JP2000256667A - 有機エレクトロルミネッセンス材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

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JP2000256667A
JP2000256667A JP11065197A JP6519799A JP2000256667A JP 2000256667 A JP2000256667 A JP 2000256667A JP 11065197 A JP11065197 A JP 11065197A JP 6519799 A JP6519799 A JP 6519799A JP 2000256667 A JP2000256667 A JP 2000256667A
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organic electroluminescent
organic
metal
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JP11065197A
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Tadao Nakaya
忠雄 仲矢
Takao Yamauchi
隆夫 山内
Takanori Konishi
孝昇 小西
Keisuke Yamamoto
啓介 山本
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Taiho Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 シャープな発光を呈する有機エレクトロルミ
ネッセンス材料及びそれを用い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】 有機エレクトロルミネッセンス素子用材
料は、式(1)で示される金属誘導体である。 ここでnはMeの価数を表わし、MeはZn,Al,B
e,Euから選ばれる一種、R,RはH,CH
OCHから選ばれる一種、Rは−CH,−N
,−OCH,−COOH,−CN,−CHOで示
される置換基の1個ないし3個を所定位置に有する核の
隣接炭素原子がそれぞれN,Oに結合している二価のフ
ェニレン又は置換基を有さない核の隣接炭素原子がそれ
ぞれN,Dに結合している二価のナフチレン及びビフェ
ニルから選ばれる1種である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス(EL)材料及びそれを用いた有機EL素
子に関し、特にシャープで発光輝度の高い新規材料及び
それを用いた有機EL素子に関する。
【0002】
【従来の技術】有機化合物の高い蛍光効率に着目し、有
機化合物をEL素子として利用する研究は古くから知ら
れており、種々の有機化合物を利用した有機EL素子
が、文献、特許等に発表、提案されている。本発明者も
特願平10−61705号においてアセチルアセトン系
金属錯体を発光層に用いた有機EL素子や特願平10−
63370号及び特願平10−260328号において
カルバゾール誘導体をホール輸送層に用いた有機EL素
子等を提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来より
発光材料である種々の有機化合物が提案され、その分子
構造の検討により、赤、橙黄、緑、青色等の各種の発光
色の素子が提供されているが、シャープで発光輝度の高
い素子の実現が望まれているのが現状である。
【0004】
【課題を解決するために手段】このような目的を達成す
るために本発明者等は鋭意研究の結果、一般式
【化3】 で示される金属誘導体がシャープな発光を呈することを
見出し、本発明に至ったものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に係る有機EL材料は前述
のように一般式
【化4】 で示される金属誘導体であり、具体的な化合物として
は、
【化5】
【化6】
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
【化12】 等を例示することができるが、本発明の金属誘導体は前
記一般式中のMe,R1,R2,R3の組み合わせにより種
々の化合物を含むものであり、特に前記化合物に限定す
るものではない。
【0006】本発明の金属誘導体の一例であるZn誘導
体の合成方法を
【化13】 で示される化合物を例にしてその反応式を以下に示す。
【化14】
【0007】この反応を詳しく記述すると、以下のよう
になる。 (1)まず、
【化15】 1モルを6N- HCl 500ml(HCl 3モル)に溶解
させる。 (2)溶解後、液温を5℃に保つ。 (3)NaNO2aq2.5モルを滴下させる。 (4)これにより、
【化16】 を得る。
【0008】(5)得られた
【化17】 を氷中保持する。 (6)そして、
【化18】 1モルを2N- NaOH 1リットルに溶解させる。 (7)溶解後、氷冷させる。 (8)前記(5)に前記(7)を滴下する。 (9)得られた反応生成物
【化19】 を塩析させる。 (10)そして、通常の方法で精製する。
【0009】(11)次に、
【化20】 0. 1モルを2N- NaOH 500mlに溶解させる。 (12)0. 06モル Zn粉末を添加する。 (13)70℃で加熱撹拌し、色変化を見る。 (14)熱時濾過する。 (15)濾液を希HClにて酸性にし、沈殿が生ずること
を確認する。 (16)濾過、水洗を繰り返し、精製する。 (17)乾燥後、テトラハイドロフラン(THF)に溶解
させ、ヘキサンによる沈殿を繰り返し精製する。この場
合、THFの代わりにベンゼンを使用することもでき
る。 (18)真空乾燥し、トリアゾール誘導体
【化21】 を得る。
【0010】(19)得られたトリアゾール誘導体(1
8)をエチルアルコール(EtOH)に溶解させる。 (20)酢酸亜鉛[Zn(CH3COO)2]をメチルアル
コール(MeOH)に溶解させる。尚、この場合、酢酸
亜鉛に代えて塩化亜鉛、硫酸亜鉛を使用してもよい。ま
た、他の金属(Al,Eu,Be)誘導体の合成に際し
ては、これらの金属塩の水和物を用いる。 (21)前記(19)の液中に前記(20)を滴下させ、
沈殿を生成させ、濾過、洗浄を繰り返して目的物の
【化22】 を得ることができる。
【0011】前述の他の例示化合物の合成についてもそ
れぞれに原料化合物が異なるだけで、ほぼ同様な合成経
路により合成することができる。
【0012】ここで有機EL素子について記すると、一
般に有機物を用いたEL素子は、その最も簡単な構造と
しては発光層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成
されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、
陰極側から電子が注入され、陽極から正孔が注入され、
さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、エ
ネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギ
ーを光として放出する現象である。従来より有機蛍光色
素を発光層とし、有機電荷輸送化合物と積層した二層構
造を有する素子や、高分子を発光材料とした素子等各種
のEL素子が報告されている。今日知られている有機E
L素子の一般的構造として比較的簡単なものを記載する
と図1の様になり、陰極、発光層、有機正孔輸送層、陽
極、基板の層状構造となっており、又他の例としては電
子輸送層を加え陰極、電子輸送層、発光層、有機正孔輸
送層、陽極、基板の層状構造となっている例も見られ
る。
【0013】一般に陰極にはアルミニウム(Al)、マ
グネシウム(Mg)、インジウム(In)、銀(A
g)、などの単体金属、あるいはAl−Mg、Ag−M
g、Al−Liなどこれらの金属の合金で、仕事関数の
小さな材料が用いられる。
【0014】発光層には、蛍光を発する物質が用いら
れ、例えば従来はアントラセン、ナフタレン、フェナン
トレン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミ
ノキノリン金属錯体、クマリン誘導体等各種化合物が用
いられ、具体的に言うならば、トリス(8−キノリノー
ル)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)マグネシ
ウム、トリス(5−クロロ−8−キノリノール)ガリウ
ム等が使用されていた。
【0015】有機正孔輸送層としてはN,N’−ジフェ
ニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1
−ビフェニル4,4’−ジアミン(TPD)、銅フタロ
シアニン、4,4’−4‥−トリス−{N−(3−メチ
ルフェニル)−N−フェニルアミノ}トリフェニルアミ
ン(MTDATA)などを例示する事が出来る。
【0016】電子輸送層としてはフルオレノン、アント
ラキノジメタン、ジフェノキノン、〔2−(4’−t−
ブチルフェニル)−5−(ビフェニル)−1,3,4−
オキサジアゾール〕等があげられる。
【0017】陽極には、インジウム錫酸化物(IT
O)、錫酸化物など仕事関数の大きい透明導電性材料が
使用される。
【0018】基板には熱的、機械的強度を有し、透明で
あれば良く、例えばガラス基板、ポリエチレン板、ポリ
プロビレン板等の透明性の高い樹脂等が使用出来る。こ
れらの各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、スピ
ンコーティング等の適宜な方法を適用する事が出来る。
【0019】各層の膜厚は特に限定されるものではない
が、各層は適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚
すぎると、一定の輝度を得るためには高電圧が必要とな
り、効率が低下する。さらに高電圧により劣化が進み、
寿命が短くなる不利益が生じる。一方、膜厚が薄すぎる
とピンホール等の発生により電界を加えても充分な発光
が得られない事もある。本発明に於ける各層の膜厚は1
0nm〜1000mμ程度が望ましい。
【0020】本発明はこれらの内、シャープな緑色の発
光に使用できる新規な発光体を提供する事に特徴があ
り、その他の陰極、有機正孔輸送層、電子輸送層、陽
極、基板には公知の材料を使用できる。本発明の金属誘
導体を組み込んだ有機EL素子は1〜2Vの低電圧で充
分な発光を呈し、50000時間位まで寿命を延長でき
る。
【0021】
【実施例】1.EL素子の作製 真空蒸着法でITO(陽極)/TPD(600Å)/表
1に示す金属誘導体(600Å)/陰極(Al- Li
2000Å)の順にEL素子を作製した。そのときの素
子の構成は明細書の記載と同様である尚、TPDとは下
に示す化合物の略名であり、その構造式は下記に示す。 (N,N'-diphenyl-N,N'-(3-methylphenyl)1,1-biphenyl-
4,4・diamine )
【化23】
【0022】2.EL素子の測定結果
【表1】
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、特
定の金属誘導体を発光層に用いることにより、低電圧で
シャープな発光を呈し、しかも寿命が長い有機EL素子
とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機EL素子の一般的構造を模式的に示す断面
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 孝昇 神奈川県藤沢市桐原町9番地 タイホー工 業株式会社中央研究所内 (72)発明者 山本 啓介 神奈川県藤沢市桐原町9番地 タイホー工 業株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 3K007 AB00 AB02 AB04 AB06 CA01 CA05 DA00 DB03 EB00 FA01 FA03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 で示される金属誘導体であることを特徴とする有機エレ
    クトロルミネッセンス材料。
  2. 【請求項2】 一般式 【化2】 で示される金属誘導体を発光層に用いたことを特徴とす
    る有機エレクトロルミネッセンス素子。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010066305A (ko) * 1999-12-31 2001-07-11 김상국 신규한 유기금속발광물질 및 이를 포함하는유기전기발광소자
US7074870B2 (en) 2002-04-12 2006-07-11 Symyx Technologies, Inc. Styrene polymers and phenol-triazole type complexes, catalysts, and processes for polymerizing
US7541096B2 (en) 2002-06-06 2009-06-02 Ciba Specialty Chemicals Corporation Electroluminescent device

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