JP2000306670A - Organic luminescent element - Google Patents

Organic luminescent element

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JP2000306670A
JP2000306670A JP11111833A JP11183399A JP2000306670A JP 2000306670 A JP2000306670 A JP 2000306670A JP 11111833 A JP11111833 A JP 11111833A JP 11183399 A JP11183399 A JP 11183399A JP 2000306670 A JP2000306670 A JP 2000306670A
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group
substituted
layer
unsubstituted
organic
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JP11111833A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Senoo
章弘 妹尾
Kazunori Ueno
和則 上野
Seiji Mashita
精二 真下
Yuichi Hashimoto
雄一 橋本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminescent element having high luminance and a long life by containing pyrazine compound in at least one of layers containing organic compound sandwitched by a positive electrode and a negative electrode. SOLUTION: At least one of layers composed of organic compound is this organic luminescent element containing pyrazine compound represented by a formula (where R1-4 are H, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an ester group, an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or an aromatic complex ring group; Ar1-4 are an aryl group or an aromatic heterocyclic group). Ar1-4 are preferably polyphenylene such as a biphenyl group, triphenylamino group, a tarphenyl group, or an aromatic condensation multi-ring group such as a bipyridyl group or a carbazolyl group. A pyrazine compound film is formed in thickness less than 0.05-0.5 μm between a positive electrode and a negative electrode, in a vacuum deposition method or a solution coating method combined with bonding resin. An organic layer containing a compound represented by a formula is suitable for an electron injection layer, an electron transportation layer, and a luminescent layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光素子に関
し、詳しくは有機化合物からなる薄膜に電界を印加する
ことにより光を放出する有機発光素子に関する。
The present invention relates to an organic light emitting device, and more particularly, to an organic light emitting device that emits light by applying an electric field to a thin film made of an organic compound.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機発光素子は、陽極と陰極間に蛍光性
有機化合物を含む薄膜を挟持させて、各電極から電子お
よびホール(正孔)を注入することにより、蛍光性化合
物の励起子を生成させ、この励起子が基底状態にもどる
際に放射される光を利用する素子である。
2. Description of the Related Art In an organic light emitting device, a thin film containing a fluorescent organic compound is sandwiched between an anode and a cathode, and electrons and holes (holes) are injected from each electrode to exciton the fluorescent compound. It is an element that utilizes light emitted when this exciton is returned to the ground state.

【0003】1987年コダック社の研究(Appl.
Phys.Lett.51,913(1987))で
は、陽極にITO、陰極にマグネシウム銀の合金をそれ
ぞれ用い、電子輸送材料および発光材料としてアルミニ
ウムキノリノール錯体を用い、ホール輸送材料にトリフ
ェニルアミン誘導体を用いた機能分離型2層構成の素子
で、10V程度の印加電圧において1000cd/m2
程度の発光が報告されている。関連の特許としては、米
国特許第4,539,507号、米国特許第4,72
0,432号、米国特許第4,885,211号等が挙
げられる。
In 1987, a study by Kodak Company (Appl.
Phys. Lett. 51, 913 (1987)), a function-separated type using ITO as an anode, an alloy of magnesium and silver as a cathode, using an aluminum quinolinol complex as an electron transporting material and a luminescent material, and using a triphenylamine derivative as a hole transporting material. This element has a two-layer structure and is applied at a voltage of about 10 V at a voltage of 1000 cd / m 2.
A degree of luminescence has been reported. Related patents include U.S. Pat. No. 4,539,507 and U.S. Pat.
0,432 and U.S. Pat. No. 4,885,211.

【0004】また、蛍光性有機化合物の種類を変えるこ
とにより、紫外から赤外までの発光が可能であり、最近
では様々な化合物の研究が活発に行われている。例え
ば、米国特許第5,151,629号、米国特許第5,
409,783号、米国特許第5,382,477号、
特開平2−247278号公報、特開平3−25519
0号公報、特開平5−202356号公報、特開平9−
202878号公報、特開平9−227576号公報等
に記載されている。
[0004] In addition, by changing the type of the fluorescent organic compound, light emission from ultraviolet to infrared can be achieved, and various compounds have recently been actively studied. For example, US Pat. No. 5,151,629 and US Pat.
409,783; U.S. Patent No. 5,382,477;
JP-A-2-247278, JP-A-3-25519
0, JP-A-5-202356, JP-A-9-
No. 2,028,782, and JP-A-9-227576.

【0005】さらに、上記のような低分子材料を用いた
有機発光素子の他にも、共役系高分子を用いた有機発光
素子が、ケンブリッジ大学のグループ(Nature,
347,539(1990))により報告されている。
この報告ではポリフェニレンビニレン(PPV)を塗工
系で成膜することにより、単層で発光を確認している。
共役系高分子を用いた有機発光素子の関連特許として
は、米国特許第5,247,190号、米国特許第5,
514,878号、米国特許第5,672,678号、
特開平4−145192号公報、特開平5−24746
0号公報等が挙げられる。
[0005] In addition to the organic light-emitting device using the above low-molecular material, an organic light-emitting device using a conjugated polymer is also a group of Cambridge University (Nature,
347, 539 (1990)).
In this report, light emission was confirmed in a single layer by forming a film of polyphenylenevinylene (PPV) in a coating system.
Patents related to organic light-emitting devices using conjugated polymers include US Pat. No. 5,247,190 and US Pat.
No. 514,878, US Pat. No. 5,672,678,
JP-A-4-145192, JP-A-5-24746
No. 0 publication.

【0006】このように有機発光素子における最近の進
歩は著しく、その特徴は低印加電圧で高輝度、発光波長
の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が
可能であることから、広汎な用途への可能性を示唆して
いる。
As described above, recent advances in organic light-emitting devices have been remarkable, and their characteristics are that high luminance, a variety of emission wavelengths, high-speed response, a thin and lightweight light-emitting device can be realized at a low applied voltage. It suggests potential for a wide range of applications.

【0007】しかしながら、現状では更なる高輝度の光
出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の
使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気など
による劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さ
らにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合
の色純度の良い、青、緑、赤の発光が必要となるが、こ
の問題に関してもまだ十分に解決されていない。
However, at present, light output with higher luminance or higher conversion efficiency is required. In addition, there are still many problems in terms of durability such as a change with time due to long-term use and deterioration due to an atmospheric gas containing oxygen or moisture. Further, when application to a full-color display or the like is considered, emission of blue, green, and red light with good color purity is required, but this problem has not yet been sufficiently solved.

【0008】さらに、ピラジン化合物を用いた発光素子
の関連特許として、例えば、特開平4−46987号公
報、特開平4−103688号公報、特開平4−117
485号公報等が挙げられるが、これらの化合物を用い
た場合薄膜の安定性に問題があり、特に素子の耐久性は
十分なものでない。
Further, as patents related to light emitting devices using a pyrazine compound, there are, for example, JP-A-4-46987, JP-A-4-103688, and JP-A-4-117.
No. 485, for example, when these compounds are used, there is a problem in the stability of the thin film, and particularly, the durability of the element is not sufficient.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
り、極めて高効率で高輝度、高寿命の光出力を有する有
機発光素子を提供することにある。また、発光波長に多
様性があり、種々の発光色相を呈するとともに極めて耐
久性のある有機発光素子を提供する事にある。さらには
製造が容易でかつ比較的安価に作成可能な有機発光素子
を提供する事にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an organic light-emitting device having extremely high efficiency, high brightness, and long life light output has been developed. To provide. Another object of the present invention is to provide an organic light-emitting device that has various emission wavelengths, exhibits various emission hues, and is extremely durable. Another object of the present invention is to provide an organic light emitting device that can be easily manufactured and can be manufactured at relatively low cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の課
題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成す
るに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have completed the present invention.

【0011】すなわち、本発明は、陽極及び陰極からな
る一対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または
複数の有機化合物を含む層を少なくとも有する有機発光
素子において、前記有機化合物からなる層のうち少なく
とも一層が下記一般式[1]で示されるピラジン化合物
を含有することを特徴とする有機発光素子である。
That is, the present invention provides an organic light-emitting device having at least a pair of electrodes comprising an anode and a cathode, and a layer containing one or more organic compounds sandwiched between the pair of electrodes. An organic light-emitting device wherein at least one of the layers contains a pyrazine compound represented by the following general formula [1].

【0012】[0012]

【化2】 Embedded image

【0013】(式中、R1、R2、R3、R4はそれぞれ独
立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置
換あるいは未置換のエステル基、置換あるいは未置換の
アミノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換ある
いは未置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリ
ール基又は置換あるいは無置換の芳香族複素環基を表
し、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4はそれぞれ独立に置換
あるいは未置換のアリール基又は置換あるいは無置換の
芳香族複素環基を表す。)
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted ester group, a substituted or unsubstituted amino group, Represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, and Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each represent Independently represents a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group.)

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明は、陽極及び陰極からなる
一対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または複
数の有機化合物を含む層を少なくとも有する有機発光素
子において、前記有機化合物からなる層のうち少なくと
も一層が下記一般式[1]で示されるピラジン化合物を
含有することにより、より高効率で高輝度の光出力を有
する有機発光素子を作成することが可能となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an organic light-emitting device having at least a pair of electrodes comprising an anode and a cathode, and a layer containing one or more organic compounds sandwiched between the pair of electrodes. By making at least one of the layers comprising the pyrazine compound represented by the following general formula [1], an organic light-emitting device having higher efficiency and higher luminance light output can be produced.

【0015】[0015]

【化3】 Embedded image

【0016】上記一般式[1]中、R1、R2、R3、R4
はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、
ニトロ基、置換あるいは未置換のエステル基、置換ある
いは未置換のアミノ基、置換あるいは無置換のアルキル
基、置換あるいは未置換のアルコキシ基、置換あるいは
無置換のアリール基又は置換あるいは無置換の芳香族複
素環基を表し、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4はそれぞれ
独立に置換あるいは未置換のアリール基又は置換あるい
は無置換の芳香族複素環基を表す。
In the above general formula [1], R 1 , R 2 , R 3 , R 4
Is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group,
Nitro group, substituted or unsubstituted ester group, substituted or unsubstituted amino group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted aryl group, and substituted or unsubstituted aromatic group Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group.

【0017】次に、上記の置換基のR1、R2、R3、R4
およびAr1、Ar2、Ar3、Ar4の具体的な例を以下
に示す。まず、水素原子、シアノ基、ニトロ基の各基が
挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素
原子、臭素原子、沃素原子が挙げられる。
Next, the above substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4
Specific examples of Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are shown below. First, a hydrogen atom, a cyano group, and a nitro group are exemplified. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

【0018】置換あるいは未置換のアミノ基としては、
アミノ基及びジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ
フェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基等の置換アミノ
基が挙げられる。
The substituted or unsubstituted amino group includes
Examples include amino groups and substituted amino groups such as dimethylamino, diethylamino, diphenylamino, and dibenzylamino groups.

【0019】置換あるいは未置換のエステル基として
は、メチルエステル基、エチルエステル基、フェニルエ
ステル基、3−メチルフェニルエステル基、4−シアノ
フェニル基等が挙げられる。
Examples of the substituted or unsubstituted ester group include a methyl ester group, an ethyl ester group, a phenyl ester group, a 3-methylphenyl ester group, and a 4-cyanophenyl group.

【0020】置換あるいは未置換のアルキル基として
は、メチル基、エチル基、n‐プロピル基、iso−プ
ロピル基、ter−ブチル基、オクチル基、ベンジル
基、フェネチル基等が挙げられる。
Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, a ter-butyl group, an octyl group, a benzyl group and a phenethyl group.

【0021】置換あるいは未置換のアルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロボキシ基、2−エチ
ルーオクチルオキシ基、フェノキシ基、4−ブチルフェ
ノキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the substituted or unsubstituted alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a 2-ethyl-octyloxy group, a phenoxy group, a 4-butylphenoxy group and a benzyloxy group.

【0022】置換あるいは未置換のアリール基として
は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフ
ェニル基、3−クロロフェニル基、3,5−ジメチルフ
ェニル基、トリフェニルアミノ基、ビフェニル基、ター
フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリ
ル基、ピレニル基等が挙げられる。
Examples of the substituted or unsubstituted aryl groups include phenyl, 4-methylphenyl, 4-ethylphenyl, 3-chlorophenyl, 3,5-dimethylphenyl, triphenylamino, biphenyl, Examples include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, and a pyrenyl group.

【0023】置換あるいは未置換の芳香族複素環基とし
ては、ピリジル基、ビピリジル基、メチルピリジル基、
チエニル基、ターチエニル基、プロピルチエニル基、フ
リル基、キノリル基、カルバゾリル基、N−エチルカル
バゾリル基等が挙げられる。前記Ar1、Ar2、A
3、Ar4は置換あるいは未置換のポリフェニレン又は
置換あるいは無置換の芳香族縮合多環類が好ましい。
The substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group includes a pyridyl group, a bipyridyl group, a methylpyridyl group,
Examples thereof include a thienyl group, a terthienyl group, a propylthienyl group, a furyl group, a quinolyl group, a carbazolyl group, and an N-ethylcarbazolyl group. Ar 1 , Ar 2 , A
As r 3 and Ar 4, a substituted or unsubstituted polyphenylene or a substituted or unsubstituted aromatic condensed polycyclic ring is preferable.

【0024】次に、一般式[1]で示されるピラジン化
合物についてその代表例を表1〜10に挙げる。ただ
し、これらの化合物に限定されるものではない。
Next, Tables 1 to 10 show typical examples of the pyrazine compound represented by the general formula [1]. However, it is not limited to these compounds.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】[0028]

【表4】 [Table 4]

【0029】[0029]

【表5】 [Table 5]

【0030】[0030]

【表6】 [Table 6]

【0031】[0031]

【表7】 [Table 7]

【0032】[0032]

【表8】 [Table 8]

【0033】[0033]

【表9】 [Table 9]

【0034】[0034]

【表10】 [Table 10]

【0035】本発明の有機発光素子においては、上述の
様な一般式[1]で示されピラジン化合物を真空蒸着法
や溶液塗布法により陽極及び陰極の間に形成する。その
有機層の厚みは10μmより薄く、好ましくは0.5μ
m以下、より好ましくは0.05〜0.5μmの厚みに
薄膜化することが好ましい。
In the organic light emitting device of the present invention, the pyrazine compound represented by the above general formula [1] is formed between the anode and the cathode by a vacuum deposition method or a solution coating method. The thickness of the organic layer is less than 10 μm, preferably 0.5 μm.
m or less, more preferably 0.05 to 0.5 μm.

【0036】以下に、図面に沿って本発明を更に詳細に
説明する。図1は本発明の有機発光素子の一例を示す断
面図である。図1は基板1上に陽極2、発光層3及び陰
極4を順次設けた構成のものである。ここで使用する発
光素子はそれ自体でホール輸送能、エレクトロン輸送能
及び発光性の性能を単一で有している場合や、それぞれ
の特性を有する化合物を混合して使う場合に有用であ
る。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an example of the organic light emitting device of the present invention. FIG. 1 shows a structure in which an anode 2, a light emitting layer 3 and a cathode 4 are sequentially provided on a substrate 1. The light-emitting element used here is useful when it has a single hole transporting ability, electron transporting ability, and luminous performance, or when a compound having each property is used as a mixture.

【0037】図2は本発明の有機発光素子の他の例を示
す断面図である。図2は基板1上に陽極2、ホール輸送
層5、電子輸送層6及び陰極4を順次設けた構成のもの
である。この場合は発光物質はホール輸送性かあるいは
電子輸送性のいづれかあるいは両方の機能を有している
材料をそれぞれの層に用い、発光性の無い単なるホール
輸送物質あるいは電子輸送物質と組み合わせて用いる場
合に有用である。また、この場合発光層3はホール輸送
層5あるいは電子輸送層6のいづれかから成る。
FIG. 2 is a sectional view showing another example of the organic light emitting device of the present invention. FIG. 2 shows a configuration in which an anode 2, a hole transport layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 4 are sequentially provided on a substrate 1. In this case, when the luminescent material has either the hole transporting property or the electron transporting property or a material having both functions in each layer, and is used in combination with a mere hole transporting substance having no luminescent property or an electron transporting substance Useful for In this case, the light emitting layer 3 is made of either the hole transport layer 5 or the electron transport layer 6.

【0038】図3は本発明の有機発光素子の他の例を示
す断面図である。図3は基板1上に陽極2、ホール輸送
層5、発光層3,電子輸送層6及び陰極4を順次設けた
構成のものである。これはキャリヤ輸送と発光の機能を
分離したものであり、ホール輸送性、電子輸送性、発光
性の各特性を有した化合物と適時組み合わせて用いら、
極めて材料選択の自由度が増すとともに、発光波長を異
にする種々の化合物が使用できるため、発光色相の多様
化が可能になる。さらに、中央の発光層に各キャリヤあ
るいは励起子を有効に閉じこめて発光効率の向上を図る
ことも可能になる。
FIG. 3 is a sectional view showing another example of the organic light emitting device of the present invention. FIG. 3 shows a structure in which an anode 2, a hole transport layer 5, a light emitting layer 3, an electron transport layer 6, and a cathode 4 are sequentially provided on a substrate 1. It separates the functions of carrier transport and luminescence, and is used in a timely combination with a compound having each property of hole transport, electron transport, and luminescence.
The degree of freedom in material selection is greatly increased, and various compounds having different emission wavelengths can be used, so that the emission hue can be diversified. Furthermore, it is possible to effectively confine each carrier or exciton in the central light emitting layer to improve the light emission efficiency.

【0039】ただし、図1〜3はあくまでごく基本的な
素子構成であり、本発明の一般式[1]で示されるピラ
ジン化合物を含有する有機化合物からなる層を用いた有
機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。
例えば、電極と有機層界面に絶縁性層を設ける、接着層
あるいは干渉層を設ける、ホール輸送層がイオン化ポテ
ンシャルの異なる2層から構成される、など多様な層構
成をとることができる。
However, FIGS. 1 to 3 show only a very basic device structure, and the structure of an organic light emitting device using a layer made of an organic compound containing a pyrazine compound represented by the general formula [1] of the present invention is as follows. It is not limited to these.
For example, various layer configurations such as providing an insulating layer at an interface between an electrode and an organic layer, providing an adhesive layer or an interference layer, and forming a hole transport layer from two layers having different ionization potentials can be employed.

【0040】本発明に用いられる一般式[1]で示され
るピラジン化合物は、従来の化合物に比べいずれも極め
て電子注入性、電子注入層および電子輸送性、発光性の
優れた化合物であり、図1〜図3のいずれの形態でも使
用することができる。
The pyrazine compound represented by the general formula [1] used in the present invention is a compound which is far superior in electron injecting property, electron injecting layer, electron transporting property and light emitting property as compared with conventional compounds. Any of the forms shown in FIGS. 1 to 3 can be used.

【0041】特に、本発明の一般式[1]で示される化
合物を用いた有機層は、電子注入層および電子輸送層と
して有用であり、発光層としても有用である。
In particular, the organic layer using the compound represented by the general formula [1] of the present invention is useful as an electron injection layer and an electron transport layer, and is also useful as a light emitting layer.

【0042】本発明においては、電子輸送層および発光
層構成成分として前記一般式[1]で示されるピラジン
化合物を用いるものであるが、必要に応じてこれまで知
られているホール輸送性化合物(例えば、下記の表11
〜14に示される化合物等)あるいは発光性化合物(例
えば、下記の表19に示される化合物等)また電子輸送
性化合物(例えば、下記の表15〜18に示される化合
物等)を必要に応じて一緒に使用することもできる。
In the present invention, the pyrazine compound represented by the above general formula [1] is used as a component of the electron transporting layer and the light emitting layer. For example, Table 11 below
To 14) or a luminescent compound (for example, a compound shown in Table 19 below) or an electron transporting compound (for example, a compound shown in Tables 15 to 18 below) as necessary. They can be used together.

【0043】[0043]

【表11】 [Table 11]

【0044】[0044]

【表12】 [Table 12]

【0045】[0045]

【表13】 [Table 13]

【0046】[0046]

【表14】 [Table 14]

【0047】[0047]

【表15】 [Table 15]

【0048】[0048]

【表16】 [Table 16]

【0049】[0049]

【表17】 [Table 17]

【0050】[0050]

【表18】 [Table 18]

【0051】[0051]

【表19】 [Table 19]

【0052】本発明の有機発光素子において、一般式
[1]で示される化合物を含有する層およびその他の有
機化合物からなる層は、一般には真空蒸着法あるいは適
当な溶媒に溶解させて塗布法により薄膜を形成する。特
に塗布法で成膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わ
せて膜を形成することもできる。
In the organic light emitting device of the present invention, the layer containing the compound represented by the general formula [1] and the layer composed of another organic compound are generally formed by a vacuum deposition method or a coating method after dissolving in a suitable solvent. Form a thin film. In particular, when forming a film by a coating method, the film can be formed in combination with an appropriate binder resin.

【0053】上記結着樹脂としては広範囲な結着性樹脂
より選択でき、たとえばポリビニルカルバゾール樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレ
ート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリ
ル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、
ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。ま
た、これらは単独または共重合体ポリマーとして1種ま
たは2種以上混合してもよい。
The binder resin can be selected from a wide range of binder resins, for example, polyvinyl carbazole resin,
Polycarbonate resin, polyester resin, polyarylate resin, polystyrene resin, acrylic resin, methacrylic resin, butyral resin, polyvinyl acetal resin,
Examples include, but are not limited to, diallyl phthalate resin, phenol resin, epoxy resin, silicone resin, polysulfone resin, urea resin, and the like. These may be used alone or as a copolymer, alone or as a mixture of two or more.

【0054】陽極材料としては仕事関数がなるべく大き
なものがよく、例えば、金、白金、ニッケル、パラジウ
ム、コバルト、セレン、バナジウム等の金属単体あるい
はこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫インジウム
(ITO),酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用
できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオ
フェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマー
も使用できる。これらの電極物質は単独で用いてもよ
く、複数併用することもできる。
The anode material preferably has a work function as large as possible. For example, a single metal such as gold, platinum, nickel, palladium, cobalt, selenium, and vanadium or an alloy thereof, tin oxide, zinc oxide, indium tin oxide ( Metal oxides such as ITO) and indium zinc oxide can be used. Further, conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, and polyphenylene sulfide can also be used. These electrode substances may be used alone or in combination of two or more.

【0055】一方、陰極材料としては仕事関数の小さな
ものがよく、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシ
ウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀、
鉛、錫、クロム等の金属単体あるいは複数の合金として
用いることができる。酸化錫インジウム(ITO)等の
金属酸化の利用も可能である。また、陰極は一層構成で
もよく、多層構成をとることもできる。
On the other hand, the cathode material preferably has a small work function, such as lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, aluminum, indium, silver, and the like.
It can be used as a single metal or a plurality of alloys such as lead, tin and chromium. It is also possible to use metal oxidation such as indium tin oxide (ITO). Further, the cathode may have a single-layer structure or a multilayer structure.

【0056】本発明で用いる基板としては、特に限定す
るものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等
の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等
の透明性基板が用いられる。また、基板にカラーフィル
ター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜などを
用いて発色光をコントロールする事も可能である。
The substrate used in the present invention is not particularly limited, but an opaque substrate such as a metal substrate or a ceramic substrate, or a transparent substrate such as glass, quartz, or a plastic sheet is used. Further, it is also possible to control the emitted light by using a color filter film, a fluorescent color conversion filter film, a dielectric reflection film or the like on the substrate.

【0057】なお、作成した素子に対して、酸素や水分
等との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設
けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄
膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッソ樹
脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹
脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜、さらには光硬化性
樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィ
ルム、金属などをカバーし、適当な封止樹脂により素子
自体をパッケージングすることもできる。
It is to be noted that a protective layer or a sealing layer may be provided on the manufactured device for the purpose of preventing contact with oxygen, moisture, or the like. Examples of the protective layer include an inorganic material film such as a diamond thin film, a metal oxide, and a metal nitride; a polymer film such as a fluororesin, polyparaxylene, polyethylene, a silicone resin, and a polystyrene resin; and a photocurable resin. Can be Alternatively, the device itself can be covered with glass, a gas impermeable film, metal, or the like, and the element itself can be packaged with an appropriate sealing resin.

【0058】[0058]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0059】実施例1 ガラス基板上に酸化錫インジウム(ITO)をスパッタ
法にて120nmの膜厚で成膜したものを透明導電性支
持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルア
ルコール(IPA)で順次超音波洗浄し、IPAで煮沸
洗浄、乾燥をした。さらに、UV/オゾン洗浄したもの
を透明導電性支持基板として使用した。
Example 1 Indium tin oxide (ITO) having a thickness of 120 nm formed on a glass substrate by a sputtering method was used as a transparent conductive support substrate. This was ultrasonically washed with acetone and isopropyl alcohol (IPA) sequentially, washed with boiling IPA, and dried. Further, the substrate subjected to UV / ozone cleaning was used as a transparent conductive support substrate.

【0060】前記例示化合物No.29を0.050g
およびポリビニルカルバゾール1.00gをテトラヒド
ロフラン75mlに溶解して溶工液を調整した。この溶
工液を用いて、透明支持基板上にスピンコート法(20
00rpm)により厚さ120nmの有機層膜を製膜し
た。
The above-mentioned Compound No. 0.050 g of 29
And 1.00 g of polyvinyl carbazole was dissolved in 75 ml of tetrahydrofuran to prepare a solution. Using this solution, a spin coating method (20
(00 rpm) to form an organic layer film having a thickness of 120 nm.

【0061】次に、アルミニウムとリチウム(リチウム
濃度1原子%)からなる蒸着材料を用いて、先ほどの有
機層の上に、真空蒸着法により厚さ150nmの金属層
膜を形成し、図1に示す構造の素子を作成した。蒸着時
の真空度は1.0×10-4Pa、成膜速度は1.0〜
1.2nm/secの条件で成膜した。
Next, a metal layer film having a thickness of 150 nm was formed on the above-mentioned organic layer by a vacuum evaporation method using a vapor deposition material composed of aluminum and lithium (lithium concentration: 1 atomic%). An element having the structure shown was prepared. The degree of vacuum at the time of deposition is 1.0 × 10 −4 Pa, and the film formation rate is 1.0 to
The film was formed under the condition of 1.2 nm / sec.

【0062】この様にして得られた素子に、ITO電極
を正極、Al−Li電極を負極にして、8Vの直流電圧
を印加すると2.3mA/cm2の電流密度で電流が流
れ、初期輝度145cd/m2の青色発光が観測され
た。
When a DC voltage of 8 V is applied to the device thus obtained with an ITO electrode as a positive electrode and an Al-Li electrode as a negative electrode, a current flows at a current density of 2.3 mA / cm 2 , and the initial luminance Blue light emission of 145 cd / m 2 was observed.

【0063】実施例2 ガラス基板上に酸化錫インジウム(ITO)をスパッタ
法にて120nmの膜厚で成膜したものを透明導電性支
持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルア
ルコール(IPA)で順次超音波洗浄し、IPAで煮沸
洗浄、乾燥をした。さらに、UV/オゾン洗浄したもの
を透明導電性支持基板として使用した。
Example 2 Indium tin oxide (ITO) formed on a glass substrate by sputtering to a thickness of 120 nm was used as a transparent conductive support substrate. This was ultrasonically washed with acetone and isopropyl alcohol (IPA) sequentially, washed with boiling IPA, and dried. Further, the substrate subjected to UV / ozone cleaning was used as a transparent conductive support substrate.

【0064】透明導電性支持基板上に下記構造式[2]
で示されるα−NPDを真空蒸着法により70nmの膜
厚で成膜し、さらに、例示化合物No.14で示される
ピラゾリン化合物を真空蒸着法により50nmの膜厚で
成膜した。蒸着時の真空度は1.0×10-4Pa、成膜
速度は0.2〜0.3nm/secの条件で成膜した。
On a transparent conductive support substrate, the following structural formula [2]
Is formed into a film having a thickness of 70 nm by a vacuum evaporation method. A pyrazoline compound represented by No. 14 was formed into a film with a thickness of 50 nm by a vacuum evaporation method. The film was formed under the conditions of a vacuum degree of 1.0 × 10 −4 Pa and a film formation rate of 0.2 to 0.3 nm / sec during the vapor deposition.

【0065】次に、アルミニウムとリチウム(リチウム
濃度1原子%)からなる蒸着材料を用いて、先ほどの有
機層の上に、真空蒸着法により厚さ150nmの金属層
膜を形成し、図2に示す構造の素子を作成した。蒸着時
の真空度は1.0×10-4Pa、成膜速度は1.0〜
1.2nm/secの条件で成膜した。
Next, a metal layer film having a thickness of 150 nm was formed on the above-mentioned organic layer by a vacuum vapor deposition method using a vapor deposition material composed of aluminum and lithium (lithium concentration 1 atomic%). An element having the structure shown was prepared. The degree of vacuum at the time of deposition is 1.0 × 10 −4 Pa, and the film formation rate is 1.0 to
The film was formed under the condition of 1.2 nm / sec.

【0066】この様にして得られた素子に、ITO電極
を正極、Al−Li電極を負極にして、8Vの直流電圧
を印加すると、5.lmA/cm2の電流密度で電流が
流れ、初期輝度320cd/m2の青緑色発光が観測さ
れた。
When a DC voltage of 8 V was applied to the device thus obtained with the ITO electrode serving as a positive electrode and the Al-Li electrode serving as a negative electrode, A current flowed at a current density of 1 mA / cm 2 , and blue-green light emission with an initial luminance of 320 cd / m 2 was observed.

【0067】[0067]

【化4】 Embedded image

【0068】実施例3 ガラス基板上に酸化錫インジウム(ITO)をスパッタ
法にて120nmの膜厚で成膜したものを透明導電性支
持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルア
ルコール(IPA)で順次超音波洗浄し、IPAで煮沸
洗浄、乾燥をした。さらに、UV/オゾン洗浄したもの
を透明導電性支持基板として使用した。
Example 3 Indium tin oxide (ITO) formed on a glass substrate by sputtering with a thickness of 120 nm was used as a transparent conductive support substrate. This was ultrasonically washed with acetone and isopropyl alcohol (IPA) sequentially, washed with boiling IPA, and dried. Further, the substrate subjected to UV / ozone cleaning was used as a transparent conductive support substrate.

【0069】透明導電性支持基板上に下記構造式[3]
で示されるTPDを真空蒸着法により70nmの膜厚で
成膜しホール輸送層を形成した。発光層としてはアルミ
ニウムトリスキノリノールを用い真空蒸着法により25
nmの膜厚で成膜した。さらに、例示化合物No.35
で示されるピラゾリン化合物を真空蒸着法により40n
mの膜厚で成膜し電子輸送層を形成した。蒸着時の真空
度は1.0×10-4Pa、成膜速度は0.2〜0.3n
m/secの条件で成膜した。
On a transparent conductive support substrate, the following structural formula [3]
Was formed into a film having a thickness of 70 nm by a vacuum evaporation method to form a hole transport layer. Aluminum trisquinolinol was used as the light emitting layer, and 25
The film was formed with a thickness of nm. Further, the exemplified compound No. 35
Of the pyrazoline compound represented by
The electron transport layer was formed by forming a film having a thickness of m. The degree of vacuum at the time of vapor deposition is 1.0 × 10 −4 Pa, and the film formation rate is 0.2 to 0.3 n.
The film was formed under the conditions of m / sec.

【0070】次に、アルミニウムとリチウム(リチウム
濃度1原子%)からなる蒸着材料を用いて、先ほどの有
機層の上に、真空蒸着法により厚さ150nmの金属層
膜を形成し、図3に示す構造の素子を作成した。蒸着時
の真空度は1.0×10-4Pa、成膜速度は1.0〜
1.2nm/secの条件で成膜した。
Next, a metal layer film having a thickness of 150 nm was formed on the above-mentioned organic layer by a vacuum evaporation method using an evaporation material composed of aluminum and lithium (lithium concentration: 1 atomic%). An element having the structure shown was prepared. The degree of vacuum at the time of deposition is 1.0 × 10 −4 Pa, and the film formation rate is 1.0 to
The film was formed under the condition of 1.2 nm / sec.

【0071】この様にして得られた素子に、ITO電極
を正極、Al−Li電極を負極にして、8Vの直流電圧
を印加すると5.4mA/cm2の電流密度で電流が流
れ、初期輝度570cd/m2の緑色発光が観測され
た。
When a DC voltage of 8 V was applied to the device thus obtained with an ITO electrode serving as a positive electrode and an Al—Li electrode serving as a negative electrode, a current flowed at a current density of 5.4 mA / cm 2 , resulting in an initial luminance. Green light emission of 570 cd / m 2 was observed.

【0072】[0072]

【化5】 Embedded image

【0073】また、この素子を窒素雰囲気下において、
電流密度5.0mA/cm2に保ち、1000時間電圧
を印加したところ、初期輝度450cd/m2から10
00時間後輝度400cd/m2と輝度劣化は非常に少
なかった。
Further, this device was placed in a nitrogen atmosphere.
When the voltage was applied for 1,000 hours while maintaining the current density at 5.0 mA / cm 2 , the initial luminance was 450 cd / m 2 to 10
After 00 hours, the luminance was 400 cd / m 2 and the luminance deterioration was very small.

【0074】比較例1 実施例3の電子輸送層に用いられる化合物を、下記構造
式[4]で示される比較化合物に変えた他は実施例3の
素子と全く同様にして比較例1の素子を作成した。
Comparative Example 1 The device of Comparative Example 1 was completely identical to the device of Example 3 except that the compound used for the electron transporting layer of Example 3 was changed to a comparative compound represented by the following structural formula [4]. It was created.

【0075】[0075]

【化6】 Embedded image

【0076】この様にして得られた素子に、ITO電極
を正極、Al−Li電極を負極にして、8Vの直流電圧
を印加すると、3.7mA/cm2の電流密度で電流が
流れ、初期輝度55cd/m2の緑色発光が観測され
た。
When a DC voltage of 8 V was applied to the device thus obtained with the ITO electrode serving as a positive electrode and the Al-Li electrode serving as a negative electrode, a current flowed at a current density of 3.7 mA / cm 2 , Green light emission with a luminance of 55 cd / m 2 was observed.

【0077】また、この素子を窒素雰囲気下において、
電流密度5.0mA/cm2に保ち、1000時間電圧
を印加したところ、初期輝度60cd/m2から100
0時間後には発光は確認されなかった。
Further, this device was placed under a nitrogen atmosphere.
When a voltage was applied for 1000 hours while maintaining the current density at 5.0 mA / cm 2 , the initial luminance was 60 cd / m 2 to 100.
No light emission was observed after 0 hour.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の一般式
[1]で示されるピラジン化合物を含有する層を有する
有機発光素子は、実施例および比較例から示される通
り、低い印加電圧で高輝度な発光が得られ、耐久性にも
優れている。
As described above, the organic light-emitting device having a layer containing the pyrazine compound represented by the general formula [1] of the present invention can be used at a low applied voltage and at a high applied voltage, as shown in Examples and Comparative Examples. Bright light emission is obtained and the durability is excellent.

【0079】特に、本発明の一般式[1]で示されるピ
ラジン化合物を含有する有機層は、電子輸送層として有
用であり、また例えば青色を発光する発光層としても有
用である。さらに、素子の作成も真空蒸着あるいはキャ
スチング法等を用いて作成可能であり、比較的安価で大
面積の素子を容易に作成できる。
In particular, the organic layer containing the pyrazine compound represented by the general formula [1] of the present invention is useful as an electron transporting layer, and also useful as, for example, a light emitting layer that emits blue light. Further, the device can be prepared by using a vacuum deposition method or a casting method, and a relatively inexpensive and large-area device can be easily prepared.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における有機発光素子の一例を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of an organic light emitting device according to the present invention.

【図2】本発明における有機発光素子の他の例を示す断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating another example of the organic light emitting device according to the present invention.

【図3】本発明における有機発光素子の他の例を示す断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating another example of the organic light emitting device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 陽極 3 発光層 4 陰極 5 ホール輸送層 6 電子輸送層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Light emitting layer 4 Cathode 5 Hole transport layer 6 Electron transport layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真下 精二 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 橋本 雄一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 3K007 AB00 AB02 AB03 AB04 AB06 AB18 BB00 BB02 BB06 CA01 CA02 CA04 CA05 CA06 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Seiji Mashimo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Yuichi Hashimoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non-corporation F term (reference) 3K007 AB00 AB02 AB03 AB04 AB06 AB18 BB00 BB02 BB06 CA01 CA02 CA04 CA05 CA06 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極及び陰極からなる一対の電極と、該
一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物を
含む層を少なくとも有する有機発光素子において、前記
有機化合物からなる層のうち少なくとも一層が下記一般
式[1]で示されるピラジン化合物を含有することを特
徴とする有機発光素子。 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4はそれぞれ独立に水素原
子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置換あるいは
未置換のエステル基、置換あるいは未置換のアミノ基、
置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは未置換
のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリール基又は
置換あるいは無置換の芳香族複素環基を表し、Ar1
Ar2、Ar3、Ar4はそれぞれ独立に置換あるいは未
置換のアリール基又は置換あるいは無置換の芳香族複素
環基を表す。)
1. An organic light-emitting element having at least a pair of electrodes comprising an anode and a cathode and one or more layers containing an organic compound sandwiched between the pair of electrodes, wherein at least one of the layers comprising the organic compound is provided. An organic light-emitting device wherein one layer contains a pyrazine compound represented by the following general formula [1]. Embedded image (Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted ester group, a substituted or unsubstituted amino group,
Represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, Ar 1 ,
Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group. )
【請求項2】 前記Ar1、Ar2、Ar3、Ar4は置換
あるいは未置換のポリフェニレン又は置換あるいは無置
換の芳香族縮合多環類である請求項1記載の有機発光素
子。
2. The organic light-emitting device according to claim 1 , wherein Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are a substituted or unsubstituted polyphenylene or a substituted or unsubstituted fused aromatic polycyclic.
【請求項3】 前記有機化合物からなる層のうち少なく
とも電子注入、輸送層および発光層が上記一般式[1]
で示されるピラジン化合物を含有する請求項1記載の有
機発光素子。
3. The layer comprising the organic compound, wherein at least the electron injecting / transporting layer and the light emitting layer have the general formula [1].
The organic light-emitting device according to claim 1, comprising a pyrazine compound represented by the following formula:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100747310B1 (en) * 2002-03-20 2007-08-07 엘지전자 주식회사 Organic Electro-Luminescence Device
KR100798424B1 (en) 2006-07-25 2008-01-28 한국화학연구원 Tetrafluorobenzimidazole compounds containing fused aromatic ring
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