JP2002025780A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

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JP2002025780A
JP2002025780A JP2000209114A JP2000209114A JP2002025780A JP 2002025780 A JP2002025780 A JP 2002025780A JP 2000209114 A JP2000209114 A JP 2000209114A JP 2000209114 A JP2000209114 A JP 2000209114A JP 2002025780 A JP2002025780 A JP 2002025780A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element which allows its film formation or lamination by application, capable of being easily manufactured not only as a single layer type but also as a lamination type, and capable of realizing low voltage drive, high luminance, a long service life and of being defect free. SOLUTION: This organic electroluminescent element has organic thin film layers, including at least a luminescent layer and a pair of electrodes formed by catching the organic thin film layer. In this case, the element is characterized in that at least one of the organic thin film layers is a three-dimensionally bridged layer, by using a three-dimensionally bridging charge transporting material and an electron-acceptor material at the same time.

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、特定の構造を有す
る有機材料を用いた有機電界発光素子に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device using an organic material having a specific structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光素子(以下、
「EL素子」ということがある。)としては、無機材料
のII−VI族化合物半導体であるZnS、CaS、S
rS等に、発光中心であるMnや希土類元素(Eu、C
e、Tb、Sm等)をドープした無機EL素子が一般的
である。このような無機材料から作製したEL素子は、
1)交流駆動が必要(一般に50〜1000Hz)、
2)駆動電圧が高い(一般に200V程度)、3)フル
カラー化が困難で特に青色に問題がある、4)周辺駆動
回路のコストが高い、という問題点を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thin film type electroluminescent device (hereinafter, referred to as a thin film type electroluminescent device)
It may be referred to as “EL element”. ) Are ZnS, CaS, S, which are II-VI compound semiconductors of inorganic materials.
Rn and the like, such as Mn as a luminescence center and rare earth elements (Eu, C
e, Tb, Sm, etc.) are commonly used. EL elements made from such inorganic materials are:
1) AC drive is required (generally 50 to 1000 Hz),
2) High driving voltage (generally about 200 V) 3) It is difficult to achieve full color, and there is a problem particularly with blue color. 4) There is a problem that the cost of the peripheral driving circuit is high.

【0003】これに対し、有機EL素子は、印加電圧を
大幅に低くしうる上、小型化が容易であって、消費電力
が小さく、面発光が可能であり、かつ三原色発光も容易
であることから、次世代の発光素子として研究開発がな
されている。特に、発光効率を高めるため、電極の種類
の最適化による電極からのキャリアー注入の効率向上
と、芳香族ジアミンから成る正孔輸送層と8−ヒドロキ
シキノリンのアルミニウム錯体から成る発光層とを設け
た積層構造の有機電界発光素子の開発(Appl.Ph
ys.Lett.,51巻,913頁,1987年)に
より、従来のアントラセン等の単結晶を用いたEL素子
と比較して発光効率の大幅な改善がなされた。また、デ
バイス寿命を延ばすために種々の材料探索もなされ、例
えば正孔注入層の材料としてはポルフィリン誘導体やフ
タロシアニン化合物(特開昭63−295695号公
報)、スターバスト型芳香族トリアミン(特開平4−3
08688号公報)、ヒドラゾン化合物(特開平4−3
20483号公報)、アルコキシ置換の芳香族ジアミン
誘導体(特開平4−220995号公報)、p−(9−
アントリル)−N,N−ジ−p−トリルアニリンなどの
開発により、実用特性に近づいている。さらに、上記の
様な低分子材料を用いた電界発光素子の他にも、発光層
の材料として、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリ
[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−
1,4−フェニレンビニレン]、ポリ(3−アルキルチ
オフェン)等の高分子材料を用いたEL素子の開発や、
ポリビニルカルバゾール等の高分子に低分子の発光材料
と電子移動材料を混合した素子の開発も行われている。
On the other hand, the organic EL element can greatly reduce the applied voltage, can be easily miniaturized, consumes low power, can emit light in a plane, and can easily emit light in three primary colors. Therefore, research and development have been made as a next-generation light-emitting element. In particular, in order to enhance the luminous efficiency, the efficiency of carrier injection from the electrode was improved by optimizing the type of the electrode, and a hole transport layer composed of an aromatic diamine and a luminous layer composed of an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline were provided. Development of an organic electroluminescent device having a laminated structure (Appl. Ph.
ys. Lett. 51, p. 913, 1987), the luminous efficiency has been greatly improved as compared with a conventional EL device using a single crystal such as anthracene. In addition, various materials have been searched to extend the life of the device. For example, porphyrin derivatives and phthalocyanine compounds (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-295695) and star-bust type aromatic triamines (Japanese Patent Application Laid-Open No. -3
No. 08688), hydrazone compounds (Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-3)
20483), an alkoxy-substituted aromatic diamine derivative (JP-A-4-220995), p- (9-
With the development of (anthryl) -N, N-di-p-tolylaniline and the like, practical properties have been approached. Further, in addition to the electroluminescent device using a low molecular material as described above, poly (p-phenylenevinylene), poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy)-
1,4-phenylenevinylene], development of EL devices using polymer materials such as poly (3-alkylthiophene),
An element in which a low molecular light emitting material and an electron transfer material are mixed with a polymer such as polyvinyl carbazole is also being developed.

【0004】有機EL素子の構成については、陽極/有
機発光層/陰極の構成を基本とし、これに正孔注入輸送
層や電子注入層を適宜設けたもの、例えば陽極/正孔注
入輸送層/有機発光層/陰極や、陽極/正孔注入輸送層
/有機発光層/電子注入層/陰極などの構成のものが知
らされている。
The structure of an organic EL device is based on the structure of anode / organic light emitting layer / cathode, and is provided with a hole injection / transport layer or an electron injection layer as appropriate, for example, anode / hole injection / transport layer / cathode. Known structures include an organic light emitting layer / cathode and an anode / hole injection / transport layer / organic light emitting layer / electron injection layer / cathode.

【0005】ところで、有機EL素子の最大の課題は、
駆動時の寿命であり、駆動時の不安定性の現像として
は、発光輝度の低下、定電流駆動時の電圧上昇、非発光
部分(ダークスポット)の発生等が挙げられる。これら
の不安定性の原因はいくつか存在するが、有機層の薄膜
形状の劣化が支配的である。この薄膜形状の劣化は、素
子駆動時の発熱による有機非晶質膜の結晶化(または凝
集)等に起因すると考えられている。
By the way, the biggest problem of the organic EL device is that
The development of the instability at the time of driving includes a decrease in light emission luminance, an increase in voltage at the time of constant current driving, generation of a non-light emitting portion (dark spot), and the like. Although there are several causes of these instabilities, deterioration of the thin film shape of the organic layer is dominant. It is considered that the deterioration of the thin film shape is caused by crystallization (or aggregation) of the organic amorphous film due to heat generated during element driving.

【0006】さらに、有機EL素子に使用される材料と
しては、従来有機低分子化合物やオリゴマーを真空蒸着
し用いる場合が多いが、これらは耐熱性が低く、その改
良が求められていた。これに対し、低分子をポリマー化
することにより熱的な安定性が向上し、結晶化等による
欠陥の生成を防ぐことができるとの期待から、ポリマー
を用い、耐熱性を改良することも試みられたが、この場
合、ポリマーの正孔移動度は通常10-5cm2/V・秒
以下であり、正孔注入層の抵抗が問題となっていた。さ
らに、ポリマーと有機低分子化合物との混合物を用いる
ことも試みられたが、この場合も、正孔注入層は導電性
が10-10S・cm-1以下であり、やはりその抵抗が問
題となっていた。
Further, as a material used for an organic EL device, an organic low-molecular compound or oligomer is conventionally often vacuum-deposited and used. However, these materials have low heat resistance and their improvement has been demanded. On the other hand, from the expectation that the thermal stability will be improved by polymerizing low molecules and the generation of defects due to crystallization etc. can be prevented, attempts have been made to improve the heat resistance using polymers. However, in this case, the hole mobility of the polymer was usually 10 −5 cm 2 / V · sec or less, and the resistance of the hole injection layer was a problem. Furthermore, attempts have been made to use a mixture of a polymer and an organic low-molecular compound, but also in this case, the hole injection layer has a conductivity of 10 −10 S · cm −1 or less, and the resistance is still a problem. Had become.

【0007】一方、国際公開95/24056号には、
正孔注入層に、全共役系のポリマーを用いた有機EL素
子が開示されている。この全共役系のポリマーは、ポリ
アニリン、ポリ3,4−エチレン−ジオキシチオフェン
などである。また、同様な構成の素子として、陽極上に
ポリアニリン層を設け、さらに、その上に、発光層及び
陰極を順次形成したものが開示されている(国際公開9
7/32452号)。これらの素子においては、印加電
圧を低くすることができ、効率の向上を図ることができ
るが、以下に示す問題点があった。
On the other hand, WO 95/24056 states that
An organic EL device using an all-conjugated polymer for the hole injection layer is disclosed. The all-conjugated polymer is, for example, polyaniline or poly 3,4-ethylene-dioxythiophene. Further, as an element having a similar configuration, there is disclosed an element in which a polyaniline layer is provided on an anode, and a light emitting layer and a cathode are sequentially formed thereon (see International Publication 9).
7/32452). In these devices, the applied voltage can be lowered and the efficiency can be improved, but there are the following problems.

【0008】1)正孔注入層の材料が全共役系のポリマ
ーであるため、強い有色を示し、透明性に劣ることか
ら、膜厚を250nm以上厚くすると、光線透過率が3
0%以上損失する。したがって、正孔注入層を厚くする
ことができず、陽極に存在する突起や陽極端を充分に被
覆することができず、素子発光面に欠陥が生じやすい
上、リークや短絡などが生じやすく、またXYマトリッ
クス型の表示素子にした場合、クロストーク欠陥が生じ
やすかった。
1) Since the material of the hole injection layer is an all-conjugated polymer, it exhibits strong color and is inferior in transparency. Therefore, if the film thickness is increased to 250 nm or more, the light transmittance becomes 3
Loss 0% or more. Accordingly, the thickness of the hole injection layer cannot be increased, the protrusions on the anode and the end of the anode cannot be sufficiently covered, and the element light-emitting surface is likely to have defects, and leaks and short circuits are likely to occur, In the case of an XY matrix type display element, a crosstalk defect was easily generated.

【0009】2)全共役系のポリマーは、実際には様々
な伝導ユニットの集合体であって、共役系の有効長が分
散しており、これは正孔を輸送する単位のエネルギーレ
ベルが分散することを意味する。したがって、正孔をト
ラップする準位を本質的に回避できなく、正孔移動能力
である正孔移動度は10-5cm2/V・秒以下と低いか
った。このため、全共役系ポリマーを正孔注入層に用い
た場合、正孔注入層の抵抗が問題となる。特に、高輝度
パルス光の出射が必要な場合には、瞬間的に10mA/
cm2〜1A/cm2、場合によっては1kA/cm2
でのパルス電流を通電する必要がある。しかしながら、
正孔移動度が10-5cm2/V・秒以下であると、抵抗
により正孔注入層において電圧降下が生じ、素子が高電
圧化するという問題があった。
2) An all-conjugated polymer is actually an aggregate of various conductive units, and the effective length of the conjugated system is dispersed, which means that the energy level of the unit for transporting holes is dispersed. Means to do. Therefore, the level that traps holes cannot be essentially avoided, and the hole mobility, which is the hole mobility, was as low as 10 −5 cm 2 / V · sec or less. For this reason, when all conjugated polymers are used for the hole injection layer, the resistance of the hole injection layer becomes a problem. In particular, when high-intensity pulsed light needs to be emitted, an instantaneous 10 mA /
cm 2 ~1A / cm 2, in some cases it is necessary to energize the pulse current of up to 1 kA / cm 2. However,
If the hole mobility is 10 −5 cm 2 / V · sec or less, there is a problem that a voltage drop occurs in the hole injection layer due to resistance and the voltage of the device is increased.

【0010】これの原因は、いわゆる空間制限電流現象
によるものであり、これを回避するには、正孔移動度を
向上させることが必要であるが、全共役系のポリマーで
は、上記の1)、2)ような本質的な問題があった。他
方、米国特許第3,995,299号明細書では、正孔
注入帯域として、強い電子吸引性物質を含有する非晶性
ポリマーの利用が開示されている。しかしながら、開示
されている非晶性ポリマーは、ポリビニルカルバゾール
に限られており、このものは、正孔移動度が低く、上記
全共役系ポリマーと同様の問題があった。さらに、π共
役系が広がっていないため、イオン化エネルギーが5.
8eVと大きくて酸化されにくく、導電性が10-8S・
cm−1以下と小さいことや、陽極より正孔が注入され
にくいなどの問題があり、その改良が求められていた。
[0010] This is due to the so-called space-limited current phenomenon. To avoid this, it is necessary to improve the hole mobility. 2) There were essential problems as described above. On the other hand, U.S. Pat. No. 3,995,299 discloses the use of an amorphous polymer containing a strong electron-withdrawing substance as a hole injection zone. However, the disclosed amorphous polymer is limited to polyvinyl carbazole, which has a low hole mobility and has the same problem as the above all conjugated polymer. Further, since the π-conjugated system is not spread, the ionization energy is 5.
8eV, which is hard to be oxidized and has conductivity of 10 -8 S
There are problems such as the small size of cm -1 or less and the difficulty in injecting holes from the anode. Improvements have been demanded.

【0011】これに対し、特開平11−283750や
特開2000−36390に正孔輸送単位を有するポリ
マー中にアクセプターをドーピングすることで正孔注入
層の抵抗値を下げ、厚膜化を可能とし、塗布による層形
成を可能とすると共に、基材表面の凹凸による欠陥を隠
蔽し、素子の安定化を図ることなどが提案されている。
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-283750 and 2000-36390, by doping an acceptor into a polymer having a hole transporting unit, the resistance value of the hole injection layer is reduced, and the film can be made thicker. In addition, it has been proposed that a layer can be formed by coating, a defect caused by unevenness on the surface of a substrate is concealed, and a device is stabilized.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】電極(陽極)と正孔輸
送層との間に正孔注入層を挿入する方法において、ポル
フィリン誘導体やフタロシアニン化合物を正孔注入層と
して用いた場合、これらの膜自体による光吸収のために
スペクトルが変化したり、外観上着色して透明でなくな
るという問題がある。スターバスト型芳香族トリアリル
アミン、ヒドラゾン化合物、アルコキシ置換の芳香族ジ
アミン誘導体、p−(9−アントリル)−N,N−ジ−
p−トリルアニリン等では、イオン化ポテンシャルが低
く透明性がよいという利点はあるものの、ガラス転移点
や融点が低いために耐熱性に劣り、連続駆動時の局所加
熱に対する安定性が悪く、輝度低下や電圧上昇が問題に
なる。
In the method of inserting a hole injection layer between an electrode (anode) and a hole transport layer, when a porphyrin derivative or a phthalocyanine compound is used as the hole injection layer, these films are used. There is a problem that the spectrum is changed due to light absorption by itself, and the external appearance is colored and becomes invisible. Star-bust type aromatic triallylamine, hydrazone compound, alkoxy-substituted aromatic diamine derivative, p- (9-anthryl) -N, N-di-
Although p-tolylaniline and the like have the advantage of low ionization potential and high transparency, they have poor heat resistance due to low glass transition point and melting point, have poor stability to local heating during continuous driving, and have low brightness and low brightness. Voltage rise becomes a problem.

【0013】一方、ポリチエニレンビニレン、ポリ−p
−フェニレンビニレン、ポリアニリン等のポリマー系材
料では、駆動電圧の低電圧化と駆動寿命の改善に関する
報告はない。また、正孔輸送単位を有するポリマー中に
アクセプターをドーピングする方法は非常に有効である
が、一方で、ベースとなるポリマーの輸送性、製膜性等
に未だ問題があり、十分な性能の素子を得るには至って
いない。さらに、有機材料の特徴を活かし、各種溶剤へ
溶解させた後、その溶液をキャストする方法は、製造コ
スト上大きなメリットがあるが、従来のポリマーではそ
の性質上、さらに上層を塗布し、積層する際に膨潤、あ
るいは溶解し、界面がみだれてしまうため、安定した性
能を発揮する素子を製造することは困難であった。
On the other hand, polythienylenevinylene, poly-p
-For polymer materials such as phenylene vinylene and polyaniline, there is no report on lowering the driving voltage and improving the driving life. Also, a method of doping an acceptor into a polymer having a hole transporting unit is very effective, but on the other hand, there is still a problem in the transportability and film-forming properties of a base polymer, and an element with sufficient performance Has not yet gotten. Furthermore, the method of casting the solution after dissolving it in various solvents, taking advantage of the characteristics of the organic material, has a great merit in terms of manufacturing cost, but in the case of conventional polymers, due to its properties, the upper layer is further applied and laminated. In such a case, the element swells or dissolves and the interface is exposed, so that it has been difficult to produce an element exhibiting stable performance.

【0014】つまり、有機EL素子の駆動時における電
圧が高いこと、そして、耐熱性を含めた安定性が低いこ
とは、ファクシミリ、複写機、液晶ディスプレイのバッ
クライト等の光源としては大きな問題であり、特にフル
カラーフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子とし
ても望ましくない。また、低電圧、高発光効率で駆動さ
せることができ、かつ良好な耐熱性を有し、長期間に亙
って安定な発光特性を維持することができる有機EL素
子の開発が望まれている。さらに、塗布により簡易に成
膜或いは積層化できることも、低コスト化の観点からも
望まれている。
That is, the high voltage at the time of driving the organic EL element and the low stability including heat resistance are serious problems for a light source such as a facsimile, a copying machine, and a backlight of a liquid crystal display. In particular, it is not desirable as a display element such as a full-color flat panel display. Further, development of an organic EL device that can be driven at low voltage and high luminous efficiency, has good heat resistance, and can maintain stable luminescent characteristics for a long period of time is desired. . Further, it is desired that the film can be easily formed or laminated by coating from the viewpoint of cost reduction.

【0015】従って、本発明は、前記従来における諸問
題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、塗布により成膜或いは積層化可
能であり、単層型のみならず積層型を容易に得ることが
でき、低電圧化、高輝度化、長寿命化及び無欠陥化を図
ることができる有機電界発光素子を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and achieve the following objects.
That is, an object of the present invention is to be able to form a film or laminate by coating, to easily obtain not only a single layer type but also a laminated type, and to reduce the voltage, increase the brightness, extend the life, and eliminate defects. An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device capable of achieving the following.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により解決される。即ち、本発明は、 <1>少なくとも発光層を含む有機薄膜層と、該有機薄
膜層を狭持してなる一対の電極対とを有する有機電界発
光素子であって、該有機薄膜層の少なくとも一層が、三
次元架橋性電荷輸送材料と電子受容性材料とを同時に用
いて、三次元架橋した層であることを特徴とする有機電
界発光素子である。 <2>三次元架橋性電荷輸送材料が、正孔輸送機能を担
う骨格として、下記一般式(I)で表わされる構造を含
む芳香族アミン骨格を有する電荷輸送材料であることを
特徴とする前記<1>に記載の有機電界発光素子であ
る。
The above object is achieved by the following means. That is, the present invention provides <1> an organic electroluminescent element having at least an organic thin-film layer including a light-emitting layer, and a pair of electrode pairs sandwiching the organic thin-film layer. An organic electroluminescent device, wherein one layer is a three-dimensionally cross-linked layer using a three-dimensionally cross-linkable charge transport material and an electron-accepting material simultaneously. <2> The three-dimensionally crosslinkable charge transporting material is a charge transporting material having an aromatic amine skeleton having a structure represented by the following general formula (I) as a skeleton having a hole transporting function. An organic electroluminescent device according to <1>.

【0017】[0017]

【化4】 Embedded image

【0018】(一般式(I)中、Ar1〜Ar4は、それ
ぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示す。Ar5
は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を
示す。Ar1とAr2、Ar3とAr4は環を形成してもよ
い。Ar1〜Ar5のうち1〜4個は、三次元架橋した層
中に共有結合で結合可能な結合手を有する。kは0又は
1を示す。)
(In the general formula (I), Ar 1 to Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Ar 5
Represents a substituted or unsubstituted aryl group or an arylene group. Ar 1 and Ar 2 , and Ar 3 and Ar 4 may form a ring. One to four of Ar 1 to Ar 5 have a bond that can be bonded by a covalent bond in the three-dimensionally crosslinked layer. k represents 0 or 1. )

【0019】<3>一般式(I)で表わされる構造を含
む芳香族アミン骨格を有する電荷輸送材料が、下記一般
式(II)で示される加水分解性基を含む置換ケイ素基
を有することを特徴とする前記<2>記載の有機電界発
光素子である。
<3> The charge transport material having an aromatic amine skeleton having the structure represented by the general formula (I) has a substituted silicon group containing a hydrolyzable group represented by the following general formula (II). The organic electroluminescent device according to <2>, wherein the organic electroluminescent device is characterized in that:

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】(一般式(II)中、R1は水素、アルキ
ル基、置換或いは未置換のアリール基を示す。Qは加水
分解性基を示す。aは1〜3の整数を示す。)
(In the general formula (II), R 1 represents hydrogen, an alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, and a represents an integer of 1 to 3.)

【0022】<4>電子受容性材料が、ハロゲン化金
属、ルイス酸、有機酸、アリールアミンとハロゲン化金
属との塩、及びアリールアミンとルイス酸との塩から選
ばれる少なくとも一種であることを特徴とする前記<1
>〜<3>に記載の有機電界発光素子である。 <5>電子受容性材料が、下記一般式(III)で示さ
れる化合物であることを特徴とする前記<4>に記載の
有機電界発光素子である。
<4> The electron accepting material is at least one selected from metal halides, Lewis acids, organic acids, salts of arylamines and metal halides, and salts of arylamines and Lewis acids. <1
> To <3>. <5> The organic electroluminescent device according to <4>, wherein the electron-accepting material is a compound represented by the following general formula (III).

【0023】[0023]

【化6】 Embedded image

【0024】(一般式(III)中、Yはハロゲン原子
を示す。Rは水素原子、ハロゲン原子、置換基若しくは
未置換のアルキル基、シアノ基、ニトロ基を示す。)
(In the general formula (III), Y represents a halogen atom. R represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, or a nitro group.)

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の有機電界発光素子は、少
なくとも発光層を含む有機薄膜層と、該有機薄膜層を狭
持してなる一対の電極対とを有し、該有機薄膜層の少な
くとも一層が、三次元架橋性電荷輸送材料と電子受容性
材料とを同時に用いて、三次元架橋した層(以下、「三
次元架橋膜」ということがある)である。三次元架橋性
電荷輸送材料と電子受容性材料とを併用することで、製
膜性に優れ、欠陥なく、かつ電荷注入性に優れる厚膜の
三次元架橋膜を形成することが可能となり、製造性、特
性、安定性を大幅に向上させることができる。また、低
分子のアモルファス膜を用いた素子に比較し、分子運動
が抑制され、ガラス転移温度の高い三次元架橋性電荷輸
送材料を三次元架橋膜の母体とすることにより、素子の
耐熱性も大きく改善される。さらに三次元架橋性電荷輸
送材料を用いることで得られる三次元架橋膜を先に成膜
しておくと、さらにその上に積層塗布する際に溶剤に対
して安定となる。このため、本発明の有機電界発光素子
は、塗布により成膜或いは積層化可能であり、単層型の
みならず積層型(機能分離型)を容易に得ることがで
き、低電圧化、高輝度化、長寿命化及び無欠陥化を図る
ことができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The organic electroluminescent device of the present invention has an organic thin film layer including at least a light emitting layer, and a pair of electrodes sandwiching the organic thin film layer. At least one layer is a three-dimensionally cross-linked layer (hereinafter, sometimes referred to as a “three-dimensional cross-linked film”) using a three-dimensional cross-linkable charge transport material and an electron-accepting material simultaneously. By using a three-dimensionally crosslinkable charge transport material and an electron-accepting material together, it is possible to form a thick three-dimensionally crosslinked film with excellent film-forming properties, no defects, and excellent charge injection properties. Properties, characteristics and stability can be greatly improved. In addition, compared to a device using a low-molecular-weight amorphous film, the heat resistance of the device is improved by using a three-dimensional cross-linkable charge transporting material that suppresses molecular motion and has a high glass transition temperature as a base of the three-dimensional cross-linked film. It is greatly improved. If a three-dimensionally crosslinked film obtained by using a three-dimensionally crosslinkable charge transporting material is formed first, it becomes stable to a solvent when further laminated and applied thereon. For this reason, the organic electroluminescent device of the present invention can be formed into a film or laminated by coating, so that not only a single-layer type but also a laminated type (separated type) can be easily obtained, and low voltage and high luminance can be obtained. , Longer life and defect-free operation can be achieved.

【0026】本発明の有機電界発光素子において、三次
元架橋膜は、少なくとも三次元架橋性電荷輸送材料と電
子受容性材料とを併用して形成されるが、以下、各材料
を詳しく説明する。
In the organic electroluminescent device of the present invention, the three-dimensional cross-linked film is formed by using at least a three-dimensional cross-linkable charge transport material and an electron-accepting material. Each material will be described in detail below.

【0027】三次元架橋性電荷輸送材料としては、特開
平8−176293号公報、特開平8−208820号
公報、特開平8−253568号公報、特開平9−11
0974号公報等に開示された、特定の繰り返し構造を
有し末端に水酸基或いはカルボキシル基を有する電荷輸
送性ポリエステル、又は、ポリカーボネート等を1分子
中に3官能以上のイソシアネート基或いはエポキシ基等
を有する架橋剤を用いて架橋させたもの;特開2000
−147804号公報、特開2000−147813号
公報等に開示された、末端に熱或いは光硬化性の官能基
を有する電荷輸送剤を架橋させたもの;[Macrom
ol.Rapid Commun.20,224−22
8(1999)]に開示された、オキセタンを有する電
荷輸送材を光架橋させたもの;特開平9−124665
号公報、特開平11−38656号公報、[Adv.M
ater.1999,11,No.2、Adv.Mat
er.1999,11,No.9]等に開示された、末
端にアルコキシシリル基を有する電荷輸送材を加熱架橋
したもの;など種々のものが挙げられる。
Examples of the three-dimensional crosslinkable charge transporting material include JP-A-8-176293, JP-A-8-208820, JP-A-8-253568, and JP-A-9-11.
No. 0974, etc., having a specific repeating structure and a charge transporting polyester having a hydroxyl group or a carboxyl group at a terminal or a polycarbonate or the like having three or more functional isocyanate groups or epoxy groups in one molecule. Cross-linked using a cross-linking agent;
No. 147804, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-147813, etc., in which a charge transporting agent having a heat or photocurable functional group at a terminal is crosslinked; [Macrom
ol. Rapid Commun. 20,224-22
8 (1999)], which is obtained by photocrosslinking a charge transport material having oxetane; Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-124665.
Gazette, JP-A-11-38656, [Adv. M
ater. 1999, 11, no. 2, Adv. Mat
er. 1999, 11, no. 9] and the like, which are obtained by heating and crosslinking a charge transporting material having an alkoxysilyl group at a terminal; and the like.

【0028】これらの中でも、正孔輸送性を有するもの
が好ましく、特に、正孔輸送機能を担う骨格として、下
記一般式(I)で表わされる構造を含む芳香族アミン骨
格を有する電荷輸送材料であることが、電荷輸送能に優
れる点から好ましい。正孔輸送性を有するものは、電子
供与性の特定構造を有するため、電子受容性材料と混合
することにより、電荷移動が起こり、結果としてフリー
キャリアである正孔が生成し、特に三次元架橋膜を正孔
注入層として用いた場合の電気電導度が高くなり、特に
発光層と電極(陽極)との電気的接合が、正孔注入層を
設けることで改善され、駆動電圧が低下すると同時に連
続駆動時の安定性も向上する。
Among these, those having a hole transporting property are preferable, and in particular, a charge transporting material having an aromatic amine skeleton having a structure represented by the following general formula (I) as a skeleton having a hole transporting function. It is preferable from the viewpoint that the charge transport ability is excellent. Since a material having a hole transporting property has a specific structure of an electron donating property, when it is mixed with an electron accepting material, charge transfer occurs, and as a result, holes serving as free carriers are generated. When the film is used as a hole injection layer, the electric conductivity is increased, and in particular, the electrical connection between the light emitting layer and the electrode (anode) is improved by providing the hole injection layer, and the driving voltage is reduced. Stability during continuous driving is also improved.

【0029】また、下記一般式(I)で表わされる構造
を含む芳香族アミン骨格を有する電荷輸送材料は、下記
一般式(II)で示される加水分解性基を含む置換ケイ
素基を有することが、Si基により、互いに架橋反応を
起こして、効果的に3次元Si−O−Si結合、即ち無
機ガラス質ネットワークを形成することができるばかり
でなく、無機材料を主体とする基板との接着性に優れ、
得られる有機電界発光素子の特性を向上させることがで
きる観点から好ましい。
Further, the charge transporting material having an aromatic amine skeleton having a structure represented by the following general formula (I) may have a substituted silicon group containing a hydrolyzable group represented by the following general formula (II). , Si groups can cause a cross-linking reaction with each other to effectively form a three-dimensional Si—O—Si bond, that is, an inorganic vitreous network, as well as adhesion to a substrate mainly composed of an inorganic material. Excellent,
It is preferable from the viewpoint that the characteristics of the obtained organic electroluminescent device can be improved.

【0030】[0030]

【化7】 一般式(I)中、Ar1〜Ar4は、それぞれ独立に置換
又は未置換のアリール基を示す。Ar5は置換若しくは
未置換のアリール基又はアリーレン基を示す。Ar1
Ar2、Ar3とAr4は環を形成してもよい。Ar1〜A
5のうち1〜4個は、三次元架橋した層中に共有結合
で結合可能な結合手を有する。kは0又は1を示す。
Embedded image In the general formula (I), Ar 1 to Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Ar 5 represents a substituted or unsubstituted aryl group or an arylene group. Ar 1 and Ar 2 , and Ar 3 and Ar 4 may form a ring. Ar 1 to A
1-4 of r 5 have a bond which can be covalently bonded to the layer in a crosslinked three-dimensionally. k represents 0 or 1.

【0031】[0031]

【化8】 Embedded image

【0032】一般式(II)中、R1は水素、アルキル
基、置換或いは未置換のアリール基を示す。Qは加水分
解性基(例えば、アルコキシ基、メチルエチルケトオキ
シム基、ジエチルアミノ基、アセトキシ基、プロペノキ
シ基、ハロゲン等)を示す。aは1〜3の整数を示す。
In the general formula (II), R 1 represents hydrogen, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Q represents a hydrolyzable group (for example, an alkoxy group, a methylethylketoxime group, a diethylamino group, an acetoxy group, a propenoxy group, a halogen, etc.). a shows the integer of 1-3.

【0033】以下に、一般式(I)で表される化合物の
具体例を示すが、本発明は、これら具体例に限定される
わけではない。また、下記表における化合物の番号に
「II−」を冠した記号を本明細書における例示化合物
とする(例えば、化合物の番号が、「12」のものは
「例示化合物(I−12)」を示す。)。
Hereinafter, specific examples of the compound represented by formula (I) are shown, but the present invention is not limited to these specific examples. In addition, a symbol in which “II-” is added to a compound number in the following table is an example compound in the present specification (for example, a compound number “12” means “example compound (I-12)”). Shown).

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】[0038]

【表5】 [Table 5]

【0039】[0039]

【表6】 [Table 6]

【0040】[0040]

【表7】 [Table 7]

【0041】[0041]

【表8】 [Table 8]

【0042】[0042]

【表9】 [Table 9]

【0043】[0043]

【表10】 [Table 10]

【0044】[0044]

【表11】 [Table 11]

【0045】[0045]

【表12】 [Table 12]

【0046】[0046]

【表13】 [Table 13]

【0047】[0047]

【表14】 [Table 14]

【0048】[0048]

【表15】 [Table 15]

【0049】[0049]

【表16】 [Table 16]

【0050】[0050]

【表17】 [Table 17]

【0051】[0051]

【表18】 [Table 18]

【0052】[0052]

【表19】 [Table 19]

【0053】[0053]

【表20】 [Table 20]

【0054】[0054]

【表21】 [Table 21]

【0055】[0055]

【表22】 [Table 22]

【0056】[0056]

【表23】 [Table 23]

【0057】[0057]

【表24】 [Table 24]

【0058】[0058]

【表25】 [Table 25]

【0059】[0059]

【表26】 [Table 26]

【0060】[0060]

【表27】 [Table 27]

【0061】[0061]

【表28】 [Table 28]

【0062】[0062]

【表29】 [Table 29]

【0063】[0063]

【表30】 [Table 30]

【0064】[0064]

【表31】 [Table 31]

【0065】[0065]

【表32】 [Table 32]

【0066】[0066]

【表33】 [Table 33]

【0067】[0067]

【表34】 [Table 34]

【0068】[0068]

【表35】 [Table 35]

【0069】[0069]

【表36】 [Table 36]

【0070】[0070]

【表37】 [Table 37]

【0071】[0071]

【表38】 [Table 38]

【0072】[0072]

【表39】 [Table 39]

【0073】[0073]

【表40】 [Table 40]

【0074】[0074]

【表41】 [Table 41]

【0075】[0075]

【表42】 [Table 42]

【0076】[0076]

【表43】 [Table 43]

【0077】[0077]

【表44】 [Table 44]

【0078】[0078]

【表45】 [Table 45]

【0079】[0079]

【表46】 [Table 46]

【0080】[0080]

【表47】 [Table 47]

【0081】[0081]

【表48】 [Table 48]

【0082】[0082]

【表49】 [Table 49]

【0083】[0083]

【表50】 [Table 50]

【0084】[0084]

【表51】 [Table 51]

【0085】[0085]

【表52】 [Table 52]

【0086】[0086]

【表53】 [Table 53]

【0087】[0087]

【表54】 [Table 54]

【0088】[0088]

【表55】 [Table 55]

【0089】電子受容性材料としては、膜の抵抗値を低
下できるものであれば、特に制限はないが、三次元架橋
性電荷輸送材料の原料であるモノマーの酸化電位から電
子受容性材料の還元電位を引いた値は1V以下であるこ
とが好ましく、より好ましくは0.7V以下である。ま
た、電子受容性材料の含有量は、三次元架橋可能な電荷
輸送性材料に対して0.1〜50重量%の範囲であるこ
とが好ましい。
The electron-accepting material is not particularly limited as long as it can reduce the resistance value of the film, but the reduction of the electron-accepting material is determined from the oxidation potential of the monomer which is the raw material of the three-dimensional crosslinkable charge transporting material. The value obtained by subtracting the potential is preferably 1 V or less, more preferably 0.7 V or less. Further, the content of the electron accepting material is preferably in the range of 0.1 to 50% by weight based on the charge transporting material capable of three-dimensionally crosslinking.

【0090】電子受容性材料として具体的には、例え
ば、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、アリールアミ
ンとハロゲン化金属との塩、及びアリールアミンとルイ
ス酸との塩選ばれる少なくとも一種が挙げられる。より
具体的には、下記一般式(III)で示される化合物、
下記化合物群1で示す化合物が挙げれるが、下記一般式
(III)で示される化合物が特に好ましい。また、下
記一般式(III)で示される化合物の具体例を、下記
化合物群2として示すが、これに限定されるわけではな
い。
Specific examples of the electron accepting material include at least one selected from a metal halide, a Lewis acid, an organic acid, a salt of an arylamine and a metal halide, and a salt of an arylamine and a Lewis acid. Can be More specifically, a compound represented by the following general formula (III),
Although the compound shown by the following compound group 1 is mentioned, the compound shown by the following general formula (III) is especially preferable. Further, specific examples of the compound represented by the following general formula (III) are shown as the following compound group 2, but are not limited thereto.

【0091】[0091]

【化9】 Embedded image

【0092】一般式(III)中、Yはハロゲン原子を
示す。Rは水素原子、ハロゲン原子、置換基若しくは未
置換のアルキル基、シアノ基、ニトロ基を示す。
In the general formula (III), Y represents a halogen atom. R represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, or a nitro group.

【0093】[0093]

【化10】 Embedded image

【0094】[0094]

【化11】 Embedded image

【0095】三次元架橋膜は、三次元架橋性電荷輸送材
料と電子受容性材料とを含有する層は通常の塗布法によ
り形成することができる。三次元架橋膜を形成させる際
の加熱温度は、50〜200℃が好ましく、60〜17
0℃がより好ましい。また、加熱時間は、5分〜2時間
が好ましく、10分〜1時間がより好ましい。なお、光
架橋を行う場合は、紫外線照射器などを用い、100〜
500Wで5〜120秒で行うのが好ましいが、用いる
材料によっては紫外線によって分解する場合が多いため
熱架橋が好ましい。
In the three-dimensionally crosslinked film, the layer containing the three-dimensionally crosslinkable charge transporting material and the electron accepting material can be formed by a usual coating method. The heating temperature for forming the three-dimensional crosslinked film is preferably from 50 to 200 ° C, and from 60 to 17 ° C.
0 ° C. is more preferred. The heating time is preferably from 5 minutes to 2 hours, more preferably from 10 minutes to 1 hour. In addition, when performing photocrosslinking, using an ultraviolet irradiator or the like, 100 to 100
It is preferable to carry out the treatment at 500 W for 5 to 120 seconds, but thermal crosslinking is preferred because the material is often decomposed by ultraviolet rays depending on the material used.

【0096】三次元架橋膜を形成した後、この層上に他
の層を塗布法により積層する場合、三次元架橋膜を実質
的に溶解しない溶剤を用いることが好ましいが、三次元
架橋されているため、溶剤に対する耐性が高く、溶剤は
広範な範囲の中から選択が可能である。
When another layer is laminated on this layer by a coating method after forming the three-dimensional crosslinked film, it is preferable to use a solvent which does not substantially dissolve the three-dimensional crosslinked film. Therefore, the solvent resistance is high, and the solvent can be selected from a wide range.

【0097】本発明の有機電界発光素子は、一対の電極
対により挟持される有機薄膜層は、単層型でもよいし、
積層型(機能分離型)の素子でもよい。単層型の場合、
有機薄膜層として発光層のみの構成となり、該発光層と
して、さらに発光材料を用いた前記三次元架橋膜を形成
される。積層型の場合、有機薄膜層として発光層の他に
必要に応じて、電荷注入層(正孔注入層、電子注入
層)、電荷輸送層(正孔輸送層、電子輸送層)或いはこ
れらの機能を組み会わせた電荷注入輸送層(正孔注入輸
送層、電子注入輸送層)等を設けた構成となり、前記三
次元架橋膜は、電荷注入層(正孔注入層、電子注入層)
として形成されることが好ましく、より好ましくは正孔
注入層として形成されることである。また、これら電
極、有機薄膜層は、通常、基板上に形成される構成とな
る。
In the organic electroluminescent device of the present invention, the organic thin film layer sandwiched between the pair of electrodes may be of a single-layer type,
A stacked (separated function) element may be used. In case of single layer type,
The organic thin film layer has only a light emitting layer, and the three-dimensional crosslinked film using a light emitting material is further formed as the light emitting layer. In the case of the stacked type, as the organic thin film layer, in addition to the light emitting layer, a charge injection layer (hole injection layer, electron injection layer), a charge transport layer (hole transport layer, electron transport layer) or a function thereof as required. The three-dimensional cross-linked film has a charge injection / transport layer (hole injection / transport layer, electron injection / transport layer) or the like.
It is preferably formed as a hole injection layer. In addition, these electrodes and the organic thin film layer are usually formed on a substrate.

【0098】以下、本発明の有機電界発光素子を、具体
例を示して詳しく説明すが、これに限定されるものでは
ない。図1〜3は、本発明の有機電界発光素子の一例を
示す概略断面図である。図1に示す電界発光素子は、基
板10上に、陽極(電極)11と、正孔注入層12と、
発光層14と、陰極(電極)16とを、順次積層してな
る。図2に示す有機電界発光素子は、正孔注入層12と
発光層14との間に正孔輸送層13を設けた以外は、図
1に示す有機電界発光素子と同様の構成である。図3に
示す有機電界発光素子は、発光層14と陰極16との間
に電子輸送層15を設けた以外は、図2に示す有機電界
発光素子と同様の構成である。
Hereinafter, the organic electroluminescent device of the present invention will be described in detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited thereto. 1 to 3 are schematic cross-sectional views showing one example of the organic electroluminescent device of the present invention. The electroluminescent device shown in FIG. 1 has an anode (electrode) 11, a hole injection layer 12,
The light emitting layer 14 and the cathode (electrode) 16 are sequentially laminated. The organic electroluminescent device shown in FIG. 2 has the same configuration as the organic electroluminescent device shown in FIG. 1 except that a hole transport layer 13 is provided between the hole injection layer 12 and the light emitting layer 14. The organic electroluminescent device shown in FIG. 3 has the same configuration as the organic electroluminescent device shown in FIG. 2 except that an electron transport layer 15 is provided between the light emitting layer 14 and the cathode 16.

【0099】基板10としては、有機電界発光素子の支
持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金
属箔、プラスチックフィルムやシートなどが挙げられ
る。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの実質的に透
明な合成樹脂板が好ましい。また、合成樹脂板を使用す
る場合にはガスバリア性に留意する必要があるり、この
ガスバリヤ性が低すぎると、基板10を通過する外気に
より有機電界発光素子が劣化することがあるので好まし
くない。このため、合成樹脂基板のどちらか片側もしく
は両側に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性
を確保する方法も好ましい方法の一つである。
The substrate 10 serves as a support for the organic electroluminescent device, and includes a quartz or glass plate, a metal plate or a metal foil, a plastic film or a sheet, and the like. Particularly, a glass plate or a substantially transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, and polysulfone is preferable. When a synthetic resin plate is used, it is necessary to pay attention to the gas barrier property. If the gas barrier property is too low, the organic electroluminescent element may be deteriorated by the outside air passing through the substrate 10, which is not preferable. Therefore, a method of providing a dense silicon oxide film or the like on one or both sides of the synthetic resin substrate to ensure gas barrier properties is also a preferable method.

【0100】陽極11としては、通常、アルミニウム、
金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジ
ウム及び/又はスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化
銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック等により構
成される。これらは、通常、スパッタリング法、真空蒸
着法などにより形成することができる。また、陽極11
は、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カー
ボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子等を適当なバ
インダー樹脂に含有させた構成されてもよい。これら
は、通常、バインダー樹脂塗布液を、塗布することによ
り形成することができる。また、陽極11は、異なる材
料により積層させてもよい。
The anode 11 is usually made of aluminum,
It is composed of metals such as gold, silver, nickel, palladium and platinum, metal oxides such as oxides of indium and / or tin, metal halides such as copper iodide, carbon black and the like. These can be generally formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. The anode 11
May be constituted by incorporating metal fine particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles and the like in a suitable binder resin. These can be usually formed by applying a binder resin coating solution. Further, the anode 11 may be laminated with a different material.

【0101】陽極11の厚みは、必要とする透明性によ
り異なるが、一般には透明性が高いほど好ましいため、
可視光の透過率を、通常60%以上、好ましくは80%
以上とすることが好ましい。この場合、厚みは、通常1
0〜1000nm程度、好ましくは20〜500nm程
度である。また、端面からのレーザー発振等の目的で両
電極間で反射させるなどの目的で、金属蒸着膜等を設け
る場合など不透明でよい場合は陽極11は基板10と同
一でもよい。
The thickness of the anode 11 varies depending on the required transparency. Generally, the higher the transparency, the more preferable.
Visible light transmittance is usually 60% or more, preferably 80%
It is preferable to make the above. In this case, the thickness is usually 1
It is about 0 to 1000 nm, preferably about 20 to 500 nm. The anode 11 may be the same as the substrate 10 when opaque, for example, when a metal deposition film is provided for the purpose of reflecting between the two electrodes for the purpose of laser oscillation from the end face or the like.

【0102】正孔注入層12は、通常、陽極11と発光
層14との間に設けられるものであり、この正孔注入層
12に用いられる材料に要求される条件としては、陽極
11からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔
を効率よく輸送することができる材料であることが挙げ
られる。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さ
く、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動
度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純
物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。
上記の一般的な要求条件以外に、例えば車載表示用の応
用を考えた場合、さらに100℃以上、より好ましくは
120℃以上の耐熱性が要求される。このため、前記三
次元架橋膜を正孔注入層12として形成することで、素
子の発光特性と耐熱性を同時に改善することを可能とな
る。即ち、三次元架橋性電荷輸送材料として正孔輸送能
を有するものを用いた前記三次元架橋膜を正孔注入層1
2として形成すると、電子供与性の三次元架橋性電荷輸
送性材料に電子受容性材料を併用するため、上述のよう
に示した通り、発光層14と陽極11との電気的接合が
改善され、駆動電圧が低下すると同時に連続駆動時の安
定性も向上させることができ、また、ガラス転移温度の
高い三次元架橋性電荷輸送材料を正孔注入層12の母体
とすることにより、素子の耐熱性も大きく改善されるた
め最も好ましい構成となる。
The hole injection layer 12 is usually provided between the anode 11 and the light-emitting layer 14. It is a material having high hole injection efficiency and capable of efficiently transporting injected holes. For that purpose, the ionization potential is small, the transparency to visible light is high, the hole mobility is large, the stability is high, and impurities serving as traps are unlikely to be generated during production or use. Required.
In addition to the above-mentioned general requirements, for example, in consideration of application for in-vehicle display, heat resistance of 100 ° C. or more, more preferably 120 ° C. or more is required. Therefore, by forming the three-dimensional crosslinked film as the hole injection layer 12, it becomes possible to simultaneously improve the light emitting characteristics and the heat resistance of the device. That is, the three-dimensionally crosslinked film using a three-dimensionally crosslinkable charge transporting material having a hole transporting ability is used as the hole injection layer 1.
When formed as 2, an electron-accepting material is used in combination with the electron-donating three-dimensionally crosslinkable charge-transporting material, so that the electrical junction between the light-emitting layer 14 and the anode 11 is improved as described above, The driving voltage can be lowered and the stability during continuous driving can be improved. In addition, by using a three-dimensionally crosslinkable charge transporting material having a high glass transition temperature as a base material of the hole injection layer 12, the heat resistance of the device can be improved. Is also greatly improved, which is the most preferable configuration.

【0103】正孔注入層12の厚さは、通常5〜300
0nm程度、好ましくは10〜2000nm程度であ
る。この前記三次元架橋膜からなる正孔注入層12の形
成におけては、三次元架橋性電荷輸送材料と電子受容性
材料の所定量に、必要により正孔のトラップにならない
バインダー樹脂や塗布性改良剤を加えることができる。
また、種々の目的で、他のシランカップリング剤、アル
ミニウムカップリング剤、チタネートカップリング剤な
どを添加することもできる。これらを溶解して塗布溶液
を所望の濃度に調製し、スピンコート法やディップコー
ト法などの方法により陽極11上に塗布し、乾燥して正
孔注入層12を形成することができる。
The thickness of the hole injection layer 12 is usually 5 to 300
It is about 0 nm, preferably about 10 to 2000 nm. In forming the hole injection layer 12 composed of the three-dimensional cross-linked film, a predetermined amount of the three-dimensional cross-linkable charge transport material and the electron-accepting material may be added to a predetermined amount of a binder resin or a coating material that does not trap holes as necessary. Improvers can be added.
Further, for various purposes, other silane coupling agents, aluminum coupling agents, titanate coupling agents and the like can be added. By dissolving them, the coating solution is adjusted to a desired concentration, applied on the anode 11 by a method such as spin coating or dip coating, and dried to form the hole injection layer 12.

【0104】発光層14は、電界を与えられた電極間に
おいて電極(陰極)から注入された電子と正孔注入層1
2(陽極)から注入された正孔を効率よく再結合し、且
つ、再結合により効率よく発光材料から形成される。こ
のような条件を満たす発光材料としては、8−ヒドロキ
シキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(特開昭
59−194393号公報)、10−ヒドロキシベンゾ
[h]キノリンの金属錯体(特開平6−322362号
公報)、ビススチリルベンゼン誘導体(特開平1−24
5087号公報、同2−222484号公報)、ビスス
チリルアリーレン誘導体(特開平2−247278号公
報)、(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールの
金属錯体(特開平8−315983号公報)、シロール
誘導体等が挙げられる。これらの発光材料は、通常は真
空蒸着法や塗布法により形成することができる。
The light-emitting layer 14 is formed between the electrode (cathode) and the hole injection layer 1 between the electrodes to which an electric field is applied.
The holes injected from 2 (anode) are efficiently recombined, and are formed from the light emitting material efficiently by the recombination. Examples of the luminescent material satisfying such conditions include metal complexes such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline (JP-A-59-194393) and metal complexes of 10-hydroxybenzo [h] quinoline (JP-A-6-322362). Publication), bisstyrylbenzene derivatives (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-24)
No. 5087, No. 2-222484), bisstyryl arylene derivatives (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-247278), metal complexes of (2-hydroxyphenyl) benzothiazole (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-315983), silole derivatives, etc. Is mentioned. These luminescent materials can be usually formed by a vacuum evaporation method or a coating method.

【0105】発光層14は、素子の発光効率を向上させ
るとともに発光色を変える目的で、例えば、8−ヒドロ
キシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材料として、
クマリン等のレーザ用蛍光色素をドープすること(J.
Appl.Phys.,65巻,3610頁,1989
年)等が行われている。この方法の利点は、1)高効率
の蛍光色素により発光効率が向上、2)蛍光色素の選択
により発光波長が可変、3)濃度消光を起こす蛍光色素
も使用可能、4)薄膜性のわるい蛍光色素も使用可能、
等が挙げられる。
The light emitting layer 14 is formed, for example, by using an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline as a host material for the purpose of improving the luminous efficiency of the device and changing the luminescent color.
Doping with a fluorescent dye for laser such as coumarin (J.
Appl. Phys. 65, 3610, 1989.
Year). The advantages of this method are: 1) improved luminous efficiency by high-efficiency fluorescent dye; 2) variable emission wavelength by selecting fluorescent dye; 3) fluorescent dye which causes concentration quenching can be used; Dyes can also be used,
And the like.

【0106】発光層14は、素子の駆動寿命を改善する
目的においても、発光材料をホスト材料として、蛍光色
素をドープすることが有効である。例えば、8−ヒドロ
キシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体をホス
ト材料として、ルブレンに代表されるナフタセン誘導体
(特開平4−335087号公報)、キナクリドン誘導
体(特開平5−70773号公報)、ペリレン等の縮合
多環芳香族環(特開平5−198377号公報)を、ホ
スト材料に対して0.1〜10重量%ドープすることに
より、素子の発光特性、特に駆動安定性を大きく向上さ
せることができる。これら上記ナフタセン誘導体、キナ
クリドン誘導体、ペリレン等の蛍光色素を、ホスト材料
にドープする方法としては、共蒸着による方法と蒸着源
を予め所定の濃度で混合しておく方法がある。
The light emitting layer 14 is effectively doped with a fluorescent dye using a light emitting material as a host material also for the purpose of improving the driving life of the device. For example, using a metal complex such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline as a host material, naphthacene derivatives represented by rubrene (JP-A-4-335087), quinacridone derivatives (JP-A-5-70773), perylene, etc. By doping a condensed polycyclic aromatic ring (JP-A-5-198377) with 0.1 to 10% by weight based on the host material, it is possible to greatly improve the light-emitting characteristics of the device, especially the driving stability. . As a method of doping the above-mentioned fluorescent dye such as a naphthacene derivative, a quinacridone derivative, or perylene into a host material, there are a method of co-evaporation and a method of previously mixing an evaporation source at a predetermined concentration.

【0107】発光層14は、高分子系の発光材料とし
て、先に挙げたポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリ
[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−
1,4−フェニレンビニレン]、ポリ(3−アルキルチ
オフェン)等の高分子材料や、ポリビニルカルバゾール
等の高分子に発光材料と電子移動材料を混合した系等も
挙げられる。これらの材料はスピンコートやディップコ
ート等の方法により形成することができる。
The light-emitting layer 14 is formed of poly (p-phenylenevinylene) or poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy)-] as a polymer light-emitting material.
1,4-phenylenevinylene], a polymer material such as poly (3-alkylthiophene), a system in which a light-emitting material and an electron transfer material are mixed with a polymer such as polyvinylcarbazole, and the like. These materials can be formed by a method such as spin coating or dip coating.

【0108】発光層14の膜厚は、通常10〜200n
m程度、好ましくは30〜100nmである。発光層1
4を、正孔注入層12上に塗布法により形成する場合、
正孔注入層12を実質的に溶解しない溶剤を用いること
が好ましいが、三次元架橋されているため、溶剤に対す
る耐性が高く、溶剤は広範な範囲の中から選択が可能で
ある。
The thickness of the light emitting layer 14 is usually 10 to 200 n.
m, preferably 30 to 100 nm. Light emitting layer 1
4 is formed on the hole injection layer 12 by a coating method,
It is preferable to use a solvent that does not substantially dissolve the hole injection layer 12, but since it is three-dimensionally crosslinked, the solvent resistance is high, and the solvent can be selected from a wide range.

【0109】陰極16は、発光層14に電子を注入する
役割を果たす。陰極16として用いられる材料は、陽極
11と同様の材料を用いることが可能であるが、効率よ
く電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好まし
く、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、ア
ルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が好
適に挙げられる。具体例としては、マグネシウム−銀合
金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リ
チウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
The cathode 16 plays a role of injecting electrons into the light emitting layer 14. As the material used for the cathode 16, the same material as the anode 11 can be used, but for efficient electron injection, a metal having a low work function is preferable, and tin, magnesium, indium, calcium, aluminum, A suitable metal such as silver or an alloy thereof is preferably used. Specific examples include a low work function alloy electrode such as a magnesium-silver alloy, a magnesium-indium alloy, and an aluminum-lithium alloy.

【0110】陰極16の膜厚は、通常、陽極11と同様
である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的
で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定
な金属層を積層することが素子の安定性を増す上で有効
である。このような金属としては、アルミニウム、銀、
銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が挙げられ
る。さらに、陰極16と発光層14或いは後述する電子
輸送層15の界面にLiF、MgF2、Li2O等の極薄
絶縁膜(膜厚0.1〜5nm程度)を挿入することも、
素子の効率を向上させる有効な方法である(Appl.
Phys.Lett.,70巻,152頁,1997
年;特開平10−74586号公報;IEEETran
s.Electron.Devices,44巻,12
45頁,1997年)。
The thickness of the cathode 16 is usually the same as that of the anode 11. For the purpose of protecting the cathode made of a low work function metal, it is effective to further stack a metal layer having a high work function and being stable to the atmosphere in order to increase the stability of the device. Such metals include aluminum, silver,
Examples include metals such as copper, nickel, chromium, gold, and platinum. Furthermore, it is also possible to insert an ultra-thin insulating film (about 0.1 to 5 nm in thickness) such as LiF, MgF 2 , or Li 2 O at the interface between the cathode 16 and the light emitting layer 14 or the electron transport layer 15 described later.
This is an effective method for improving the efficiency of the device (Appl.
Phys. Lett. 70, 152, 1997.
Year; JP-A-10-74586; IEEE Tran
s. Electron. Devices, 44, 12
45, 1997).

【0111】正孔輸送層13は、素子の発光特性を向上
させるために設けられるものであり、正孔注入層12か
らの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率
よく輸送することができる。このため正孔輸送層13を
形成する材料にはイオン化ポテンシャルが小さく、しか
も正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップ
となる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要
求される。このような正孔輸送材料としては、例えば、
1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シ
クロヘキサン等の3級芳香族アミンユニットを連結した
芳香族ジアミン化合物(特開昭59−194393号公
報)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フ
ェニルアミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級
アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換
した芳香族アミン(特開平5−234681号公報)、
トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を
有する芳香族トリアミン(米国特許第4,923,77
4号)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−
メチルフェニル)ビフェニル−4,4’−ジアミン等の
芳香族ジアミン(米国特許第4,764,625号)、
分子全体として立体的に非対称なトリフェニルアミン誘
導体(特開平4−129271号公報)、ピレニル基に
芳香族ジアミノ基が複数個置換した化合物(特開平4−
175395号公報)、エチレン基で3級芳香族アミン
ユニットを連結した芳香族ジアミン(特開平4−264
189号公報)、スチリル構造を有する芳香族ジアミン
(特開平4−290851号公報)、チオフェン基で芳
香族3級アミンユニットを連結したもの(特開平4−3
04466号公報)、スターバースト型芳香族トリアミ
ン(特開平4−308688号公報)、ベンジルフェニ
ル化合物(特開平4−364153号公報)、フルオレ
ン基で3級アミンを連結したもの(特開平5−2547
3号公報)、トリアミン化合物(特開平5−23945
5号公報)、ビスジピリジルアミノビフェニル(特開平
5−320634号公報)、N,N,N−トリフェニル
アミン誘導体(特開平6−1972号公報)、フェノキ
サジン構造を有する芳香族ジアミン(特開平7−138
562号公報)、ジアミノフェニルフェナントリジン誘
導体(特開平7−252474号公報)、シラザン化合
物(米国特許第4,950,950号公報)、シラナミ
ン誘導体(特開平6−49079号公報)、ホスファミ
ン誘導体(特開平6−25659号公報)等が挙げられ
る。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に
応じて、2種以上を混合して用いてもよい。
The hole transport layer 13 is provided to improve the light emitting characteristics of the device, has a high hole injection efficiency from the hole injection layer 12, and efficiently transports the injected holes. can do. For this reason, the material for forming the hole transport layer 13 is required to have a low ionization potential, a high hole mobility, excellent stability, and a low generation of impurities serving as traps during production or use. . As such a hole transport material, for example,
Aromatic diamine compounds linked with tertiary aromatic amine units such as 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane (JP-A-59-194393), 4,4'-bis [ Aromatic amines containing two or more tertiary amines represented by N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl and having two or more condensed aromatic rings substituted with nitrogen atoms (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-234681) No.),
Aromatic triamines having a starburst structure as derivatives of triphenylbenzene (US Pat. No. 4,923,77)
No. 4), N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-
Aromatic diamines such as methylphenyl) biphenyl-4,4′-diamine (US Pat. No. 4,764,625);
Triphenylamine derivatives which are sterically asymmetrical as a whole molecule (JP-A-4-129271), and compounds in which a pyrenyl group is substituted with a plurality of aromatic diamino groups (JP-A-4-129271)
175395), an aromatic diamine having a tertiary aromatic amine unit linked by an ethylene group (JP-A-4-264)
No. 189), an aromatic diamine having a styryl structure (JP-A-4-290851), and an aromatic tertiary amine unit linked by a thiophene group (JP-A-4-3904).
No. 04466), a starburst type aromatic triamine (JP-A-4-308688), a benzylphenyl compound (JP-A-4-364153), and a tertiary amine linked by a fluorene group (JP-A-5-2547).
No. 3), triamine compounds (JP-A-5-23945)
No. 5), bisdipyridylaminobiphenyl (JP-A-5-320634), an N, N, N-triphenylamine derivative (JP-A-6-1972), and an aromatic diamine having a phenoxazine structure (JP-A-5-32073). 7-138
562), diaminophenylphenanthridine derivatives (JP-A-7-252474), silazane compounds (US Pat. No. 4,950,950), silanamine derivatives (JP-A-6-49079), phosphamine derivatives (JP-A-6-25659). These compounds may be used alone or, if necessary, in combination of two or more.

【0112】正孔輸送層13の材料としては、上記の正
孔輸送材料以外に、ポリビニルカルバゾールやポリシラ
ン、ポリフォスファゼン(特開平5−310949号公
報)、ポリアミド(特開平5−310949号公報)、
ポリビニルトリフェニルアミン(特開平7−53953
号公報)、トリフェニルアミン骨格を有する高分子(特
開平4−133065号公報)、芳香族アミンを含有す
るポリメタクリレート等の高分子材料も挙げられる。
As the material of the hole transport layer 13, in addition to the above-described hole transport materials, polyvinyl carbazole, polysilane, polyphosphazene (JP-A-5-310949), and polyamide (JP-A-5-310949) ,
Polyvinyl triphenylamine (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-53953)
Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 4-133965, a polymer having a triphenylamine skeleton (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-133065), and a polymer material such as polymethacrylate containing an aromatic amine.

【0113】正孔輸送層13は、上記正孔輸送材料を塗
布法あるいは真空蒸着法により正孔注入層12上に積層
することができる。塗布法の場合は、正孔輸送材料の1
種または2種以上に、必要に応じて、正孔のトラップに
ならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤と
を添加し、溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法
などの方法により塗布し、乾燥してを形成することがで
きる。ここで、バインダー樹脂としては、ポリカーボネ
ート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。
バインダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させ
るので、少ない方が好ましく、通常50重量%以下が好
ましい。真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真空容
器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当な真
空ポンプで10-4Pa程度にまで排気した後、ルツボを
加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向き合っ
て置かれた、正孔注入層12上に正孔輸送層13を形成
することができる。
The hole transport layer 13 can be formed by laminating the above hole transport material on the hole injection layer 12 by a coating method or a vacuum evaporation method. In the case of the coating method, one of the hole transport materials is used.
To the seed or two or more, if necessary, an additive such as a binder resin or a coatability improver that does not trap holes is added and dissolved to prepare a coating solution, and a method such as spin coating is used. Can be applied and dried to form. Here, examples of the binder resin include polycarbonate, polyarylate, and polyester.
Since a large amount of the binder resin decreases the hole mobility, a small amount is preferable, and usually 50% by weight or less is preferable. In the case of the vacuum evaporation method, the hole transporting material is put into a crucible installed in a vacuum vessel, and the inside of the vacuum vessel is evacuated to about 10 -4 Pa by a suitable vacuum pump. The hole transport material can evaporate to form a hole transport layer 13 on the hole injection layer 12, which is placed facing the crucible.

【0114】正孔輸送層13の膜厚は、通常10〜30
0nm程度、好ましくは30〜100nmである。この
ように薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸
着法がよく用いられる。また、正孔輸送層13を、正孔
注入層12上に塗布法により形成する場合、正孔注入層
12を実質的に溶解しない溶剤を用いることが好ましい
が、三次元架橋されているため、溶剤に対する耐性が高
く、溶剤は広範な範囲の中から選択が可能である。
The thickness of the hole transport layer 13 is usually from 10 to 30.
It is about 0 nm, preferably 30 to 100 nm. In order to uniformly form such a thin film, generally, a vacuum deposition method is often used. When the hole transport layer 13 is formed on the hole injection layer 12 by a coating method, it is preferable to use a solvent that does not substantially dissolve the hole injection layer 12, but since the solvent is three-dimensionally crosslinked, The solvent resistance is high, and the solvent can be selected from a wide range.

【0115】電子輸送層15は、素子の発光特性を向上
させるために設けられるものであり、陰極16からの電
子注入効率が高く、かつ、注入された電子を効率よく輸
送することができる。このため正孔輸送層13を形成す
る材料には、陰極16からの電子注入が容易で、電子の
輸送能力がさらに大きいことが要求される。このような
電子輸送材料としては、既に上記発光材料として挙げた
8−ヒドロキシキノリンのアルミ錯体、オキサジアゾー
ル誘導体(Appl.Phys.Lett.,55巻,
1489頁,1989年)やそれらをポリメタクリル酸
メチル(PMMA)等の樹脂に分散した系、フェナント
ロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、2−
t−ブチル−9,10−N,N’−ジシアノアントラキ
ノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫
化亜鉛、n型セレン化亜鉛等が挙げられる。電子輸送層
15は、上述の正孔輸送層13と同様に形成することが
できる。但し、発光層14上に塗布法により形成する場
合、発光層14を実質的に溶解しない溶剤を用いること
が好ましい。
The electron transport layer 15 is provided for improving the light emitting characteristics of the device, and has a high electron injection efficiency from the cathode 16 and can efficiently transport the injected electrons. For this reason, the material for forming the hole transport layer 13 is required to be capable of easily injecting electrons from the cathode 16 and having a higher electron transport capability. Examples of such an electron transporting material include aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline and oxadiazole derivatives (Appl. Phys. Lett., Vol. 55,
1489, 1989) or a system in which they are dispersed in a resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), a phenanthroline derivative (JP-A-5-331559),
t-butyl-9,10-N, N'-dicyanoanthraquinone diimine, n-type hydrogenated amorphous silicon carbide, n-type zinc sulfide, n-type zinc selenide and the like. The electron transport layer 15 can be formed in the same manner as the hole transport layer 13 described above. However, when the light-emitting layer 14 is formed by a coating method, it is preferable to use a solvent that does not substantially dissolve the light-emitting layer 14.

【0116】電子輸送層15の膜厚は、通常5〜200
nm程度、好ましくは10〜100nmである。
The thickness of the electron transport layer 15 is usually 5 to 200
nm, preferably 10 to 100 nm.

【0117】図1に示す電界発光素子においては、例え
ば、逆の構造、即ち、基板10上に陰極16、発光層1
4、正孔注入層12、陽極11の順に積層することも可
能である。既述したように少なくとも一方が透明性の高
い2枚の基板の間に有機電界発光素子を設けることも可
能である。また、膜厚方向から光を取り出す場合、少な
くとも一方の基板或いは電極が透明となる構成である
が、膜厚方向に対して垂直方向から光を取り出す場合、
双方の基板或いは電極が光を反射する構成とすることも
可能である。同様に、図2及び図3に示す電界発光素子
についても、前記各構成層を逆の構造に積層したりする
ことも可能である。さらにこの素子の寿命を高めるた
め、樹脂あるいは金属等の材料で封じ、大気や水より保
護する封止層を形成することや、素子自体を真空系中で
動作させる構造とすることが効果的である。
In the electroluminescent device shown in FIG. 1, for example, the reverse structure, that is, the cathode 16 and the light emitting layer 1
4, the hole injection layer 12 and the anode 11 can be laminated in this order. As described above, it is also possible to provide an organic electroluminescent element between two substrates, at least one of which is highly transparent. Further, when light is extracted from the film thickness direction, at least one of the substrates or the electrodes is configured to be transparent, but when light is extracted from a direction perpendicular to the film thickness direction,
It is also possible to adopt a configuration in which both substrates or electrodes reflect light. Similarly, in the electroluminescent device shown in FIGS. 2 and 3, it is also possible to laminate the respective constituent layers in an inverted structure. In order to further extend the life of the element, it is effective to form a sealing layer that is sealed with a material such as resin or metal and protects the element from air and water, and to have a structure in which the element itself operates in a vacuum system. is there.

【0118】[0118]

【実施例】以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体
的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制
限するものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these embodiments do not limit the present invention.

【0119】(実施例1)まず、厚さ150nmのIT
O膜電極を設けたガラス基板を用意し、プラズマ洗浄機
(サムコインターナショナル社製、BP1)を用い、酸
素プラズマにて30秒間洗浄した。下記構造式(1)で
表される電荷輸送材料(酸化電位は飽和カロメル電極
(SCE)に対し0.88V)30mgと、下記構造式
(2)で表されるイソシアネート20mgと、トリス
(4−ブロモフェニル)アンモニウムヘキサクロロアン
チモネート(TBPHA)5mgと、をジクロロメタン
1ミリリットルに溶解した溶液を、回転数300rpm
でスピンコートした後、120℃で1時間加熱し、硬化
することにより、膜厚600nm(触針膜厚計にて測
定)の正孔注入輸送帯(層)を形成した。
(Example 1) First, a 150 nm-thick IT
A glass substrate provided with an O film electrode was prepared, and washed with oxygen plasma for 30 seconds using a plasma cleaning machine (BP1 manufactured by Samco International). 30 mg of a charge transporting material represented by the following structural formula (1) (the oxidation potential is 0.88 V with respect to a saturated calomel electrode (SCE)), 20 mg of an isocyanate represented by the following structural formula (2), and tris (4- A solution obtained by dissolving 5 mg of (bromophenyl) ammonium hexachloroantimonate (TBPHA) in 1 ml of dichloromethane was subjected to a rotation speed of 300 rpm.
, And then heated at 120 ° C. for 1 hour and cured to form a hole injecting and transporting zone (layer) having a thickness of 600 nm (measured with a stylus thickness meter).

【0120】[0120]

【化12】 Embedded image

【0121】次に、この正孔注入輸送帯(層)上に、発
光材料としてトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミ
ニウム(Alq)を50nmの厚さに真空蒸着して発光
層を形成した後、マグネシウム・銀合金陰極を200n
mの厚さに蒸着し電極を形成し、有機EL素子を作製し
た。
Then, tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq) as a luminescent material was vacuum-deposited to a thickness of 50 nm on the hole injection / transport zone (layer) to form a luminescent layer.・ 200n silver alloy cathode
An electrode was formed by vapor deposition to a thickness of m to produce an organic EL device.

【0122】得られた有機EL素子におけるITO電極
を陽極とし、マグネシウム・銀合金電極を陰極として、
直流8Vを印加して、電流電圧特性(印加電圧、電流密
度)を求めるとともに、輝度及び効率を測定した。これ
らの結果を表56に示す。
In the obtained organic EL device, the ITO electrode was used as an anode, and the magnesium / silver alloy electrode was used as a cathode.
When 8 V DC was applied, current-voltage characteristics (applied voltage, current density) were determined, and luminance and efficiency were measured. Table 56 shows the results.

【0123】(実施例2)下記構造で示されるポリマー
(CTP−1:分子量はスチレン換算の重量平均分子量
Mw=56000で、モノマーの酸化電位は飽和カロメ
ル電極(SCE)に対し0.79V)50mgと、トリ
ス(4−ブロモフェニル)アンモニウムヘキサクロロア
ンチモネート(TBPHA)5mgと、をジクロロメタ
ン1ミリリットルに溶解した溶液を、回転数1000r
pmでスピンコートした後、120℃で1時間加熱し、
硬化することにより、膜厚700nm(触針膜厚計にて
測定)の正孔注入輸送帯(層)を形成した以外は、実施
例1と同様にして、有機EL素子を作製し、評価を行な
った。その結果を表56に示す。
Example 2 50 mg of a polymer having the following structure (CTP-1: the molecular weight is a weight average molecular weight Mw = 56000 in terms of styrene), and the oxidation potential of the monomer is 0.79 V with respect to a saturated calomel electrode (SCE). And a solution of 5 mg of tris (4-bromophenyl) ammonium hexachloroantimonate (TBPHA) dissolved in 1 ml of dichloromethane was subjected to rotation at 1,000 rpm.
pm, and then heated at 120 ° C for 1 hour,
An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a hole injection transport zone (layer) having a thickness of 700 nm (measured with a stylus thickness gauge) was formed by curing. Done. The results are shown in Table 56.

【0124】[0124]

【化13】 Embedded image

【0125】(実施例3)下記構造式(3)で示される
電荷輸送材料(酸化電位は飽和カロメル電極(SCE)
に対し0.79V)500mgとトリス(4−ブロモフ
ェニル)アンモニウムヘキサクロロアンチモネート(T
BPHA)50mg、1規定塩酸2mgをブタノールに
溶解し、回転数300rpmでスピンコートした後、1
20℃で1時間加熱し、硬化することにより、膜厚50
0nm(触針膜厚計にて測定)の正孔注入輸送帯を形成
した以外は、実施例1と同様に有機EL素子を作製し、
評価を行なった。その結果を表56に示す。
(Example 3) A charge transporting material represented by the following structural formula (3) (oxidation potential is a saturated calomel electrode (SCE)
0.79 V) and tris (4-bromophenyl) ammonium hexachloroantimonate (T
After dissolving 50 mg of BPHA) and 2 mg of 1N hydrochloric acid in butanol and spin-coating at 300 rpm, 1
By heating at 20 ° C. for 1 hour and curing, the film thickness becomes 50
An organic EL device was prepared in the same manner as in Example 1, except that a hole injection / transport zone of 0 nm (measured with a stylus film thickness meter) was formed.
An evaluation was performed. The results are shown in Table 56.

【0126】[0126]

【化14】 Embedded image

【0127】(実施例4)TBPHAの代わりに、DD
Q(還元電位は飽和カロメル電極(SCE)に対し0.
52V)を用い膜厚100nm(触針膜厚計にて測定)
の正孔注入輸送帯(層)を形成した以外は、実施例3と
同様にして有機EL素子を作製し、評価を行なった。そ
の結果を表56に示す。
(Embodiment 4) Instead of TBPHA, DD
Q (reduction potential is 0,0 with respect to a saturated calomel electrode (SCE).
52V) and a thickness of 100 nm (measured with a stylus thickness gauge)
An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 3, except that the hole injection transport zone (layer) was formed. The results are shown in Table 56.

【0128】(実施例5)発光層として、ポリ[2−メ
トキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−
フェニレンビニレン]10mgをジクロロメタン1ミリ
リットルに溶解した溶液を、回転数1000rpmでス
ピンコートした後、120℃で1時間加熱し、膜厚60
nmの膜を形成した以外は、実施例3と同様にして有機
EL素子を作製し、評価を行なった。その結果を表56
に示す。
Example 5 As a light emitting layer, poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-
[Phenylenevinylene] was spin-coated at a rotational speed of 1000 rpm with a solution of 10 mg dissolved in 1 ml of dichloromethane, and then heated at 120 ° C. for 1 hour to form a film having a film thickness of 60%.
An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 3 except that a film having a thickness of nm was formed. Table 56 shows the results.
Shown in

【0129】(実施例6)実施例2における正孔注入輸
送帯(層)を形成し、さらに発光層として、ポリ[2−
メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4
−フェニレンビニレン]10mgをジクロロメタン1ミ
リリットルに溶解した溶液を、回転数1000rpmで
スピンコートし後、120℃で1時間加熱し、膜厚約6
0nmの膜を形成した後、実施例1と同様にして、有機
EL素子を作製し、評価を行なった。その結果を表56
に示す。
(Example 6) The hole injecting and transporting zone (layer) in Example 2 was formed, and poly [2- [2-]
Methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4
-Phenylenevinylene] was spin-coated at a rotation speed of 1000 rpm, and then heated at 120 ° C. for 1 hour to form a film having a thickness of about 6
After forming a 0 nm film, an organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 56 shows the results.
Shown in

【0130】(比較例1)CTP−1を50mgと、ト
リス(4−ブロモフェニル)アンモニウムヘキサクロロ
アンチモネート(TBPHA)5mgと、をジクロロメ
タン1ミリリットルに溶解した溶液を、回転数1000
rpmでスピンコートした後、120℃で1時間加熱
し、膜厚600nm(触針膜厚計にて測定)の正孔注入
輸送帯(層)を形成し、さらに発光層として、ポリ[2
−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,
4−フェニレンビニレン]10mgをジクロロメタン1
ミリリットルに溶解した溶液を、回転数1000rpm
でスピンコートした後、120℃で1時間加熱し、膜厚
約60nmの膜を形成したが発光層を形成する際に、C
TP−1の膨潤、溶解が生じ、膜を均一に形成すること
ができなかった。それ以外は、実施例1と同様にして、
有機EL素子を作製し、評価を行なった。その結果を表
56に示す。本比較例では、弱い発光が見られたが、5
分程度で発光しなくなった。
Comparative Example 1 A solution prepared by dissolving 50 mg of CTP-1 and 5 mg of tris (4-bromophenyl) ammonium hexachloroantimonate (TBPHA) in 1 ml of dichloromethane was prepared at 1000 rpm.
After spin coating at rpm, the film was heated at 120 ° C. for 1 hour to form a hole injecting and transporting band (layer) having a thickness of 600 nm (measured with a stylus film thickness meter).
-Methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,
4-phenylenevinylene] in 10 mg of dichloromethane
The solution dissolved in milliliter was rotated at 1000 rpm.
And then heated at 120 ° C. for 1 hour to form a film having a thickness of about 60 nm.
Swelling and dissolution of TP-1 occurred, and a film could not be formed uniformly. Otherwise, in the same manner as in Example 1,
An organic EL device was manufactured and evaluated. The results are shown in Table 56. In this comparative example, weak light emission was observed, but 5
Light emission stopped in about a minute.

【0131】(比較例2)構造式(1)で表される電荷
輸送材料50mgと、トリス(4−ブロモフェニル)ア
ンモニウムヘキサクロロアンチモネート(TBPHA)
5mgとをジクロロメタン1ミリリットルに溶解した溶
液を、回転数300rpmでスピンコートした後、12
0℃で1時間加熱したが、構造式(1)で表される電荷
輸送材料は結晶化してしまい、良好な膜は得られなかっ
た。
Comparative Example 2 50 mg of a charge transporting material represented by the structural formula (1) and tris (4-bromophenyl) ammonium hexachloroantimonate (TBPHA)
After spin-coating a solution of 5 mg in 1 ml of dichloromethane at 300 rpm, 12
After heating at 0 ° C. for 1 hour, the charge transporting material represented by the structural formula (1) was crystallized, and a good film could not be obtained.

【0132】[0132]

【表56】 [Table 56]

【0133】[0133]

【発明の効果】以上により、本発明によれば、塗布によ
り成膜或いは積層化可能であり、単層型のみならず積層
型を容易に得ることができ、低電圧化、高輝度化、長寿
命化及び無欠陥化を図ることができる有機電界発光素子
を提供することができる。
As described above, according to the present invention, a film can be formed or laminated by coating, and not only a single-layer type but also a laminated type can be easily obtained, and low voltage, high luminance, and long It is possible to provide an organic electroluminescent device that can have a long life and no defects.

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

【図1】 本発明の有機電界発光素子の一例を示した概
略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the organic electroluminescent device of the present invention.

【図2】 本発明の有機電界発光素子の他の一例を示し
た概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the organic electroluminescent device of the present invention.

【図3】 本発明の有機電界発光素子の他の一例を示し
た概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing another example of the organic electroluminescent device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 11 陽極 12 正孔注入層 13 正孔輸送層 14 発光層 15 電子輸送層 16 陰極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11 Anode 12 Hole injection layer 13 Hole transport layer 14 Light emitting layer 15 Electron transport layer 16 Cathode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも発光層を含む有機薄膜層と、
該有機薄膜層を狭持してなる一対の電極対とを有する有
機電界発光素子であって、該有機薄膜層の少なくとも一
層が、三次元架橋性電荷輸送材料と電子受容性材料とを
同時に含有し、三次元架橋した層であることを特徴とす
る有機電界発光素子。
An organic thin film layer including at least a light emitting layer;
An organic electroluminescent device having a pair of electrodes sandwiching the organic thin film layer, wherein at least one of the organic thin film layers simultaneously contains a three-dimensional crosslinkable charge transport material and an electron accepting material. And an organic electroluminescent device, which is a three-dimensionally cross-linked layer.
【請求項2】 三次元架橋性電荷輸送材料が、正孔輸送
機能を担う骨格として、下記一般式(I)で表わされる
構造を含む芳香族アミン骨格を有する電荷輸送材料であ
ることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素
子。 【化1】 (一般式(I)中、Ar1〜Ar4は、それぞれ独立に置
換又は未置換のアリール基を示す。Ar5は置換若しく
は未置換のアリール基又はアリーレン基を示す。Ar1
とAr2、Ar3とAr4は環を形成してもよい。Ar1
Ar5のうち1〜4個は、三次元架橋した層中に共有結
合で結合可能な結合手を有する。kは0又は1を示
す。)
2. The three-dimensionally crosslinkable charge transporting material is a charge transporting material having an aromatic amine skeleton containing a structure represented by the following general formula (I) as a skeleton having a hole transporting function. The organic electroluminescent device according to claim 1. Embedded image (In the general formula (I), Ar 1 to Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Ar 5 represents a substituted or unsubstituted aryl group or an arylene group. Ar 1
And Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 may form a ring. Ar 1 to
One to four of Ar 5 have a bond that can be covalently bonded in the three-dimensionally crosslinked layer. k represents 0 or 1. )
【請求項3】 一般式(I)で表わされる構造を含む芳
香族アミン骨格を有する電荷輸送材料が、下記一般式
(II)で示される加水分解性基を含む置換ケイ素基を
有することを特徴とする請求項2記載の有機電界発光素
子。 【化2】 (一般式(II)中、R1は水素、アルキル基、置換或
いは未置換のアリール基を示す。Qは加水分解性基を示
す。aは1〜3の整数を示す。)
3. The charge transporting material having an aromatic amine skeleton having a structure represented by the general formula (I) has a substituted silicon group containing a hydrolyzable group represented by the following general formula (II). The organic electroluminescent device according to claim 2, wherein Embedded image (In the general formula (II), R 1 represents hydrogen, an alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, and a represents an integer of 1 to 3.)
【請求項4】 電子受容性材料が、ハロゲン化金属、ル
イス酸、有機酸、アリールアミンとハロゲン化金属との
塩、及びアリールアミンとルイス酸との塩から選ばれる
少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜3に
記載の有機電界発光素子。
4. The method according to claim 1, wherein the electron accepting material is at least one selected from metal halides, Lewis acids, organic acids, salts of arylamines and metal halides, and salts of arylamines and Lewis acids. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein
【請求項5】 電子受容性材料が、下記一般式(II
I)で示される化合物であることを特徴とする請求項4
に記載の有機電界発光素子。 【化3】 (一般式(III)中、Yはハロゲン原子を示す。Rは
水素原子、ハロゲン原子、置換基若しくは未置換のアル
キル基、シアノ基、ニトロ基を示す。)
5. An electron accepting material represented by the following general formula (II)
5. The compound represented by I)
3. The organic electroluminescent device according to claim 1. Embedded image (In the general formula (III), Y represents a halogen atom. R represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a cyano group, or a nitro group.)
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