもよい。
【００３３】
［Ｒ４〜Ｒ１１］
水素原子
フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子
メチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜８のアルキル基
ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基
ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数２〜７のアルケニル基
エチニル基、プロピニル基等の炭素数２〜７のアルキニル基
シアノ基
アミノ基（置換基を有するアミノ基として、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基等の、炭素数１〜１０のアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基、ビナフチルアミノ基、フェニルフェナントリルアミノ基等のアリールアミノ基；ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基）
アミド基（置換基を有するアミド基として、メチルアミド、ジメチルアミド基、ジエチルアミド基等の炭素数２〜７のアルキルアミド基；ベンジルアミド基、ジベンジルアミド基等のアリールアミド基）
ニトロ基
アセチル基、プロピオニル基等のアシル基
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基
カルボキシル基
メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基
フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基
メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基等の炭素数１〜６のアルキルスルホニル基
フェニルスルホニル基等のアリールスルホニル基
水酸基
フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などの芳香族炭化水素基
ピリジル基、トリアジル基などの芳香族複素環基
【００３４】
Ｒ４〜Ｒ１１がさらに置換されている場合の置換基は、任意であるが、例えば次のようなものが挙げられる。
【００３５】
［Ｒ４〜Ｒ１１の置換基］
フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子
水酸基
ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基
メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基
フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基
フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などの芳香族炭化水素基
ピリジル基、トリアジル基などの芳香族複素環基
Ｒ４〜Ｒ１１が環状の基の場合には、更に、メチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜８のアルキル基；アミノ基、炭素数１〜１０のアルキルアミノ基、炭素数６〜１２のアリールアミノ基などの１〜３級のアミノ基等で置換されていてもよい。
【００３６】
また、Ｒ４〜Ｒ１１は、隣接する基同士が結合して、１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン骨格に縮合する環を形成していてもよい。このような環は、員数５〜６の芳香族環が好ましく、より好ましくはベンゼン環である。Ｒ４〜Ｒ１１のうち隣接する基同士が結合し、１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン骨格への縮合環を形成した構造の例としては、次のようなものが挙げられる。
【００３７】
【化６】
2004091382.tif 000005
【００３８】
なお、Ｒ４〜Ｒ１１のうち隣接する基同士が結合して形成する環も、置換されていてもよく、該置換基としては、例えばＲ４〜Ｒ１１或いはその置換基として前述した基が挙げられる。
【００３９】
Ｒ４〜Ｒ１１として好ましくは、水素原子またはアルキル基である。
【００４０】
前記一般式（Ｉ）で表される本発明の有機金属錯体の分子量は、通常２０００以下程度、好ましくは１５００以下程度である。
【００４１】
以下に、前記一般式（Ｉ）で表される本発明の有機金属錯体の具体例を挙げるが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００４２】
【表１】
2004091382.tif 000006
【００４３】
【表２】
2004091382.tif 000007
【００４４】
【表３】
2004091382.tif 000008
【００４５】
【表４】
2004091382.tif 000009
【００４６】
【表５】
2004091382.tif 000010
【００４７】
【表６】
2004091382.tif 000011
【００４８】
【表７】
2004091382.tif 000012
【００４９】
【表８】
2004091382.tif 000013
【００５０】
【表９】
2004091382.tif 000014
【００５１】
【表１０】
2004091382.tif 000015
【００５２】
【表１１】
2004091382.tif 000016
【００５３】
【表１２】
2004091382.tif 000017
【００５４】
【表１３】
2004091382.tif 000018
【００５５】
【表１４】
2004091382.tif 000019
【００５６】
【表１５】
2004091382.tif 000020
【００５７】
【表１６】
2004091382.tif 000021
【００５８】
このような本発明の有機金属錯体は、高Ｔｇである上に、色純度が高く、発光効率および耐久性など様々な点において優れており、レーザー用色素、有機ＥＬ用色素、近赤外有機金属錯体などの光学部材、特に有機電界発光素子に有用である。
【００５９】
次に、前記一般式（Ｉ）で示される本発明の有機金属錯体を用いた、本発明の有機電界発光素子について説明する。
【００６０】
本発明の有機電界発光素子は、基板上に、陽極および陰極と、これらの間に設けられた発光層とを有し、該発光層が一般式（Ｉ）で表される本発明の有機金属錯体を含有することを特徴とする。
【００６１】
前記一般式（Ｉ）で表される本発明の有機金属錯体は、発光層における主成分であることが好ましく、特に、この発光層は、該有機金属錯体をホスト材料とし、該ホスト材料に対して発光色素をドープしてなる発光層であることが好ましい。
【００６２】
次に、本発明の有機電界発光素子の構造について、図面を参照しながら説明するが、本発明の有機電界発光素子の構造は何ら図示のものに限定されるものではない。
【００６３】
図１〜３は本発明の有機電界発光素子の実施の形態を模式的に示す断面図であり、１は基板、２は陽極、３は陽極バッファ層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は正孔阻止層、７は電子輸送層、８は陰極を各々表わす。以下、図１に示す素子を中心に説明する。
【００６４】
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化する虞がある。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保してもよい。
【００６５】
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は正孔輸送層４への正孔注入の役割を果たすものである。この陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いる場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。
【００６６】
陽極２は、異なる２種類以上の物質からなる層を積層して形成することも可能である。
【００６７】
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましく、この場合、厚みの下限は通常５ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ程度であり、上限は通常１０００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍ程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは基板１と同程度でもよい。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【００６８】
図１に示す素子において、陽極２の上には正孔輸送層４が設けられる。
【００６９】
正孔輸送層４に用いられる正孔輸送材料に要求される条件としては、陽極２からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが挙げられる。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。また、正孔輸送層４と接する発光層５の発光を消光するような物質を含まないことが必要とされる。上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子にはさらに耐熱性が要求されるため、Ｔｇとして８０℃以上の値を有する材料が望ましい。
【００７０】
このような正孔輸送材料としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン（特開平５−２３４６８１号公報）、４，４’，４”−トリス（１−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物（Ｊ．　Ｌｕｍｉｎ．，　７２−７４巻、９８５頁、１９９７年）、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物（Ｃｈｅｍ．　Ｃｏｍｍｕｎ．，　２１７５頁、１９９６年）、２，２’，７，７’−テトラキス−（ジフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン等のスピロ化合物（Ｓｙｎｔｈ．　Ｍｅｔａｌｓ，　９１巻、２０９頁、１９９７年）等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよく、必要に応じて、各々混合して用いてもよい。
【００７１】
また上記の化合物以外にも、正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾールやポリシラン（Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｌｅｔｔ．　，５９巻，２７６０頁，１９９１年）、ポリフォスファゼン（特開平５−３１０９４９号公報）、ポリアミド（特開平５−３１０９４９号公報）、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３９５３　号公報）、トリフェニルアミン骨格を有する高分子（特開平４−１３３０６５号公報）、トリフェニルアミン単位をメチレン基等で連結した高分子（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｍｅｔａｌｓ，５５−５７　巻，４１６３頁，１９９３年）、芳香族アミンを含有するポリメタクリレート（Ｊ．　Ｐｏｌｙｍ．　Ｓｃｉ．，　Ｐｏｌｙｍ．　Ｃｈｅｍ．Ｅｄ．　，２１巻，９６９　頁，１９８３年）等の高分子材料が挙げられる。
【００７２】
正孔輸送層４は、上記の正孔輸送材料を、塗布法あるいは真空蒸着法により前記陽極２上に積層することにより形成される。
【００７３】
正孔輸送層４を塗布法で形成する場合は、例えば正孔輸送材料の１種または２種以上に、必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を添加し、溶解して塗布溶液を調製し、スプレー法、印刷法、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法などの通常のコーティング法や、インクジェット法等により陽極２上に塗布し、乾燥して正孔輸送層４を薄膜形成する。ここで、バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は、添加量が多いと正孔移動度を低下させるので少ない方が望ましく、正孔輸送層４中の含有量で５０重量％以下が好ましい。
【００７４】
また正孔輸送層４は、フィルム、基板、ロール等の媒体に、前述の薄膜形成方法によってあらかじめ薄膜を形成しておき、媒体上の薄膜を熱転写または圧力転写することにより薄膜形成することもできる。
【００７５】
正孔輸送層４を真空蒸着法にて形成する場合には、正孔輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度にまで排気した後、るつぼを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、るつぼと向き合って置かれた、陽極２が形成された基板１上に正孔輸送層４を形成させる。
【００７６】
正孔輸送層４の膜厚の下限は、通常１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。この様に薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。
【００７７】
正孔輸送層４の上には、発光層５が設けられる。
【００７８】
発光層５は、前記一般式（Ｉ）で表される本発明の有機金属錯体を含有する。前記一般式（Ｉ）で表される有機金属錯体は、発光層５中に１種類のみ含まれていてもよく、複数種含まれていてもよい。発光層５は、実質的に本発明の有機金属錯体のみからなる層であってもよいし、この有機金属錯体をホスト材料とし、これに蛍光色素や燐光色素など各種発光色素をドープしてなる層であってもよい。
【００７９】
発光層５にドープする発光色素としては、例えば、ペリレン系化合物誘導体、ピレン系化合物誘導体、アントラセン系化合物誘導体、クマリン系化合物誘導体、キナクリドン系化合物誘導体、ナフタル酸系化合物誘導体等の蛍光色素や、従来の技術の項に前述した文献等に記載された各種Ｉｒ錯体をはじめ、公知の燐光色素などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００８０】
発光色素がドープされる領域は、発光層５の層全体であってもその一部分であってもよく、発光層の膜厚方向において均一にドープされても、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。なお、発光色素のドープされる量は、ホスト材料の総量に対して１０−３重量％以上が好ましく、０．１重量％以上であればなお好ましい。また、ホスト材料に対して２０重量％以下が好ましく、１０重量％以下であればより好ましい。
【００８１】
発光色素の発光層へのドープは、前述した正孔輸送層４または後述する電子輸送層７の形成方法と同様に、塗布法あるいは真空蒸着法などより形成される発光層の成膜時に行われる。
【００８２】
塗布法の場合は、発光層形成用の塗布溶液中に、前記一般式（Ｉ）で表される有機金属錯体と、必要に応じてこれと併用される発光色素などを含有させ、前述した正孔輸送層４または後述する電子輸送層７と同様に形成することができる。
【００８３】
また、真空蒸着法の場合には、例えば、前記一般式（Ｉ）で表される有機金属錯体と発光色素を別のるつぼに入れて、これらを共蒸着させたり、上記の材料を予め所定比で混合し、同一のるつぼを用いて蒸発させてもよい。
【００８４】
これらの層形成方法のうち、通常は真空蒸着法が用いられる。
【００８５】
発光層５は、ホスト材料として本発明の有機金属錯体のみを含有していてもよいが、他のホスト材料を含有（併用）しても良い。この場合、併用し得るホスト材料としては、正孔輸送層４の材料として前述した各種化合物や、電子輸送層７の材料として後述する各種化合物など、本願明細書記載の電荷輸送材料から選択してもよく、また公知のホスト材料から選択してもよく、特に制限されない。
【００８６】
併用するホスト材料は、低分子材料、高分子材料のいずれであってもよく、両者を併用してもよい。なお、高分子材料を使用する場合は、発光層には、例えば正孔輸送層４の材料の例として挙げたような、正孔輸送性の高分子材料と、さらに電子輸送性化合物を含有していてもよい。
【００８７】
なお、併用するホスト材料は、正孔輸送層４または電子輸送層７の材料と同一の材料を使用しても良く、両層のいずれとも異なる材料を使用してもよい。
【００８８】
発光層５の膜厚の下限は、通常１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。
【００８９】
図１に示す構造の有機電界発光素子において、発光層５の上には電子輸送層７が設けられる。
【００９０】
電子輸送層７に用いられる電子輸送材料としては、陰極８からの電子注入効率が高く、かつ、注入された電子を効率よく正孔輸送層４の方向へ輸送することができることが必要である。そのためには、電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れトラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であることが要求される。
【００９１】
このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−または５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第　５，６４５，９４８号）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛等が挙げられる。
【００９２】
また、上述のような電子輸送材料に、アルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特願２０００−２８５６５６号、特願２０００−２８５６５７号などに記載）ことにより、電子輸送性が向上するため好ましい。
【００９３】
電子輸送層７の膜厚の下限は、通常１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。
【００９４】
電子輸送層７も正孔輸送層４と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【００９５】
陰極８は、電子輸送層７を介して発光層５に電子を注入する役割を果たす。陰極８として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料から選択することが可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
【００９６】
陰極８の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増すため、好ましい。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【００９７】
素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図２および図３に示す如く、電子輸送層７と発光層５との間に正孔阻止層６を設けてもよい。
【００９８】
正孔阻止層６は発光層５の上に、発光層５の陰極側の界面に接するように積層され、発光層５から移動してくる正孔が陰極８に到達するのを阻止し、陰極８から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送することができる化合物より形成される。また、発光層５で再結合によって生成するエキシトンを発光層５内に閉じこめるために、発光層５の材料よりは広いバンドギャップを有することが必要である。この場合のバンドギャップは、電気化学的に決定される酸化電位−還元電位の差、または、光吸収端から求められる。正孔阻止層６は電荷キャリアとエキシトンの両方を発光層５内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。
【００９９】
このような条件を満たす正孔阻止材料として、好ましくは、下記一般式（ＶＩ）で表わされる混合配位子錯体が挙げられる。
【０１００】
【化７】
2004091382.tif 000022
【０１０１】
（（ＶＩ）式中、Ｒ１０１〜Ｒ１０６は、水素原子または任意の置換基を表わす。Ｑ３はアルミニウム、ガリウム、インジウムから選ばれる金属原子を表わす。Ｙ１は以下に示す一般式（ＶＩ−１）、（ＶＩ−２）、（ＶＩ−３）のいずれかで表わされる。
【化８】
2004091382.tif 000023
（式中、Ａｒ２１〜Ａｒ２５は、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、Ｙ２はシリコンまたはゲルマニウムを表わす。））
【０１０２】
前記一般式（ＶＩ）において、Ｒ１０１〜Ｒ１０６は各々独立に水素原子または任意の置換基を表すが、好ましくは水素原子；塩素、臭素等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；カルボキシル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；水酸基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
【０１０３】
前記芳香族炭化水素基および芳香族複素環基が有しうる置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【０１０４】
Ｒ１０１〜Ｒ１０６としてより好ましくは水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基が挙げられる。またＲ１０４としては、シアノ基が特に好ましい。
【０１０５】
上記一般式（ＶＩ）中、Ａｒ２１〜Ａｒ２５として、具体的には、置換基を有していても良いフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基またはチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。中でも５員環、６員環、５員環および／または６員環が２個または３個縮合したもの、あるいはこれらが直接結合で２個または３個結合したものが好ましい。芳香族炭化水素基と芳香族複素環基では、芳香族炭化水素基が好ましい。
【０１０６】
なおＡｒ２１〜Ａｒ２５が有しうる置換基としては、例えばＲ１０１〜Ｒ１０６が芳香族炭化水素基または芳香族複素環基の場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
【０１０７】
前記一般式（ＶＩ）で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【０１０８】
【化９】
2004091382.tif 000024
【０１０９】
【化１０】
2004091382.tif 000025
【０１１０】
正孔阻止材料としては、前記一般式（ＶＩ）の混合配位子錯体の他に、以下の構造式で示される１，２，４−トリアゾール環残基を少なくとも１個有する化合物も用いることができる。
【０１１１】
【化１１】
2004091382.tif 000026
【０１１２】
上記構造式で表わされる１，２，４−トリアゾール環残基を少なくとも１個有する化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【０１１３】
【化１２】
2004091382.tif 000027
【０１１４】
なお、上記構造式中には記載していないが、これらの化合物におけるベンゼン環およびナフタレン環は、更に置換基を有していても良い。該置換基としては、例えばＲ１０１〜Ｒ１０６が芳香族炭化水素基または芳香族複素環基である場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
【０１１５】
正孔阻止材料として、さらに、以下の構造式で示されるフェナントロリン環を少なくとも１個有する化合物も用いることができる。
【０１１６】
【化１３】
2004091382.tif 000028
【０１１７】
上記構造式で表わされるフェナントロリン環を少なくとも１個有する化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【０１１８】
【化１４】
2004091382.tif 000029
【０１１９】
これらの化合物についても、前記１，２，４−トリアゾール環残基を有する化合物の場合と同様、構造式中に明記したもの以外にも置換基を有していても良く、この場合の置換基としては、例えばＲ１０１〜Ｒ１０６が芳香族炭化水素基または芳香族複素環基である場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
【０１２０】
なお、上述した各々の正孔阻止材料の化合物は正孔阻止層６中に、単独で用いてもよいし、必要に応じて、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１２１】
正孔阻止層６の膜厚の上限は通常１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍであり、下限は通常　０．３ｎｍ、好ましくは　０．５ｎｍである。正孔阻止層６も正孔輸送層４や電子輸送層７と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【０１２２】
また、正孔注入の効率をさらに向上させ、かつ、有機層全体の陽極２への付着力を改善させる目的で、図３に示す如く、正孔輸送層４と陽極２との間に陽極バッファ層３を挿入することも行われている。陽極バッファ層３を挿入することで、初期の素子の駆動電圧が下げると同時に、素子を定電流で連続駆動した時の電圧上昇も抑制される効果が得られる。
【０１２３】
陽極バッファ層３に用いられる材料に要求される条件としては、陽極２とのコンタクトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、すなわち、融点及びガラス転移温度Ｔｇが高く、融点としては　３００℃以上、ガラス転移温度Ｔｇとしては１００℃以上が要求される。さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極２からの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。
【０１２４】
この目的のために、陽極バッファ層３の材料として、これまでにポルフィン誘導体やフタロシアニン化合物（特開昭６３−２９５６９５号公報）、ヒドラゾン化合物、アルコキシ置換の芳香族ジアミン誘導体、ｐ−（９−アントリル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｐ−トリルアニリン、ポリチエニレンビニレンやポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリアニリン（Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｌｅｔｔ．，　６４巻、１２４５頁，１９９４年）、ポリチオフェン（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，　９巻、１２５頁、１９９８年）、スターバスト型芳香族トリアミン（特開平４−３０８６８８号公報）等の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜（Ｓｙｎｔｈ．　Ｍｅｔ．，　９１巻、７３頁、１９９７年）や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物（Ｊ．Ｐｈｙｓ．　Ｄ，　２９巻、２７５０頁、１９９６年）が報告されている。
【０１２５】
また、陽極バッファ層３としては、正孔注入・輸送性の低分子有機化合物と電子受容性化合物を含有する層（特開平１１−２５１０６７号公報、特開２０００−１５９２２１号公報等に記載）や、芳香族アミノ基等を含有する非共役系高分子化合物に、必要に応じて電子受容性化合物をドープしてなる層（特開平１１−１３５２６２号公報、特開平１１−２８３７５０号公報、特開２０００−３６３９０号公報、特開２０００−１５０１６８号公報、特開平２００１−２２３０８４号公報、およびＷＯ９７／３３１９３号公報など）、またはポリチオフェン等の導電性ポリマーを含む層（特開平１０−９２５８４号公報）なども挙げられる。
【０１２６】
上記陽極バッファ層３の材料としては、低分子、高分子いずれの化合物を用いることも可能である。
【０１２７】
低分子化合物のうち、よく使用されるものとしては、ポルフィン化合物またはフタロシアニン化合物が挙げられる。これらの化合物は中心金属を有していてもよいし、無金属のものでもよい。これらの化合物の好ましい例としては、以下の化合物が挙げられる：
ポルフィン
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィンコバルト（ＩＩ）
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（ＩＩ）
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン亜鉛（ＩＩ）
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィンバナジウム（ＩＶ）オキシド
５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン
２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン
銅（ＩＩ）フタロシアニン
亜鉛（ＩＩ）フタロシアニン
チタンフタロシアニンオキシド
マグネシウムフタロシアニン
鉛フタロシアニン
銅（ＩＩ）４，４’４’’，４’’’−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン
【０１２８】
陽極バッファ層３の場合も、低分子化合物の場合は、前述の正孔輸送層４と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法が用いられる。
【０１２９】
以上の様にして、低分子化合物を用いて形成される陽極バッファ層３の膜厚の下限は通常３ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ程度であり、上限は通常１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ程度である。
【０１３０】
陽極バッファ層３に高分子化合物を用いる場合は、例えば、前記高分子化合物や電子受容性化合物、さらに必要により、正孔のトラップとならない、バインダー樹脂やレベリング剤等の塗布性改良剤などの添加剤を添加し溶解した塗布溶液を調製し、スプレー法、印刷法、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法などの通常のコーティング法や、インクジェット法等により陽極２上に塗布し、乾燥することにより陽極バッファ層３を薄膜形成することができる。
【０１３１】
ここで、バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等を用いることができる。バインダー樹脂は陽極バッファ層３中の含有量が多いと正孔移動度を低下させる虞があるので、少ない方が望ましく、５０重量％以下が好ましい。
【０１３２】
また、フィルム、支持基板、ロール等の媒体に、前述の薄膜形成方法によってあらかじめ薄膜を形成しておき、媒体上の薄膜を、陽極２上に熱転写または圧力転写することにより、陽極バッファ層３を薄膜形成することも出来る。
【０１３３】
以上の様にして、高分子化合物を用いて形成される陽極バッファ層３の、膜厚の下限は通常５ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ程度であり、上限は通常１０００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍ程度である。
【０１３４】
以上、図１に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子における陽極および陰極と発光層との間には、その性能を損なわない限り、上記説明にある層の他に、他の任意の層を有していてもよく、また発光層以外の任意の層を省略してもよい。
【０１３５】
なお、図１とは逆の構造、すなわち、基板１上に陰極８、電子輸送層７、発光層５、正孔輸送層４、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図２および図３に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。
【０１３６】
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
【０１３７】
本発明の有機電界発光素子によれば、有機層に特定の構造を有する有機金属錯体を含むために、色純度が高く、発光効率および安定性に優れた有機電界発光素子が得られる。
【０１３８】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に何ら限定されるものではない。
【０１３９】
＜実施例１＞
ビス（１０−ベンゾキノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム（化合物（１））の合成；
窒素雰囲気下で、乾燥トルエン２０ｍｌに、１０−ヒドロキシベンゾキノリン１．９８ｇ（１０ｍｍｏｌ）　とアルミニウムイソプロポキシド　１．２８ｇ（６．２ｍｍｏｌ）を加え、室温で２０分間攪拌して溶解させた。この溶液に、乾燥トルエン１０ｍｌに溶解させたトリフェニルクロロシラノール　１．３８ｇ（５ｍｍｏｌ）溶液を滴下した。次いで攪拌下に３時間還流したのち放冷した。生成した沈澱を濾取し、乾燥させて淡黄色の結晶　２．５ｇを得た。この結晶を昇華精製したところ、乳白色の結晶　２．００ｇが得られた。このものの融点は２３５℃、ガラス転移温度Ｔｇは８４℃であった。また、質量分析による分子量は　６９１であり、下記化合物（１）であることを確認した。
【０１４０】
【化１５】
2004091382.tif 000030
【０１４１】
また、この化合物（１）の固体での蛍光測定において、吸収スペクトルを測定し、その吸収極大の波長（吸収極大３６６ｎｍ）を用いて化合物を励起させたものを測定した。その結果、極大蛍光波長（λｍａｘ　）は４８９ｎｍで、青色の強い蛍光を示した。光吸収端から求めたこの化合物（１）のバンドギャップは２．７６ｅＶ、理研計器製の大気下光電子分光装置（「ＡＣ−１」）を用いて決定したイオン化ポテンシャルは５．２６ｅＶであった。
【０１４２】
＜実施例２＞
図１に示される構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
【０１４３】
ガラス基板１上に厚さ１２０ｎｍ　のインジウム・スズ酸化物の透明導電膜の陽極２が形成されている電極付基板（ジオマテック社製、電子ビーム成膜品、シート抵抗１５Ω）を、常用のフォトリソグラフィと塩酸エッチングにより２ｍｍ幅のストライプにパターニングした。これにアセトン中での超音波洗浄、純水での洗浄、およびイソプロピルアルコール中での超音波洗浄を順次施し、窒素ガスを吹きつけて乾燥させたのち、大気中で紫外線を照射することによって発生させたオゾンを用いて洗浄した。
【０１４４】
次に、以下に示す４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルを、タンタル線ヒーターを備えたセラミック製るつぼに入れて真空蒸着装置内に設置し、このるつぼに対向させて上記の処理を経た基板の電極面を配置した。
【０１４５】
【化１６】
2004091382.tif 000031
【０１４６】
真空蒸着装置を油回転ポンプで排気したのち、液体窒素トラップを備えた油拡散ポンプで装置内の真空度が２×１０−６Ｔｏｒｒ（約２．７×１０−４Ｐａ）以下になるまで排気した。るつぼのタンタル線ヒーターに通電してるつぼを　２６１〜　２７０℃に加熱して、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルの蒸着を行った。この蒸着時の真空度は　１．２×１０−６Ｔｏｒｒ（約１．６×１０−４Ｐａ）であった。４分３秒間の蒸着で膜厚６０ｎｍの正孔輸送層４を陽極２上に形成させた。
【０１４７】
引続き、実施例１で製造した化合物（１）を温度　２２０〜　２４３℃、真空度１．１×１０−６Ｔｏｒｒ（約１．５×１０−４Ｐａ）で１分５６秒間蒸着して、正孔輸送層４の上に膜厚３０ｎｍの発光層５を形成させ、さらに以下に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体を温度　３０３〜　３２２℃、真空度　１．１×１０−６Ｔｏｒｒ（約１．５×１０−４Ｐａ）で２分１２秒間蒸着させて、発光層５の上に膜厚４５ｎｍの電子輸送層７を形成させた。
【０１４８】
【化１７】
2004091382.tif 000032
【０１４９】
上記の正孔輸送層４、発光層５、および電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０１５０】
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして　２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、真空蒸着装置に装入した。この装置内を２×１０−６Ｔｏｒｒ（約２．７×１０−４Ｐａ）以下になるまで排気した後、陰極８として、まず、フッ化マグネシウムを、モリブデンボードを用いて真空度７．０×１０−６Ｔｏｒｒ（約９．３×１０−４Ｐａ）、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚１．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。引続き、アルミニウムを、モリブデンボードを用いて真空度　１．０×１０−５Ｔｏｒｒ（約１．３×１０−３Ｐａ）、蒸着速度０．５ｎｍ／秒で蒸着し、厚さ４０ｎｍのアルミニウム層を形成させた。さらに、その上に陰極の導電性を高めるために銀を、同様にモリブデンボードにより加熱して、真空度１．０×１０−５ｔｏｒｒ（約１．３×１０−３Ｐａ）、蒸着速度０．３ｎｍ／秒で膜厚４０ｎｍの銀層を形成して陰極８を完成させた。以上の三層型陰極８の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０１５１】
上記により２ｍｍ×２ｍｍの発光面積を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性を表１に示す。表１において発光輝度保持率は２５０ｍＡ／ｃｍ２での輝度の経時変化を観察したものである。
【０１５２】
＜比較例１＞
発光層５の材料として下記式で表わされるビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム（Ｔｇは７４℃）を用い、温度　１６８〜１８５　℃、真空度　２．３×１０−６Ｔｏｒｒ（約３．１×１０−４Ｐａ）で２分５８秒間蒸着して膜厚４５ｎｍの発光層５を形成させたこと以外は、実施例２と全く同様にして有機電界発光素子を作成した。この素子の特性は表１に示される通りである。
【０１５３】
【化１８】
2004091382.tif 000033
【０１５４】
【表１７】
2004091382.tif 000034
【０１５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の有機金属錯体は、高Ｔｇで高輝度保持率の青色発光材料であるため、この有機金属錯体を用いた本発明の有機電界発光素子によれば、高い耐熱性を有し、色純度のよい青色発光を示す、発光効率および安定性に優れた有機電界発光素子が提供される。
【０１５６】
従って、本発明による有機電界発光素子は、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）やマルチカラー表示素子、あるいは面発光体としての特長を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、特に、高耐熱性が要求される車載用、屋外用表示素子としては、その技術的価値が大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。
【符号の説明】
１　基板
２　陽極
３　陽極バッファ層
４　正孔輸送層
５　発光層
６　正孔阻止層
７　電子輸送層
８　陰極
【図１】
2004091382.tif 000038
【図２】
2004091382.tif 000039
【図３】
2004091382.tif 000040