JP2003031371A - Organic electroluminescent element and blue light emitting element - Google Patents

Organic electroluminescent element and blue light emitting element

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JP2003031371A
JP2003031371A JP2001216944A JP2001216944A JP2003031371A JP 2003031371 A JP2003031371 A JP 2003031371A JP 2001216944 A JP2001216944 A JP 2001216944A JP 2001216944 A JP2001216944 A JP 2001216944A JP 2003031371 A JP2003031371 A JP 2003031371A
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JP2001216944A
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Japanese (ja)
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Akiko Ichinosawa
Hideki Sato
Yoshiharu Sato
佳晴 佐藤
秀樹 佐藤
晶子 市野澤
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Mitsubishi Chemicals Corp
三菱化学株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To fully ensure the drive stability of an element in an organic electroluminescent element and to provide the element with high color purity. SOLUTION: This organic electroluminescent element has a luminescent layer clamped between an anode and a cathode, on a substrate, and a hole blocking layer on the cathode side interface of the luminescent layer. The hole blocking layer contains a compound expressed by a general formula (I). In the formula (I), a carbozolyl group and a phenylene group may have an arbitrary substituent, and Z shows a divalent linkage group.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は有機電界発光素子及び青色発光素子に関するものであり、詳しくは、有機化合物から成る発光層に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence device and a blue light-emitting device, particularly, emits light by applying an electric field to the light-emitting layer made of an organic compound it relates thin film type device. 【0002】 【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光(EL)素子としては、無機材料のII−VI族化合物半導体であるZnS、Ca [0002] As a conventional, thin-film field emission (EL) element, a Group II-VI compound semiconductor of inorganic materials ZnS, Ca
S、SrS等に、発光中心であるMnや希土類元素(Eu、Ce、 S, etc. SrS, which is an emission center Mn or a rare earth element (Eu, Ce,
Tb、Sm等)をドープしたものが一般的であるが、上記の無機材料から作製したEL素子は、 1)交流駆動が必要(50〜1000Hz)、 2)駆動電圧が高い(〜200V)、 3)フルカラー化が困難(特に青色)、 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。 Tb, but doped with Sm, etc.) is common, EL elements prepared from the inorganic material, 1) AC drive needs (50~1000Hz), 2) the driving voltage is high (~200V), 3) full color is difficult (especially blue), 4) the high cost of the peripheral drive circuits has a problem that. 【0003】しかし、近年、上記問題点の改良のため、 [0003] However, in recent years, because of the improvement of the above-mentioned problems,
有機薄膜を用いたEL素子の開発が行われるようになった。 Development of the EL element using an organic thin film was to be performed. 特に、発光効率を高めるため、電極からのキャリアー注入の効率向上を目的として電極の種類の最適化を行い、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有機電界発光素子の開発(Appl. Phys. Lett., 51巻, 9 In particular, in order to enhance the luminous efficiency, optimizes the type of electrode as a purpose of improving the efficiency of injecting carriers from the electrode, a light emitting layer comprising an aluminum complex of the hole transport layer and 8-hydroxyquinoline consisting of aromatic diamines development of the organic electroluminescent device having a (Appl. Phys. Lett., 51, pp. 9
13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ている。 Page 13, by 1987), a significant improvement in luminous efficiency compared to EL element using a single crystal, such as a conventional anthracene have been made. また、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ー用蛍光色素をドープすること(J. Appl.Phys., 65巻, Further, for example, 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host material, doping with laser fluorescent dye such as coumarin (J. Appl.Phys., 65, pp.
3610頁,1989年)で、発光効率の向上や発光波長の変換等も行われており、実用特性に近づいている。 3610 pp., 1989), it has been also performed conversion, improved and emission wavelength of the emission efficiency, is approaching the practical properties. 【0004】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電界発光素子の開発や、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。 [0004] In addition to the electroluminescent device using the low molecular materials such as described above, as a material of the light-emitting layer, poly (p- phenylenevinylene), poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyl oxy) - 1,4-phenylene vinylene], poly (3-alkylthiophene) and the like development of electroluminescent device using the polymer material, polyvinyl carbazole polymer to the low molecular light-emitting material and an electron transport material the combined elements of It has also been carried out of the development. 【0005】有機電界発光素子をフラットパネル・ディスプレイの分野に応用する際の大きな課題の一つとして、駆動安定性の向上が挙げられる。 [0005] One of the major challenges of applying the organic electroluminescent device in the field of flat panel displays, and improvement in driving stability. 特に低分子材料を積層させてなる有機電界発光素子において、青色素子の寿命が他の発光色と比較して短いことが問題となっている。 Especially in the organic electroluminescence device comprising a laminate of low molecular material, the lifetime of the blue element is short in comparison with other emission color becomes a problem. 青色発光素子は発光色として青色を必要とするドットマトリックス型フルカラー表示素子の他、白色発光素子にも必要であり、その長寿命化は実用化において必須の課題となっている。 The blue light-emitting element other dot matrix type color display device requiring a blue as the emission color, are also required for the white light emitting element, the longer life has become an essential problem in practical use. 【0006】また、小型文字表示素子への応用という点では、主として、単純マトリクス駆動法が採用される。 [0006] In addition, in terms of its application to small-sized character display element, mainly, a simple matrix drive method is used.
この方法では、高デューティ比で素子を極めて短時間で発光させるため、素子に発生する熱に対しては有利であるが、非常に高輝度で発光させる必要があり、そのため寿命低下が促進されるという問題がある。 In this way, since the emit elements very short time at a high duty ratio, it is advantageous to heat generated in the device, it is necessary to emit light with very high intensity, therefore reduced life is promoted there is a problem in that. 【0007】これまでに報告されている有機電界発光素子では、基本的には正孔輸送層と電子輸送層との組み合わせにより発光を得ている。 [0007] In an organic electroluminescent device have been reported so far is basically obtain a light emission by a combination of the hole transport layer and the electron transport layer. この素子では、陽極から注入された正孔は正孔輸送層を移動し、陰極から注入されて電子輸送層を移動してくる電子と、両層の界面近傍で再結合し、正孔輸送層および/または電子輸送層を励起させて発光させるのが原理である。 In this device, holes injected from the anode move to the hole transport layer, an electron coming move an electron transport layer are injected from the cathode recombine near the interface between both layers, a hole transport layer and / or the electron transport layer by exciting a principle that emit light. 近年では正孔輸送層と電子輸送層との間に発光層を設けることにより、発光効率を向上させている素子が一般的である。 In recent years by providing a light-emitting layer between the hole transport layer and an electron transporting layer, elements that enhance the luminous efficiency it is generally used. 【0008】さらに、発光層中での励起子生成を促進させ、発光の高効率化と発光色の高純度化を目的に、発光層と電子輸送層との間に正孔阻止層を設けることがある。 Furthermore, to promote exciton generation in the luminescent layer, the purpose of high purity with high efficiency light emission and emission color, a hole blocking layer be provided between the luminescent layer and the electron transport layer there is. 特に、青色発光素子では一般的である。 In particular, it is common in the blue light-emitting element. これらの正孔阻止層に関して、発光層と陰極との間に設けられる、 For these HBL is provided between the light-emitting layer and the cathode,
発光層のイオン化ポテンシャルよりも0.1eV以上大きなイオン化ポテンシャルを有する正孔阻止層として、トリス(5,7-ジクロル-8-ヒドロキシキノリノ)アルミニウム (特開平2-195683号公報)や、シラシクロペンタジエン(特開平9- 87616号公報)よりなる正孔阻止層を設けた素子が提案されているが、駆動安定性は十分ではなかった。 As a hole blocking layer having a larger ionization potential than 0.1eV than the ionization potential of the light-emitting layer, tris (5,7-dichloro-8-hydroxyquinolino) aluminum (JP-A-2-195683 discloses) and, silacycle pentadiene Although elements having a hole blocking layer made of (JP-a-9- 87616) has been proposed, the driving stability was not sufficient. この駆動劣化の要因としては、材料のガラス転移温度(Tg)が低い事に由来する熱劣化や、電子や正孔の注入により材料が還元・酸化されてしまう電気化学的要因などが考えられている。 The factors of the driving degradation, thermal degradation and the glass transition temperature of the material (Tg) of from low that, electrons and the material by the injection of holes thought and electrochemical factors would be reduced and oxidized there. 【0009】有機電界発光素子において、高発光効率かつ安定な素子を作製するためには、陰極から注入された電子を効率よく発光層に輸送すること、および、発光層を通過する正孔を阻止することが必要であり、そのための素子構造および材料に対して、更なる改良検討が望まれていた。 [0009] In an organic electroluminescent device, in order to produce a high light emission efficiency and stable element is to transport electrons injected from the cathode efficiently emitting layer, and a hole passing through the light-emitting layer blocking it is necessary to, the element structure and materials therefor, further improvements consideration has been desired. 【0010】なお、特開平8−60144号公報には4,4'−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニルを含む層を、陰極界面層として用いた有機電界発光素子が記載されているが、N−フェニルカルバゾール基を有する特定構造の化合物が優れた正孔阻止作用を有することは、何ら記載されていない。 [0010] Incidentally, Japanese Patent Laid-Open No. 8-60144 a layer containing 4,4'-(N- carbazolyl) biphenyl, an organic electroluminescent device using the cathode interface layer is described, N- it has a hole-blocking effect of the compound of specific structure is excellent with a phenyl carbazole group is not described at all. 【0011】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、陰極から注入された電子を効率よく発光層に輸送することができ、 [0011] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is capable of transporting electrons injected from the cathode efficiently luminescent layer,
また、発光層を通過する正孔を確実に阻止することができ、しかも耐熱劣化や電気化学的安定性にも優れた正孔阻止層を有し、従って、目的とする発光色を高い色純度で高効率に発光することが可能であり、更には駆動安定性にも優れた有機電界発光素子及び青色発光素子を提供することを目的とする。 Also, a hole that passes through the light-emitting layer can be reliably prevented, yet have excellent hole blocking layer in heat deterioration and electrochemical stability, therefore, high color purity emission color of interest in it can emit light with high efficiency, even an object to provide an organic electroluminescence device and a blue light-emitting device excellent in driving stability. 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明の有機電界発光素子は、基板上に、陽極および陰極に挟持された発光層を有し、該発光層の該陰極側の界面に接して正孔阻止層が設けられた有機電界発光素子において、該正孔阻止層が、下記一般式(I)で表わされる化合物を含むことを特徴とする。 [0012] The organic electroluminescent device of the present invention solving the problem to means for the] has, on a substrate, a light-emitting layer sandwiched anode and a cathode, in contact with the surface of the cathode side of the light emitting layer in the organic electroluminescent device hole blocking layer is provided, the hole blocking layer, characterized in that it comprises a compound represented by the following general formula (I). 【0013】 【化7】 [0013] [of 7] 【0014】(式中、カルバゾリル基およびフェニレン基は任意の置換基を有していてもよく、また該置換基同士が結合し、カルバゾリル基またはフェニレン基に縮合する環を形成していてもよい。Zは2価の連結基を示す。) 【0015】本発明の青色発光素子は、このような本発明の有機電界発光素子よりなるものである。 [0014] (wherein, carbazolyl group and phenylene group may have an arbitrary substituent and bonded to each other said substituent, may form a ring fused to the carbazolyl group or a phenylene group .Z blue light emitting element of. which represents a divalent linking group) [0015] the present invention is formed from the organic electroluminescent element of the present invention. 【0016】即ち、本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、正孔阻止層の材料として、上記特定の化合物を用いることで本発明の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 [0016] Namely, the present inventors have found that the results of intensive studies to achieve the above object, the a material of the hole blocking layer to achieve the object of the present invention by using the above-mentioned specific compound, this has led to the completion of the present invention. 【0017】本発明の青色発光素子は、このような本発明の有機電界発光素子よりなるものである。 The blue light emitting element of the present invention is formed from the organic electroluminescent element of the present invention. 【0018】正孔阻止層を構成する材料は、発光層中の発光に寄与する物質のイオン化ポテンシャル(後述するように、発光層がホスト材料とドーパントを含んでいる場合には、ホスト材料のイオン化ポテンシャル)よりも0.1eV以上大きなイオン化ポテンシャルを有することが好ましい。 The material constituting the hole blocking layer, the ionization potential of material contributing to light emission of the light-emitting layer (as will be described later, when the light-emitting layer contains a host material and a dopant, ionization of the host material it is preferred to have a larger ionization potential than 0.1eV than the potential). また、安定な薄膜形状を与え、高いガラス転移温度(Tg)を有し、電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。 Further, given a stable thin film form, has a high glass transition temperature (Tg), it is necessary to be a compound capable of efficiently transporting electrons. さらに電気化学的かつ化学的に安定であり、トラップとなったり発光を消光したりする不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であることが要求される。 Still more electrochemically and chemically stable, impurities or to quench the light emission or a trap that the compound is required to hardly occur during manufacture or use. 【0019】前記一般式(I)で表されるN−フェニルカルバゾール骨格を有する化合物であれば、このような要求特定をすべて満たし、従って、目的とする発光色を高い色純度で高効率に発光することが可能であり、更には駆動安定性にも優れた有機電界発光素子を実現することができる。 [0019] If a compound having a N- phenyl carbazole skeleton represented by the general formula (I), meet all these requirements particular, therefore, light emission efficiency of the emission color of interest with high color purity it is possible to, even it is possible to realize an organic electroluminescent device excellent in driving stability. 【0020】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の有機電界発光素子及び青色発光素子の実施の形態を詳細に説明する。 [0020] DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the organic electroluminescent device and a blue light emitting element of the present invention in detail. 【0021】まず、本発明の有機電界発光素子において、正孔阻止層を構成する前記一般式(I)で表される化合物について説明する。 [0021] First, in the organic electroluminescent device of the present invention, for the compound represented by formula (I) will be described which constitutes the hole blocking layer. 【0022】前記一般式(I)で表される化合物は、そのカルバゾリル基および/またはフェニレン基上に任意の置換基を有していてもよいが、その置換基としては、 [0022] The compound represented by formula (I) may but have any substituent in the carbazolyl groups and / or on the phenylene group, as a substituent,
本発明の基本特性に悪影響を及ぼさないものであれば、 As long as the basic characteristics of the present invention does not adversely affect,
どのような置換基でもかまわない。 It may be any substituent. また、該置換基同士で環を形成していてもよい。 Also, they may form a ring with the substituent groups to each other. 【0023】前記一般式(I)で表される化合物は、好ましくは下記一般式(I')で表される。 The compounds represented by the general formula (I) is preferably represented by the following general formula (I '). 【0024】 【化8】 [0024] [of 8] 【0025】((I')式中、R 1 〜R 16は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表し、R 1とR 2 、R 3とR 4 、R 5とR 6 、R 7とR 8 、R 9とR 10 、R 11とR 12 、R 13とR 14 、R 15とR 16はそれぞれ結合して環を形成してもよい。Zは2価の連結基を示す。) 【0026】(I')式中のR 1 〜R 16として、具体的には水素原子;塩素原子、フッ素原子などのハロゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ベンジル基 [0025] ((I ') wherein, in R 1 to R 16 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cyano group, an amino group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an alkylamino group, aralkylamino group, a haloalkyl group, a hydroxyl group, an aryloxy group, an aromatic optionally substituted hydrocarbon ring group or aromatic heterocyclic group, R 1 and R 2, R 3 and R 4, R 5 and R 6, R 7 and R 8, R 9 and R 10, R 11 and R 12, R 13 and R 14, R 15 and R 16 are respectively bonded a ring formed may be .Z represents a divalent linking group) [0026] (I ') as R 1 to R 16 in the formula, specifically a hydrogen atom;. a chlorine atom, a halogen atom such as a fluorine atom ; benzyl; methyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as ethyl group 等のアラルキル基;ビニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;シアノ基;アミノ基;アシル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;カルボキシル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基;トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基;水酸基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基;置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。 Alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a vinyl group; a cyano group; an amino group; an acyl group; a methoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethoxycarbonyl group; aralkyl group such as a carboxyl group; methoxy diethylamino group, a dialkylamino group such as a diisopropylamino group; group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as an ethoxy group dibenzylamino group, diaralkylamino group such as di-phenethyl-amino group; trifluoromethyl group α - haloalkyl group, a hydroxyl group, which may have a substituent phenyl group, an aromatic hydrocarbon ring group such as a naphthyl group; a phenoxy group, an aryloxy group such as a benzyl group which may have a substituent thienyl group, an aromatic heterocyclic group such as pyridyl group. 【0027】前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ビニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2 [0027] The aromatic hydrocarbon ring group and substituents aromatic heterocyclic group may have, a halogen atom such as a fluorine atom; a methyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as ethyl group, a vinyl group alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms and the like; a methoxycarbonyl group, 2 carbon atoms such as an ethoxycarbonyl group
〜6のアルコキシカルボニル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のアルキルアミノ基;アセチル基等のアシル基;トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;シアノ基などが挙げられる。 6 alkoxycarbonyl group; a methoxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as an ethoxy group, a dimethylamino group, an alkylamino group such as a diethylamino group; a phenoxy group, an aryloxy group such as a benzyl group an acetyl group, etc. an acyl group; a haloalkyl group such as trifluoromethyl group; and a cyano group. 【0028】なお、R 1とR 2 、R 3とR 4 、R 5とR It should be noted, R 1 and R 2, R 3 and R 4, R 5 and R
6 、R 7とR 8 、R 9とR 10 、R 11とR 12 、R 13とR 6, R 7 and R 8, R 9 and R 10, R 11 and R 12, R 13 and R
14 、R 15とR 16はそれぞれ結合し、ベンゼン環、シクロヘキサン環等の5〜7員環を形成してもよい。 14, R 15 and R 16 are respectively bonded, a benzene ring, may form a 5- to 7-membered ring such as cyclohexane ring. 【0029】R 1ないしR 16として特に好ましいのは、 [0029] R 1 through Particularly preferred as R 16 is,
水素原子、アルキル基、またはシアノ基である。 Hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group. 【0030】一般式(I)または(I')におけるZとして、好ましくは以下に示す連結基、 【化9】 [0030] As Z in the general formula (I) or (I '), preferably a linking group shown below, embedded image 置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、または、以下の連結基のいずれかが挙げられる。 Aromatic monovalent 2 which may have a substituent hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, or include any of the linking group following. 【0031】 【化10】 [0031] [of 10] 【0032】(上記構造中のベンゼン環部分は、いずれも任意の置換基を有していてよく、またAr 1 〜Ar 6は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、または以下の一般式(II)で表される基が挙げられる。 【化11】 [0032] (benzene ring moiety in the structure, both may have an arbitrary substituent, and Ar 1 to Ar 6 is an aromatic optionally substituted hydrocarbon ring group or an aromatic group heterocyclic group, or include the following general formula the group represented by (II),. embedded image なお、式(II)中におけるカルバゾリル基およびフェニレン基は、任意の置換基を有していてもよい。 Incidentally, a carbazolyl group and a phenylene group in the formula (II) may have any substituent. ) 【0033】一般式(I)または(I')におけるZの芳香族炭化水素環基としては、例えばフェニレン基、ナフチレン基、アントラセン基、ナフタセン基等、5または6員環の単環または2〜4縮合環が挙げられる。 ) Examples of the general formula (I) or (aromatic Z in I ') hydrocarbon ring group, such as phenylene group, naphthylene group, anthracene group, naphthacene group, 5 or 6 membered ring monocyclic or It is cited to 4 fused rings. Zの芳香族複素環基としては、例えばチオフェン基、フラン基、ピリジン基、ピリミジン基、キノリン基等、5または6員環の単環または2〜3縮合環が挙げられる。 The aromatic heterocyclic group of Z, for example a thiophene group, a furan group, a pyridine group, a pyrimidine group, and the like quinoline group include monocyclic or 2-3 fused 5- or 6-membered ring. 【0034】これらの芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はいずれも置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えばメチル基、エチル基等の炭素数1〜 [0034] Any of these aromatic hydrocarbon ring group and an aromatic heterocyclic group may have a substituent, and examples of the substituent, for example, 1 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group
6のアルキル基、フッ素原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基等の炭素数1〜6のα−ハロアルキル基等が挙げられる。 6 alkyl group, a halogen atom such as a fluorine atom, such as α- haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as trifluoromethyl group. 【0035】Ar 〜Ar としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ナフタセン基等の、5または6員環の単環または2〜4縮合環である芳香族炭化水素環基、チエニル基、フリル基、ピリジル基、ピリミジル基、キノリル基等の、5または6員環の単環または2 [0035] As Ar 1 to Ar 6 is a phenyl group, a naphthyl group, anthranyl group, such as a naphthacene group, 5- or 6-membered monocyclic or 2-4 fused ring in which an aromatic hydrocarbon ring group, a thienyl group , furyl group, pyridyl group, pyrimidyl group, such as a quinolyl group, 5 or 6 membered ring monocyclic or
〜3縮合環である芳香族複素環基が挙げられる。 An aromatic heterocyclic group is a to 3 fused rings. これらはいずれも、メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基、フッ素原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基等の炭素数1〜6のα−ハロアルキル基等の置換基を有していても良い。 Both of these, organic methyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as ethyl group, a halogen atom such as a fluorine atom, a substituent such as α- haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a trifluoromethyl group it may have. 【0036】一般式(I)または(I')におけるZ [0036] Z in the general formula (I) or (I ')
は、正孔阻止性の観点から、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基、アントラセン基、チオフェン基、フラン基、または、以下の連結基のいずれかであることが、さらに好ましい。 From the viewpoint of hole blocking property, substituents phenylene group which may have a naphthylene group, anthracene group, a thiophene group, furan group, or, be any of the following linking groups, more preferably . 【0037】 【化12】 [0037] [of 12] 【0038】(上記各構造中のベンゼン環部分は、いずれも任意の置換基を有していてもよく、また、Ar 3 [0038] (benzene ring moiety in the above structure may either have an optional substituent, also, Ar 3 ~
Ar 6は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、または以下に示す式(II) 【化13】 Ar 6 is an aromatic optionally substituted hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, or following expressions, (II) embedded image で表される基のいずれかである。 In either of the group represented by. なお、式(II)中におけるカルバゾリル基およびフェニレン基は、任意の置換基を有していてもよい。 Incidentally, a carbazolyl group and a phenylene group in the formula (II) may have any substituent. ) 【0039】さらに、式(II)で表される構造は、好ましくは下記式(II')で表される。 ) [0039] Further, the structure of formula (II) is preferably represented by the following formula (II '). 【0040】 【化14】 [0040] [of 14] 【0041】((II')式中、R 17 〜R 24は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表し、R 17とR 18 、R 19とR 20 [0041] ((II ') wherein, R 17 to R 24 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cyano group, an amino group which may have a substituent , an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an alkylamino group, an aralkylamino group, a haloalkyl group, a hydroxyl group, an aryloxy group, which may have a substituent aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic It represents a cyclic group, R 17 and R 18, R 19 and R 20,
21とR 22 ,R 23とR 24はそれぞれ隣接する置換基同士で環を形成してもよい。 R 21 and R 22, R 23 and R 24 may form a ring substituent adjacent to each other, respectively. ) 【0042】上記(II')式において、R 17 〜R 24として、具体的には、水素原子;ハロゲン原子;メチル基、 ) [0042] In the above (II ') wherein the R 17 to R 24, specifically, a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group,
エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ベンジル基等のアラルキル基;ビニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;シアノ基;アミノ基;アシル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;カルボキシル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基;トリフルオロメチル基等のα− A cyano group; an amino group; an acyl group; an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a vinyl group; an aralkyl group such as benzyl group; an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as ethyl group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc. alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms; carboxyl group; methoxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as an ethoxy group; a diethylamino group, a dialkylamino group such as a diisopropylamino group; dibenzylamino group, di phenethyl-amino diaralkylamino groups such as groups; such as trifluoromethyl group α-
ハロアルキル基;水酸基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基;置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。 Haloalkyl group, a hydroxyl group, which may have a substituent phenyl group, an aromatic hydrocarbon ring group such as a naphthyl group; a phenoxy group, an aryloxy group such as a benzyl group which may have a substituent thienyl group, an aromatic heterocyclic group such as pyridyl group. 【0043】前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ビニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2 [0043] The aromatic hydrocarbon ring group and substituents aromatic heterocyclic group may have, a halogen atom such as a fluorine atom; a methyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as ethyl group, a vinyl group alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms and the like; a methoxycarbonyl group, 2 carbon atoms such as an ethoxycarbonyl group
〜6のアルコキシカルボニル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基;トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;シアノ基などが挙げられる。 6 alkoxycarbonyl group; a methoxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as an ethoxy group; a phenoxy group, an aryloxy group such as a benzyloxy group; a dimethylamino group, a dialkylamino group such as a diethylamino group, an acetyl group, etc. an acyl group; a haloalkyl group such as trifluoromethyl group; and a cyano group. 【0044】なおR 17とR 18 、R 19とR 20 ,R 21とR 22 ,R 23とR 24はそれぞれ結合して、ベンゼン環やシクロヘキサン環などの5〜7員環を形成してもよい。 [0044] Incidentally R 17 and R 18, R 19 and R 20, R 21 and R 22, R 23 and R 24 are joined, respectively, also form a 5- to 7-membered ring such as a benzene ring or a cyclohexane ring good. 【0045】R 17ないしR 24として特に好ましいのは、 [0045] It is no R 17 particularly preferred as R 24 is,
水素原子、アルキル基、またはシアノ基である。 Hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group. 【0046】前記一般式(I)で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。 [0046] Although the following preferred specific examples of the compound represented by the formula (I), not limited thereto. 【0047】 【化15】 [0047] [of 15] 【0048】 【化16】 [0048] [of 16] 【0049】 【化17】 [0049] [of 17] 【0050】 【化18】 [0050] [of 18] 【0051】 【化19】 [0051] [of 19] 【0052】 【化20】 [0052] [of 20] 【0053】 【化21】 [0053] [of 21] 【0054】 【化22】 [0054] [of 22] 【0055】 【化23】 [0055] [of 23] 【0056】 【化24】 [0056] [of 24] 【0057】 【化25】 [0057] [of 25] 【0058】 【化26】 [0058] [of 26] 【0059】以下、本発明の有機電界発光素子の構造について、図面を参照しながら説明する。 [0059] Hereinafter, the structure of the organic electroluminescent device of the present invention will be described with reference to the drawings. 【0060】図1〜3は本発明の有機電界発光素子の実施の形態を模式的に示す断面図であり、1は基板、2は陽極、3は陽極バッファ層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は正孔阻止層、7は電子輸送層、8は陰極を各々表わす。 [0060] Figure 1-3 is a cross-sectional view of the embodiment of the organic electroluminescent device shown schematically of the present invention, 1 denotes a substrate, 2 anode, 3 an anode buffer layer, 4 a hole transport layer, 5 light-emitting layer, 6 a hole blocking layer, 7 an electron transport layer, 8 denotes each cathode. 【0061】基板1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用いられる。 [0061] substrate 1 is to be a support for an organic electroluminescent device, a quartz or glass plate, a metal plate or foil, or a plastic film or sheet. 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透明な合成樹脂の板が好ましい。 In particular, a glass plate, polyester, polymethacrylate, polycarbonate, transparent synthetic resin plate such as polysulfone preferred. 合成樹脂基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。 When a synthetic resin substrate is used it is necessary to pay attention to the gas barrier property. 基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した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。 When the gas barrier property of the substrate is too small, undesirable organic electroluminescent device may deteriorate by the outside air passing through the substrate. このため、合成樹脂基板の少なくとも片面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。 Therefore, a method of securing the gas barrier property provide a dense silicon oxide film on at least one surface of the synthetic resin substrate is also one of preferred methods. 【0062】基板1上には陽極2が設けられる。 [0062] The anode 2 is provided on the substrate 1. 陽極2 Anode 2
は正孔輸送層4への正孔注入の役割を果たすものである。 Is plays a role of injecting holes into the hole transport layer 4. この陽極2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、インジウムおよび/ The anode 2 is usually aluminum, gold, silver, nickel, palladium, a metal such as platinum, indium and /
また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、あるいは、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。 Or metal oxide such as tin oxide, a metal halide such as copper iodide, carbon black or poly (3-methylthiophene), polypyrrole, etc. an electrically conductive polymer such as polyaniline. 陽極2の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。 Formation of the anode 2 is usually formed by a sputtering method, it is often performed by a vacuum deposition method. また、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、導電性高分子微粉末などを用いる場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板1上に塗布することにより陽極2を形成することもできる。 In the case of using metal fine particles such as silver, fine particles of copper iodide, carbon black, conductive metal oxide particles, and conductive polymer fine powder is dispersed in a suitable binder resin solution, the substrate 1 it is also possible to form the anode 2 by coating above. さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板1上に薄膜を形成したり、基板1上に導電性高分子を塗布して陽極2を形成することもできる(Appl.Phys.Lett.,60 Furthermore, in the case of a conductive polymer, it may be formed a thin film directly on the substrate 1 by electrolytic polymerization, also for forming the anode 2 by coating a conductive polymer on a substrate 1 (Appl ., 60
巻,2711頁,1992年)。 , Pp. 2711, 1992). 【0063】また、陽極2は異なる材料からなる層を積層して形成された積層構造であってもよい。 [0063] The anode 2 may be a laminated structure formed by laminating layers of different materials. 【0064】陽極2の厚みは、必要とする透明性により異なる。 [0064] thickness of the anode 2 varies with the requirement for transparency. 透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常、60%以上、好ましくは80%以上とすることが望ましく、この場合、厚みは、通常、5〜1000nm、好ましくは10〜500nm程度である。 When transparency is required, the transmittance of visible light, usually at least 60%, preferably not less that 80% or more, in this case, the thickness, usually, 5 to 1000 nm, preferably 10 to it is about 500nm. 不透明でよい場合は陽極2の厚みは基板1と同程度でもよい。 Opaque thickness of the anode 2 when it may be the same extent as the substrate 1. また、さらには上記の陽極2の上に異なる導電材料を積層することも可能である。 Still it is possible to laminate a different conductive material on the anode 2 described above. 【0065】陽極2の上には正孔輸送層4が設けられる。 [0065] The hole transport layer 4 is provided on the anode 2. 正孔輸送層4の材料に要求される条件としては、陽極2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。 The conditions required for the material of the hole transport layer 4, high efficiency of hole injection from the anode 2, and the like that the injected holes is a material that can be efficiently transported. 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。 For this purpose, a small ionization potential, high transparency to visible light, high hole mobility, to be further excellent in stability, impurities to be traps hardly occurs during manufacture or use is required.
また、発光層5に接するために発光層5からの発光を消光したり、発光層5との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないことが求められる。 You can also quench the emission from the light-emitting layer 5 to contact with the light-emitting layer 5, it may not reduce the efficiency by forming an exciplex with the luminescent layer 5 is determined. 上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子にはさらに耐熱性が要求されるため、Tgとして85℃以上の値を有する材料が望ましい。 Besides the aforementioned general requirements, when application for vehicle display, because it is required more heat resistance the device, a material having a value of 85 ° C. or more as Tg is desirable. 【0066】このような正孔輸送材料としては、例えば、4,4'-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ] [0066] As the hole transport material, for example, 4,4'-bis [N-(1-naphthyl) -N- phenylamino]
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 2 comprises two or more tertiary amines typified by biphenyl
個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(特開平5−234681号公報)、4,4',4"-トリス(1- Pieces or more fused aromatic aromatic diamine ring has been substituted with nitrogen atoms (JP-A-5-234681), 4,4 ', 4 "- tris (1-
ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物(J. Lumi Naphthylphenylamino) aromatic amine compounds having a starburst structure such as triphenylamine (J. Lumi
n., 72-74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物(Chem.Commun., 21 n., 72-74, pp. 985 pp., 1997), an aromatic amine compound made of a tetramer of triphenylamine (Chem.Commun., 21
75頁、1996年)、2,2',7,7'-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9'-スピロビフルオレン等のスピロ化合物(Syn 75 pp., 1996), 2,2 ', 7,7'-tetrakis - (diphenylamino) -9,9'-spirobifluorene, etc. spiro compounds of (Syn
th. Metals, 91巻、209頁、1997年)等が挙げられる。 th. Metals, 91 vol., 209 pages, include the 1997), and the like.
これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に応じて、各々、混合して用いてもよい。 These compounds may be used alone, if necessary, each may be mixed. 【0067】上記の化合物以外に、正孔輸送層4の材料として、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン(特開平7− 53953号公報)、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン(Polym. Adv. Tech., 7巻、33頁、1996年)等の高分子材料も挙げられる。 [0067] In addition to the above compounds, as the material of the hole transport layer 4, polyvinylcarbazole, polyvinyl triphenylamine (Japanese Unexamined 7 53953 JP), polyarylene ether sulfone containing tetraphenylbenzidine (Polym. Adv . Tech., 7, pp. 33 pp., it may also be mentioned polymeric material of 1996), and the like. 【0068】正孔輸送層4を塗布法で形成する場合は、 [0068] When forming the hole transport layer 4 by a coating method,
正孔輸送材料の1種または2種以上に、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などの添加剤を添加し、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陽極2上に塗布し、乾燥して正孔輸送層4を形成する。 One or two or more kinds of hole transporting materials, by adding an additive such as a binder resin and a coating improving agent as not to hole trapping necessary, a coating solution was prepared by dissolving to, such as a spin coating method It was coated on the anode 2 by the method and dried to form the hole transport layer 4. バインダー樹脂としては、 As the binder resin,
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。 Polycarbonate, polyarylate, polyester, and the like. 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、少ない方が望ましく、通常、正孔輸送層4中の含有量で50重量%以下が好ましい。 Since the binder resin lowers the hole mobility and the addition amount is large, it is desirable small, typically in the amount of the hole transport layer 4 is preferably 50 wt% or less. 【0069】正孔輸送層4を真空蒸着法で形成する場合には、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 −4 Pa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、陽極2が形成された基板1上に正孔輸送層4を形成させる。 [0069] The hole transport layer 4 in the case of forming by the vacuum deposition method, put a hole-transporting material to the installation crucible in a vacuum chamber, to about 10 -4 Pa vacuum vessel with an appropriate vacuum pump after evacuating to, heating the crucible to evaporate the hole transporting material, it is placed opposite the crucible to form a hole transport layer 4 on the substrate 1 on which the anode 2 is formed. 【0070】正孔輸送層4の膜厚は、通常、5〜300nm、 [0070] The thickness of the hole transport layer 4 is usually, 5 to 300 nm,
好ましくは 10〜100nmである。 Preferably is 10~100nm. 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。 To uniformly form such a thin film, vacuum deposition process is generally used for. 【0071】正孔輸送層4の上には発光層5が設けられる。 [0071] emitting layer 5 is provided on the hole transport layer 4. 発光層5は、電界を与えられた電極間において、陽極2から注入されて正孔輸送層4を移動する正孔と、陰極8から注入されて正孔阻止層6を移動する電子との再結合により励起されて強い発光を示す蛍光性化合物より形成される。 Emitting layer 5 between the energized electrodes, Re and holes migrating injected from the anode 2 to the hole transport layer 4, an electron moving the hole blocking layer 6 is injected from the cathode 8 is excited by bond is formed from a fluorescent compound which exhibits strong luminescence. 【0072】発光層5に用いられる蛍光性化合物としては、安定な薄膜形状を有し、固体状態で高い蛍光収率を示し、正孔および/または電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。 [0072] As the fluorescent compound used in the light-emitting layer 5 has a stable thin film form, it shows a high fluorescence yield in the solid state, is a compound which can efficiently transport holes and / or electrons It is necessary. さらに電気化学的かつ化学的に安定であり、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化合物であることが要求される。 Still more electrochemically and chemically stable, impurities become traps it is required that the compound is less likely to occur during manufacture or use. 【0073】このような条件を満たす材料としては、8- [0073] As such a material satisfying the conditions are, 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] Metal complexes such as aluminum complex of hydroxyquinoline (JP 59-194393 JP), 10-hydroxy-benzo [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1-245087号公報、同2-22 Quinoline metal complexes (JP-A-6-322362), bisstyrylbenzene derivatives (JP-A-1-245087, JP-same 2-22
2484号公報)、ビススチリルアリーレン誘導体(特開平 No. 2484 publication), bisstyrylarylene derivatives (JP-A
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。 2-247278 JP), (2-hydroxyphenyl) benzothiazole metal complexes (JP-A-8-315983), silole derivatives, and the like. また、前述の正孔輸送層材料のうち、蛍光性を有する芳香族アミン系化合物も発光層材料として用いることができる。 Also, among the hole transport layer material described above, may be an aromatic amine compound having fluorescence also used as a light-emitting layer material. 【0074】これらの発光層材料は、通常は真空蒸着法により正孔輸送層上に積層されて発光層5が形成される。 [0074] These light emitting layer material, typically light-emitting layer 5 are laminated on the hole transport layer by a vacuum deposition method is formed. 【0075】発光層5の膜厚は、通常3〜200 nm、好ましくは5〜100 nmである。 [0075] The thickness of the light-emitting layer 5 is usually 3 to 200 nm, preferably from 5 to 100 nm. 【0076】発光層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。 [0076] The light-emitting layer also can be formed by the hole transport layer and the same method, usually vacuum deposition is used. 【0077】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ー用蛍光色素をドープすること(J. Appl. Phys., 65 [0077] For the purpose of changing the emission color improves the luminous efficiency of the device, for example, an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline as a host material, doping with laser fluorescent dye such as coumarin (J. Appl. Phys. , 65
巻, 3610頁, 1989年)等が行われている。 , Pp. 3610, 1989) and the like have been carried out. このドーピング手法は、発光層5にも適用することができ、この場合のドープ用材料としては、クマリン以外にも各種の蛍光色素が使用できる。 This doping technique can also be applied to the light-emitting layer 5, as the doping material in this case, various fluorescent dyes other than coumarin can be used. 青色発光を与える蛍光色素としては、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。 Fluorescent dye giving blue light emission include perylene, pyrene, anthracene, coumarin, and derivatives thereof. 緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。 The green fluorescent dye, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and the like. 黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。 The yellow fluorescent dye, rubrene, perimidone derivatives. 赤色蛍光色素としては、DCM系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。 The red fluorescent dye, DCM compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, aza benzothioxanthene and the like. 【0078】上記のドープ用蛍光色素以外にも、ホスト材料に応じて、レーザー研究,8巻,694頁,803頁,958 [0078] In addition to the above-doped fluorescent dyes are also, depending on the host material, laser research, Vol. 8, 694 pages, 803 pages, 958
頁(1980年);同9巻,85頁(1981年)、に列挙されている蛍光色素が発光層用のドープ材料として使用することができる。 Page (1980); the volume 9 can be 85 (1981), are listed in the fluorescent dye is used as a doping material for the light emitting layer. 【0079】ホスト材料に対して上記蛍光色素がドープされる量は、10 -3 〜10重量%が好ましい。 [0079] The amount of the fluorescent dye is doped into the host material, preferably 10 -3 to 10 wt%. 【0080】上述の蛍光色素を発光層のホスト材料にドープする方法を以下に説明する。 [0080] illustrating a method of doping the above-mentioned fluorescent dyes in the host material of the light emitting layer below. 【0081】塗布法で発光層を形成する場合は、前記発光層ホスト材料と、ドープ用蛍光色素、さらに必要により電子のトラップや発光の消光剤とならないバインダー樹脂や、レベリング剤等の塗布性改良剤などの添加剤を添加し、溶解した塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により正孔輸送層4上に塗布し、乾燥して発光層5を形成する。 [0081] When forming the light-emitting layer by a coating method, the light emitting layer host material, doped fluorescent dye for further or binder resins that do not electron traps and luminescent quencher necessary, improving coating properties, such as leveling agents adding additives such as agents, the dissolved coating solution was prepared, by a method such as spin coating was applied on the hole transport layer 4 and dried to form a light emitting layer 5. 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。 Here, as the binder resin, polycarbonate, polyarylate, polyester, and the like. バインダー樹脂は添加量が多いと正孔/電子移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、発光層5 Since the binder resin reduces the hole / electron mobility and the addition amount is large, it is desirable small, light-emitting layer 5
中の含有量で50重量%以下が好ましい。 Preferably 50 wt% or less in the content in the. 【0082】真空蒸着法で発光層を形成する場合には、 [0082] When the EML is formed by vacuum vapor deposition,
前記ホスト材料を真空容器内に設置されたルツボに入れ、ドープする蛍光色素を別のルツボに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで10 -4 Pa程度にまで排気した後、 After the host material put in the installed crucible in a vacuum container, put doped fluorescent dye to another crucible, it was evacuated to about 10 -4 Pa vacuum vessel with an appropriate vacuum pump,
各々のルツボを同時に加熱して蒸発させ、ルツボと向かい合って置かれた基板の正孔輸送層4上に層を形成する。 Heating the respective crucibles simultaneously evaporated to form a layer on the hole transport layer 4 of the substrate placed facing the crucible. また、他の方法として、上記の材料を予め所定比で混合したものを同一のルツボに入れて蒸発させてもよい。 Further, as another method may be evaporated put those premixed in predetermined ratios of the above materials in the same crucible. 【0083】上記各ドーパントが発光層5中にドープされる場合、通常は発光層5の膜厚方向において均一にドープされるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。 [0083] If the above dopant is doped into the light emitting layer 5, but will normally be uniformly doped in the thickness direction of the light-emitting layer 5, there may be a concentration distribution in the film thickness direction. 例えば、正孔輸送層4との界面近傍にのみドープしたり、逆に、正孔阻止層6との界面近傍にのみドープしてもよい。 For example, by doping only in the vicinity of the interface with the hole transport layer 4, conversely, it may be doped only in the vicinity of the interface between the hole blocking layer 6. 【0084】正孔阻止層6は発光層5の上に、発光層5 [0084] The hole blocking layer 6 on the light-emitting layer 5, the light emitting layer 5
の陰極側の界面に接するように積層される。 It is laminated in such contact with the interface on the cathode side. 正孔阻止層6は、正孔輸送層4から移動してくる正孔が陰極8に到達するのを阻止する役割と、陰極8から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送することができる化合物より形成される。 Hole blocking layer 6, holes come to move from the hole transport layer 4 transports the role to prevent from reaching the cathode 8, the electron injected from the cathode 8 efficiently toward the light emitting layer 5 it is formed from a compound that can. 正孔阻止層6を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いことが必要とされる。 The physical properties required for a material constituting the hole blocking layer 6, it is required that high electron mobility and low hole mobility. 正孔阻止層6は正孔と電子を発光層5内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有し、そのために正孔阻止層6のイオン化ポテンシャルは、発光層5のイオン化ポテンシャルよりも0.1eV以上大きいことが望まれる。 Hole blocking layer 6 of confining holes and electrons in the light-emitting layer 5 has a function of improving the luminous efficiency, the ionization potential of the hole blocking layer 6 To that end, than the ionization potential of the light-emitting layer 5 0 it is desirable least .1eV large. 【0085】本発明では正孔阻止層6の材料として、前記一般式(I)で表される化合物を用いるが、これらの化合物は正孔阻止層6中に、1種を単独で用いてもよく、また必要に応じて2種以上を混合して用いてもよい。 [0085] As a material for the hole blocking layer 6 in the present invention, the general formula using the compound represented by formula (I), but these compounds in the hole blocking layer 6, it is used alone well, or it may be used as a mixture of two or more as necessary. 正孔阻止層は、前記一般式(I)で表される化合物のみで構成されることが望ましいが、前記一般式(I) Hole blocking layer is it is desirable constituted only by compounds represented by the general formula (I), the general formula (I)
で表される化合物以外の物質を含有していてもよい。 In substances other than the compounds represented it may contain. この場合、本発明の効果を確実に得る上で、正孔阻止層6 In this case, in order to surely obtain the effects of the present invention, the hole blocking layer 6
中の前記一般式(I)で表される化合物の含有量が50 The content of the compounds represented by the above general formula (I) in 50
重量%以上であることが好ましく、80重量%以上であることがより好ましく、実質的に一般式(I)で表される化合物のみから形成されている場合が最も好ましい。 The weight% or more, more preferably 80 wt% or more, when formed from only the compound represented by substantially the general formula (I) are most preferred. 【0086】正孔阻止層6の膜厚は、通常、0.3〜100n [0086] The thickness of the hole blocking layer 6, usually, 0.3~100n
m、好ましくは0.5〜50nmである。 m, preferably 0.5~50nm. 【0087】正孔阻止層6も正孔輸送層4と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。 [0087] The hole blocking layer 6 also can be formed in the same manner as the hole transport layer 4, usually vacuum deposition is used. 【0088】陰極8は、正孔阻止層6を介して発光層5 [0088] The cathode 8, the light emitting layer 5 through the hole blocking layer 6
に電子を注入する役割を果たす。 It serves to inject electrons into. 陰極8として用いられる材料は、前記陽極2に使用される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用いられる。 Materials used as the cathode 8, wherein it is possible to use a material used for the anode 2, efficiently perform the electron injection, the low metals are preferred work function, tin, magnesium, indium, calcium, aluminum, suitable metals or alloys thereof such as silver is used. 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。 Specific examples include magnesium - silver alloy, a magnesium - indium alloy, aluminum - include low work function alloy electrodes such as lithium alloy. 【0089】陰極8の膜厚は通常、陽極2と同様である。 [0089] The thickness of the cathode 8 is usually the same as that anode 2. 【0090】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は素子の安定性を増す上で好ましい。 [0090] For the purpose of protecting the cathode formed of a low work function metal, the upper further, laminating the metal layer stable against high atmospheric work function preferable for increasing the stability of the device. この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。 For this purpose, aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, metals such as platinum are used. 【0091】素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図2に示す如く、正孔阻止層6と陰極8の間に電子輸送層7を設けることが考えられる。 [0091] For the purpose of further improving the luminous efficiency of the device, as shown in FIG. 2, it is conceivable to provide an electron-transporting layer 7 between the hole blocking layer 6 and the cathode 8. 電子輸送層7は、電界を与えられた電極間において陰極8から注入された電子を効率よく正孔阻止層6の方向に輸送することができる化合物より形成される。 Electron transport layer 7 is formed of a compound capable of transporting electrons injected from the cathode 8 efficiently in the direction of the hole blocking layer 6 between the energized electrodes. 【0092】従って、電子輸送層7に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極8からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。 [0092] Thus, as the electron transporting compound used in the electron transport layer 7, high electron injection efficiency from the cathode 8, and can efficiently transport injected electrons have a high electron mobility it is necessary that a compound. 【0093】このような条件を満たす材料としては、8 [0093] As such a material satisfying the conditions are, 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 - metal complexes such as aluminum complex of hydroxyquinoline (JP 59-194393 JP), 10-hydroxybenzo
[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-または [H] quinoline metal complexes, oxadiazole derivatives, distyrylbiphenyl derivatives, silole derivatives, 3- or
5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第 5,645,948号)、キノキサリン化合物(特開平6−207169号公報)、フェナントロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、2-t-ブチル 5-hydroxy flavone metal complexes, benzoxazole metal complexes, benzothiazole metal complex, tris benzimidazolyl benzene (U.S. Pat. No. 5,645,948), quinoxaline compounds (JP-A-6-207169), phenanthroline derivatives (JP-A-5-331459 publication), 2-t-butyl
-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型セレン化亜鉛などが挙げられる。 -9,10-N, N'-dicyanoanthraquinonediimine, n-type hydrogenated amorphous silicon carbide, n-type zinc sulfide, etc. n-type zinc selenide. 【0094】電子輸送層6の膜厚は、通常、5〜200nm、 [0094] The thickness of the electron transport layer 6, usually, 5~200nm,
好ましくは10〜100 nmである。 Preferably 10~100 nm. 【0095】電子輸送層7は、正孔輸送層4と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により正孔輸送層6上に積層することにより形成される。 [0095] The electron transport layer 7 is formed by laminating on the hole transport layer 6 by in the same manner as the hole transport layer 4 coating method or vacuum deposition method. 通常は、真空蒸着法が用いられる。 Typically, a vacuum deposition method is used. 【0096】また、正孔注入の効率をさらに向上させ、 [0096] In addition, further improve the efficiency of hole injection,
かつ、有機層全体の陽極2への付着力を改善させる目的で、図3に示す如く、正孔輸送層4と陽極2との間に陽極バッファ層3を挿入することも行われている。 And, for the purpose of improving the adhesion to the anode 2 of the whole organic layer, as shown in FIG. 3, it is also conducted to insert an anode buffer layer 3 between the hole transport layer 4 and the anode 2. 陽極バッファ層3を挿入することで、初期の素子の駆動電圧が下げると同時に、素子を定電流で連続駆動した時の電圧上昇も抑制される効果が得られる。 By inserting the anode buffer layer 3, and at the same time the initial driving voltage of the device is lowered, the effect of the voltage rise when the continuously driven element at a constant current is suppressed is obtained. 陽極バッファ層3に用いられる材料に要求される条件としては、陽極2とのコンタクトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、 The conditions required for the material used for the anode buffer layer 3, can contact well uniform thin film is formed of the anode 2, thermally stable,
すなわち、融点およびガラス転移温度が高いことが挙げられ、融点としては 300℃以上、ガラス転移温度としては 100℃以上が好ましい。 That is, it can be mentioned melting point and a high glass transition temperature, 300 ° C. or higher as the melting point, preferably at least 100 ° C. As the glass transition temperature. さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極2からの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。 Furthermore, an easy injection of holes from the anode 2 low ionization potential, include high hole mobility. 【0097】この目的のために、これまでに銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物(特開昭63−295695号公報)、ポリアニリン(Appl. Phys. Lett., 64巻、124 [0097] For this purpose, this phthalocyanine compound of copper phthalocyanine before (JP 63-295695 JP), polyaniline (Appl. Phys. Lett., 64, pp. 124
5頁,1994年)、ポリチオフェン(Optical Materials, 9 Page 5, 1994), polythiophene (Optical Materials, 9
巻、125頁、1998年)等の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜(Synth. Met., 91巻、73頁、1997年)や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物(J.Phys. D, 29巻、2750頁、1996年) Winding, 125 pp., And organic compound 1998), etc., sputtered carbon film (Synth. Met., 91, pp. 73 pp., 1997) or, vanadium oxide, ruthenium oxide, a metal oxide such as molybdenum oxide thing (J.Phys. D, 29, pp. 2750, 1996)
が報告されている。 There has been reported. 【0098】陽極バッファ層3も、正孔輸送層4と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法が用いられる。 [0098] The anode buffer layer 3 is also a possible film formed in the same manner as the hole transport layer 4, the case of inorganic materials, sputtering or electron beam evaporation, plasma CVD method is used. 【0099】以上の様にして形成される陽極バッファ層3の膜厚は、通常、3〜100nm、好ましくは 5〜50nmである。 [0099] The above thickness of the anode buffer layer 3 formed in the manner usually, 3 to 100 nm, preferably from 5 to 50 nm. 【0100】さらに、陰極8と発光層5または電子輸送層7との界面にLiF 、MgF 、Li O等の極薄絶縁膜(膜厚0.1〜5nm)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 [0100] It is also, efficiency of the device to be inserted between the cathode 8 LiF the interface between the light-emitting layer 5 or the electron transport layer 7, MgF 2, Li 2 O, etc. ultrathin insulating film (film thickness 0.1 to 5 nm) it is an effective way to improve the (Appl. Phys. Lett., 70, pp. 152
頁,1997年;特開平10−74586号公報;IEEETrans. Elec Page, 1997; JP-A-10-74586;. IEEETrans Elec
tron. DeVices,44巻,1245頁,1997年)。 tron. DeVices, 44, pp. 1245, 1997). 【0101】なお、図1とは逆の構造、すなわち、基板上に陰極8、正孔阻止層6、発光層5、正孔輸送層4、 [0102] Incidentally, the reverse of the structure to the FIG. 1, i.e., the cathode 8 on the substrate, a hole blocking layer 6, luminescent layer 5, hole transport layer 4,
陽極2の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。 It is also possible to laminate in the order of the anode 2, it is also possible to provide an organic electroluminescent device of the present invention between at least one of two highly transparent substrate as previously described. 同様に、図2および図3に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。 Similarly, the respective layers structure shown in FIGS. 2 and 3 can be stacked in the reverse structure. 更に、図1,図2および図3に示した各層以外にも、陽極または陰極と発光層との間に任意の層を有していてもよい。 Furthermore, Figure 1, in addition to the layers shown in FIGS. 2 and 3, may have an optional layer between the anode or cathode and the light-emitting layer. 【0102】本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がX−Yマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。 [0102] The present invention relates to an organic electroluminescent device, a single element, element consisting of its structure arranged in array, also be applied in any anode and the cathode of the deployed structure onto the X-Y matrix can. 【0103】本発明の有機電界発光素子によれば、正孔阻止層に特定のN−フェニルカルバゾール骨格を有する化合物を含有させることにより、色純度が良好で駆動安定性においても大きく改善された高発光効率の素子が得られる。 According to the organic electroluminescent device of [0103] the present invention, by containing a compound having a specific N- phenyl carbazole skeleton in the hole blocking layer, a high color purity is greatly improved even in good driving stability luminous efficiency of the device is obtained. 本発明によれば、特に、従来困難であった青色発光素子で安定性に優れた素子が得られることから、フルカラーあるいはマルチカラーのパネルへの応用において優れた性能を発揮できる。 According to the present invention, in particular, since the conventionally difficult a blue light emitting element excellent device to stability is obtained, it can exhibit excellent performance in applications to full-color or multicolor panels. 【0104】 【実施例】次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。 [0104] EXAMPLES Next, the present invention will be described examples in more detail, the present invention unless departing from the gist of the present invention is not limited to the following examples. 【0105】実施例1 図3に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。 [0105] An organic electroluminescent device having the structure shown in Embodiment 1 Figure 3 was prepared in the following manner. 【0106】ガラス基板1上にインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を 150nm堆積したもの(ジオマテック社製;電子ビーム成膜品;シート抵抗15Ω)を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて 2 [0106] Indium tin oxide on a glass substrate 1 (ITO) obtained by 150nm is deposited a transparent conductive film (GEOMATEC Co.; electron beam deposition product sheet resistance 15 [Omega]) using conventional photolithography technique and hydrochloric acid etching on 2
mm幅のストライプにパターニングして陽極2を形成した。 To form an anode 2 is patterned into stripes mm wide. パターン形成したITO基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、 The patterned ITO substrate was ultrasonically washed with acetone, rinsing with pure water, washed in the order of ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with nitrogen blow,
最後に紫外線オゾン洗浄を行って、真空蒸着装置内に設置した。 Finally performing ultraviolet ozone cleaning was placed in a vacuum evaporation apparatus. 上記装置の粗排気を油回転ポンプにより行った後、装置内の真空度が2×10 -6 Torr(約2.7×10 -4 Pa)以下になるまで液体窒素トラップを備えた油拡散ポンプを用いて排気した。 After rough pumping of the device by an oil rotary pump, an oil diffusion pump with a liquid nitrogen trap until vacuum in the apparatus is equal to or less than 2 × 10 -6 Torr (about 2.7 × 10 -4 Pa) It was evacuated Te. 【0107】次いで、上記装置内に配置されたモリブデンボートに入れた以下に示す銅フタロシアニン(結晶形はβ型)を加熱して、真空度1.7×10 -6 Torr(約2.3×10 [0107] Then, copper phthalocyanine (crystal form β-type) heating, vacuum degree 1.7 × 10 -6 Torr (about 2.3 × 10 below was placed in a molybdenum boat which is disposed in the device
-4 Pa)、蒸着速度0.14nm/秒で蒸着を行ない、膜厚10nm -4 Pa), subjected to evaporation at a deposition rate of 0.14 nm / sec, thickness 10nm
の陽極バッファ層3を形成した。 Anode buffer layer 3 was formed. 【0108】 【化27】 [0108] [of 27] 【0109】次に、上記装置内に配置されたセラミックルツボに入れた、以下に示す、4,4'-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルをルツボの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。 [0109] then placed in a ceramic crucible placed within the apparatus, described below, 4,4'-bis [N-(1-naphthyl) -N- phenylamino] biphenyl around the crucible tantalum It was deposited by heating with a line heater. この時のルツボの温度は、245〜260℃の範囲で制御した。 Temperature of the crucible at this time was controlled in the range of two hundred forty-five to two hundred and sixty ° C.. 蒸着時の真空度1.3×10 -6 Torr(約1.7×10 -4 Pa)、蒸着速度は0.24nm/秒で膜厚60nmの正孔輸送層4を形成した。 Vacuum 1.3 × 10 -6 Torr during deposition (about 1.7 × 10 -4 Pa), the deposition rate to form a hole transport layer 4 having a thickness 60nm at 0.24 nm / sec. 【0110】 【化28】 [0110] [of 28] 【0111】引続き、発光層5の材料として、下記に示す構造式のトリフェニルアミン誘導体(EM-1)と青色蛍光色素のクマリン誘導体(DYE-1)とを上記正孔輸送層4の上に同様にして100:1の割合で共蒸着を行なった。 [0111] Subsequently, as a material for the light-emitting layer 5, and a triphenylamine derivative of structure shown below (EM-1) and coumarin derivatives of the blue fluorescent dye (DYE-1) on the hole transport layer 4 Similarly 100: it was carried out co-deposition at a ratio of 1.
この時のルツボの温度はそれぞれ275〜295℃、193〜198 Temperature of the crucible at this time each 275~295 ℃, 193~198
℃の範囲で制御した。 It was controlled in the range of ℃. 蒸着時の真空度は1.1×10 -6 Torr The degree of vacuum during the evaporation was 1.1 × 10 -6 Torr
(約1.5×10 -4 Pa)、EM-1の蒸着速度は0.20nm/秒で、 (About 1.5 × 10 -4 Pa), the deposition rate of EM-1 in 0.20 nm / sec,
膜厚30nmの発光層5を形成した。 To form a light-emitting layer 5 having a thickness of 30 nm. 理研計器製の大気下光電子分光装置(AC-1)を用いて決定した、(EM-1)(発光層5のホスト化合物)のイオン化ポテンシャルは5.22 Manufactured by Riken Keiki Co., atmospheric photoelectron spectrometer of (AC-1) was determined using the ionization potential of (EM-1) (host compound in the light emitting layer 5) 5.22
eVであった。 Was eV. 以下、本願実施例中のイオン化ポテンシャルはいずれも同様に決定した値である。 Hereinafter, the ionization potential in the present embodiment is a value determined in the same manner either. 【0112】 【化29】 [0112] [of 29] 【0113】 【化30】 [0113] [of 30] 【0114】さらに、正孔阻止層6として例示化合物(H-6)を蒸着速度0.12nm/秒で10nmの膜厚で積層した。 [0114] Further, by laminating a film thickness of 10nm for illustrative compound as a hole blocking layer 6 (H-6) deposition rate 0.12 nm / sec.
蒸着時の真空度は1.1×10 -6 Torr(約1.5×10 -4 Pa)であった。 The degree of vacuum during deposition was 1.1 × 10 -6 Torr (about 1.5 × 10 -4 Pa). 発光層5のホスト化合物と同様に決定した、例示化合物(H-6)のイオン化ポテンシャルは5.96eVであった。 Was determined as the host compound of the light-emitting layer 5, the ionization potential of Exemplified Compound (H-6) was 5.96EV. 【0115】次いで、正孔阻止層6の上に、電子輸送層7として以下の構造式に示すアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体、Al(C H NO) を同様にして蒸着した。 [0115] Then, on the hole blocking layer 6, the aluminum 8-hydroxyquinoline complex shown in the following structural formula as an electron-transporting layer 7 was deposited in the same manner Al (C 9 H 6 NO) 3. この時のアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体のルツボ温度は295〜305℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は8.0×10 -7 Torr(約1.1×10 -4 Pa)、蒸着速度は Crucible temperature of the aluminum 8-hydroxyquinoline complex in this procedure was controlled within the range of two hundred ninety-five to three hundred and five ° C., vacuum degree during deposition was 8.0 × 10 -7 Torr (about 1.1 × 10 -4 Pa), the deposition rate
0.24nm/秒で膜厚は35nmとした。 The film thickness at 0.24nm / sec was set to 35nm. 【0116】 【化31】 [0116] [of 31] 【0117】上記の正孔輸送層4、発光層5、正孔阻止層6および電子輸送層7を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。 [0117] The hole transport layer 4, the substrate temperature at which the light-emitting layer 5, a hole blocking layer 6 and the electron transport layer 7 by vacuum deposition was maintained at room temperature. 【0118】ここで、電子輸送層7までの蒸着を行った素子を一旦前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして 2mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極2のITOストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層の形成時と同様にして装置内の真空度が2.2 [0118] Here, remove the device which had been subjected to vacuum deposition up to the electron transport layer 7 once to the atmosphere from the vacuum deposition apparatus, a stripe-shaped shadow mask of 2mm width as a mask for cathode deposition, the anode 2 ITO the stripe is brought into close contact with the device perpendicularly, the degree of vacuum in the apparatus in the same manner as the formation of the organic layer was placed in another vacuum deposition apparatus is 2.2
×10 -6 Torr(約3.0×10 -4 Pa)以下になるまで排気した。 × 10 -6 Torr (about 3.0 × 10 -4 Pa) was evacuated to below. 【0119】その後、陰極8として、先ず、フッ化リチウム(LiF)をモリブデンボートを用いて、蒸着速度0.0 [0119] Then, as the cathode 8, first, by using a molybdenum boat, lithium fluoride (LiF), deposition rate 0.0
4nm/秒、真空度4.1×10 -6 Torr(約5.5×10 -4 Pa)で、 4 nm / sec, at a vacuum degree 4.1 × 10 -6 Torr (about 5.5 × 10 -4 Pa),
0.5nmの膜厚で電子輸送層7の上に成膜した。 It was deposited on the electron transport layer 7 in a film thickness of 0.5 nm. 次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、 Next, aluminum was heated in the same molybdenum boat,
蒸着速度0.41nm/秒、真空度9.0×10 -6 Torr(約1.2×10 Deposition rate 0.41 nm / sec, the vacuum degree 9.0 × 10 -6 Torr (about 1.2 × 10
-3 Pa)で膜厚100nmのアルミニウム層を形成して陰極8 -3 Pa) to form an aluminum layer having a thickness of 100nm at the cathode 8
を完成させた。 It was allowed to complete. 以上の2層型陰極8の蒸着時の基板温度は室温に保持した。 The substrate temperature during deposition of the above two-layer type cathode 8 was kept to room temperature. 【0120】以上の様にして、2mm×2mm のサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。 [0120] In the above manner, the organic light emitting device is obtained having a light-emitting face measuring 2 mm × 2 mm. この素子の発光特性を表1に示す。 The light emitting properties of the device shown in Table 1. 表1において、発光効率は 100cd/m 2での値、輝度/電流は輝度−電流密度特性の傾きを、電圧は 100cd/m 2での値を各々示す。 In Table 1, the luminous efficiency are at 100 cd / m 2, luminance / current intensity - the slope of the current density characteristic, voltage respectively indicate values at 100 cd / m 2. 安定性は電流密度0.25A/cm 2でDC駆動したとき、初期輝度と60 Time was DC driven at a current density of 0.25A / cm 2 stability, initial brightness and 60
秒後の輝度の比率から評価した。 It was estimated from the ratio of the brightness after the second. 輝度比(60秒後の輝度/初期輝度)が0.98以上を「優れる」、0.90以上0.98未満を「良好」、0.90未満を「劣る」とした。 Luminance ratio (60 seconds after the luminance / initial luminance) "excellent" 0.98 or more, "good" of less than 0.90 or more 0.98 was less than 0.90 as "poor". 【0121】素子の発光スペクトルの極大波長は 473nm [0121] The maximum wavelength of emission spectrum of the device was 473nm
であり、蛍光色素(DYE-1)からのものと同定された。 , And the was identified to be from the fluorescent dye (DYE-1).
また、輝度劣化は殆どなく安定性に優れる。 The luminance degradation is excellent in little stability. 【0122】比較例1 正孔阻止層を設けず、電子輸送層の膜厚を45nmとした他は実施例1と同様に素子を作製した。 [0122] without providing Comparative Example 1 hole blocking layer, except that the thickness of the electron transport layer was 45nm was prepared similarly to elements in the first embodiment. この素子において、正孔阻止層6のかわりに発光層に接している電子輸送層7を形成している、Al(C 9 H 6 NO) 3のイオン化ポテンシャルは5.41eVであった。 In this element, to form an electron transport layer 7 in contact with the light-emitting layer instead of the hole blocking layer 6, the ionization potential of Al (C 9 H 6 NO) 3 was 5.41EV. この素子の発光特性を表1に示す。 The light emitting properties of the device shown in Table 1. 【0123】素子の発光スペクトルの極大波長は 514nm [0123] The maximum wavelength of emission spectrum of the device was 514nm
で目的とする青色発光は得られず、電子輸送層として用いたアルミニウムの8-ヒドロキシキノリン錯体からの緑色発光が観測された。 In blue emission of interest can not be obtained, a green light emission from the aluminum 8-hydroxyquinoline complex used as the electron transport layer was observed. 【0124】比較例2 正孔阻止層として以下の構造式に示すシラノールアルミニウムの8-ヒドリキシキノリン錯体(イオン化ポテンシャル:5.51eV)を用いた他は実施例1と同様に素子を作製した。 [0124] 8-hydrido alkoxy quinoline complex silanol aluminum shown in the following structural formula as Comparative Example 2 a hole blocking layer (ionization potential: 5.51 eV) other used was prepared an element in the same manner as in Example 1. この素子の発光特性を表1に示す。 The light emitting properties of the device shown in Table 1. 【0125】素子の発光スペクトルの極大波長は 473nm [0125] The maximum wavelength of emission spectrum of the device was 473nm
で目的とする青色発光が得られたが、輝度劣化が大きく、駆動安定性に欠ける。 In but blue emission of interest has been obtained, a large luminance degradation, lack driving stability. 【0126】 【化32】 [0126] [of 32] 【0127】比較例3 正孔阻止層として以下の構造式に示す4,4'-N,N'-ジカルバゾリルビフェニル(イオン化ポテンシャル:5.93eV) [0127] 4,4'-N shown in the following structural formula as Comparative Example 3 hole blocking layer, N'- di carbazolyl biphenyl (ionization potential: 5.93eV)
を用いた他は実施例1と同様に素子を作製した。 Except for using the A device was produced in the same manner as in Example 1. この素子の発光特性を表1に示す。 The light emitting properties of the device shown in Table 1. 【0128】素子の発光スペクトルの極大波長は 524nm [0128] The maximum wavelength of emission spectrum of the device was 524nm
で目的とする青色発光は得られず、電子輸送層として用いたアルミニウムの8-ヒドロキシキノリン錯体からの緑色発光が観測された。 In blue emission of interest can not be obtained, a green light emission from the aluminum 8-hydroxyquinoline complex used as the electron transport layer was observed. 【0129】 【化33】 [0129] [of 33] 【0130】実施例2 正孔阻止層として例示化合物(H-25)を用いた他は実施例1と同様に素子を作製した。 [0130] except for using Exemplified Compound (H-25) as a second embodiment the hole blocking layer was prepared similarly to elements in the first embodiment. この素子の発光特性を表1に示す。 The light emitting properties of the device shown in Table 1. 【0131】素子の発光スペクトルの極大波長は 471nm [0131] The maximum wavelength of emission spectrum of the device was 471nm
で目的とする青色発光が得られ、輝度劣化も少なく駆動安定性は良好であった。 In blue light emission is obtained of interest, it was good also less driving stability luminance degradation. 【0132】 【表1】 [0132] [Table 1] 【0133】 【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の有機電界発光素子によれば、任意に選定された発光材料からの発光のみを得ることが可能であり、さらには駆動安定性に優れた発光が得ることができる。 [0133] As described above in detail, according to the organic electroluminescent device of the present invention, it is possible to obtain only light emission from the light-emitting material is selected arbitrarily, even more driving stability it can be excellent luminous get. 特に、従来困難であった青色発光素子の駆動安定性の改善が顕著である。 In particular, improvement in the driving stability of the conventionally difficult a blue light emitting element is remarkable. 【0134】従って、本発明による有機電界発光素子はフラットパネル・ディスプレイ(例えばOAコンピュータ用や壁掛けテレビ)、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体としての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。 [0134] Thus, the organic electroluminescent device according to the present invention is a flat panel display (e.g. OA computers use or wall-mounted television), vehicle display devices, light sources utilizing the characteristics as a mobile phone display or a surface light emitter (e.g., a copier light sources, backlight sources of liquid crystal displays and instruments), display board, and a beacon light is considered, its technical value is larger.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例を示した模式的断面図である。 It is a schematic sectional view showing an example of an embodiment of an organic electroluminescent device BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of an embodiment of the organic electroluminescent device of the present invention. 【図3】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。 Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of an embodiment of the organic electroluminescent device of the present invention. 【符号の説明】 1 基板2 陽極3 陽極バッファ層4 正孔輸送層5 発光層6 正孔阻止層7 電子輸送層8 陰極 [EXPLANATION OF SYMBOLS] 1 substrate 2 anode 3 anode buffer layer 4 hole transport layer 5 light-emitting layer 6 Hole blocking layer 7 an electron transport layer 8 cathode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市野澤 晶子 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社内Fターム(参考) 3K007 AB04 AB06 AB11 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of the continuation (72) inventor City Nozawa, Akiko, Kanagawa Prefecture, Aoba-ku, Yokohama City Kamoshida-cho address 1000 Mitsubishi Chemical Corporation in the F-term (reference) 3K007 AB04 AB06 AB11 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 基板上に、陽極および陰極に挟持された発光層を有し、該発光層の該陰極側の界面に接して正孔阻止層が設けられた有機電界発光素子において、 該正孔阻止層が、下記一般式(I)で表わされる化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。 To the Claims 1] substrate, an anode and a light-emitting layer sandwiched between a cathode, an organic hole blocking layer adjacent to the interface cathode side of the light emitting layer is provided field in the light-emitting element, the hole blocking layer, an organic electroluminescence device which comprises a compound represented by the following general formula (I). 【化1】 [Formula 1] ((I)式中、カルバゾリル基およびフェニレン基は任意の置換基を有していてもよく、また該置換基同士が結合し、カルバゾリル基またはフェニレン基に縮合する環を形成していてもよい。Zは2価の連結基を示す。) 【請求項2】 一般式(I)で表される化合物が、下記一般式(I')で表され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。 ((I) wherein carbazolyl group and phenylene group may form a ring may have a substituent, also bonded the substituent groups to each other, fused to a carbazolyl group or a phenylene group .Z represents a divalent linking group.) 2. a compound represented by the general formula (I) according to claim 1, characterized by being represented by the following general formula (I ') the organic electroluminescent device. 【化2】 ## STR2 ## ((I')式中、R 1 〜R 16は各々独立に、水素原子、 ((I ') wherein, R 1 to R 16 each independently represent a hydrogen atom,
    ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、 Halogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cyano group, an amino group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an alkylamino group, an aralkylamino group, a haloalkyl group, a hydroxyl group,
    アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表し、R 1とR 2 、R An aryloxy group, an which may have an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group the substituent, R 1 and R 2, R
    3とR 4 、R 3 and R 4, R 5とR 6 、R 7とR 8 、R 9とR 10 、R 11とR 12 、R 13とR 14 、R 15とR 16はそれぞれ結合して環を形成してもよい。 5 and R 6, R 7 and R 8, R 9 and R 10, R 11 and R 12, R 13 and R 14, R 15 and R 16 may be bonded to each other to form a ring. Zは2価の連結基を示す。 Z represents a divalent linking group. ) 【請求項3】 一般式(I)または(I')におけるZ ) Wherein Z in the general formula (I) or (I ')
    が、以下に示す連結基、 【化3】 But linking groups shown below, ## STR3 ## 置換基を有してもよい2価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、或いは、以下の連結基【化4】 Substituents may divalent even have aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, or the following linking group ## STR4 ## (上記各構造中のベンゼン環部分は、いずれも任意の置換基を有していてもよく、また式中、Ar 1 〜Ar 6は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、或いは、以下に示す一般式(II) 【化5】 (The benzene ring portion of each structure are all may have an arbitrary substituent, and wherein, Ar 1 to Ar 6 is an aromatic optionally substituted hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, or the general formula shown below (II) embedded image で表される基のいずれかである。 In either of the group represented by. なお、式(II)中、カルバゾリル基およびフェニレン基は任意の置換基を有していてもよい。 Incidentally, in Formula (II), a carbazolyl group and phenylene group may have an arbitrary substituent. )のいずれかで表される構造であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, characterized in that the structure represented by any one of the). 【請求項4】 一般式(II)で表される構造が、下記一般式(II')で表される構造であることを特徴とする請求項3に記載の有機電界発光素子。 Structure wherein the general formula (II) is an organic electroluminescent device according to claim 3, characterized in that the structure represented by the following general formula (II '). 【化6】 [Omitted] ((II')式中、R 17 〜R 24は各々独立に、水素原子、 ((II ') wherein, R 17 to R 24 each independently represent a hydrogen atom,
    ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、 Halogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cyano group, an optionally substituted amino group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an alkylamino group, aralkylamino group,
    ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表し、R 17とR 18 、R 19とR 20 、R 21とR 22 、R Haloalkyl group, a hydroxyl group, an aryloxy group, optionally substituted aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, R 17 and R 18, R 19 and R 20, R 21 and R 22 , R
    23とR 24はそれぞれ結合して環を形成してもよい。 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring. ) 【請求項5】 該正孔阻止層のイオン化ポテンシャルが発光層のイオン化ポテンシャルより0.1eV以上大きいことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。 ) 5. The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 4 the ionization potential of the hole blocking layer is equal to or greater than 0.1eV than the ionization potential of the light-emitting layer. 【請求項6】 該正孔阻止層と陰極との間に電子輸送層を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。 6. The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it has an electron-transporting layer between the hole-blocking layer and the cathode. 【請求項7】 該発光層と陽極との間に正孔輸送層を有すること特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。 7. The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 6, wherein it has a hole transport layer between the light emitting layer and the anode. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の有機電界発光素子よりなる青色発光素子。 8. A blue light-emitting device of an organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 7.
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