JP2002124389A - Organic electroluminescence device - Google Patents
Organic electroluminescence deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 発光開始電圧が低く、発光効率が高く、しか
も、耐久性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子
を提供する。
【解決手段】 一般式(1)で表される構造単位を有す
るカルバゾール系重合体を含有してなる正孔輸送層を具
えてなる。
〔R1 は水素原子、アルキル基またはフェニル基、
R2 、R3 、R4 およびR5は、それぞれ独立に水素原
子、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基またはジア
ルキルアミノ基、Xは、単結合、あるいはフェニレン
基、カルボニル基またはこれらの一方若しくは両方を含
有する2価の有機基を示す。〕PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescence device having a low light emission starting voltage, a high light emission efficiency, and excellent durability. SOLUTION: It comprises a hole transport layer containing a carbazole polymer having a structural unit represented by the general formula (1). [R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group or a phenyl group,
R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a phenyl group or a dialkylamino group, X is a single bond or a phenylene group, a carbonyl group or one or both of them And a divalent organic group containing ]
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、エレクトロルミネッセンス素子を
構成する正孔輸送材料や電子輸送材料として、有機材料
が使用され始めており、このような有機材料を使用した
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL
素子」ともいう。)の研究が活発に行われている。かか
る有機EL素子を構成する有機材料においては、優れた
耐久性を有するものであること、高い発光効率が得られ
るものであることが要求される。2. Description of the Related Art In recent years, organic materials have begun to be used as a hole transporting material and an electron transporting material constituting an electroluminescent device. An organic electroluminescent device using such an organic material (hereinafter referred to as "organic EL device") has been developed.
Also called an "element." ) Is being actively researched. An organic material constituting such an organic EL element is required to have excellent durability and to obtain high luminous efficiency.
【0003】従来、正孔輸送性能を有する有機材料とし
ては、ジアミン誘導体、N,N’−ジフェニル−N,
N’−ジ(3−メチルフェニル)−4,4’,ジアミノ
ビフェニル(以下、「m−TPD」ともいう。)などの
芳香族アミン系化合物などの低分子有機材料、ポリビニ
ルカルバゾールなどの高分子有機材料が知られている。
然るに、上記の低分子有機材料は、物理的または熱的な
耐久性に乏しいものであるため、当該低分子有機材料に
より正孔輸送層を構成する場合には、有機EL素子の駆
動中または保存中に当該正孔輸送層が変質してしまう、
という欠点がある。また、ポリビニルカルバゾールなど
の高分子有機材料は、ガラス転移点(Tg)が非常に高
いものであるので、優れた耐久性、すなわち長い使用寿
命を有する正孔輸送層が得られるが、発光開始電圧が非
常に高く、また、正孔輸送性能が十分なものではないた
めに発光効率が低く、実用上問題がある。Conventionally, organic materials having a hole transporting property include diamine derivatives, N, N'-diphenyl-N,
Low molecular weight organic materials such as aromatic amine compounds such as N′-di (3-methylphenyl) -4,4 ′, diaminobiphenyl (hereinafter also referred to as “m-TPD”), and polymers such as polyvinylcarbazole Organic materials are known.
However, since the above-mentioned low-molecular organic material has poor physical or thermal durability, when the hole transport layer is formed by the low-molecular organic material, the organic EL element is driven or stored. During the hole transport layer will be altered,
There is a disadvantage that. In addition, since a high molecular weight organic material such as polyvinyl carbazole has a very high glass transition point (Tg), a hole transport layer having excellent durability, that is, a long service life can be obtained. And the luminous efficiency is low due to insufficient hole transport performance, which poses a practical problem.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
発光開始電圧が低く、発光効率が高く、しかも、耐久性
に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する
ことにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to provide:
An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device having a low light emission starting voltage, high light emission efficiency, and excellent durability.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子は、下記一般式(1)で表される構
造単位を有するカルバゾール系重合体を含有してなる正
孔輸送層を具えてなることを特徴とする。An organic electroluminescent device according to the present invention comprises a hole transport layer containing a carbazole polymer having a structural unit represented by the following general formula (1). It is characterized by.
【0006】[0006]
【化2】 Embedded image
【0007】〔式中、R1 は水素原子、アルキル基また
はフェニル基を示し、R2 、R3 、R 4 およびR5 は、
それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、
フェニル基またはジアルキルアミノ基を示す。Xは、単
結合、あるいはフェニレン基、カルボニル基またはこれ
らの一方若しくは両方を含有する2価の有機基を示
す。〕[Wherein, R1Represents a hydrogen atom, an alkyl group or
Represents a phenyl group;Two, RThree, R FourAnd RFiveIs
Each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group,
It represents a phenyl group or a dialkylamino group. X is simply
Bond or phenylene group, carbonyl group or this
Represents a divalent organic group containing one or both of
You. ]
【0008】本説明の有機エレクトロルミネッセンス素
子においては、前記カルバゾール系重合体は、上記一般
式(1)で表される構造単位を5質量%以上含有するこ
とが好ましい。また、前記正孔輸送層は、上記一般式
(1)で表される構造単位を有するカルバゾール系重合
体と、当該カルバゾール系重合体以外の重合体とを含有
してなるものである場合には、当該正孔輸送層を構成す
る全重合体における一般式(1)で表される構造単位の
割合が5質量%以上であることが好ましい。また、本発
明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも
陽極層と、前記正孔輸送層と、発光層と、陰極層とを有
することが好ましい。In the organic electroluminescent device of the present invention, the carbazole polymer preferably contains at least 5% by mass of the structural unit represented by the general formula (1). Further, when the hole transport layer contains a carbazole-based polymer having the structural unit represented by the general formula (1) and a polymer other than the carbazole-based polymer, It is preferable that the proportion of the structural unit represented by the general formula (1) in all the polymers constituting the hole transport layer is 5% by mass or more. Further, the organic electroluminescence device of the present invention preferably has at least an anode layer, the hole transport layer, a light emitting layer, and a cathode layer.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る有機エ
レクトロルミネッセンス素子の構成を示す説明用断面図
である。この有機EL素子においては、透明基板1上
に、陽極層(ホール注入電極層)2が設けられ、この陽
極層2上には、正孔輸送層10が設けられ、この正孔輸
送層10上には、発光層15が設けられ、この発光層1
5上には、陰極層(電子注入電極層)3が設けられてい
る。そして、陽極層2および陰極層3は直流電源5に接
続されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing the configuration of the organic electroluminescence element according to the first embodiment of the present invention. In this organic EL device, an anode layer (hole injection electrode layer) 2 is provided on a transparent substrate 1, and a hole transport layer 10 is provided on the anode layer 2. Is provided with a light-emitting layer 15.
A cathode layer (electron injection electrode layer) 3 is provided on 5. The anode layer 2 and the cathode layer 3 are connected to a DC power supply 5.
【0010】透明基板1としては、ガラス基板、透明性
樹脂基板、石英ガラス基板などを用いることができる。
陽極層2としては、仕事関数の大きい(例えば4eV以
上)材料よりなるもの、例えばITO膜、酸化スズ(S
nO2 )膜、酸化銅(CuO)膜、酸化亜鉛(ZnO)
膜などを用いることができる。正孔輸送層10は、上記
一般式(1)で表される構造単位(以下、「特定構造単
位」という。)を有するカルバゾール系重合体(以下、
「特定のカルバゾール系重合体」ともいう。)を含有し
てなるものである。As the transparent substrate 1, a glass substrate, a transparent resin substrate, a quartz glass substrate or the like can be used.
The anode layer 2 is made of a material having a large work function (for example, 4 eV or more), for example, an ITO film, tin oxide (S
nO 2 ) film, copper oxide (CuO) film, zinc oxide (ZnO)
A film or the like can be used. The hole transport layer 10 is formed of a carbazole polymer (hereinafter, referred to as a “specific structural unit”) having a structural unit represented by the general formula (1).
Also referred to as “specific carbazole-based polymer”. ).
【0011】特定構造単位を示す一般式(1)におい
て、R1 は水素原子、アルキル基またはフェニル基を示
す。ここで、アルキル基の具体例としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチ
ル基、ドデシル基などの炭素数1〜18のアルキル基が
挙げられる。そして、一般式(1)においてR1 として
は、メチル基、エチル基などの炭素数1〜3のアルキル
基、水素原子が好ましい。In the general formula (1) representing a specific structural unit, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a phenyl group. Here, specific examples of the alkyl group include a methyl group,
Examples thereof include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms such as an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, and a dodecyl group. In the general formula (1), R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group, or a hydrogen atom.
【0012】また、一般式(1)におけるR2 、R3 、
R4 およびR5 は、水素原子、アルキル基、アルコキシ
基、フェニル基またはジアルキルアミノ基を示し、全部
が同一のものであっても、その一部または全部が異なっ
たものであってもよい。ここで、アルキル基としては、
特に限定されるものではないが、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基などの
炭素数が1〜8のアルキル基が好ましい。特に、高い正
孔輸送性能が得られる点では、メチル基が好ましく、有
機溶剤に対して高い溶解性を有する重合体が得られる点
では、炭素数が大きい(例えば炭素数が8)アルキル基
が好ましい。アルコキシ基としては、特に限定されるも
のではないが、メトキシ基、エトキシ基、プロボキシ
基、ブトキシ基などの炭素数が1〜8のアルコキシ基が
好ましく、特に、高い正孔輸送性能が得られる点では、
メトキシ基が好ましい。ジアルキルアミノ基としては、
特に限定されるものではないが、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などの炭素数が1
〜8のアルキル基を有するものが好ましく、特に、高い
正孔輸送性能が得られる点では、ジ−n−プロピルアミ
ノ基、ジ−i−プロピルアミノ基が好ましい。そして、
一般式(1)において、R2 およびR3 の組み合わせと
しては、両者のいずれか一方が水素原子であって、他方
がアルキル基であるもの、またR4 およびR5 の組み合
わせとしては、両者のいずれか一方が水素原子であっ
て、他方がアルキル基であるものが好ましい。また、R
2 〜R5 の各々が、水素原子以外のものである場合に
は、それぞれの位置はメタ位またはパラ位であることが
好ましい。In addition, R 2 , R 3 ,
R 4 and R 5 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a phenyl group or a dialkylamino group, all of which may be the same or a part or all thereof may be different. Here, as the alkyl group,
Although not particularly limited, a methyl group, an ethyl group,
An alkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as a propyl group, a butyl group, a hexyl group and an octyl group is preferred. In particular, a methyl group is preferable in that high hole transport performance is obtained, and an alkyl group having a large number of carbon atoms (for example, having 8 carbon atoms) is preferable in terms of obtaining a polymer having high solubility in an organic solvent. preferable. The alkoxy group is not particularly limited, but is preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Particularly, a point at which high hole transport performance is obtained. Then
A methoxy group is preferred. As the dialkylamino group,
Although not particularly limited, a dimethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group or the like having 1 carbon atom
Those having an alkyl group of from 8 to 8 are preferable, and a di-n-propylamino group and a di-i-propylamino group are particularly preferable in that high hole transport performance is obtained. And
In the general formula (1), as a combination of R 2 and R 3 , one of the two is a hydrogen atom and the other is an alkyl group, and the combination of R 4 and R 5 is a combination of the two. It is preferable that one of them is a hydrogen atom and the other is an alkyl group. Also, R
When each of 2 to R 5 is other than a hydrogen atom, the respective positions are preferably in the meta or para position.
【0013】一般式(1)においてXは、単結合、ある
いはフェニレン基、カルボニル基またはこれらの一方若
しくは両方を含有する2価の有機基を示す。カルボニル
基を含有する2価の有機基としては、例えば−COO−
で表される基(オキシカルボニル基)、−CONH−で
表される基(イミノカルボニル基)または−CONHC
O−で表される基(ウレイレン基)が挙げられる。フェ
ニレン基を含有する2価の有機基としては、例えば−C
6 H4 CH2 O−で表される基が挙げられる。また、カ
ルボニル基およびフェニレン基の両方を含有する2価の
有機基としては、例えば下記式(イ)で表される基、ま
たは下記式(ロ)で表される基が挙げられる。ここで、
フェニレン基およびこれを含有する2価の有機基は、o
−体、m−体、p−体のいずれであってもよいが、p−
体であることが好ましい。そして、一般式(1)におい
てXとしては、式(イ)で表される基、式(ロ)で表さ
れる基、フェニレン基が好ましい。In the general formula (1), X represents a single bond, a phenylene group, a carbonyl group, or a divalent organic group containing one or both of them. Examples of the divalent organic group containing a carbonyl group include -COO-
(Oxycarbonyl group), -CONH- (iminocarbonyl group) or -CONHC
And a group represented by O- (ureylene group). Examples of the divalent organic group containing a phenylene group include -C
And a group represented by 6 H 4 CH 2 O—. Examples of the divalent organic group containing both a carbonyl group and a phenylene group include a group represented by the following formula (A) and a group represented by the following formula (B). here,
A phenylene group and a divalent organic group containing the same are represented by o
-, M-, or p-form,
It is preferably a body. In the general formula (1), X is preferably a group represented by the formula (A), a group represented by the formula (B), or a phenylene group.
【0014】[0014]
【化3】 Embedded image
【0015】[0015]
【化4】 Embedded image
【0016】〔式(ロ)において、繰り返し数nは、1
〜10の整数である。〕[In the formula (b), the number of repetitions n is 1
Is an integer of 10 to 10. ]
【0017】このような特定構造単位は、下記一般式
(2)で表されるカルバゾール誘導体(以下、「特定単
量体」ともいう。)から得られるものであり、かかる特
定単量体の好ましい具体例としては、例えば下記式
(a)で表されるもの、下記式(b)で表されるもの、
下記式(c)で表されるものおよび下記式(d)で表さ
れるものなどが挙げられる。Such a specific structural unit is obtained from a carbazole derivative represented by the following general formula (2) (hereinafter, also referred to as “specific monomer”). Specific examples include those represented by the following formula (a), those represented by the following formula (b),
Examples include those represented by the following formula (c) and those represented by the following formula (d).
【0018】[0018]
【化5】 Embedded image
【0019】〔式中、R1 は水素原子、アルキル基また
はフェニル基を示し、R2 、R3 、R 4 およびR5 は、
それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、
フェニル基またはジアルキルアミノ基を示す。Xは、単
結合、あるいはフェニレン基、カルボニル基またはこれ
らの一方若しくは両方を含有する2価の有機基を示
す。〕[Wherein, R1Represents a hydrogen atom, an alkyl group or
Represents a phenyl group;Two, RThree, R FourAnd RFiveIs
Each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group,
It represents a phenyl group or a dialkylamino group. X is simply
Bond or phenylene group, carbonyl group or this
Represents a divalent organic group containing one or both of
You. ]
【0020】[0020]
【化6】 Embedded image
【0021】[0021]
【化7】 Embedded image
【0022】このような特定単量体は、例えばカルバゾ
ールを出発物質として、当該カルバゾールの窒素に結合
する水素原子並びに3および6の位置番号の各炭素原子
に結合する水素原子に対して種々の置換反応を行うこと
により得られる。具体的な一例として、上記式(a)で
表されるカルバゾール誘導体の製造方法を説明すると、
先ず、カルバゾールに、例えばニトロベンゼンを反応さ
せることにより、当該カルバゾールの窒素に結合する水
素原子をニトロフェニル基に置換し、さらに、例えば臭
素を反応させることにより、3および6の位置番号の各
炭素原子に結合する水素原子を臭素原子に置換し、これ
により、中間生成物(A)(3,6−ジブロム[N−
(p−ニトロフェニル)カルバゾール])を得る。この
合成工程を、反応式(i)に示す。Such specific monomers can be obtained by, for example, starting from carbazole, various substitutions for the hydrogen atom bonded to the nitrogen of the carbazole and the hydrogen atom bonded to each carbon atom at the position numbers 3 and 6. It is obtained by performing a reaction. As a specific example, a method for producing the carbazole derivative represented by the above formula (a) will be described.
First, by reacting carbazole with, for example, nitrobenzene, a hydrogen atom bonded to the nitrogen of the carbazole is replaced with a nitrophenyl group, and further, for example, by reacting with bromine, each carbon atom at the position numbers 3 and 6 is reacted. Is replaced with a bromine atom, whereby the intermediate product (A) (3,6-dibromo [N-
(P-nitrophenyl) carbazole]). This synthesis step is shown in reaction formula (i).
【0023】[0023]
【化8】 Embedded image
【0024】このようにして得られる中間生成物(A)
に、例えばm−トリルフェニルアミンを反応させること
により、臭素原子をトリルフェニルアミノ基に置換する
ことにより中間生成物(B)(3,6−ビス(m−トリ
ルフェニルアミノ)[N−(p−ニトロフェニル)カル
バゾール])を得、更に、例えば中間生成物(B)に対
して水素添加反応を行うことにより、ニトロ基をアミノ
基に変換し、中間生成物(C)(3,6−ビス(m−ト
リルフェニルアミノ)[N−(p−アミノフェニル)カ
ルバゾール])を得る。この合成工程を、反応式(ii)
および反応式(iii )に示す。The intermediate product (A) thus obtained
And the intermediate product (B) (3,6-bis (m-tolylphenylamino) [N- (p -Nitrophenyl) carbazole]), and the nitro group is converted to an amino group by, for example, performing a hydrogenation reaction on the intermediate product (B), whereby the intermediate product (C) (3,6- Bis (m-tolylphenylamino) [N- (p-aminophenyl) carbazole] is obtained. This synthesis step is represented by the reaction formula (ii)
And the reaction formula (iii).
【0025】[0025]
【化9】 Embedded image
【0026】[0026]
【化10】 Embedded image
【0027】そして、得られる中間生成物(C)に、例
えばメタクリロイルクロライドを反応させることによ
り、式(a)で表されるカルバゾール誘導体を製造する
ことができる。By reacting the obtained intermediate product (C) with, for example, methacryloyl chloride, a carbazole derivative represented by the formula (a) can be produced.
【0028】また、式(b)で表されるカルバゾール誘
導体を製造する方法を説明すると、上記式(a)で表さ
れるカルバゾール誘導体の製造方法と同様にして、カル
バゾールを出発物質として上記中間生成物(C)を合成
し、当該中間生成物(C)に、例えば2−イソシアナー
トエチルメタクリレートを反応させることにより、式
(b)で表されるカルバゾール誘導体を製造することが
できる。The method for producing the carbazole derivative represented by the formula (b) will be described. Similar to the method for producing the carbazole derivative represented by the formula (a), the intermediate product is prepared by using carbazole as a starting material. The carbazole derivative represented by the formula (b) can be produced by synthesizing the product (C) and reacting the intermediate product (C) with, for example, 2-isocyanatoethyl methacrylate.
【0029】特定のカルバゾール系重合体は、特定構造
単位のみよりなるもの、すなわち特定単量体の単独重合
体であっても、特定構造単位と他の構造単位とを有する
もの、すなわち特定単量体と、これと共重合可能な単量
体(以下、「共重合性単量体」という。)との共重合体
であってもよい。The specific carbazole-based polymer is composed of only a specific structural unit, that is, a homopolymer of a specific monomer, but having a specific structural unit and another structural unit, ie, a specific monomer. It may be a copolymer of a polymer and a monomer copolymerizable therewith (hereinafter, referred to as a “copolymerizable monomer”).
【0030】特定のカルバゾール系重合体が、特定単量
体と共重合性単量体との共重合体である場合には、特定
構造単位の含有割合が5質量%以上、特に10質量%以
上であることが好ましい。特定構造単位の含有割合が5
質量%未満である場合には、得られる正孔輸送層10
は、正孔輸送性能および耐久性が低いものとなりやす
い。When the specific carbazole polymer is a copolymer of a specific monomer and a copolymerizable monomer, the content of the specific structural unit is 5% by mass or more, particularly 10% by mass or more. It is preferred that Content ratio of specific structural unit is 5
If it is less than 10% by mass, the resulting hole transport layer 10
Tends to have low hole transport performance and durability.
【0031】かかる共重合性単量体としては、例えばN
−ビニルカルバゾール、N−(4−ビニルフェニル)カ
ルバゾール、N−ビフェニルビニルカルバゾールなどの
特定単量体以外のカルバゾール誘導体、下記式(e)で
表される化合物、下記式(f)で表される化合物、下記
式(g)で表される化合物などのビニル芳香族アミン
類、p−ビニルトリフェニルアミン、p−メタクリロイ
ルトリフェニルアミンなどの正孔輸送能を有する単量体
を挙げることができ、特にN−ビニルカルバゾールが好
ましい。これらの共重合性単量体は、1種単独でまたは
2種以上を組み合わせて用いることができる。As such a copolymerizable monomer, for example, N
Carbazole derivatives other than specific monomers such as -vinylcarbazole, N- (4-vinylphenyl) carbazole, N-biphenylvinylcarbazole, compounds represented by the following formula (e), and represented by the following formula (f) Compounds, vinyl aromatic amines such as compounds represented by the following formula (g), monomers having a hole-transporting ability such as p-vinyltriphenylamine, p-methacryloyltriphenylamine, and the like, Particularly, N-vinylcarbazole is preferred. These copolymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more.
【0032】[0032]
【化11】 Embedded image
【0033】特定のカルバゾール系重合体の重量平均分
子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフ法
によるポリスチレン換算で1000〜1000000、
特に5000〜300000であることが好ましい。こ
の重量平均分子量が1000未満である場合には、当該
重合体が耐熱性、薄膜状態における安定性および機械的
強度が不十分なものとなることがある。一方、この重量
平均分子量が1000000を超える場合には、当該重
合体はその溶液粘度が著しく高いものとなりやすく、正
孔輸送層10を湿式法により形成する際に、ハンドリン
グ性が低下し、また、正孔輸送層形成溶液の糸引き性が
生じるため、好ましくない。また、重量平均分子量と数
平均分子量との比Mw/Mnは、特に限定されるもので
はないが、分子量のそろった重合体、すなわち比Mw/
Mnが比較的小さいものが好ましい。The weight average molecular weight of the specific carbazole polymer is, for example, 1000 to 1,000,000 in terms of polystyrene by gel permeation chromatography.
In particular, it is preferably 5,000 to 300,000. When the weight average molecular weight is less than 1000, the polymer may have insufficient heat resistance, stability in a thin film state, and mechanical strength. On the other hand, when this weight average molecular weight exceeds 1,000,000, the polymer tends to have a significantly high solution viscosity, and when the hole transport layer 10 is formed by a wet method, the handling property is reduced. It is not preferable because the stringiness of the hole transport layer forming solution occurs. The ratio Mw / Mn between the weight average molecular weight and the number average molecular weight is not particularly limited, but is a polymer having a uniform molecular weight, that is, a ratio Mw / Mn.
Those having relatively small Mn are preferable.
【0034】特定のカルバゾール系重合体は、特定単量
体または特定単量体と共重合性単量体との混合単量体
を、適宜の重合法、例えばラジカル重合法、アニオン重
合法またはカチオン重合法で重合することにより製造す
ることができる。また、分子量分布の狭いカルバゾール
系重合体を得るためには、リビングラジカル重合法、リ
ビングアニオン重合法またはリビングカチオン重合法が
用いられる。The specific carbazole-based polymer is prepared by mixing a specific monomer or a mixture of a specific monomer and a copolymerizable monomer with an appropriate polymerization method, for example, a radical polymerization method, an anion polymerization method or a cationic polymerization method. It can be produced by polymerizing by a polymerization method. In order to obtain a carbazole polymer having a narrow molecular weight distribution, a living radical polymerization method, a living anion polymerization method or a living cation polymerization method is used.
【0035】通常のラジカル重合法によって特定のカル
バゾール系重合体を得る場合には、アゾビスイソブチロ
ニトリル(AIBN)などのアゾ化合物、過酸化ベンゾ
イル(BPO)などの過酸化物、テトラエチルチウラム
ジスルフィドなどのジチオカルバメート誘導体などの公
知のラジカル開始剤を重合触媒として用いたラジカル重
合法を利用することができる。また、リビングラジカル
重合法によって特定のカルバゾール系重合体を得る場合
には、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジン
−N−オキサイド(TEMPO)などのN−オキシラジ
カルと、上記のラジカル重合開始剤とを組み合わせた触
媒系によるリビングラジカル重合法、アトムトランスフ
ァー重合などによるリビングラジカル重合法を利用する
ことができる。このようなラジカル重合触媒の使用割合
は、単量体1モルに対して1〜0.00001モルであ
る。このようなラジカル重合法において、重合溶媒とし
ては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
N−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、ベンゼン、
トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの
炭化水素系溶媒、γ−ブチロラクトン、乳酸エチルなど
のエステル系溶媒、シクロヘキシルベンゾフェノン、シ
クロヘキサノン、2−エチルペンタノン、エチルイソア
ミルケトンなどのケトン系溶媒、テトラヒドロフランな
どの環状エーテルやジエチレングリコールジメチルエー
テルなどの脂肪族エーテル類などのエーテル系溶媒を用
いることができる。また、反応温度は、例えば0〜20
0℃であり、その反応時間は、例えば0.5〜72時間
である。When a specific carbazole polymer is obtained by a usual radical polymerization method, an azo compound such as azobisisobutyronitrile (AIBN), a peroxide such as benzoyl peroxide (BPO), and tetraethylthiuram disulfide are used. A radical polymerization method using a known radical initiator such as a dithiocarbamate derivative as a polymerization catalyst can be used. When a specific carbazole polymer is obtained by a living radical polymerization method, an N-oxy radical such as 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-N-oxide (TEMPO) and the above-mentioned N-oxy radical are used. A living radical polymerization method using a catalyst system combined with a radical polymerization initiator, a living radical polymerization method using atom transfer polymerization or the like can be used. The usage ratio of such a radical polymerization catalyst is 1 to 0.00001 mol per 1 mol of the monomer. In such a radical polymerization method, as a polymerization solvent, dimethylformamide, dimethylacetamide,
Amide solvents such as N-methylpyrrolidone, benzene,
Hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, hexane, and cyclohexane; ester solvents such as γ-butyrolactone and ethyl lactate; ketone solvents such as cyclohexylbenzophenone, cyclohexanone, 2-ethylpentanone and ethyl isoamyl ketone; and cyclic compounds such as tetrahydrofuran Ether solvents such as ethers and aliphatic ethers such as diethylene glycol dimethyl ether can be used. The reaction temperature is, for example, 0 to 20.
0 ° C., and the reaction time is, for example, 0.5 to 72 hours.
【0036】通常のアニオン重合法によって特定のカル
バゾール系重合体を得る場合には、例えば、ナフチルナ
トリウムなどのアルフィン触媒、メチルリチウム、エチ
ルリチウム、ブチルリチウムなどのアルキルリチウム、
フェニルリチウムなどのアリールリチウム、ジエチル亜
鉛などのアルキル亜鉛、リチウムアルキルマグネシウ
ム、リチウムアルキルバリウムなどのアート錯体などの
アルカリ金属、アルカリ土類金属などの金属による有機
金属化合物をアニオン重合触媒として用いたアニオン重
合法を利用することができる。特に、アニオン重合触媒
としては、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウ
ム、フェニルリチウムなどの有機リチウム化合物を用い
ることが好ましい。また、リビングアニオン重合法によ
って特定のカルバゾール系重合体を得る場合には、ブチ
ルリチウム、エチルリチウム、エチルナトリウムなどの
触媒によるリビングアニオン重合法を利用することがで
きる。このようなアニオン重合触媒の使用割合は、単量
体1モルに対して1.0〜0.0001モルである。こ
のようなアニオン重合法において、重合溶媒としては、
ベンゼン、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキ
サンなどの炭化水素、テトラヒドロフラン、ジオキサン
などのエーテル化合物などを用いることができる。ま
た、反応温度は、例えば−50〜100℃であり、その
反応時間は、例えば0.25〜48時間である。When a specific carbazole polymer is obtained by a usual anionic polymerization method, for example, an olefin catalyst such as naphthyl sodium, an alkyl lithium such as methyllithium, ethyllithium, butyllithium, etc.
Anionic polymerization using an organometallic compound of a metal such as an alkali metal or an alkaline earth metal such as an aryl lithium such as phenyllithium, an alkyl zinc such as diethyl zinc, an alkyl complex such as lithium alkyl magnesium or lithium alkyl barium as an anion polymerization catalyst. Legal can be used. In particular, it is preferable to use an organic lithium compound such as n-butyllithium, sec-butyllithium, and phenyllithium as the anion polymerization catalyst. When a specific carbazole-based polymer is obtained by a living anion polymerization method, a living anion polymerization method using a catalyst such as butyllithium, ethyllithium, or ethylsodium can be used. The use ratio of such an anionic polymerization catalyst is 1.0 to 0.0001 mol per 1 mol of the monomer. In such an anionic polymerization method, as a polymerization solvent,
Hydrocarbons such as benzene, toluene, hexane, heptane and cyclohexane, and ether compounds such as tetrahydrofuran and dioxane can be used. The reaction temperature is, for example, -50 to 100C, and the reaction time is, for example, 0.25 to 48 hours.
【0037】通常のカチオン重合法によって特定のカル
バゾール系重合体を得る場合においては、トリフルオロ
ボレート、四塩化錫などのルイス酸、硫酸、塩酸などの
無機酸、カチオン交換樹脂などの公知のカチオン重合触
媒を用いたカチオン重合法を利用することができる。ま
た、リビングカチオン重合法によって特定のカルバゾー
ル系重合体を得る場合には、HI、HI−ZnI2 など
の触媒によるリビングカチオン重合法を利用することが
できる。このようなカチオン重合触媒の使用割合は、単
量体1モルに対して0.01〜0.00001モルであ
る。このようなカチオン重合法において、重合溶媒とし
ては、メチレンクロライド、クロロベンゼンなどに代表
されるハロゲン化炭化水素類、ジブチルエーテル、ジフ
ェニルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなど
の環状エーテル類、アセトニトリル、ニトロベンゼンな
どの高極性溶媒などを用いることができる。また、反応
温度は、例えば−150〜50℃であり、その反応時間
は、例えば0.5分〜24時間である。In the case of obtaining a specific carbazole-based polymer by a usual cationic polymerization method, known cation polymerization resins such as trifluoroborate, tin tetrachloride and other Lewis acids, sulfuric acid, hydrochloric acid and other inorganic acids, and cation exchange resins. Cationic polymerization using a catalyst can be used. When a specific carbazole-based polymer is obtained by a living cationic polymerization method, a living cationic polymerization method using a catalyst such as HI or HI-ZnI 2 can be used. The use ratio of such a cationic polymerization catalyst is 0.01 to 0.00001 mol per 1 mol of the monomer. In such a cationic polymerization method, polymerization solvents include halogenated hydrocarbons represented by methylene chloride and chlorobenzene, cyclic ethers such as dibutyl ether, diphenyl ether, dioxane and tetrahydrofuran, and highly polar solvents such as acetonitrile and nitrobenzene. Etc. can be used. The reaction temperature is, for example, -150 to 50 ° C, and the reaction time is, for example, 0.5 minutes to 24 hours.
【0038】本発明の有機EL素子においては、正孔輸
送層10は、特定のカルバゾール系重合体のみにより構
成されていても、特定のカルバゾール系重合体と、当該
特定のカルバゾール系重合体以外の重合体(以下、「他
の重合体」という。)とにより構成されていてもよい。
ここで、特定のカルバゾール系重合体は、1種単独でま
たは2種以上を組み合わせて用いることができる。In the organic EL device of the present invention, even if the hole transport layer 10 is composed of only a specific carbazole-based polymer, the hole-transporting layer 10 includes a specific carbazole-based polymer and a material other than the specific carbazole-based polymer. And a polymer (hereinafter, referred to as “another polymer”).
Here, the specific carbazole-based polymer can be used alone or in combination of two or more.
【0039】正孔輸送層10を特定のカルバゾール系重
合体と他の重合体とにより形成する場合には、全重合体
における特定構造単位の含有割合が5質量%以上、特に
10質量%以上であることが好ましい。特定構造単位の
含有割合が5質量%未満である場合には、得られる有機
EL素子は、発光開始電圧が高いものとなりやすく、ま
た、発光効率が低く、耐久性も低いものとなりやすい。When the hole transport layer 10 is formed of a specific carbazole polymer and another polymer, the content of the specific structural unit in the total polymer is 5% by mass or more, particularly 10% by mass or more. Preferably, there is. When the content ratio of the specific structural unit is less than 5% by mass, the obtained organic EL element tends to have a high luminescence starting voltage, low luminous efficiency, and low durability.
【0040】正孔輸送層10を構成する他の重合体とし
ては、例えばポリビニルカルバゾール、ポリ(4−ビニ
ルフェニル)カルバゾール、ポリビニルトリフェニルア
ミン、ビニルカルバゾールと2−(4−ビニルフェニ
ル)−5−ナフチル−1,3,5−オキサジアゾールと
の共重合体などの公知の正孔輸送能を有する重合体など
を挙げることができ、好ましくはポリ(4−ビニルフェ
ニル)カルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン、
ビニルカルバゾールと2−(4−ビニルフェニル)−5
−ナフチル−1,3,5−オキサジアゾールとの共重合
体を挙げることができる。これらの他の重合体は、1種
単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができ
る。Other polymers constituting the hole transport layer 10 include, for example, polyvinyl carbazole, poly (4-vinylphenyl) carbazole, polyvinyltriphenylamine, vinylcarbazole and 2- (4-vinylphenyl) -5- Examples thereof include known polymers having a hole-transporting ability such as a copolymer with naphthyl-1,3,5-oxadiazole, and preferably poly (4-vinylphenyl) carbazole and polyvinyltriphenylamine. ,
Vinyl carbazole and 2- (4-vinylphenyl) -5
-Naphthyl-1,3,5-oxadiazole. These other polymers can be used alone or in combination of two or more.
【0041】また、正孔輸送層10には、種々の染料、
レーザー色素などが含有されていてもよく、その割合
は、正孔輸送層10を構成する全材料の0.1〜10質
量%であることが好ましい。このような染料、レーザー
色素などが正孔輸送層10中に含有されることにより、
得られる有機EL素子は、発光が促進されると共に、一
層長い使用寿命を有するものとなる。In the hole transport layer 10, various dyes,
A laser dye or the like may be contained, and the ratio is preferably 0.1 to 10% by mass of all materials constituting the hole transport layer 10. By containing such dyes, laser dyes, and the like in the hole transport layer 10,
The obtained organic EL element has a longer use life while emitting light is promoted.
【0042】発光層15を構成する発光材料としては、
トリスキノリノラートアルミナムに代表されるヒドロキ
シキノリンの金属錯化物や、ヒドロキシベンズオキサゾ
ール、ヒドロキシベンズチアゾールの金属錯化物などを
用いることができる。陰極層3としては、仕事関数の小
さい(例えば4eV以下)材料よりなるもの、例えばア
ルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、イ
ンジウム等よりなる金属膜、またはこれらの金属の合金
膜、またはこれらの金属と他の金属との合金膜などを用
いることができる。正孔輸送層10および発光層15の
各々の厚みは、特に限定されるものではないが、通常、
10〜1000nm、好ましくは50〜200nmの範
囲で選択される。The light emitting material constituting the light emitting layer 15 includes:
A metal complex of hydroxyquinoline represented by trisquinolinolate aluminum, a metal complex of hydroxybenzoxazole, and a metal complex of hydroxybenzothiazole can be used. The cathode layer 3 is made of a material having a small work function (for example, 4 eV or less), for example, a metal film made of aluminum, calcium, magnesium, lithium, indium, or the like, an alloy film of these metals, or a mixture of these metals and other materials. And an alloy film with such a metal can be used. The thickness of each of the hole transport layer 10 and the light emitting layer 15 is not particularly limited.
It is selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 50 to 200 nm.
【0043】このような有機EL素子は、例えば以下の
ようにして製造することができる。先ず、透明基板1の
表面に、陽極層2を形成し、この陽極層2の表面に、特
定のカルバゾール系重合体および必要に応じて用いられ
るその他の材料が適宜の有機溶剤中に溶解されてなる正
孔輸送層形成溶液を塗布し、得られた塗布膜を加熱処理
することにより、当該塗布膜中の有機溶剤が除去されて
正孔輸送層10が形成される。次いで、正孔輸送層10
の表面に発光層15を形成し、その後、発光層15の表
面に陰極層3を形成し、以て、図1に示す構成の有機E
L素子が製造される。Such an organic EL device can be manufactured, for example, as follows. First, an anode layer 2 is formed on the surface of a transparent substrate 1. On the surface of the anode layer 2, a specific carbazole-based polymer and other materials used as necessary are dissolved in an appropriate organic solvent. The resulting hole transport layer forming solution is applied, and the resulting coating film is subjected to a heat treatment, whereby the organic solvent in the coating film is removed and the hole transport layer 10 is formed. Next, the hole transport layer 10
A light emitting layer 15 is formed on the surface of the light emitting layer 15, and then a cathode layer 3 is formed on the surface of the light emitting layer 15.
An L element is manufactured.
【0044】以上において、陽極層2を形成する方法と
しては、真空蒸着法またはスパッタ法などを利用するこ
とができる。また、ガラス基板などの透明基板の表面に
例えばITO膜が形成されてなる市販の材料を用いるこ
ともできる。In the above, as a method for forming the anode layer 2, a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like can be used. Alternatively, a commercially available material in which, for example, an ITO film is formed on the surface of a transparent substrate such as a glass substrate can be used.
【0045】正孔輸送層形成溶液を調製するための有機
溶剤としては、正孔輸送層10を形成するための材料
(特定のカルバゾール系重合体および必要に応じて用い
られるその他の材料)を溶解し得るものが用いられ、そ
の具体例としては、クロロホルム、クロロベンゼン、テ
トラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、ジメチルホ
ルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶剤、
乳酸エチル、ペグミア、エチルエトキシプロピオネー
ト、メチルアミルケトンなどが挙げられる。これらの有
機溶剤は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いる
ことができる。 これらの中では、均一な厚みを有する
薄膜が得られる点で、適当な蒸発速度を有するもの、具
体的には沸点が70〜150℃程度の有機溶剤を用いる
ことが好ましい。有機溶剤の使用割合は、正孔輸送層1
0を形成するための材料の種類によって異なるが、通
常、正孔輸送層形成溶液中の正孔輸送層10を形成する
ための材料の濃度が0.1〜10重量%となる割合であ
る。また、正孔輸送層形成溶液を塗布する手段として
は、例えばスピンコート法、ディッピング法、ロールコ
ート法などを利用することができる。As an organic solvent for preparing the solution for forming the hole transport layer, a material for forming the hole transport layer 10 (a specific carbazole polymer and other materials used as necessary) is dissolved. Examples thereof include chloroform, chlorobenzene, halogenated hydrocarbons such as tetrachloroethane, dimethylformamide, amide solvents such as N-methylpyrrolidone,
Ethyl lactate, pegmere, ethyl ethoxypropionate, methyl amyl ketone, and the like. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use an organic solvent having an appropriate evaporation rate, specifically, an organic solvent having a boiling point of about 70 to 150 ° C., in that a thin film having a uniform thickness can be obtained. The proportion of the organic solvent used is in the hole transport layer 1
The concentration of the material for forming the hole transport layer 10 in the solution for forming the hole transport layer is usually 0.1 to 10% by weight, although it depends on the type of the material for forming 0. As a means for applying the hole transport layer forming solution, for example, a spin coating method, a dipping method, a roll coating method, or the like can be used.
【0046】また、発光層15を形成する方法として
は、(1)発光材料を、正孔輸送層10の表面に真空蒸
着することにより、発光層15を形成する乾式法、
(2)発光材料が適宜の有機溶剤中に溶解されてなる発
光層形成溶液を、正孔輸送層15の表面に塗布して加熱
処理することにより、発光層15を形成する湿式法など
を利用することができる。湿式法を利用する場合におい
て、発光層形成溶液を調製するための有機溶剤として
は、発光材料を溶解し得るものであれば、種々のものを
用いることができ、その具体例としては、トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素類、メチルイソブチルケト
ン、シクロヘキサノン等のケトン類、乳酸エチル、γ−
ブチロラクトン等のエステル類、N−メチルピロリドン
等のアミド類、2−エチルヘキサノール等のアルコール
類、テトラクロロエタン等のハロゲン化合物などが挙げ
られる。有機溶剤の使用割合は、発光材料の種類によっ
て異なるが、通常、発光層形成溶液中の発光材料の濃度
が0.5〜10重量%となる割合である。発光層形成溶
液を塗布する手段としては、例えばスピンコート法、デ
ィッピング法、ロールコート法などを利用することがで
きる。また、陰極層3を形成する方法としては、真空蒸
着法またはスパッタリング法などを利用することができ
る。The method of forming the light emitting layer 15 is as follows: (1) a dry method of forming the light emitting layer 15 by vacuum-depositing a light emitting material on the surface of the hole transport layer 10;
(2) A light emitting layer forming solution in which a light emitting material is dissolved in an appropriate organic solvent is applied to the surface of the hole transport layer 15 and subjected to a heat treatment, thereby utilizing a wet method or the like for forming the light emitting layer 15. can do. In the case of using the wet method, as the organic solvent for preparing the light emitting layer forming solution, various ones can be used as long as they can dissolve the light emitting material, and specific examples thereof include toluene, Aromatic hydrocarbons such as xylene, ketones such as methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, ethyl lactate, γ-
Esters such as butyrolactone; amides such as N-methylpyrrolidone; alcohols such as 2-ethylhexanol; and halogen compounds such as tetrachloroethane. The usage ratio of the organic solvent varies depending on the type of the light emitting material, but is usually a ratio at which the concentration of the light emitting material in the light emitting layer forming solution is 0.5 to 10% by weight. As a means for applying the light emitting layer forming solution, for example, a spin coating method, a dipping method, a roll coating method, or the like can be used. As a method for forming the cathode layer 3, a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like can be used.
【0047】上記の第1の実施の形態に係る有機EL素
子においては、直流電源5により、陽極層2と陰極層3
との間に直流電圧が印加されると、正孔輸送層10およ
び発光層15が発光し、この光は陽極層2およびガラス
基板1を介して放射される。このような構成の有機EL
素子は、正孔輸送層10が、特定のカルバゾール系重合
体を含有してなるため、発光開始電圧が低く、発光効率
が高く、しかも、耐久性に優れたものである。In the organic EL device according to the first embodiment, the anode layer 2 and the cathode layer 3 are
When a DC voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode, the hole transport layer 10 and the light emitting layer 15 emit light, and this light is emitted via the anode layer 2 and the glass substrate 1. Organic EL having such a configuration
Since the hole transport layer 10 contains a specific carbazole-based polymer, the device has a low luminescence starting voltage, high luminous efficiency, and excellent durability.
【0048】図2は、本発明の第2の実施の形態に係る
有機EL素子の構成を示す説明用断面図である。この有
機EL素子は、発光層15上に、電子輸送層20が設け
られ、この電子輸送層20上に、陰極層3が設けられて
いること以外は、第1の実施の形態に係る有機EL素子
と同様の構成である。電子輸送層20を構成する材料と
しては、8−ヒドロキシキノリン誘導体等のキノリン系
化合物の金属錯体、ビスナフチルオキサジアゾール、p
−t−ブチルフェニル−ビフェニル−オキサジアゾー
ル、2−ナフチル−5−フェニル−オキサジアゾールな
どのオキサジアゾール系化合物、またはこれらの残基を
側鎖に含有するポリマーなどを用いることができる。こ
のような電子輸送層20は、真空蒸着法、スパッタ法な
どの乾式法、電子輸送材料を適宜の溶剤に溶解した後、
この溶液を、スピンコート法、ディップ法、インクジェ
ット法、印刷法等により塗布して乾燥させる湿式法によ
り形成することができる。特に、上記の電子輸送材料
と、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属とを共蒸着
することによって、電子輸送層20を形成することが好
ましい。この第2の実施の形態に係る有機EL素子によ
れば、前述の第1の実施の形態に係る有機EL素子と同
様の効果が得られる。また、電子輸送層20が形成され
ているため、ホール(正孔)の素抜けが防止されると共
に、電子の輸送がスムーズとなり、発光開始電圧が一層
低下し、更に、発光効率の一層の向上を図ることができ
る。FIG. 2 is an explanatory sectional view showing the structure of an organic EL device according to a second embodiment of the present invention. The organic EL device according to the first embodiment is different from the organic EL device according to the first embodiment except that the electron transport layer 20 is provided on the light emitting layer 15 and the cathode layer 3 is provided on the electron transport layer 20. It has the same configuration as the element. Examples of the material constituting the electron transport layer 20 include a metal complex of a quinoline-based compound such as an 8-hydroxyquinoline derivative, bisnaphthyloxadiazole,
Oxadiazole-based compounds such as -t-butylphenyl-biphenyl-oxadiazole and 2-naphthyl-5-phenyl-oxadiazole, or polymers containing these residues in the side chain can be used. Such an electron transport layer 20 may be formed by a dry method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method, or by dissolving an electron transport material in an appropriate solvent.
The solution can be formed by a wet method in which the solution is applied by a spin coating method, a dipping method, an ink jet method, a printing method, or the like, and dried. In particular, it is preferable to form the electron transport layer 20 by co-evaporating the above-described electron transport material and an alkali metal or an alkaline earth metal. According to the organic EL device according to the second embodiment, the same effects as those of the organic EL device according to the above-described first embodiment can be obtained. In addition, since the electron transport layer 20 is formed, the escape of holes (holes) is prevented, the transport of electrons is smoothed, the emission start voltage is further reduced, and the emission efficiency is further improved. Can be achieved.
【0049】図3は、本発明の第3の実施の形態に係る
有機EL素子の構成を示す説明用断面図である。この有
機EL素子は、電子輸送層20上に、電子注入層25が
設けられ、この電子注入層25上に、陰極層3が設けら
れていること以外は、第2の実施の形態に係る有機EL
素子と同様の構成である。電子注入層25を構成する材
料としては、LiF、MgF2 、CsF等の金属フッ化
物、AlO3 、SrO等の金属酸化物、アルミニウム等
の金属の錯体などの化合物から、アノードおよび電子輸
送層を構成する材料の仕事関数、LUMOレベルを考慮
して適宜選択することができるこの電子注入層25は、
電子輸送層20の表面全面に形成されていても、当該表
面に点在した状態で形成されていてもよく、また、その
厚みは、0.1〜20nm程度でよい。このような電子
注入層25は、真空蒸着法、スパッタ法などの乾式法に
より形成することができる。この第3の実施の形態に係
る有機EL素子によれば、前述の第1の実施の形態およ
び第2の実施の形態に係る有機EL素子と同様の効果が
得られる。また、電子注入層25が形成されているた
め、アノードからの電子の注入がスムーズとなり、発光
開始電圧が一層低下し、更に、発光効率の一層の向上を
図ることができる。FIG. 3 is an explanatory sectional view showing the structure of an organic EL device according to a third embodiment of the present invention. The organic EL device according to the second embodiment is different from the organic EL device according to the second embodiment except that an electron injection layer 25 is provided on the electron transport layer 20 and the cathode layer 3 is provided on the electron injection layer 25. EL
It has the same configuration as the element. As a material constituting the electron injection layer 25, the anode and the electron transport layer are formed from a compound such as a metal fluoride such as LiF, MgF 2 or CsF, a metal oxide such as AlO 3 or SrO, or a metal complex such as aluminum. The electron injection layer 25, which can be appropriately selected in consideration of the work function of the constituent material and the LUMO level,
It may be formed on the entire surface of the electron transport layer 20 or may be formed scattered on the surface, and the thickness may be about 0.1 to 20 nm. Such an electron injection layer 25 can be formed by a dry method such as a vacuum evaporation method and a sputtering method. According to the organic EL device according to the third embodiment, the same effects as those of the organic EL devices according to the above-described first and second embodiments can be obtained. Further, since the electron injection layer 25 is formed, the injection of electrons from the anode becomes smooth, the light emission starting voltage is further reduced, and the light emission efficiency can be further improved.
【0050】図4は、本発明の第4の実施の形態に係る
有機EL素子の構成を示す説明用断面図である。この有
機EL素子は、陽極層2上に、正孔注入層30が設けら
れ、この正孔注入層30上に、正孔輸送層10が設けら
れていること以外は、第1の実施の形態に係る有機EL
素子と同様の構成である。正孔注入層30を構成する材
料としては、銅フタロシアニン、ポリアニリン、ポリチ
オフェン、商品名「PEDOT」(バイエル社製)で市
販されているポリエチレンジオキシチオフェンとポリス
チレンスルホン酸との錯体などを用いることができる。
このような正孔注入層30は、真空蒸着法、スパッタ法
などの乾式法、電子輸送材料を適宜の溶剤に溶解した
後、この溶液を、スピンコート法、ディップ法、インク
ジェット法、印刷法等により塗布して乾燥させる湿式法
により形成することができる。また、その厚みは、1〜
100nmである。この第4の実施の形態に係る有機E
L素子によれば、前述の第1の実施の形態に係る有機E
L素子と同様の効果が得られる。また、正孔注入層30
が形成されているため、ホールの注入障害を防止するこ
とができる。FIG. 4 is an explanatory sectional view showing the structure of an organic EL device according to a fourth embodiment of the present invention. The organic EL device according to the first embodiment is different from the first embodiment except that a hole injection layer 30 is provided on the anode layer 2 and a hole transport layer 10 is provided on the hole injection layer 30. Organic EL related to
It has the same configuration as the element. Examples of the material constituting the hole injection layer 30 include copper phthalocyanine, polyaniline, polythiophene, and a complex of polyethylene dioxythiophene and polystyrene sulfonic acid, which are commercially available under the trade name “PEDOT” (manufactured by Bayer). it can.
Such a hole injection layer 30 may be formed by a dry method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method, or by dissolving an electron transport material in an appropriate solvent, and then applying the solution to a spin coating method, a dipping method, an inkjet method, a printing method, or the like. It can be formed by a wet method of coating and drying. In addition, the thickness is 1 to
100 nm. The organic E according to the fourth embodiment
According to the L element, the organic E according to the first embodiment described above is used.
The same effect as that of the L element can be obtained. The hole injection layer 30
Is formed, it is possible to prevent hole injection failure.
【0051】図5は、本発明の第5の実施の形態に係る
有機EL素子の構成を示す説明用断面図である。この有
機EL素子は、発光層15上に、電子輸送層20が設け
られ、この電子輸送層20上に、陰極層3が設けられて
いること以外は、第4の実施の形態に係る有機EL素子
と同様の構成である。電子輸送層20を構成する材料と
しては、第2の実施の形態に係る有機EL素子と同様の
ものを用いることができる。この第5の実施の形態に係
る有機EL素子によれば、前述の第1の実施の形態、第
2の実施の形態および第4の実施の形態に係る有機EL
素子と同様の効果が得られる。FIG. 5 is an explanatory sectional view showing a structure of an organic EL device according to a fifth embodiment of the present invention. The organic EL device according to the fourth embodiment is different from the organic EL device according to the fourth embodiment except that the electron transport layer 20 is provided on the light emitting layer 15 and the cathode layer 3 is provided on the electron transport layer 20. It has the same configuration as the element. As a material constituting the electron transport layer 20, the same material as the organic EL device according to the second embodiment can be used. According to the organic EL device according to the fifth embodiment, the organic EL devices according to the first, second, and fourth embodiments described above.
The same effect as the element can be obtained.
【0052】図6は、本発明の第6の実施の形態に係る
有機EL素子の構成を示す説明用断面図である。この有
機EL素子は、電子輸送層20上に、電子注入層25が
設けられ、この電子注入層25上に、陰極層3が設けら
れていること以外は、第5の実施の形態に係る有機EL
素子と同様の構成である。電子注入層25を構成する材
料としては、第3の実施の形態に係る有機EL素子と同
様のものを用いることができる。この第6の実施の形態
に係る有機EL素子によれば、前述の第1の実施の形態
〜第4の実施の形態に係る有機EL素子と同様の効果が
得られる。FIG. 6 is an explanatory sectional view showing the structure of an organic EL device according to a sixth embodiment of the present invention. The organic EL device according to the fifth embodiment is different from the organic EL device according to the fifth embodiment except that an electron injection layer 25 is provided on the electron transport layer 20 and the cathode layer 3 is provided on the electron injection layer 25. EL
It has the same configuration as the element. The same material as that of the organic EL device according to the third embodiment can be used as a material forming the electron injection layer 25. According to the organic EL device according to the sixth embodiment, the same effects as those of the organic EL devices according to the above-described first to fourth embodiments can be obtained.
【0053】[0053]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下
において、「部」は、「質量部」を意味する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The present invention is not limited to these. In the following, “parts” means “parts by mass”.
【0054】〔カルバゾール誘導体の合成〕 〈誘導体合成例1〉還流装置付きのフラスコに、出発物
質としてカルバゾール20gと、メタル化剤として水酸
化カリウム15gと、ニトロベンゼン80ミリリットル
とをこの順で加えて室温で撹拌した後、この系を撹拌し
ながら1時間かけて80℃に昇温し、さらに80℃で1
時間撹拌した後、その系を直ちに90℃に昇温して1.
5時間攪拌することにより反応溶液を得た。得られた反
応溶液を冷却した後に濾過し、得られた反応生成物を酢
酸に溶解して再結晶させることにより、反応生成物15
gを回収した。得られた反応生成物は、N−(p−ニト
ロフェニル)カルバゾール(以下、「化合物(1)」と
いう。)であることが確認された。[Synthesis of Carbazole Derivative] <Derivative Synthesis Example 1> In a flask equipped with a reflux device, 20 g of carbazole as a starting material, 15 g of potassium hydroxide as a metalating agent, and 80 ml of nitrobenzene were added in this order and added at room temperature. After stirring at 80 ° C., the temperature was raised to 80 ° C. over 1 hour while stirring the system.
After stirring for an hour, the system was immediately heated to 90 ° C.
The reaction solution was obtained by stirring for 5 hours. The obtained reaction solution was cooled and then filtered, and the obtained reaction product was dissolved in acetic acid and recrystallized to obtain a reaction product 15.
g was collected. It was confirmed that the obtained reaction product was N- (p-nitrophenyl) carbazole (hereinafter, referred to as “compound (1)”).
【0055】滴下ロート付き3口フラスコに、化合物
(1)5gと、酢酸80ミリリットルとを仕込み、化合
物(1)を酢酸に溶解した後、この系に臭素8.2gを
室温で滴下して5時間反応させることにより反応溶液を
得た。得られた反応溶液を氷水400ミリリットル中に
注ぎ、反応生成物を析出して回収し、それをテトラヒド
ロフラン(THF)に溶解して再結晶することにより、
反応生成物7gを得た。得られた反応生成物は、3,6
−ジブロム[N−(p−ニトロフェニル)カルバゾー
ル](以下、「化合物(2)」という。)であることが
確認された。5 g of compound (1) and 80 ml of acetic acid were charged into a three-necked flask equipped with a dropping funnel, and after dissolving compound (1) in acetic acid, 8.2 g of bromine was added dropwise to this system at room temperature for 5 minutes. A reaction solution was obtained by reacting for an hour. The obtained reaction solution was poured into 400 ml of ice water, and the reaction product was precipitated and collected, and was dissolved in tetrahydrofuran (THF) and recrystallized.
7 g of reaction product were obtained. The reaction product obtained is 3,6
-Dibromo [N- (p-nitrophenyl) carbazole] (hereinafter, referred to as “compound (2)”).
【0056】不活性ガスの雰囲気中で還流装置付き3口
フラスコ内において、化合物(2)5gと、トリス(ジ
ベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2 (db
a)3)3100mgと、ナトリウム−t−ブトキシド
3gとを、m−キシレン300ミリリットルに溶解さ
せ、これにm−トリルフェニルアミン6.2gと、トリ
ス(t−ブチル)フォスフィン91mgとを添加して室
温で撹拌した後、その系を120℃で2時間加熱するこ
とによって反応を行った。反応溶液を高速液体クロマト
グラフィー(HPLC)により分析して反応が終了した
ことを確認し、当該反応溶液を食塩水で洗浄し、その
後、エーテルによって抽出、次いで脱水・乾燥処理した
後、溶媒を除去し、反応物(固体)を得た。その反応物
をアセトンに溶解させ、メタノールを用いて沈殿精製す
ることにより、反応生成物6gを回収した。得られた反
応生成物は、3,6−ビス(m−トリルフェニルアミ
ノ)[N−(p−ニトロフェニル)カルバゾール](以
下、「化合物(3)」という。)であることが確認され
た。In an inert gas atmosphere, 5 g of compound (2) and tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (Pd 2 (db) were placed in a three-necked flask equipped with a reflux device.
a) 3 ) 3100 mg and 3 g of sodium-t-butoxide were dissolved in 300 ml of m-xylene, and 6.2 g of m-tolylphenylamine and 91 mg of tris (t-butyl) phosphine were added thereto. After stirring at room temperature, the reaction was carried out by heating the system at 120 ° C. for 2 hours. The reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) to confirm that the reaction was completed. The reaction solution was washed with brine, then extracted with ether, dehydrated and dried, and then the solvent was removed. Then, a reaction product (solid) was obtained. The reaction product was dissolved in acetone, and purified by precipitation using methanol to recover 6 g of a reaction product. It was confirmed that the obtained reaction product was 3,6-bis (m-tolylphenylamino) [N- (p-nitrophenyl) carbazole] (hereinafter, referred to as “compound (3)”). .
【0057】加圧反応装置に、化合物(3)5gと、触
媒として10質量%となる量のパラジウムカーボン(パ
ラジウム5%担持)とを仕込み、ジメチルホルムアミド
(DMF)溶媒の存在下で水素添加反応させた。その
後、触媒を濾過により分離し、カラムを用いて精製する
ことにより、反応生成物を得た。得られた反応生成物
は、3,6−ビス(m−トリルフェニルアミノ)[N−
(p−アミノフェニル)カルバゾール](以下、「化合
物(4)」という。)であることが確認され、その純度
は97%、収率は85%であった。A pressure reactor was charged with 5 g of compound (3) and palladium carbon (supporting 5% of palladium) in an amount of 10% by mass as a catalyst, and subjected to a hydrogenation reaction in the presence of a dimethylformamide (DMF) solvent. I let it. Thereafter, the catalyst was separated by filtration and purified using a column to obtain a reaction product. The obtained reaction product was 3,6-bis (m-tolylphenylamino) [N-
(P-aminophenyl) carbazole] (hereinafter referred to as “compound (4)”), and its purity was 97% and yield was 85%.
【0058】化合物(4)3.1gと、メタクリロイル
クロライド0.53gとを、当該化合物(4)の2倍の
モル量のトリエチルアミン(脱HCl剤)の存在下で反
応させた後、生成したトリエチルアミン塩酸塩および残
存したトリエチルアミンを除去することにより、反応生
成物を得た。得られた反応生成物は、前記式(a)で表
されるカルバゾール誘導体(以下、「誘導体(1)」と
いう。)であることが確認された。また、誘導体(1)
の収率は85%であった。After reacting 3.1 g of compound (4) with 0.53 g of methacryloyl chloride in the presence of twice as much molar amount of triethylamine (dehydrochlorinating agent) as compound (4), triethylamine produced The reaction product was obtained by removing the hydrochloride and the remaining triethylamine. It was confirmed that the obtained reaction product was a carbazole derivative represented by the formula (a) (hereinafter, referred to as “derivative (1)”). In addition, the derivative (1)
Was 85%.
【0059】〈誘導体合成例2〉合成例1と同様にして
化合物(4)を合成し、この化合物(4)5gを、滴下
ロート付きフラスコ内においてトルエンに溶かし、この
溶液に2−イソシアナートエチルメタクリレート1.3
gを−70℃で滴下接触させた後、この系の温度を徐々
に30℃に上げて反応を完結させた。なお、この反応は
定量的であった。得られた反応溶液をカラムを用いて分
離することにより、反応生成物を得た。得られた反応生
成物は、前記式(b)で表されるカルバゾール誘導体
(以下、「誘導体(2)」という。)であることが確認
された。また、誘導体(2)の純度は98%であった。<Derivative Synthesis Example 2> Compound (4) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1, 5 g of this compound (4) was dissolved in toluene in a flask equipped with a dropping funnel, and 2-isocyanatoethyl was added to the solution. Methacrylate 1.3
g was contacted dropwise at -70 ° C, and the temperature of the system was gradually raised to 30 ° C to complete the reaction. This reaction was quantitative. A reaction product was obtained by separating the obtained reaction solution using a column. It was confirmed that the obtained reaction product was a carbazole derivative represented by the formula (b) (hereinafter, referred to as “derivative (2)”). Further, the purity of the derivative (2) was 98%.
【0060】〔特定のカルバゾール系重合体の合成〕 〈重合体合成例1〉容積50ミリリットルの耐圧ビンの
内部を窒素ガスで置換した後、この耐圧ビン内に、窒素
気流下で誘導体(1)20ミリモルと、N,N−ジメチ
ルホルムアミド10ミリリットルとを仕込み、誘導体
(1)をN,N−ジメチルホルムアミドに溶解させた。
この溶液を攪拌しながら、当該溶液にラジカル重合触媒
としてアゾビスイソブチロニトリル2ミリモルを添加
し、この系を室温から70℃に上昇させて反応温度70
℃、反応時間18時間の条件でラジカル重合を行うこと
により、重合体溶液を得た。得られた重合体溶液を、そ
の50倍の量のメタノール中に投入することによって重
合体を凝固させることにより、重合体を回収した。この
重合体を常法により再沈精製し、その後、50℃で1日
間減圧乾燥した。以下、得られた重合体を重合体(A−
1)という。得られた重合体(A−1)は、前記式
(a)で表される特定構造単位よりなるカルバゾール系
重合体であることが確認された。また、重合体(A−
1)の重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションク
ロマトグラフ法(溶媒:テトラヒドロフラン)によるポ
リスチレン換算で、10300であり、重量平均分子量
と数平均分子量との比Mw/Mnは1.5であった。[Synthesis of Specific Carbazole-Based Polymer] <Polymer Synthesis Example 1> After the inside of a pressure-resistant bottle having a volume of 50 ml was replaced with nitrogen gas, the derivative (1) was placed in the pressure-resistant bottle under a nitrogen stream. 20 mmol and 10 ml of N, N-dimethylformamide were charged, and the derivative (1) was dissolved in N, N-dimethylformamide.
While stirring this solution, 2 mmol of azobisisobutyronitrile as a radical polymerization catalyst was added to the solution, and the temperature of the system was raised from room temperature to 70 ° C. to increase the reaction temperature to 70 ° C.
Radical polymerization was carried out at a temperature of 18 ° C. for a reaction time of 18 hours to obtain a polymer solution. The polymer was coagulated by pouring the obtained polymer solution into 50 times the amount of methanol to recover the polymer. The polymer was purified by reprecipitation by a conventional method, and then dried under reduced pressure at 50 ° C. for 1 day. Hereinafter, the obtained polymer is referred to as polymer (A-
1). It was confirmed that the obtained polymer (A-1) was a carbazole-based polymer composed of the specific structural unit represented by the formula (a). Further, the polymer (A-
The weight average molecular weight Mw of 1) was 10,300 in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (solvent: tetrahydrofuran), and the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight to the number average molecular weight was 1.5.
【0061】〈重合体合成例2〉誘導体(1)20ミリ
モルの代わりに誘導体(2)20ミリモルを用いたこと
以外は、重合体合成例1と同様にして重合体を得た。以
下、得られた重合体を重合体(A−2)という。得られ
た重合体(A−2)は、前記式(b)で表される特定構
造単位よりなるカルバゾール系重合体であることが確認
された。また、重合体(A−2)の重量平均分子量Mw
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法(溶媒:テ
トラヒドロフラン)によるポリスチレン換算で、280
00であり、重量平均分子量と数平均分子量との比Mw
/Mnは1.65であった。Polymer Synthesis Example 2 A polymer was obtained in the same manner as in Polymer Synthesis Example 1 except that 20 mmol of the derivative (1) was used instead of 20 mmol of the derivative (1). Hereinafter, the obtained polymer is referred to as polymer (A-2). It was confirmed that the obtained polymer (A-2) was a carbazole polymer composed of the specific structural unit represented by the formula (b). Further, the weight average molecular weight Mw of the polymer (A-2)
Is 280 in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (solvent: tetrahydrofuran).
00, the ratio Mw between the weight average molecular weight and the number average molecular weight.
/ Mn was 1.65.
【0062】〈重合体合成例3〉誘導体(1)20ミリ
モルの代わりに誘導体(2)20ミリモルを用い、また
N−ビニルカルバゾール20ミリモルを共に用いたこと
以外は、重合体合成例1と同様にして重合体を得た。以
下、得られた重合体を重合体(A−3)という。また、
このカルバゾール系重合体(A−3)は、前記式(b)
で表される特定構造単位と、N−ビニルカルバゾールに
由来する構造単位とよりなるカルバゾール系重合体であ
ることが確認された。また、重合体(A−3)の重量平
均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
法(溶媒:テトラヒドロフラン)によるポリスチレン換
算で、20000であり、重量平均分子量と数平均分子
量との比Mw/Mnは1.65であった。そして、重合
体(A−3)は、特定構造単位を50質量%含有するも
のであった。<Synthesis Example 3> Same as Synthesis Example 1 except that 20 mmol of the derivative (2) was used instead of 20 mmol of the derivative (1), and 20 mmol of N-vinylcarbazole was used together. To obtain a polymer. Hereinafter, the obtained polymer is referred to as a polymer (A-3). Also,
This carbazole-based polymer (A-3) has the formula (b)
And a structural unit derived from N-vinylcarbazole was confirmed to be a carbazole-based polymer. The weight average molecular weight Mw of the polymer (A-3) is 20,000 in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (solvent: tetrahydrofuran), and the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight to the number average molecular weight is: 1.65. And the polymer (A-3) contained a specific structural unit of 50% by mass.
【0063】〈重合体合成例4〉誘導体(1)20ミリ
モルの代わりに誘導体(2)20ミリモルを用い、また
前記式(c)で表される化合物10ミリモルを共に用い
たこと以外は、重合体合成例1と同様にして重合体を得
た。以下、得られた重合体を重合体(A−4)という。
また、このカルバゾール系重合体(A−4)は、前記式
(b)で表される特定構造単位と、前記式(c)で表さ
れる共重合性単量体に由来する構造単位とよりなるカル
バゾール系重合体であることが確認された。また、重合
体(A−4)の重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエー
ションクロマトグラフ法(溶媒:テトラヒドロフラン)
によるポリスチレン換算で、28000であり、重量平
均分子量と数平均分子量との比Mw/Mnは1.65で
あった。そして、重合体(A−4)は、特定構造単位を
70質量%含有するものであった。<Synthesis Example 4> Except that 20 mmol of the derivative (1) was used instead of 20 mmol of the derivative (1), and 10 mmol of the compound represented by the formula (c) was used together. A polymer was obtained in the same manner as in Combination Synthesis Example 1. Hereinafter, the obtained polymer is referred to as a polymer (A-4).
The carbazole polymer (A-4) is composed of a specific structural unit represented by the formula (b) and a structural unit derived from the copolymerizable monomer represented by the formula (c). It was confirmed that this was a carbazole polymer. The weight average molecular weight Mw of the polymer (A-4) is determined by gel permeation chromatography (solvent: tetrahydrofuran).
And the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight to the number average molecular weight was 1.65. And the polymer (A-4) contained a specific structural unit in an amount of 70% by mass.
【0064】〈実施例1〉重合体(A−1)1.5部
を、テトラクロロエタン100部に溶解させることによ
り、正孔輸送層形成溶液を調製した。5cm角のガラス
よりなる透明基板の表面にITO膜(陽極層)が形成さ
れてなる積層材料を用意し、この積層材料におけるIT
O膜の表面に、調製した正孔輸送層形成溶液を、スピン
コーターによって塗布した後、加熱処理による有機溶剤
の除去処理を行うことにより、厚みが25nmの正孔輸
送層を形成した。次いで、この正孔輸送層上に、真空蒸
着法によって厚みが50nmのトリスキノリノラートア
ルミナムよりなる発光層を形成し、この発光層の表面
に、真空蒸着法によって、厚みが200nmで5mm角
のマグネシウムおよび銀の合金膜(陰極層)を形成する
ことにより、図1に示す構成の有機EL素子を製造し
た。Example 1 A hole transport layer forming solution was prepared by dissolving 1.5 parts of the polymer (A-1) in 100 parts of tetrachloroethane. A laminated material in which an ITO film (anode layer) is formed on the surface of a transparent substrate made of 5 cm square glass is prepared.
After applying the prepared hole transport layer forming solution to the surface of the O film by a spin coater, the organic solvent was removed by a heat treatment to form a hole transport layer having a thickness of 25 nm. Next, a light emitting layer made of trisquinolinolate aluminum having a thickness of 50 nm is formed on the hole transporting layer by a vacuum evaporation method, and a surface of the light emitting layer having a thickness of 200 nm and a 5 mm square is formed on the surface of the light emitting layer. By forming an alloy film (cathode layer) of magnesium and silver, an organic EL device having the configuration shown in FIG. 1 was manufactured.
【0065】〈実施例2〉重合体(A−1)の代わりに
重合体(A−2)を用いたこと以外は、実施例1と同様
にして有機EL素子を製造した。Example 2 An organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the polymer (A-2) was used instead of the polymer (A-1).
【0066】〈実施例3〉重合体(A−1)の代わりに
重合体(A−3)を用いたこと以外は、実施例1と同様
にして有機EL素子を製造した。Example 3 An organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the polymer (A-3) was used instead of the polymer (A-1).
【0067】〈実施例4〉重合体(A−1)の代わりに
重合体(A−4)を用いたこと以外は、実施例1と同様
にして有機EL素子を製造した。Example 4 An organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the polymer (A-4) was used instead of the polymer (A-1).
【0068】〈実施例5〉重合体(A−1)の代わり
に、重合体(A−2)と、N−ビニルカルバゾールおよ
び2−(4−ビニルフェニル)−5−ナフチル−1,
3,4−オキサジアゾールの共重合体(モル比が9:1
で、重量平均分子量(Mw)が19000のもの)とを
重量比で1対1となる割合で混合したものを用いたこと
以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を製造し
た。この有機EL素子は、その正孔輸送層を構成する全
重合体における特定構造単位の割合が50質量%であ
る。Example 5 Instead of the polymer (A-1), the polymer (A-2) was mixed with N-vinylcarbazole and 2- (4-vinylphenyl) -5-naphthyl-1,
3,4-oxadiazole copolymer (molar ratio 9: 1)
An organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a mixture of a compound having a weight average molecular weight (Mw) of 19000) and a weight ratio of 1: 1 was used. In this organic EL device, the proportion of the specific structural unit in all the polymers constituting the hole transport layer is 50% by mass.
【0069】〈比較例1〉重合体(A−1)の代わり
に、N−ポリビニルカルバゾールを用いたこと以外は、
実施例1と同様にして比較用の有機EL素子を製造し
た。Comparative Example 1 Except that N-polyvinylcarbazole was used instead of the polymer (A-1),
An organic EL device for comparison was manufactured in the same manner as in Example 1.
【0070】〔有機EL素子の評価〕 (1)発光開始電圧および最高発光輝度:実施例1〜実
施例5および比較例1に係る有機EL素子の各々に対
し、ITO膜をアノードとし、マグネシウムおよび銀の
合金膜をカソードとして直流電圧を印加することによ
り、発光層を発光させ、その最高発光輝度を輝度計「L
S−100」(ミノルタ社製)により測定した。また、
そのときの発光開始電圧を電圧計「R8240」(AD
VANTEST社製)により測定した。 (2)耐久性:実施例1〜実施例5および比較例1に係
る有機EL素子の各々について、印加電流を15mAで
一定にした状態で発光層を発光させ、発光開始からその
発光輝度が初期の発光輝度の2分の1となるまでの時間
(半減期)を測定し、比較例1に係る有機EL素子の半
減期を100としたときの相対値(以下、「半減寿命」
という。)を求めた。以上、結果を下記表1に示す。[Evaluation of Organic EL Element] (1) Emission starting voltage and maximum emission luminance: For each of the organic EL elements according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, an ITO film was used as an anode, and magnesium and By applying a DC voltage using the silver alloy film as a cathode, the light emitting layer emits light, and the maximum light emission luminance is measured by a luminance meter “L”.
S-100 "(manufactured by Minolta). Also,
The light emission starting voltage at that time is indicated by a voltmeter “R8240” (AD
VANTEST). (2) Durability: With respect to each of the organic EL elements according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, the light emitting layer was caused to emit light with the applied current kept constant at 15 mA, and the light emission luminance was initially set from the start of light emission. The half-life of the organic EL element according to Comparative Example 1 was measured by measuring the time (half-life) until the emission luminance was reduced to half (hereinafter, “half-life”).
That. ). The results are shown in Table 1 below.
【0071】[0071]
【表1】 [Table 1]
【0072】表1から明らかなように、実施例1〜実施
例5に係る有機EL素子は、比較例1に係る有機EL素
子に比べて、発光開始電圧が低く、発光輝度が高く、し
かも、優れた耐久性を有するものであることが確認され
た。As is clear from Table 1, the organic EL devices according to Examples 1 to 5 have a lower light emission starting voltage, a higher light emission luminance, and a higher luminance than the organic EL device according to Comparative Example 1. It was confirmed that the product had excellent durability.
【0073】[0073]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光開始電圧が低く、発光効率が高く、しかも、耐久性
に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する
ことができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an organic electroluminescence device having a low light emission starting voltage, high light emission efficiency, and excellent durability.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る有機エレクト
ロルミネッセンス素子の構成を示す説明用断面図であ
る。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an organic electroluminescence element according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る有機エレクト
ロルミネッセンス素子の構成を示す説明用断面図であ
る。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an organic electroluminescence element according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施の形態に係る有機エレクト
ロルミネッセンス素子の構成を示す説明用断面図であ
る。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an organic electroluminescence element according to a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4の実施の形態に係る有機エレクト
ロルミネッセンス素子の構成を示す説明用断面図であ
る。FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an organic electroluminescence element according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第5の実施の形態に係る有機エレクト
ロルミネッセンス素子の構成を示す説明用断面図であ
る。FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an organic electroluminescence element according to a fifth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第6の実施の形態に係る有機エレクト
ロルミネッセンス素子の構成を示す説明用断面図であ
る。FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an organic electroluminescence element according to a sixth embodiment of the present invention.
1 透明基板 2 陽極層 3 陰極層 5 直流電源 10 正孔輸送層 15 発光層 20 電子輸送層 25 電子注入層 30 正孔注入層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Anode layer 3 Cathode layer 5 DC power supply 10 Hole transport layer 15 Light emitting layer 20 Electron transport layer 25 Electron injection layer 30 Hole injection layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 11/06 690 C09K 11/06 690 H05B 33/14 H05B 33/14 A (72)発明者 榊原 満彦 東京都中央区築地2丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 安田 博幸 東京都中央区築地2丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 根来 靖典 東京都中央区築地2丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 3K007 AB02 AB06 AB11 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 4J100 AB07P AL08P AM21P BA27P BA37P BC43P BC65P CA01 DA01 DA04 FA03 JA32 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09K 11/06 690 C09K 11/06 690 H05B 33/14 H05B 33/14 A (72) Inventor Mitsuhiko Sakakibara Tokyo 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo, Japan JSR Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Yasuda 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Inside JR Srl, Inc. (72) Inventor Yasunori Negoro, Tsukiji Chuo-ku, Tokyo F-term (reference) within 2-11-11 JSR Co., Ltd. 3K007 AB02 AB06 AB11 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 4J100 AB07P AL08P AM21P BA27P BA37P BC43P BC65P CA01 DA01 DA04 FA03 JA32
Claims (3)
有するカルバゾール系重合体を含有してなる正孔輸送層
を具えてな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。 【化1】 〔式中、R1 は水素原子、アルキル基またはフェニル基
を示し、R2 、R3 、R 4 およびR5 は、それぞれ独立
に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基ま
たはジアルキルアミノ基を示す。Xは、単結合、あるい
はフェニレン基、カルボニル基またはこれらの一方若し
くは両方を含有する2価の有機基を示す。〕1. A structural unit represented by the following general formula (1):
Transport layer containing carbazole-based polymer having
An organic electroluminescent device characterized by comprising
Sense element. Embedded image[Wherein, R1Is a hydrogen atom, an alkyl group or a phenyl group
And RTwo, RThree, R FourAnd RFiveAre independent
To hydrogen, alkyl, alkoxy, phenyl, etc.
Or a dialkylamino group. X is a single bond or
Is a phenylene group, a carbonyl group or one of them
Or a divalent organic group containing both. ]
で表される構造単位を5質量%以上含有することを特徴
とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子。2. The carbazole polymer has the general formula (1)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the organic electroluminescence device contains 5% by mass or more of a structural unit represented by:
構造単位を有するカルバゾール系重合体と、当該カルバ
ゾール系重合体以外の重合体とを含有してなり、当該正
孔輸送層を構成する全重合体における一般式(1)で表
される構造単位の割合が5質量%以上であることを特徴
とする請求項1または請求項2に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。3. The hole transporting layer comprises a carbazole polymer having a structural unit represented by the general formula (1) and a polymer other than the carbazole polymer. 3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the proportion of the structural unit represented by the general formula (1) in all the polymers constituting the layer is 5% by mass or more. 4.
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