JP2006114544A - Organic electroluminescence device - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明の目的は、有機EL素子において、素子の高い発光効率、低い駆動電圧、長い寿命等に寄与する正孔注入層を備えた有機EL素子を提供することである。
【解決手段】 少なくとも一対の電極間に配置された発光層と正孔輸送層、該正孔輸送層と陽極の間に少なくとも一つの正孔注入層を有する有機電界発光素子であって、該正孔注入層としてアクセプター性化合物を用いることを特徴とする有機EL素子である。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element provided with a hole injection layer contributing to high luminous efficiency, low driving voltage, long life, etc. of the organic EL element.
An organic electroluminescent device having a light emitting layer and a hole transport layer disposed between at least a pair of electrodes, and at least one hole injection layer between the hole transport layer and an anode, An organic EL element using an acceptor compound as a hole injection layer.
[Selection figure] None
Description
本発明は、新規な正孔注入層を用いた有機電界発光素子(以下、有機EL素子と略記する。)に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescent device (hereinafter abbreviated as an organic EL device) using a novel hole injection layer.
近年、次世代のフルカラーフラットパネルディスプレイとして有機EL素子が注目され、携帯電話などへの搭載が進んでいる。そのため、低電圧化、高効率化、長寿命化などの特性を改良する多くの試みが為されている。有機EL素子は、一般に、陽極と陰極の間に、有機化合物からなる正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子注入層が挟まれている。正孔注入層には、スターバーストアミン系化合物(特許文献1を参照)、オリゴアミン化合物(特許文献2を参照)または銅フタロシアニン(特許文献3を参照)が用いられてきた。また、高分子系では、PEDOT/PSSまたはアミン系ポリマー(特許文献4を参照)が用いられてきた。これ以外には、最近になって、p-型半導体性質を有する有機化合物を正孔輸送層に用いた例が報告されている(特許文献5を参照)。しかしながら、昨今のフラットパネルディスプレイへの市場の要求は益々高まってきており、更なる発光効率の向上、低消費電力化、長寿命化などが有機EL素子に求められるようになってきた。 In recent years, organic EL elements have attracted attention as next-generation full-color flat panel displays and are increasingly being installed in mobile phones and the like. For this reason, many attempts have been made to improve characteristics such as low voltage, high efficiency, and long life. In general, in an organic EL element, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron injection layer made of an organic compound are sandwiched between an anode and a cathode. For the hole injection layer, a starburst amine compound (see Patent Document 1), an oligoamine compound (see Patent Document 2) or copper phthalocyanine (see Patent Document 3) has been used. In the polymer system, PEDOT / PSS or an amine polymer (see Patent Document 4) has been used. Other than this, recently, an example in which an organic compound having p-type semiconductor properties is used for a hole transport layer has been reported (see Patent Document 5). However, the market demand for recent flat panel displays is increasing, and further improvements in luminous efficiency, lower power consumption, longer life, and the like have been demanded of organic EL elements.
、高発光効率、低消費電力、長寿命の有機EL素子を得るために、正孔注入層の果す役割は大きく、低消費電力に関しては、導電率を上げる必要があり、長寿命に関しては陽極表面の粗さを抑えて平滑にする必要が求められる。しかしながら、平滑性を上げるためには正孔注入層の膜厚を厚くするなどの対処法があるが、発光効率の低下、消費電力増大につながりやすく、両方の特性を維持するのは困難である。 In order to obtain organic EL devices with high luminous efficiency, low power consumption, and long life, the role of the hole injection layer is large. For low power consumption, it is necessary to increase the conductivity, and for the long life, the anode surface Therefore, it is necessary to suppress the roughness and smoothen the surface. However, in order to improve the smoothness, there is a countermeasure such as increasing the thickness of the hole injection layer, but it tends to lead to a decrease in luminous efficiency and an increase in power consumption, and it is difficult to maintain both characteristics. .
正孔注入効率と発光効率が高く、駆動電圧の低いEL素子を提供することを目的として、電子親和力が1.15eV以上の電子受容性物質と、室温の熱エネルギーおよび/または光の照射により、キャリアを発生させる電荷発生剤とを少なくとも含有する正孔注入制御促進層を設けた有機EL素子(特許文献6を参照)が報告されている。しかしながら、寿命に悪影響を及ぼしやすい電荷発生剤を使用しなければならないなどの問題があった。 For the purpose of providing an EL device having a high hole injection efficiency and a high light emission efficiency and a low driving voltage, an electron accepting substance having an electron affinity of 1.15 eV or more, and thermal energy and / or light irradiation at room temperature, An organic EL element provided with a hole injection control promoting layer containing at least a charge generating agent for generating carriers (see Patent Document 6) has been reported. However, there has been a problem that a charge generating agent that tends to adversely affect the lifetime has to be used.
また、分子量が1000未満の正孔輸送材料を酸化させるために、電子受容性化合物を正孔注入層に含有させた素子(特許文献7を参照)が報告されている。しかしながら、素子作製方法が湿式に限定されている問題があるとともに、実用上重要な駆動寿命が記載されておらず、実効力のある技術とは言えない。 In addition, an element in which an electron-accepting compound is contained in a hole injection layer in order to oxidize a hole transport material having a molecular weight of less than 1000 (see Patent Document 7) has been reported. However, there is a problem that the element manufacturing method is limited to a wet process, and a practically important driving life is not described, and it cannot be said that the technique is effective.
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、有機EL素子において、素子の高い発光効率、低い駆動電圧、長い寿命等に寄与する正孔注入層を備えた有機EL素子を提供することである。 The present invention has been made in view of the problems of such conventional techniques. An object of the present invention is to provide an organic EL device having a hole injection layer that contributes to high light emission efficiency, low driving voltage, long life, etc. of the organic EL device.
本発明者らは鋭意検討した結果、アクセプター性化合物を有機EL素子の正孔注入層に用いることにより、高発光効率、低消費電力、かつ長寿命で駆動できる有機EL素子を得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that by using an acceptor compound for the hole injection layer of an organic EL element, an organic EL element that can be driven with high luminous efficiency, low power consumption, and long life is obtained. Based on this finding, the present invention has been completed.
本発明で用いるアクセプター性の化合物とはシアノ基、ニトロ基等の電子吸引性基を含む化合物である。好ましくは光電子分光法により測定されるイオン化ポテンシャルの値が5.7eV以下で検出されない化合物である。 The acceptor compound used in the present invention is a compound containing an electron-withdrawing group such as a cyano group or a nitro group. Preferably, it is a compound that is not detected when the ionization potential measured by photoelectron spectroscopy is 5.7 eV or less.
上記の課題は以下に示す各項によって解決される。
[1] 少なくとも一対の電極間に配置された発光層と正孔輸送層、該正孔輸送層と陽極の間に少なくとも一つの正孔注入層を有する有機電界発光素子であって、該正孔注入層としてアクセプター性化合物を用いることを特徴とする有機EL素子。
Said subject is solved by each item shown below.
[1] An organic electroluminescent device having a light emitting layer and a hole transport layer disposed between at least a pair of electrodes, and at least one hole injection layer between the hole transport layer and an anode, An organic EL device using an acceptor compound as an injection layer.
[2] アクセプター性化合物が光電子分光法により測定されるイオン化ポテンシャルの値が5.7eV以下で検出されない化合物である[1]項に記載の有機EL素子。 [2] The organic EL device according to item [1], wherein the acceptor compound is a compound that is not detected when the ionization potential measured by photoelectron spectroscopy is 5.7 eV or less.
[3] 少なくとも一対の電極間に配置された発光層、正孔輸送層及び正孔注入層を有する有機EL素子において、該正孔輸送層が少なくとも1つのアリールアミン化合物からなる[1]または[2]項に記載の有機EL素子。 [3] In an organic EL device having a light emitting layer, a hole transport layer, and a hole injection layer disposed between at least a pair of electrodes, the hole transport layer is made of at least one arylamine compound [1] or [ [2] The organic EL device according to item.
[4] 正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも1種の式(1)で表される化合物である[1]〜[3]項の何れか1項に記載の有機EL素子。
Ar1(CN)n (1)
ここで、Ar1は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、nは1〜10の整数である。
[4] The organic EL device according to any one of [1] to [3], wherein the compound that can be used as the hole injection layer is at least one compound represented by the formula (1).
Ar 1 (CN) n (1)
Here, Ar 1 is a substituted or unsubstituted aromatic group or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic hydrocarbon group, and n is an integer of 1 to 10.
[5] 式(1)において、Ar1がナフタレン環基であり、nは1〜8の整数である、[4]項に記載の有機EL素子。 [5] The organic EL device according to item [4], wherein in formula (1), Ar 1 is a naphthalene ring group and n is an integer of 1 to 8.
[6] 式(1)において、Ar1がアントラセン環基である、[4]項に記載の有機EL素子。 [6] The organic EL device according to item [4], wherein Ar 1 in formula (1) is an anthracene ring group.
[7] 式(1)において、Ar1がフェナンスレン環基である、[4]項に記載の有機EL素子。 [7] The organic EL device according to item [4], wherein Ar 1 in formula (1) is a phenanthrene ring group.
[8] 式(1)において、Ar1がピレン環基である、[4]項に記載の有機EL素子。 [8] The organic EL device according to item [4], wherein Ar 1 in formula (1) is a pyrene ring group.
[9] 式(1)において、Ar1がペリレン環基である、[4]項に記載の有機EL素子。 [9] The organic EL device according to item [4], wherein Ar 1 in formula (1) is a perylene ring group.
[10] 式(1)において、Ar1がトリフェニレン環基である、[4]項に記載の有機EL素子。 [10] The organic EL device according to item [4], wherein in formula (1), Ar 1 is a triphenylene ring group.
[11] 正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも1種の式(2)で表される化合物である[1]〜[3]項の何れか1項に記載の有機EL素子。
Ar2(CN)n (2)
ここで、Ar2は置換または無置換の窒素非含有芳香族複素環であり、nは1〜10の整数である。
[11] The organic EL device according to any one of [1] to [3], wherein the compound that can be used as the hole injection layer is at least one compound represented by the formula (2).
Ar 2 (CN) n (2)
Here, Ar 2 is a substituted or unsubstituted nitrogen-free aromatic heterocycle, and n is an integer of 1 to 10.
[12] 正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも1種の式(3)で表される化合物である[1]〜[3]項の何れか1項に記載の有機EL素子。
Ar3(CN)n (3)
ここで、Ar3は置換または無置換の5個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環基であり、nは1〜10の整数である。
[12] The organic EL device according to any one of [1] to [3], wherein the compound that can be used as the hole injection layer is at least one compound represented by the formula (3).
Ar 3 (CN) n (3)
Here, Ar 3 is a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group containing 5 or less nitrogen atoms, and n is an integer of 1 to 10.
[13] 正孔注入層として用いることができる化合物が少なくとも1種の式(4)で表される化合物である[1]〜[3]項の何れか1項に記載の有機EL素子。
Ar4(=C(CN)2)n (4)
ここで、Ar4は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、nは1〜5の整数である。
[13] The organic EL device according to any one of [1] to [3], wherein the compound that can be used as the hole injection layer is at least one compound represented by the formula (4).
Ar 4 (= C (CN) 2 ) n (4)
Here, Ar 4 is a substituted or unsubstituted aromatic group or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic hydrocarbon group, and n is an integer of 1 to 5.
[14] 式(4)において、Ar4がナフタレン環基またはアントラセン環基であり、nは2である、[13]項に記載の有機EL素子。 [14] The organic EL device according to item [13], wherein in formula (4), Ar 4 is a naphthalene ring group or an anthracene ring group, and n is 2.
本発明の正孔注入層を用いた有機EL素子は、公知の正孔注入層に用いられる材料がドナー性であるのに対して、本願の正孔注入層がアクセプター性であることを考慮すると、電荷の注入輸送のメカニズムが異なっていると考えられる。このメカニズムの違いが、低電圧で素子を駆動させることができ、また、連続駆動寿命が長いこと等に寄与しているものと考えられる。本発明の有機EL素子を用いることにより、フルカラー表示等の高発光効率、低駆動電圧、且つ、長寿命のディスプレイ装置を作成できる。 In the organic EL device using the hole injection layer of the present invention, considering that the material used for the known hole injection layer has a donor property, the hole injection layer of the present application has an acceptor property. The mechanism of charge injection and transport is considered to be different. This difference in mechanism is considered to contribute to the fact that the device can be driven at a low voltage and that the continuous driving life is long. By using the organic EL element of the present invention, a display device with high luminous efficiency such as full color display, low driving voltage and long life can be produced.
以下、本発明で用いられるアクセプター性化合物さらに詳細に説明する。
本発明で用いられるアクセプター性化合物の第1は、式(1)で表される、シアノ基を有する化合物である。
Ar1(CN)n (1)
式(1)中、Ar1は、置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基である。この芳香族基または縮合多環式炭化水素基の例は、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピレン環、トリフェニレン環、ペリレン環、テトラセン環、ペンタセン環、クリセン環、コロネン環、ピセン環に基づく基である。nは、1〜10の整数である。
Hereinafter, the acceptor compound used in the present invention will be described in more detail.
The first of the acceptor compounds used in the present invention is a compound having a cyano group represented by the formula (1).
Ar 1 (CN) n (1)
In formula (1), Ar 1 is a substituted or unsubstituted aromatic group or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic hydrocarbon group. Examples of this aromatic group or condensed polycyclic hydrocarbon group are benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, triphenylene ring, perylene ring, tetracene ring, pentacene ring, chrysene ring, coronene ring, picene ring. A ring-based group. n is an integer of 1-10.
この芳香族基または縮合多環式炭化水素基における置換基は、芳香族基、縮合炭化水素基、ヘテロ環基、アルキル基、置換ボリル基、置換もしくは無置換のカルボニル基(ここで置換とは−CO−Rであり、無置換とは−CO−Hの意味である。ただし、Rは有機基である。)、置換もしくは無置換のカルボキシル基(ここで、置換とは−CO−ORであり、無置換とは−CO−OHの意味である。)または置換シリル基等である。 The substituent in the aromatic group or the condensed polycyclic hydrocarbon group is an aromatic group, a condensed hydrocarbon group, a heterocyclic group, an alkyl group, a substituted boryl group, a substituted or unsubstituted carbonyl group. -CO-R, unsubstituted means -CO-H, where R is an organic group), substituted or unsubstituted carboxyl group (where substituted is -CO-OR) Yes, unsubstituted means -CO-OH.) Or a substituted silyl group.
該置換基の好ましい例は、フェニル、ピリジル、シロール、メチル、ビス(トリメチルフェニル)ボリル、ベンゾイル、フェニルオキシカルボニルおよびトリフェニルシリルである。また、ベンゾ縮合などの縮合環基も好ましい。 Preferred examples of the substituent are phenyl, pyridyl, silole, methyl, bis (trimethylphenyl) boryl, benzoyl, phenyloxycarbonyl and triphenylsilyl. Also preferred are fused ring groups such as benzofused.
本発明で用いられるアクセプター性化合物の第2は、式(2)で表される、シアノ基を有する化合物である。
Ar2(CN)n (2)
式(2)中、Ar2は、置換または無置換の窒素非含有芳香族複素環基である。この窒素非含有芳香族複素環基の例は、チオフェン環基、フラン環基、シロール環基等である。この窒素非含有芳香族複素環基における置換基の好ましい例は、前記と同じである。
The second of the acceptor compounds used in the present invention is a compound having a cyano group represented by the formula (2).
Ar 2 (CN) n (2)
In formula (2), Ar 2 is a substituted or unsubstituted nitrogen-free aromatic heterocyclic group. Examples of the nitrogen-free aromatic heterocyclic group include a thiophene ring group, a furan ring group, and a silole ring group. Preferred examples of the substituent in the nitrogen-free aromatic heterocyclic group are the same as described above.
本発明で用いられるアクセプター性化合物の第3は、式(3)で表される、シアノ基を有する化合物である。
Ar3(CN)n (3)
式(3)中、Ar3は、置換もしくは無置換の5個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環基である。この5個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環の例は、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、イミダゾール、チアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール等である。この5個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環基における置換基の好ましい例は、前記と同じである。
The 3rd of the acceptor property compounds used by this invention is a compound which has a cyano group represented by Formula (3).
Ar 3 (CN) n (3)
In the formula (3), Ar 3 is a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group containing 5 or less nitrogen atoms. Examples of this aromatic heterocyclic ring containing 5 or less nitrogen atoms are pyridine, pyrimidine, pyrazine, imidazole, thiazole, oxazole, oxadiazole and the like. Preferable examples of the substituent in the aromatic heterocyclic group containing 5 or less nitrogen atoms are the same as described above.
本発明で用いられるアクセプター性化合物の第4は、式(4)で表される、ジシアノメチレン基を有する化合物を正孔注入層に用いた有機EL素子である。
Ar4(=C(CN)2)n (4)
ここで、Ar4は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、nは1〜5の整数である。この芳香族基または縮合多環式炭化水素基の例は、ベンゼン環基、ナフタレン環基、アントラセン環基等である。この芳香族基または縮合多環式炭化水素基における置換基の好ましい例は、前記と同じである。nの好ましい例は、1または2である。
The fourth of the acceptor compounds used in the present invention is an organic EL device using a compound having a dicyanomethylene group represented by formula (4) for the hole injection layer.
Ar 4 (= C (CN) 2 ) n (4)
Here, Ar 4 is a substituted or unsubstituted aromatic group or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic hydrocarbon group, and n is an integer of 1 to 5. Examples of the aromatic group or the condensed polycyclic hydrocarbon group include a benzene ring group, a naphthalene ring group, and an anthracene ring group. Preferred examples of the substituent in this aromatic group or condensed polycyclic hydrocarbon group are the same as described above. A preferred example of n is 1 or 2.
本発明の正孔注入層に用いられる材料の例は以下の式(5)〜(18)の化合物であるが、本発明はこれらの具体的な構造の開示によって限定されることはない。 Examples of materials used for the hole injection layer of the present invention are compounds of the following formulas (5) to (18), but the present invention is not limited by disclosure of these specific structures.
本発明の正孔注入層に用いられる材料は既知の合成法を利用して合成することができる。例えば、シアノ化合物は対応するハライドから直接シアノ化する方法によって合成できる。また、ジシアノメチレン系化合物は、対応するキノンとマロノニトリルを、塩基の存在下、反応させることによって合成できる。 The material used for the hole injection layer of the present invention can be synthesized using a known synthesis method. For example, a cyano compound can be synthesized by a method of directly cyanating from a corresponding halide. A dicyanomethylene compound can be synthesized by reacting a corresponding quinone and malononitrile in the presence of a base.
本発明の正孔注入層は、アクセプター性の材料からなっていることが特徴であり、有機EL素子の低電圧化、長寿命化などに寄与する。また、該アクセプター性材料は平面性が高い構造をとることができるために、電荷移動度が高くすることができ、結果として有機EL素子の光学干渉などによる発光色、発光の外部への取り出し効率または発光強度の角度依存性などの光学特性を最適化する上で有利である。 The hole injection layer of the present invention is characterized by being made of an acceptor material, and contributes to lowering the voltage and extending the life of the organic EL element. In addition, since the acceptor material can have a structure with high planarity, the charge mobility can be increased. As a result, the emission color due to optical interference of the organic EL element, the efficiency of taking out the emission to the outside can be increased. Alternatively, it is advantageous in optimizing optical characteristics such as the angle dependency of the emission intensity.
本発明の有機EL素子の構造は各種の態様があるが、基本的には陽極と陰極との間に少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、発光層を挟持した多層構造である。素子の具体的な構成の例は、(1)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極、(2)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、(3)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極、等である。 The structure of the organic EL device of the present invention has various modes, but is basically a multilayer structure in which at least a hole injection layer, a hole transport layer, and a light emitting layer are sandwiched between an anode and a cathode. Examples of the specific configuration of the element are (1) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode, and (2) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport. Layer / cathode, (3) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode, etc.
本発明の正孔注入層は、高い電荷注入性および電荷輸送性を持っているので、有機EL素子に有効に使用できる。本発明の有機EL素子は、該正孔注入層と正孔輸送層を組み合わせることにより、発光効率を高めたり、駆動電圧を低下させたり、寿命を長くすることもできる。 Since the hole injection layer of the present invention has high charge injection properties and charge transport properties, it can be used effectively for organic EL devices. In the organic EL device of the present invention, by combining the hole injection layer and the hole transport layer, the light emission efficiency can be increased, the driving voltage can be lowered, or the life can be extended.
本発明の有機EL素子の発光層に使用できる発光材料または発光性ドーパントは、高分子学会編、高分子機能材料シリーズ“光機能材料”、共同出版(1991)、P236に記載されているような昼光蛍光材料、蛍光増白剤、レーザー色素、有機シンチレータ、各種の蛍光分析試薬等の発光材料、城戸淳二監修、“有機EL材料とディスプレイ”シーエムシー社出版(2001)P155〜156に記載されているようなドーパント材料、同P170〜172に記載されているような3重項材料の発光材料等である。 The light-emitting material or light-emitting dopant that can be used in the light-emitting layer of the organic EL device of the present invention is as described in the edited by the Society of Polymer Science, Japan, “Functional Functional Materials”, Joint Publication (1991), P236. Luminescent materials such as daylight fluorescent materials, fluorescent brighteners, laser dyes, organic scintillators, various fluorescent analysis reagents, etc., supervised by Keiji Koji, “Organic EL materials and displays” published by CMC Publishing Co. (2001) P155-156. And a light emitting material of a triplet material as described in P170-172 of the same.
他の発光材料または発光性ドーパントとして使用できる化合物は、多環芳香族化合物、ヘテロ芳香族化合物、有機金属錯体、色素、高分子系発光材料、クマリン誘導体、ボラン誘導体、オキサジン誘導体、スピロ環を有する化合物、オキサジアゾール誘導体、フルオレン誘導体等である。多環芳香族化合物の例は、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、コロネン誘導体、ルブレン誘導体等である。ヘテロ芳香族化合物の例は、ジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ピリジン誘導体、ピラン誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体、トリフェニルアミノ基を有するチオフェン誘導体、キナクリドン誘導体等である。有機金属錯体の例は、亜鉛、アルミニウム、ベリリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、イリジウム、白金等と、キノリノール誘導体、ベンゾキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、フェニルピリジン誘導体、フェニルベンゾイミダゾール誘導体、ピロール誘導体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等との錯体である。色素の例は、キサンテン誘導体、ポリメチン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、オキソベンズアントラセン誘導体、カルボスチリル誘導体、ペリレン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体等の色素が挙げられる。高分子系発光材料の例は、ポリパラフェニルビニレン誘導体、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体等である。 Other luminescent materials or compounds that can be used as luminescent dopants include polycyclic aromatic compounds, heteroaromatic compounds, organometallic complexes, dyes, polymer-based luminescent materials, coumarin derivatives, borane derivatives, oxazine derivatives, and spiro rings. Compounds, oxadiazole derivatives, fluorene derivatives, and the like. Examples of the polycyclic aromatic compound are anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, naphthacene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, perylene derivatives, coronene derivatives, rubrene derivatives, and the like. Examples of heteroaromatic compounds include oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, pyridine derivatives, pyran derivatives, phenanthroline derivatives, silole derivatives, thiophene derivatives having a triphenylamino group, quinacridone derivatives having a dialkylamino group or a diarylamino group Etc. Examples of organometallic complexes are zinc, aluminum, beryllium, europium, terbium, dysprosium, iridium, platinum, etc., quinolinol derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, phenylpyridine derivatives, phenyl A complex with a benzimidazole derivative, a pyrrole derivative, a pyridine derivative, a phenanthroline derivative, or the like. Examples of dyes are xanthene derivatives, polymethine derivatives, porphyrin derivatives, coumarin derivatives, dicyanomethylenepyran derivatives, dicyanomethylenethiopyran derivatives, oxobenzanthracene derivatives, carbostyril derivatives, perylene derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazoles And pigments such as derivatives. Examples of the polymeric light-emitting material are polyparaphenyl vinylene derivatives, polyalkylthiophene derivatives, polydialkylfluorene derivatives, polyparaphenylene derivatives, and the like.
特に、発光性のドーパントとしては、スチリルアミン誘導体、ペリレン誘導体、ボラン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、イリジウム錯体または白金錯体が好ましい。ペリレン誘導体の例は、3,10−ジ(2,6−ジメチルフェニル)ペリレン、3,10−ジ(2,4,6−トリメチルフェニル)ペリレン、3,10−ジフェニルペリレン、3,4−ジフェニルペリレン、2,5,8,11−テトラ−t−ブチルペリレン、3,4,9,10−テトラフェニルペリレン、3−(1’−ピレニル)−8,11−ジ(t−ブチル)ペリレン、3−(9’−アントリル)−8,11−ジ(t−ブチル)ペリレン、3,3’−ビス(8,11−ジ(t−ブチル)ペリレニル)等である。ボラン誘導体の例は、1,8−ジフェニル−10−(ジメシチルボリル)アントラセン、9−フェニル−10−(ジメシチルボリル)アントラセン、4−(9’−アントリル)ジメシチルボリルナフタレン、4−(10’−フェニル−9’−アントリル)ジメシチルボリルナフタレン、9−(ジメシチルボリル)アントラセン、9−(4’−ビフェニル)−10−(ジメシチルボリル)アントラセン、9−(4’−(N−カルバゾリル)フェニル)−10−(ジメシチルボリル)アントラセン等である。クマリン誘導体の例は、クマリン−6、クマリン−334等である。 In particular, the luminescent dopant is preferably a styrylamine derivative, a perylene derivative, a borane derivative, a coumarin derivative, a pyran derivative, an iridium complex, or a platinum complex. Examples of perylene derivatives are 3,10-di (2,6-dimethylphenyl) perylene, 3,10-di (2,4,6-trimethylphenyl) perylene, 3,10-diphenylperylene, 3,4-diphenyl Perylene, 2,5,8,11-tetra-t-butylperylene, 3,4,9,10-tetraphenylperylene, 3- (1′-pyrenyl) -8,11-di (t-butyl) perylene, 3- (9′-anthryl) -8,11-di (t-butyl) perylene, 3,3′-bis (8,11-di (t-butyl) perylenyl) and the like. Examples of borane derivatives are 1,8-diphenyl-10- (dimesitylboryl) anthracene, 9-phenyl-10- (dimesitylboryl) anthracene, 4- (9′-anthryl) dimesitylborylnaphthalene, 4- (10′- Phenyl-9'-anthryl) dimesitylborylnaphthalene, 9- (dimesitylboryl) anthracene, 9- (4'-biphenyl) -10- (dimesitylboryl) anthracene, 9- (4 '-(N-carbazolyl) phenyl)- 10- (dimesitylboryl) anthracene and the like. Examples of coumarin derivatives are coumarin-6, coumarin-334 and the like.
ピラン誘導体の例は、下記のDCM、DCJTB等である。
Examples of pyran derivatives are the following DCM, DCJTB, and the like.
イリジウム錯体の例は、下記のIr(ppy)3等である。
Examples of the iridium complex include Ir (ppy) 3 described below.
白金錯体の例は、下記のPtOEP等である。
Examples of the platinum complex include the following PtOEP.
ドーパントの使用量はドーパントによって異なり、そのドーパントの特性に合わせて決めれば良い。ドーパントの使用量の目安は発光材料全体の0.001〜50重量%であり、好ましくは0.1〜20重量%である。 The amount of dopant used varies depending on the dopant and may be determined according to the characteristics of the dopant. The standard of the amount of the dopant used is 0.001 to 50% by weight, preferably 0.1 to 20% by weight, based on the entire light emitting material.
本発明の有機EL素子に使用される電子輸送材料および電子注入材料は、光導電材料において電子伝達化合物として使用できる化合物、有機EL素子の電子注入層および電子輸送層に使用できる化合物の中から任意に選択して用いることができる。 The electron transport material and electron injection material used in the organic EL device of the present invention can be selected from compounds that can be used as an electron transfer compound in a photoconductive material and compounds that can be used in an electron injection layer and an electron transport layer of an organic EL device. Can be selected and used.
このような電子伝達化合物の例は、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノン誘導体、ジシアノメチレン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体、窒素含有へテロ環誘導体、ボラン誘導体等である。 Examples of such electron transfer compounds are metal complexes of quinolinol metal complexes, pyridine derivatives, phenanthroline derivatives, quinone derivatives, dicyanomethylene derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives, thiophene derivatives, triazole derivatives, thiadiazole derivatives, oxine derivatives. Quinoxaline derivatives, quinoxaline derivative polymers, benzazole compounds, gallium complexes, pyrazole derivatives, perfluorinated phenylene derivatives, triazine derivatives, pyrazine derivatives, benzoquinoline derivatives, imidazopyridine derivatives, nitrogen-containing heterocyclic derivatives, borane derivatives, etc. is there.
電子伝達化合物の好ましい例は、キノリノール系金属錯体、ピリジン誘導体またはフェナントロリン誘導体である。キノリノール系金属錯体の例は、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(以下、ALQと略記する。)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリン)ベリリウム、トリス(4−メチル−8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)−(4−フェニルフェノール)アルミニウム等である。ピリジン誘導体の例は、2,5−ビス(6’−(2’,2”−ビピリジル)−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロール(以下、PyPySPyPyと略記する)、9,10−ジ(2’,2”−ビピリジル)アントラセン、2,5−ジ(2’,2”−ビピリジル)チオフェン、2,5−ジ(3’,2”−ビピリジル)チオフェン、6’6”−ジ(2−ピリジル)2,2’:4’,3”:2”,2‘”−クアテルピリジン等である。フェナントロリン誘導体の例は、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、9,10−ジ(1,10−フェナントロリン−2−イル)アントラセン、2,6−ジ(1,10−フェナントロリン−5−イル)ピリジン、1,3,5−トリ(1,10−フェナントロリン−5−イル)ベンゼン、9,9’−ジフルオル−ビス(1,10−フェナントロリン−5−イル)等である。 Preferred examples of the electron transfer compound are quinolinol metal complexes, pyridine derivatives or phenanthroline derivatives. Examples of quinolinol-based metal complexes are tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (hereinafter abbreviated as ALQ), bis (10-hydroxybenzo [h] quinoline) beryllium, tris (4-methyl-8-hydroxyquinoline). Aluminum, bis (2-methyl-8-hydroxyquinoline)-(4-phenylphenol) aluminum and the like. Examples of pyridine derivatives are 2,5-bis (6 ′-(2 ′, 2 ″ -bipyridyl) -1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (hereinafter abbreviated as PyPySPyPy), 9,10− Di (2 ′, 2 ″ -bipyridyl) anthracene, 2,5-di (2 ′, 2 ″ -bipyridyl) thiophene, 2,5-di (3 ′, 2 ″ -bipyridyl) thiophene, 6′6 ″ -di (2-pyridyl) 2,2 ′: 4 ′, 3 ″: 2 ″, 2 ′ ″-quaterpyridine, etc. Examples of phenanthroline derivatives are 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 2, 9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 9,10-di (1,10-phenanthroline-2-yl) anthracene, 2,6-di (1,10-phenanthroline-5-yl) Pyridine, 1, , 5-tri (5-1,10-phenanthroline-yl) benzene, 9,9'-difluoro - bis (1,10-phenanthroline-5-yl) and the like.
本発明の有機EL素子に使用される正孔輸送材料については、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物や、有機EL素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知のものの中から任意に選択して用いることができる。それらの例は、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体等である。カルバゾール誘導体の例は、N−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾール等である。トリアリールアミン誘導体の例は、芳香族第3級アミンを主鎖あるいは側鎖に持つポリマー、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’−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、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−4,4'−ジアミノビフェニル(以下、NPDと略記する。)、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、スターバーストアミン誘導体等である。好ましくは、可視領域に大きな吸収を持たないトリアリールアミン誘導体である。 Regarding the hole transport material used in the organic EL device of the present invention, in the photoconductive material, a compound conventionally used as a charge transport material for holes, the hole injection layer of the organic EL device, and the hole transport. It can be arbitrarily selected from known materials used for the layer. Examples thereof are carbazole derivatives, triarylamine derivatives and the like. Examples of the carbazole derivative are N-phenylcarbazole, polyvinylcarbazole and the like. Examples of triarylamine derivatives are polymers having an aromatic tertiary amine in the main chain or side chain, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N′-diphenyl-N , N′-di (3-methylphenyl) -4,4′-diaminobiphenyl, N, N′-diphenyl-N, N′-dinaphthyl-4,4′-diaminobiphenyl (hereinafter abbreviated as NPD) 4,4 ′, 4 ″ -tris {N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino} triphenylamine, starburstamine derivatives, etc., preferably triaryls that do not have large absorption in the visible region It is an amine derivative.
本発明の有機EL素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法等の方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常2nm〜5000nmの範囲である。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造等により異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度50〜400℃、真空度10−6〜10−3Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−150〜+300℃、膜厚5nm〜5μmの範囲で適宜設定することが好ましい。 Each layer constituting the organic EL device of the present invention can be formed by forming a material to constitute each layer into a thin film by a method such as a vapor deposition method, a printing method, a spin coating method, or a casting method. The thickness of each layer formed in this way is not particularly limited and can be appropriately set according to the properties of the material, but is usually in the range of 2 nm to 5000 nm. When a thin film is formed using a vapor deposition method, the vapor deposition conditions vary depending on the type of material, the intended crystal structure and association structure of the film, and the like. Deposition conditions generally include a boat heating temperature of 50 to 400 ° C., a degree of vacuum of 10 −6 to 10 −3 Pa, a deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, a substrate temperature of −150 to + 300 ° C., and a film thickness of 5 nm to 5 μm. It is preferable to set appropriately within the range.
本発明の有機EL素子は、前記のいずれの構造であっても、基板に支持されていることが好ましい。基板は機械的強度、熱安定性および透明性を有するものであればよく、ガラス、透明プラスチックフィルム等を用いることができる。陽極物質は4eVより大きな仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を用いることができる。その例は、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(以下、ITOと略記する)、SnO2、ZnO等である。 The organic EL device of the present invention is preferably supported by a substrate in any of the structures described above. The substrate only needs to have mechanical strength, thermal stability, and transparency, and glass, a transparent plastic film, and the like can be used. As the anode material, metals, alloys, electrically conductive compounds and mixtures thereof having a work function larger than 4 eV can be used. Examples thereof are metals such as Au, CuI, indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO), SnO 2 , ZnO, and the like.
陰極物質は4eVより小さな仕事関数の金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を使用できる。その例は、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、マグネシウム合金、アルミニウム合金等である。さらに、陰極と有機層の間に、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムなどの絶縁性界面層材料の非常に薄い膜を挿入することも可能である。例は、アルミニウム/弗化リチウム、アルミニウム/リチウム、マグネシウム/銀、マグネシウム/インジウム等である。有機EL素子の発光を効率よく取り出すために、電極の少なくとも一方は光透過率を10%以上にすることが望ましい。電極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下にすることが好ましい。なお、膜厚は電極材料の性質にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜400nmの範囲に設定される。このような電極は、上述の電極物質を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。 Cathode materials can use metals, alloys, electrically conductive compounds, and mixtures thereof with work functions of less than 4 eV. Examples thereof are aluminum, calcium, magnesium, lithium, magnesium alloy, aluminum alloy and the like. Furthermore, it is possible to insert a very thin film of an insulating interface layer material such as lithium fluoride, cesium fluoride, or lithium oxide between the cathode and the organic layer. Examples are aluminum / lithium fluoride, aluminum / lithium, magnesium / silver, magnesium / indium and the like. In order to efficiently extract light emitted from the organic EL element, it is desirable that at least one of the electrodes has a light transmittance of 10% or more. The sheet resistance as the electrode is preferably several hundred Ω / □ or less. Although the film thickness depends on the properties of the electrode material, it is usually set in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 400 nm. Such an electrode can be produced by forming a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering using the electrode material described above.
次に、本発明の正孔輸送層を用いて有機EL素子を作成する方法の一例として、前述の陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極からなる有機EL素子の作成法について説明する。ITO電極がパターニングされた基板上に、該アクセプター性材料の薄膜を蒸着法により形成させて正孔注入層を作製した後、この上に正孔輸送層の薄膜を形成させる。さらに、この上に発光材料のホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に同様に蒸着法により電子輸送層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法により形成させて陰極とすることにより、目的の有機EL素子が得られる。なお、上述の有機EL素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。 Next, as an example of a method for producing an organic EL device using the hole transport layer of the present invention, an organic EL composed of the above-mentioned anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode. A method for creating an element will be described. A thin film of the acceptor material is formed by vapor deposition on a substrate on which the ITO electrode is patterned to form a hole injection layer, and then a thin film of a hole transport layer is formed thereon. Further, a host material and a dopant material of a light emitting material are co-deposited thereon to form a thin film to form a light emitting layer, and an electron transport layer is similarly formed on the light emitting layer by vapor deposition, and further comprises a cathode material. The target organic EL element is obtained by forming a thin film by a vapor deposition method to be a cathode. In the production of the organic EL element described above, the production order can be reversed, and the cathode, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode can be produced in this order.
このようにして得られた有機EL素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として印加すればよく、電圧2〜40V程度を印加すると、透明又は半透明の電極側(陽極又は陰極、および両方)より発光が観測できる。また、この有機EL素子は、交流電圧を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。 When a DC voltage is applied to the organic EL device thus obtained, the anode may be applied with a positive polarity and the cathode with a negative polarity. When a voltage of about 2 to 40 V is applied, a transparent or translucent electrode is applied. Luminescence can be observed from the side (anode or cathode and both). The organic EL element also emits light when an alternating voltage is applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する。
イオン化ポテンシャル値の測定
大気圧下、AC−1(理研計器株式会社製)を用いて光電子分光法により測定した。尚、本機器は6.2eV未満のイオン化ポテンシャル値について定量的に測定することができ、それを越える場合には全て6.2eV以上と判断される。
The present invention will be described in more detail based on examples.
Measurement of ionization potential value It measured by photoelectron spectroscopy under atmospheric pressure using AC-1 (made by Riken Keiki Co., Ltd.). In addition, this apparatus can quantitatively measure the ionization potential value of less than 6.2 eV, and if it exceeds that, it is judged that it is 6.2 eV or more in all cases.
[合成例1] 化合物(13)11,11,12,12-テトラシアノアントラキノジメタンの合成
アントラキノン5.3g、マロノニトリル4.6g、ジクロロメタン160mlをフラスコに入れて、窒素雰囲気下で4℃に冷却後、四塩化チタン25gおよびピリジン44mlを滴下した。室温で12時間攪拌し、純水、クロロホルムを加えて無機塩をろ別後、有機層を抽出した。有機層を乾燥後、エバポレータにより濃縮し、再結晶により精製して、11,11,12,12-テトラシアノアントラキノジメタン4.1gを得た。
1H-NMR:δ7.44(4H, m)、δ8.26(4H, m)
可視紫外極大吸収波長(アセトニトリル溶液):281, 302, 341(nm)
[Synthesis Example 1] Compound (13) Synthesis of 11,11,12,12-tetracyanoanthraquinodimethane 5.3 g of anthraquinone, 4.6 g of malononitrile, and 160 ml of dichloromethane were placed in a flask and cooled to 4 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, 25 g of titanium tetrachloride and 44 ml of pyridine were added dropwise. The mixture was stirred at room temperature for 12 hours, pure water and chloroform were added, the inorganic salt was filtered off, and the organic layer was extracted. The organic layer was dried, concentrated with an evaporator, and purified by recrystallization to obtain 4.1 g of 11,11,12,12-tetracyanoanthraquinodimethane.
1 H-NMR: δ 7.44 (4H, m), δ 8.26 (4H, m)
Visible ultraviolet maximum absorption wavelength (acetonitrile solution): 281, 302, 341 (nm)
[実施例1]
ITOを150nmの厚さに蒸着した25mm×75mm×1.1mmのガラス基板(東京三容真空(株)製)を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置(真空機工(株)製)の基板ホルダーに固定し、化合物(12)(イオン化ポテンシャル値6.2eV以上)を入れたモリブデン製蒸着用ボート、NPDを入れたモリブデン製蒸着用ボート、ALQを入れたモリブデン製蒸着用ボート、弗化リチウムを入れたモリブデン製蒸着用ボート、およびアルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。真空槽を1×10−3Paまで減圧し、化合物(12)が入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚20nmになるように蒸着して正孔注入層を形成し、次いで、NPD入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚30nmになるようにNPDを蒸着して正孔輸送層を形成した。次に、ALQ入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚50nmになるようにALQを蒸着して電子輸送性発光層を形成した。以上の蒸着速度は0.1〜0.2nm/秒であった。その後、弗化リチウム入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚0.5nmになるように0.003〜0.01nm/秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウム入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚100nmになるように0.2〜0.5nm/秒の蒸着速度で蒸着することにより、有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、弗化リチウム/アルミニウム電極を陰極として、約3.5Vの直流電圧を印加すると、約10mA/cm2の電流が流れ、発光が得られた。また、80mA/cm2の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は121時間の寿命特性を示した。
[Example 1]
A 25 mm × 75 mm × 1.1 mm glass substrate (manufactured by Tokyo Sanyo Vacuum Co., Ltd.) on which ITO was deposited to a thickness of 150 nm was used as a transparent support substrate. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vapor deposition apparatus (manufactured by Vacuum Kiko Co., Ltd.), and a molybdenum vapor deposition boat containing compound (12) (ionization potential value of 6.2 eV or more), NPD was added. A molybdenum vapor deposition boat, a molybdenum vapor deposition boat containing ALQ, a molybdenum vapor deposition boat containing lithium fluoride, and a tungsten vapor deposition boat containing aluminum were mounted. Depressurize the vacuum chamber to 1 × 10 −3 Pa, heat the vapor deposition boat containing the compound (12), deposit to a thickness of 20 nm to form a hole injection layer, and then enter NPD The evaporation boat was heated and NPD was evaporated to a film thickness of 30 nm to form a hole transport layer. Next, the evaporation boat containing ALQ was heated, and ALQ was evaporated to a film thickness of 50 nm to form an electron transporting light emitting layer. The above deposition rate was 0.1 to 0.2 nm / second. Thereafter, the vapor deposition boat containing lithium fluoride is heated to deposit at a deposition rate of 0.003 to 0.01 nm / second so as to have a film thickness of 0.5 nm, and then the vapor deposition boat containing aluminum is heated. Then, an organic EL element was obtained by vapor deposition at a vapor deposition rate of 0.2 to 0.5 nm / second so as to have a film thickness of 100 nm. When a direct current voltage of about 3.5 V was applied using the ITO electrode as the anode and the lithium fluoride / aluminum electrode as the cathode, a current of about 10 mA / cm 2 flowed and light emission was obtained. Further, when a constant current drive of 80 mA / cm 2 was performed, the luminance half-life showed a life characteristic of 121 hours.
[比較例1]
実施例1で用いた化合物(12)を用いないで、NPDの膜厚を50nmに替えた以外は、実施例1に準じた方法で有機EL素子を作成した。ITO電極を陽極、弗化リチウム/アルミニウム電極を陰極として、約3.5Vの直流電圧を印加すると、約3mA/cm2の電流が流れ、発光が得られた。また、50mA/cm2の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は30時間の寿命特性を示した。
[Comparative Example 1]
An organic EL device was produced by the method according to Example 1 except that the compound (12) used in Example 1 was not used and the NPD film thickness was changed to 50 nm. When a direct current voltage of about 3.5 V was applied using the ITO electrode as the anode and the lithium fluoride / aluminum electrode as the cathode, a current of about 3 mA / cm 2 flowed and light emission was obtained. Further, when constant current driving at 50 mA / cm 2 was performed, the luminance half-life showed a life characteristic of 30 hours.
[比較例2]
実施例1で用いた化合物(12)を銅フタロシアニン(イオン化ポテンシャル値5.0eV)に代えた以外は、実施例1に準じた方法で有機EL素子を作成した。ITO電極を陽極、弗化リチウム/アルミニウム電極を陰極として、約5.6Vの直流電圧を印加すると、約3mA/cm2の電流が流れ、発光が得られた。また、50mA/cm2の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は100時間の寿命特性を示した。
[Comparative Example 2]
An organic EL device was produced by the method according to Example 1 except that the compound (12) used in Example 1 was replaced with copper phthalocyanine (ionization potential value 5.0 eV). When a direct current voltage of about 5.6 V was applied using the ITO electrode as the anode and the lithium fluoride / aluminum electrode as the cathode, a current of about 3 mA / cm 2 flowed and light emission was obtained. Further, when a constant current drive of 50 mA / cm 2 was performed, the luminance half-life showed a lifetime characteristic of 100 hours.
[比較例3]
実施例1で用いた化合物(12)をスターバーストアミンである下記式で示される化合物であるm−MTDATA(イオン化ポテンシャル値5.1eV)に代えた以外は、実施例1に準じた方法で有機EL素子を作成した。ITO電極を陽極、弗化リチウム/アルミニウム電極を陰極として、約4.2Vの直流電圧を印加すると、約3mA/cm2の電流が流れ、発光が得られた。また、50mA/cm2の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は80時間の寿命特性を示した。
[Comparative Example 3]
The compound (12) used in Example 1 was replaced with m-MTDATA (ionization potential value 5.1 eV), which is a compound represented by the following formula, which is a starburst amine, and was organically produced in the same manner as in Example 1. An EL element was prepared. When a direct current voltage of about 4.2 V was applied using the ITO electrode as the anode and the lithium fluoride / aluminum electrode as the cathode, a current of about 3 mA / cm 2 flowed and light emission was obtained. When a constant current drive of 50 mA / cm 2 was performed, the luminance half-life showed a life characteristic of 80 hours.
[実施例2]
実施例1で用いた化合物(12)を化合物(13)(イオン化ポテンシャル値6.2eV以上)に代えた以外は、実施例1に準じた方法で有機EL素子を作成した。ITO電極を陽極、弗化リチウム/アルミニウム電極を陰極として、約3.5Vの直流電圧を印加すると、約3mA/cm2の電流が流れ、発光が得られた。また、50mA/cm2の定電流駆動を行ったところ、輝度半減時間は130時間の寿命特性を示した。
[Example 2]
An organic EL device was produced by the method according to Example 1 except that the compound (12) used in Example 1 was replaced with the compound (13) (ionization potential value of 6.2 eV or more). When a direct current voltage of about 3.5 V was applied using the ITO electrode as the anode and the lithium fluoride / aluminum electrode as the cathode, a current of about 3 mA / cm 2 flowed and light emission was obtained. In addition, when a constant current drive of 50 mA / cm 2 was performed, the luminance half time showed a life characteristic of 130 hours.
Claims (14)
Ar1(CN)n (1)
ここで、Ar1は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、nは1〜10の整数である。 The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound that can be used as the hole injection layer is at least one compound represented by the formula (1).
Ar 1 (CN) n (1)
Here, Ar 1 is a substituted or unsubstituted aromatic group or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic hydrocarbon group, and n is an integer of 1 to 10.
Ar2(CN)n (2)
ここで、Ar2は置換または無置換の窒素非含有芳香族複素環基であり、nは1〜10の整数である。 The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound that can be used as the hole injection layer is at least one compound represented by the formula (2).
Ar 2 (CN) n (2)
Here, Ar 2 is a substituted or unsubstituted nitrogen-free aromatic heterocyclic group, and n is an integer of 1 to 10.
Ar3(CN)n (3)
ここで、Ar3は置換若しくは無置換の5個以下の窒素原子を含有する芳香族複素環基であり、nは1〜10の整数である。 The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound that can be used as the hole injection layer is at least one compound represented by the formula (3).
Ar 3 (CN) n (3)
Here, Ar 3 is a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group containing 5 or less nitrogen atoms, and n is an integer of 1 to 10.
Ar4(=C(CN)2)n (4)
ここで、Ar4は置換若しくは無置換の芳香族基または置換若しくは無置換の縮合多環式炭化水素基であり、nは1〜5の整数である。 The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound that can be used as the hole injection layer is at least one compound represented by the formula (4).
Ar 4 (= C (CN) 2 ) n (4)
Here, Ar 4 is a substituted or unsubstituted aromatic group or a substituted or unsubstituted condensed polycyclic hydrocarbon group, and n is an integer of 1 to 5.
The organic electroluminescent element according to claim 13, wherein in formula (4), Ar 4 is a naphthalene ring group or an anthracene ring group, and n is 2.
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