JP2004014440A - Organic electroluminescent element and display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element with a high luminous brightness and durability, and a display device using it. <P>SOLUTION: The organic electroluminescent element having an electron transport layer and a luminous layer contains a compound expressed in a chemical formula [1]. In the formula, R<SB>1</SB>and R<SB>2</SB>independently denote a substituent, Ar denotes a bivalent arylene group, n is an integer of 0 to 8, p is an integer of 1 to 4, q is an integer of 1 to 4, R3 to R6 denote a hydrogen atom or a substituent, and Ar1 and Ar2 independently denote an aryl group. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置に関し、詳しくは、発光輝度に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)がある。ELDの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス(以下有機ELとも略記する)素子が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。有機EL素子は、一般的には発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する素子であり、数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であり、さらに、自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【0003】
しかしながら、今後の実用化に向けた有機EL素子には、さらなる低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機EL素子の開発が望まれている。これまで、様々な有機EL素子が報告されている。例えば、Appl.Phys.Lett.,Vol.51、913頁あるいは特開昭59−194393号に記載の正孔注入層と有機発光体層とを組み合わせたもの、特開昭63−295695号に記載の正孔注入層と電子注入輸送層とを組み合わせたもの、Jpn.Journalof Applied Phisycs,vol.127,No.2第269〜271頁に記載の正孔移動層と発光層と電子移動層とを組み合わせたものがそれぞれ開示されている。しかしながら、より高輝度な有機EL素子が求められており、エネルギー変換効率、発光量子効率の更なる向上が期待されている。また、発光寿命が短いという問題点も指摘されている。こうした経時での輝度劣化の要因は完全には解明されていないが、発光中の有機EL素子は自ら発する光、及びその時に発生する熱等によって薄膜を構成する有機化合物自体の分解、薄膜中での有機化合物の結晶化等、有機EL素子材料である有機化合物に由来する要因も指摘されている。
【0004】
有機EL用の発光材料は有機化合物であるがゆえに非常に広範囲に渡る化合物が検討されており、炭素、窒素、酸素、硫黄という典型的な元素の組み合わせ以外にも、その他の特徴的な元素を含む化合物も検討されている。例えば、ホウ素を含有する化合物を使う例も報告されており、特開2000−290645、同2000−294373、同2001−72971、同2001−93670等に記載されているが、何れも発光寿命、発光輝度に問題があった。
【0005】
また、電子輸送材料は、現在のところ知見が少なく、反結合軌道を利用することも相俟って、実用に耐える有用なる高性能電子輸送材料は見い出されていない。例えば、九州大学の研究グループは、オキサジアゾール系誘導体である2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジゾール(t−BuPBD)をはじめ、薄膜安定性を向上させたオキサジアゾール2量体系誘導体の1,3−ビス(4−t−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジゾジル)ビフェニレン(OXD−1)、1,3−ビス(4−t−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジゾリル)フェニレン(OXD−7)(Jpn.J.Appl.Phys.vol.31(1992),p.1812)を提案している。また、山形大学の研究グループは、電子ブロック性に優れたトリアゾール系電子輸送材料を用いることによりによる白色発光の素子を作製している(Science,3 March 1995,Vol.267,p.1332)。さらに、特開平5−331459号には、フェナントロリン誘導体が電子輸送材料として有用であることが記載されている。
【0006】
しかし、従来の電子輸送材料では、薄膜形成能が低く、容易に結晶化が起こるため、発光素子が破壊されてしまう問題があり、実用に耐える素子性能を発現できなかった。これらの問題を解決する有機エレクトロルミネッセンス材料として、特開平9−87616号、同9−194487号、特開2000−186094において、分子内にケイ素原子を含む化合物を発光材料または電子輸送材料として用いる例が記載されているが、発光効率及び発光寿命の両立については十分ではなかった。
【0007】
また、発光層をホスト化合物及び微量の蛍光体で構成することにより、発光効率の向上を達成するという方法が報告されている。例えば、特許第3093796号では、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成している。
【0008】
また、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物としてこれに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子(特開昭63−264692号)、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物としてこれにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子(特開平3−255190号)が知られている。以上のように、蛍光量子収率の高い蛍光体をドープすることによって、従来の素子に比べて発光輝度を向上させている。しかし、上記のドープされる微量の蛍光体からの発光は、励起一重項からの発光であり、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が1:3であるため発光性励起種の生成確率が25%であることと、光の取り出し効率が約20%であるため、外部取り出し量子効率(ηext)の限界は5%とされている。ところが、プリンストン大から励起三重項からの燐光発光を用いる有機EL素子が報告がされて以来(M.A.Baldo et al., nature、395巻、151〜154ページ(1998年))、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている(例えば、M.A.Baldo et al., nature、403巻、17号、750〜753ページ(2000年)、US特許6097147号等)。励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が100%となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が最大4倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用にも応用可能であり注目されている。
【0009】
りん光性化合物をドーパントとして用いるときのホストは、りん光性化合物の発光極大波長よりも短波な領域に発光極大波長を有することが必要であることはもちろんであるが、その他にも満たすべき条件があることが分かってきた。
【0010】
The 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence(EL ’00、浜松)では、りん光性化合物についていくつかの報告がなされている。例えば、Ikai等はホール輸送性の化合物をりん光性化合物のホストとして用いている。また、M.E.Tompson等は、各種電子輸送性材料をりん光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いている。さらに、Tsutsui等は、ホールブロック層の導入により高い発光効率を得ている。なお、ホールブロック層とは、通常の有機EL素子で使われている電子輸送層と構成的には同じものであるが、その機能が電子輸送機能よりも発光層から陰極側に漏れ出すホールの移動を阻止する機能が有力であるためにホールブロック層と名付けられているものであり、一種の電子輸送層と解釈することもできる。従って本願においてはホールブロック層も電子輸送層と称すこととし、その層で用いられる材料(ホールブロッカー)も電子輸送材料と称す。
【0011】
りん光性化合物のホスト化合物については、例えば、C.Adachi etal.,Appl.Phys.Lett.,77巻、904ページ(2000年)等に詳しく記載されているが、高輝度の有機EL素子を得るためにホスト化合物に必要とされる性質について、より新しい観点からのアプローチが必要である。
【0012】
しかし、いずれの報告も、素子の発光輝度の向上及び耐久性を両立しうる構成は得られていない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、発光輝度及び耐久性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた表示装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は下記構成により達成された。
【0015】
1.電子輸送層及び発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0016】
2.前記一般式(1)で表される化合物を電子輸送層に含有することを特徴とする上記1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0017】
3.前記一般式(1)で表される化合物を発光層に含有することを特徴とする上記1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0018】
4.発光層がホスト化合物及びりん光性化合物を含有し、該ホスト化合物が前記一般式(1)で表される化合物であることを特徴とする上記3記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0019】
5.りん光性化合物がイリジウム化合物、オスミウム化合物または白金化合物であることを特徴とする上記4記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0020】
6.りん光性化合物がイリジウム化合物であることを特徴とする上記5記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【0021】
7.上記1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【0022】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明者は発光輝度及び耐久性の両立について詳細に検討した結果、特定構造の含ホウ素カルバゾール化合物をりん光発光用のホスト化合物として用いること、及び/または特定構造の含ホウ素カルバゾール化合物を電子輸送材料(ホールブロッカー)として用いることにより、発光輝度及び耐久性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた表示装置が得られることを見出した。
【0023】
一般式(1)で表される化合物について説明する。
及びRで表される置換基としては、アルキル基(メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、スチリル基等)、アルキニル基(エチニル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルキルオキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、i−プロピルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、アミノ基(ジメチルアミノ基、メチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等)、シアノ基、ニトロ基、複素環基(ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等)等が挙げられる。芳香族基としては上記アリール基及びヘテロアリール基(ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等)が挙げられ、それぞれの置換基は更に任意の置換基で置換されていてもよい。また、隣接する置換基同士は互いに縮合し環を形成してもよい。
【0024】
〜Rは水素原子または置換基を表すが、その具体例は前記Rと同義である。RまたはRの少なくとも一方は置換基を表すが、特に好ましい置換基はアルキル基である。
【0025】
Arで表される2価のアリーレン基は、任意の芳香族化合物の任意の位置から、水素原子または置換基を2個取り除いた残基のことであり、アリーレン基は炭化水素で構成されていても、ヘテロ原子を含む複素環であっても、縮合していてもよい。
【0026】
Ar及びArで表されるアリール基としては、芳香族炭化水素環基であっても芳香族複素環基であってもよく、さらに縮合環を形成していてもよい。具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、9−アントリル基、9−フェナンスリル基、2−ピリジル基、4−キノリル基、2−チエニル基等が挙げられる。なお、ArまたはArのいずれか一方が、
【0027】
【化2】

Figure 2004014440
【0028】
で表されることが好ましい。
本発明の化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、発光材料として有効に使用できる。また、金属電極からの優れた電子注入性及び電子輸送性に非常に優れているため、他の発光材料または本発明の化合物を発光材料として用いた素子において、本発明の化合物を電子輸送材料(またはホールブロッカー)として使用した場合優れた発光効率を示す。
【0029】
以下に具体的な化合物の例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0030】
【化3】
Figure 2004014440
【0031】
【化4】
Figure 2004014440
【0032】
【化5】
Figure 2004014440
【0033】
【化6】
Figure 2004014440
【0034】
【化7】
Figure 2004014440
【0035】
【化8】
Figure 2004014440
【0036】
【化9】
Figure 2004014440
【0037】
【化10】
Figure 2004014440
【0038】
【化11】
Figure 2004014440
【0039】
本発明の化合物は、特開2001−93670及びJ.Am.Chem.Soc.120,p.9714(1998)記載の方法に準じて合成することができる。
【0040】
また、本発明者等はりん光性化合物のホスト化合物について鋭意検討を重ねた結果、本発明の含ホウ素カルバゾール化合物をホスト化合物として用いて、有機EL素子を作製した場合に、素子の発光輝度及び寿命が改善されることを見出した。
【0041】
本発明においてホスト化合物とは、2種以上の化合物で構成される発光層中において、混合比(質量)の最も多い化合物であり、それ以外の化合物はドーパント化合物という。例えば、発光層を化合物A、化合物Bという2種で構成しその混合比がA:B=10:90であれば化合物Aがドーパント化合物であり、化合物Bがホスト化合物である。更に、発光層を化合物A、化合物B、化合物Cの3種から構成し、その混合比がA:B:C=5:10:85であれば、化合物A、化合物Bがドーパント化合物であり、化合物Cがホスト化合物である。本発明におけるりん光性化合物はドーパント化合物の一種である。
【0042】
本発明のりん光性化合物とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、りん光量子収率が25℃において0.001以上の化合物である。りん光量子収率は好ましくは0.01以上であり、更に好ましくは0.1以上である。
【0043】
上記りん光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398ページ(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのりん光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられるりん光性化合物とは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記りん光量子収率が達成されればよい。
【0044】
本発明に用いられるりん光性化合物は、好ましくは元素の周期律表でVIII属の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくは、イリジウム、オスミウム、または白金錯体系化合物であり、より好ましくはイリジウム錯体系化合物である。
【0045】
以下に、本発明で用いられるりん光性化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、例えば、Inorg.Chem.40巻、1704−1711に記載の方法等により合成できる。
【0046】
【化12】
Figure 2004014440
【0047】
【化13】
Figure 2004014440
【0048】
【化14】
Figure 2004014440
【0049】
また、別の形態では、ホスト化合物とりん光性化合物の他に、りん光性化合物からの発光の極大波長よりも長波な領域に、蛍光極大波長を有する蛍光性化合物を少なくとも1種含有する場合もある。この場合、ホスト化合物とりん光性化合物からのエネルギー移動で、有機EL素子としての電界発光は蛍光性化合物からの発光が得られる。蛍光性化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は0.1以上、特に0.3以上が好ましい。具体的には、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【0050】
ここでの蛍光量子収率も、前記第4版実験化学講座7の分光IIの362ページ(1992年版、丸善)に記載の方法により測定することができる。
【0051】
以下、有機EL素子について説明する。
有機EL素子における発光層は、広義の意味では、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する層のことを指す。具体的には、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する蛍光性化合物を含有する層のことを指す。通常、有機EL素子は一対の電極の間に発光層を挟持した構造をとる。本発明の有機EL素子は、必要に応じ発光層、電子輸送層の他に、正孔輸送層、陽極バッファー層及び陰極バッファー層等を有し、陰極と陽極で挟持された構造をとる。
【0052】
具体的には、
(i)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極等で示される構造がある。
【0053】
上記化合物を用いて発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の方法により薄膜を形成する方法があるが、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで、分子堆積膜とは、上記化合物の気相状態から沈着され形成された薄膜や、該化合物の溶融状態または液相状態から固体化され形成された膜のことである。通常、この分子堆積膜はLB法により形成された薄膜(分子累積膜)と、凝集構造、高次構造の相違やそれに起因する機能的な相違により区別することができる。
【0054】
また、この発光層は、特開昭57−51781号に記載されているように、樹脂等の結着材と共に発光材料として上記化合物を溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により塗布して薄膜形成することにより得ることができる。
【0055】
このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は5nm〜5μmの範囲である。
【0056】
ここで、本発明に記載のりん光性化合物は、具体的には、前述のように、重金属錯体系化合物であり、好ましくは元素の周期律表でVIII属の金属を中心金属とする錯体系化合物であり、さらに好ましくは、オスミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物である。
【0057】
これらのりん光性化合物としては、前記のようなりん光量子収率が、25℃において0.001以上、好ましくは0.01以上である他、前記ホストとなる蛍光性化合物の蛍光極大波長よりも長いりん光発光極大波長を有するものであり、これにより、例えば、ホストとなる蛍光性化合物の発光極大波長より長波のりん光性化合物を用いてりん光性化合物の発光、即ち三重項状態を利用した、ホスト化合物の蛍光極大波長よりも長波において電界発光する有機EL素子を得ることができる。従って、用いられるりん光性化合物のりん光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができる。
【0058】
例えば、350〜440nmの領域に蛍光極大波長を有する蛍光性化合物をホスト化合物として用い、例えば、緑の領域にりん光を持ったイリジウム錯体を用いることで緑領域に電界発光する有機EL素子を得ることができる。
【0059】
また、別の形態では、前記のように、ホスト化合物としての蛍光性化合物Aとりん光性化合物の他に、りん光性化合物からの発光の極大波長よりも長波な領域に、蛍光極大波長を有するもう一つの蛍光性化合物Bを少なくとも1種含有する場合もあり、蛍光性化合物Aとりん光性化合物からのエネルギー移動で、有機EL素子としての電界発光は蛍光性化合物Bからの発光を得ることもできる。
【0060】
本明細書の蛍光性化合物が発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【0061】
ホスト化合物の分子量は600〜2000であることが好ましく、この分子量範囲にあると、Tg(ガラス転移温度)が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。より好ましくは分子量が800〜2000である。また、Tgは100度以上であることが好ましい。また、この範囲内の分子量であると発光層を真空蒸着法により容易に作製することができ、有機EL素子の製造が容易になる。さらに、有機EL素子中における蛍光性化合物の熱安定性もよくなる。
【0062】
次に正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等発光層と組み合わせて有機EL素子を構成するその他の層について説明する。
【0063】
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層、正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入され、そのうえ、発光層に陰極、電子注入層または電子輸送層より注入された電子は、発光層と正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上する等発光性能の優れた素子となる。この正孔注入層、正孔輸送層の材料(以下、正孔注入材料、正孔輸送材料という)については、前記の陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有する性質を持つものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものや有機EL素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【0064】
上記正孔注入材料、正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物,無機物のいずれであってもよい。この正孔注入材料、正孔輸送材料としては、例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。正孔注入材料、正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【0065】
上記芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第5,061,569号に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。
【0066】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【0067】
また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記正孔注入材料、正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔注入層、正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度である。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよく、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【0068】
さらに、必要に応じて用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【0069】
この電子輸送層に用いられる材料(以下、電子輸送材料という)の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【0070】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【0071】
また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【0072】
この電子輸送層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。電子輸送層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は5nm〜5μmの範囲で選ばれる。この電子輸送層は、これらの電子輸送材料1種または2種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【0073】
また、本発明においては、蛍光性化合物は発光層のみに限定することはなく、発光層に隣接した正孔輸送層、または電子輸送層に前記りん光性化合物のホスト化合物となる蛍光性化合物と同じ領域に蛍光極大波長を有する蛍光性化合物を少なくとも1種含有させてもよく、それにより更に有機EL素子の発光効率を高めることができる。これらの正孔輸送層や電子輸送層に含有される蛍光性化合物としては、発光層に含有されるものと同様に蛍光極大波長が350〜440nm、更に好ましくは390〜410nmの範囲にある蛍光性化合物が用いられる。
【0074】
本発明の有機EL素子に好ましく用いられる基盤は、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はない。本発明の有機EL素子に好ましく用いられる基盤としては例えばガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムを挙げることができる。
【0075】
光透過性プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。
【0076】
次に、有機EL素子を作製する好適な例を説明する。例として、前記の陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。
【0077】
まず適当な基板上に、所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは10〜200nmの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させて陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層/電子注入層からなる薄膜を形成させる。
【0078】
さらに、陽極と発光層または正孔注入層の間、及び、陰極と発光層または電子注入層との間にはバッファー層(電極界面層)を存在させてもよい。
バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効率向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(第123頁〜第166頁)に詳細に記載されており、陽極バッファー層と陰極バッファー層とがある。
【0079】
陽極バッファー層は、特開平9−45479号、同9−260062号、同8−288069号等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【0080】
陰極バッファー層は、特開平6−325871号、同9−17574号、同10−74586号等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウム、酸化リチウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【0081】
上記バッファー層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は0.1〜100nmの範囲が好ましい。
【0082】
さらに上記基本構成層の他に必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば特開平11−204258号、同11−204359号、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層等のような機能層を有していてもよい。
【0083】
次に有機EL素子の電極について説明する。有機EL素子の電極は、陰極と陽極からなる。
【0084】
この有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。
【0085】
上記陽極は、蒸着やスパッタリング等の方法により、これらの電極物質の薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
【0086】
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物等が好適である。上記陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機EL素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光効率が向上するので好都合である。
【0087】
次に有機EL素子の作製方法について説明する。
薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、蒸着法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法が好ましい。薄膜化に、真空蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類、分子堆積膜の目的とする結晶構造、会合構造等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10−6〜10−3Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚5nm〜5μmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【0088】
前記の様に、適当な基板上に、所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは10〜200nmの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させて陽極を作製した後、該陽極上に前記の通り正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層/電子注入層からなる各層薄膜を形成させた後、その上に陰極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは50〜200nmの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機EL素子が得られる。この有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫してこの様に正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、発光層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた有機EL素子に、直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧5〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が+、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【0089】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。
【0090】
実施例1(発光材料)
陽極としてガラス上にITOを150nm成膜した基板(NHテクノグラス社製:NA−45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をi−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−NPDを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較化合物1を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン(BCP)を200mg入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにAlqを200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。次いで、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、α−NPDの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで透明支持基板に膜厚50nmで蒸着し、正孔輸送層を設けた。蒸着時の基板温度は室温であった。ついで、比較化合物1の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで30nmの発光層を設けた。更に、BCPの入った前記加熱ボートを通電して加熱し、膜厚10nmの正孔阻止層を設けた。更に、Alqの入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで膜厚20nmの電子輸送層を設けた。
【0091】
次に、真空槽をあけ、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにマグネシウム3gを入れ、タングステン製の蒸着用バスケットに銀を0.5g入れ、再び真空槽を2×10−4Paまで減圧した後、マグネシウム入りのボートに通電して蒸着速度1.5〜2.0nm/secでマグネシウムを蒸着し、この際、同時に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度0.1nm/secで銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物から成る陰極とすることにより、有機EL素子1−1を作製した。
【0092】
上記有機EL素子1−1の比較化合物1を表1に記載の化合物に替えた以外は有機EL素子1−1と同様にして、有機EL素子1−2〜1−12を作製した。全ての有機EL素子の発光色は青色から緑色であった。
【0093】
これらの有機EL素子を23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の発光輝度(cd/m)及び耐久性の指標として輝度の半減時間を測定した。発光輝度は有機EL素子1−1を100とした相対値で表し、輝度の半減時間は有機EL素子1−1の輝度の半減時間を100とした相対値で表した。測定結果を表1に示す。発光輝度[cd/m]については、ミノルタ製CS−1000を用いて測定した。
【0094】
【化15】
Figure 2004014440
【0095】
【化16】
Figure 2004014440
【0096】
【化17】
Figure 2004014440
【0097】
【表1】
Figure 2004014440
【0098】
表1より、本発明の化合物を用いた有機EL素子は、類似構造を有する比較化合物を用いた有機EL素子に比べ、点灯開始時の発光輝度及び輝度の半減時間が改善されているのが分かる。
【0099】
実施例2(ホスト化合物)
本発明の化合物1とDCM−2を100:1の質量比で蒸着した膜厚30nmの発光層を使用する以外は、実施例1と同様の方法で有機EL素子2−1を作製した。
【0100】
この有機EL素子を23℃度、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧印加すると、赤色の発光が得られた。
【0101】
上記有機EL素子2−1の、DCM−2をQd−2またはBCzVBiに替えることによって作製した有機EL素子2−2、2−3からはそれぞれ、緑色または青色の発光が得られた。
【0102】
【化18】
Figure 2004014440
【0103】
実施例3(電子輸送材料)
陽極としてガラス上にITOを150nm成膜した基板(NHテクノグラス社製:NA−45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をi−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに、m−MTDATXAを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにDPVBiを200mg入れ、また別のモリブデン製抵抗加熱ボートにBCPを200mg入れ真空蒸着装置に取付けた。
【0104】
次いで、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATXAの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで透明支持基板に膜厚25nmで蒸着し、さらに、DPVBiの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで膜厚20nmで蒸着し、発光層を設けた。蒸着時の基板温度は室温であった。
【0105】
ついで、BCPの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで30nmの電子輸送層を設けた。
【0106】
次に、真空槽をあけ、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにマグネシウム3gを入れ、タングステン製の蒸着用バスケットに銀を0.5g入れ、再び真空槽を2×10−4Paまで減圧した後、マグネシウム入りのボートに通電して蒸着速度1.5〜2.0nm/secでマグネシウムを蒸着し、この際、同時に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度0.1nm/secで銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物からなる陰極とすることにより、有機EL素子3−1を作製した。
【0107】
有機EL素子3−1のBCPを表2に記載の化合物に替えた以外は有機EL素子3−1と同様にして、有機EL素子3−2〜3−12を作製した。
【0108】
これらの有機EL素子を23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の発光輝度(cd/m)、及び輝度の半減時間を測定した。発光輝度は有機EL素子3−1を100とした相対値で表し、輝度の半減時間は有機EL素子3−1の輝度の半減時間を100とした相対値で表した。測定結果を表2に示す。なお全ての素子において発光色は青色だった。
【0109】
【化19】
Figure 2004014440
【0110】
【表2】
Figure 2004014440
【0111】
表2より、本発明の化合物を用いた有機EL素子は、類似構造を有する比較化合物を用いた有機EL素子に比べ、点灯開始時の発光輝度及び輝度の半減する時間が改善されているのが分かる。
【0112】
実施例4(陰極バッファー層)
実施例3で作製した有機EL素子3−5の陰極をAlに置き換え、電子輸送層と陰極の間にフッ化リチウムを膜厚0.5nm蒸着して陰極バッファー層を設けた以外は同様にして有機EL素子4−1を作製した。
【0113】
実施例3と同様にこの有機EL素子を点灯開始時の発光輝度(cd/m)、及び輝度の半減時間を測定したところ、有機EL素子3−1を100とした相対値の比較で、発光輝度315、輝度の半減時間420となった。また、有機EL素子3−6〜3−12についても、同様に、陰極バッファー層を導入するとさらに効果的であった。
【0114】
実施例5(三色の発光)
実施例3で用いた有機EL素子の発光層をDPVBiから、それぞれAlqまたはAlqとDCM−2を100:1の質量比で蒸着した発光層に置き替えた以外は同様にして、有機EL素子を作製し、点灯開始時の発光輝度(cd/m)及び輝度の半減時間を測定した。その結果、実施例3と同様に、本発明の化合物を電子輸送層に用いた有機EL素子は点灯開始時の発光輝度(cd/m)及び輝度の半減時間の改善が確認された。
【0115】
なお、Alqを発光層に用いた場合は緑色の発光が得られ、AlqとDCM−2を100:1で共蒸着した発光層からは赤色の発光が得られた。
【0116】
実施例6
有機EL素子6−1〜6−8を以下のようにして作製した。
【0117】
〈有機EL素子の作製〉
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を150nm成膜した基板(NHテクノグラス社製NA−45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行なった。
【0118】
この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに、α−NPDを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにCBPを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン(BCP)を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにIr−1(りん光性化合物)を100mg入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにAlqを200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。次いで、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、α−NPDの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/secで透明支持基板に蒸着し、膜厚45nmの正孔輸送層を設けた。さらに、CBPとIr−1の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度0.1nm/sec、0.01nm/secで前記正孔輸送層上に共蒸着して膜厚20nmの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。さらに、BCPの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/secで前記発光層の上に蒸着して膜厚10nmの正孔阻止の役割も兼ねた電子輸送層を設けた。その上に、さらに、Alqの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/secで前記電子輸送層の上に蒸着して更に膜厚40nmの電子注入層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
【0119】
次に、フッ化リチウム0.5nm及びAlを110nm蒸着して陰極を形成し、有機EL素子6−1を作製した。
【0120】
発光層のCBPを表3に示す化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で、有機EL素子6−2〜6−9を作製した。
【0121】
【化20】
Figure 2004014440
【0122】
〈有機EL素子6−1〜6−9の発光輝度及び半減時間の評価〉
有機EL素子6−1では、初期駆動電圧3Vで電流が流れ始め、発光層のドーパントであるりん光性化合物からの緑色の発光を示した。作製した有機EL素子について、23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で9V直流電圧を印加した時の発光輝度及び発光寿命の指標として輝度の半減時間を測定した。発光輝度は有機EL素子6−1を100とした相対値で表し、輝度の半減時間は有機EL素子6−1を100とした相対値で表した。測定結果を表3に示す。発光輝度[cd/m]については、ミノルタ製CS−1000を用いて測定した。
【0123】
【表3】
Figure 2004014440
【0124】
表3から明らかなように、本発明の化合物をホストに用いた有機EL素子は、発光輝度が高く、半減時間が長いことから、有機EL素子として非常に有用であることが分かった。
【0125】
りん光性化合物をIr−11またはIr−9に変更した以外は有機EL素子6−1〜6−9と同様にして作製した有機EL素子6−10、6−11においても同様の効果が得られた。なお、Ir−11を用いた有機EL素子6−10からは青色の発光が、Ir−9を用いた有機EL素子6−11からは赤色の発光が得られた。
【0126】
実施例7
実施例6で作製した有機EL素子6−1の電子輸送層に用いたBCPを表4に示す化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で、有機EL素子7−1〜7−9を作製した。
【0127】
〈有機EL素子6−1、7−1〜7−9の発光輝度及び半減時間の評価〉
有機EL素子6−1では、初期駆動電圧3Vで電流が流れ始め、発光層のドーパントであるりん光性化合物からの緑色の発光を示した。これらの有機EL素子を23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で9V直流電圧を印加した時の発光輝度及び輝度の半減時間を測定した。発光輝度は有機エレクトロルミネッセンス素子6−1を100とした相対値で表し、輝度の半減時間も有機EL素子6−1を100とした相対値で表した。測定結果を表4に示す。発光輝度[cd/m]については、ミノルタ製CS−1000を用いて測定した。
【0128】
【表4】
Figure 2004014440
【0129】
表4から明らかなように、本発明の化合物を電子輸送層(正孔阻止層)に用いた有機EL素子は、発光輝度が高く、半減時間が長いことから、有機EL素子として非常に有用であることが分かった。
【0130】
りん光性化合物をIr−11またはIr−9に変更した以外は有機EL素子7−1〜7−9と同様にして作製した有機EL素子7−10、7−11においても同様の効果が得られた。なお、Ir−11を用いた有機EL素子7−10からは青色の発光が、Ir−9を用いた有機EL素子7−11からは赤色の発光が得られた。
【0131】
実施例8
実施例6で作製したそれぞれ赤色、緑色、青色発光の有機EL素子を同一基板上に並置し、図1に示すアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。
【0132】
図1には作製したフルカラー表示装置の表示部の模式図のみを示した。即ち同一基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、並置した複数の画素3(発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等)とを有し、配線部の走査線5及び複数のデータ線6は、それぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示せず)。複数の画素3は、それぞれの発光色に対応した有機EL素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線5から走査信号が印加されると、データ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【0133】
フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度の高い鮮明なフルカラー動画表示が得られた。
【0134】
【発明の効果】
本発明により、発光輝度及び耐久性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた表示装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】フルカラー表示装置の表示部の模式図である。
【符号の説明】
3 画素
5 走査線
6 データ線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence device and a display device, and more particularly, to an organic electroluminescence device and a display device having excellent emission luminance.
[0002]
[Prior art]
As a light emitting type electronic display device, there is an electroluminescence display (ELD). ELD components include inorganic electroluminescent elements and organic electroluminescent (hereinafter abbreviated as organic EL) elements. Inorganic electroluminescent devices have been used as flat light sources, but require a high AC voltage to drive the light emitting devices. An organic EL element generally has a configuration in which a light-emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and electrons and holes are injected into the light-emitting layer and recombined to form excitons ( Exciton), and emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated. The element can emit light at a voltage of about several volts to several tens of volts. Since it is a self-luminous type, it has a wide viewing angle and high visibility, and because it is a thin-film type solid-state element, it is attracting attention from the viewpoint of space saving and portability.
[0003]
However, there is a demand for an organic EL device that emits light with high efficiency and low power consumption efficiently and efficiently for an organic EL device for practical use in the future. Until now, various organic EL devices have been reported. For example, Appl. Phys. Lett. , Vol. 51, 913 or a combination of a hole injection layer and an organic light emitting layer described in JP-A-59-194393, a hole injection layer and an electron injection-transport layer described in JP-A-63-295695. , Jpn. Journalof Applied Physics, vol. 127, no. 2, pages 269-271, each of which discloses a combination of a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer. However, an organic EL device having higher luminance is required, and further improvement in energy conversion efficiency and emission quantum efficiency is expected. In addition, it has been pointed out that the light emission lifetime is short. Although the cause of the luminance degradation over time is not completely elucidated, the light emitting organic EL element decomposes the organic compound itself that constitutes the thin film due to the light emitted by itself and the heat generated at that time. Factors derived from the organic compound as the organic EL device material, such as crystallization of the organic compound, have been pointed out.
[0004]
Since the light emitting material for organic EL is an organic compound, a very wide range of compounds are being studied. In addition to a typical combination of elements such as carbon, nitrogen, oxygen, and sulfur, other characteristic elements are used. Containing compounds are also being investigated. For example, examples of using a compound containing boron have been reported, and are described in JP-A-2000-290645, JP-A-2000-294373, JP-A-2001-72971, and JP-A-2001-93670. There was a problem with the brightness.
[0005]
Further, at present, there is little knowledge of electron transporting materials, and there is no useful high-performance electron transporting material that can withstand practical use due to the use of antibonding orbitals. For example, a research group at Kyushu University has begun studying 2- (4-biphenyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadizole (t-BuPBD), which is an oxadiazole derivative. Oxadiazole dimer derivatives 1,3-bis (4-t-butylphenyl-1,3,4-oxadizodyl) biphenylene (OXD-1) and 1,3-bis (4 -T-butylphenyl-1,3,4-oxadizolyl) phenylene (OXD-7) (Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 31 (1992), p. 1812). In addition, a research group at Yamagata University has manufactured a white light-emitting device by using a triazole-based electron transporting material having excellent electron blocking properties (Science, 3 March 1995, Vol. 267, p. 1332). Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-331559 describes that a phenanthroline derivative is useful as an electron transport material.
[0006]
However, the conventional electron transport material has a low ability to form a thin film and is easily crystallized, so that there is a problem that the light emitting element is destroyed, and the element performance that can withstand practical use cannot be exhibited. JP-A-9-87616, JP-A-9-194487, and JP-A-2000-188604 as examples of organic electroluminescent materials that solve these problems, examples in which a compound containing a silicon atom in a molecule is used as a light emitting material or an electron transport material Is described, but it is not sufficient to achieve both luminous efficiency and luminous life.
[0007]
In addition, a method has been reported in which the light-emitting layer is composed of a host compound and a small amount of a phosphor to achieve an improvement in luminous efficiency. For example, in Japanese Patent No. 3093796, a stilbene derivative, a distyrylarylene derivative, or a tristyrylarylene derivative is doped with a small amount of a fluorescent substance, thereby improving emission luminance and extending the life of the element.
[0008]
Also, an element having an organic light emitting layer in which an 8-hydroxyquinoline aluminum complex is used as a host compound and a small amount of a fluorescent substance is doped therein (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-264691), and a quinacridone using an 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound An element having an organic light emitting layer doped with a system dye (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-255190) is known. As described above, by doping the phosphor having a high fluorescence quantum yield, the emission luminance is improved as compared with the conventional device. However, the light emission from the doped small amount of phosphor is light emission from an excited singlet. When light emission from an excited singlet is used, the generation ratio between a singlet exciton and a triplet exciton is 1: 1. 3, the generation probability of the luminescent excited species is 25%, and the light extraction efficiency is about 20%. Therefore, the limit of the external extraction quantum efficiency (ηext) is 5%. However, since Princeton University reported an organic EL device using phosphorescence emission from an excited triplet (MA Baldo et al., Nature, 395, 151-154 (1998)), the temperature was kept at room temperature. Research into phosphorescent materials has become active (eg, MA Baldo et al., Nature, 403, 17, 750-753 (2000), US Pat. No. 6,097,147). When the excited triplet is used, the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%, so that the luminous efficiency is up to four times in principle compared to the case of the excited singlet, and the performance almost equal to that of the cold cathode tube is obtained. It is also applicable to applications and is attracting attention.
[0009]
When a phosphorescent compound is used as a dopant, the host must have an emission maximum wavelength in a shorter wavelength region than the emission maximum wavelength of the phosphorescent compound, but other conditions that must be satisfied It turns out that there is.
[0010]
The 10th International Works on Inorganic and Organic Electroluminescence (EL '00, Hamamatsu) reports several reports on phosphorescent compounds. For example, Ikai et al. Use a hole transporting compound as a host for a phosphorescent compound. Further, M. E. FIG. Tompson et al. Use various electron transporting materials as a host of a phosphorescent compound and dope them with a novel iridium complex. Further, Tsutsui et al. Obtain high luminous efficiency by introducing a hole blocking layer. The hole blocking layer is structurally the same as the electron transporting layer used in a normal organic EL device, but has a function of a hole leaking from the light emitting layer to the cathode side more than the electron transporting function. It is called a hole block layer because it has a strong function of preventing movement, and can be interpreted as a kind of electron transport layer. Therefore, in the present application, the hole block layer is also referred to as an electron transport layer, and the material (hole blocker) used in the layer is also referred to as an electron transport material.
[0011]
As for the host compound of the phosphorescent compound, for example, C.I. Adachi et al. , Appl. Phys. Lett. 77, p. 904 (2000), etc., it is necessary to take a newer approach to the properties required for the host compound to obtain a high-luminance organic EL device.
[0012]
However, none of the reports has obtained a configuration capable of achieving both improvement in light emission luminance and durability of the device.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent element having high emission luminance and high durability, and a display device using the same.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following constitutions.
[0015]
1. An organic electroluminescent device having an electron transport layer and a light emitting layer, comprising a compound represented by the general formula (1).
[0016]
2. 2. The organic electroluminescent device according to the above 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is contained in an electron transport layer.
[0017]
3. 2. The organic electroluminescent device according to the above 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is contained in a light emitting layer.
[0018]
4. 4. The organic electroluminescent device according to the above item 3, wherein the light emitting layer contains a host compound and a phosphorescent compound, and the host compound is a compound represented by the general formula (1).
[0019]
5. 5. The organic electroluminescent device according to the above 4, wherein the phosphorescent compound is an iridium compound, an osmium compound or a platinum compound.
[0020]
6. 6. The organic electroluminescent device according to the above item 5, wherein the phosphorescent compound is an iridium compound.
[0021]
7. A display device comprising the organic electroluminescence element according to any one of the above items 1 to 6.
[0022]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present inventor has examined in detail the compatibility between emission luminance and durability. As a result, the present inventors have found that a boron-containing carbazole compound having a specific structure is used as a host compound for phosphorescence, and / or that a boron-containing carbazole compound having a specific structure is electron-transported. It has been found that an organic electroluminescence device having high emission luminance and high durability and a display device using the same can be obtained by using the material as a material (hole blocker).
[0023]
The compound represented by Formula (1) will be described.
R 1 And R 2 Examples of the substituent represented by are an alkyl group (methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc. ), Alkenyl group (vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), alkynyl group (ethynyl group, etc.), aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy, etc.) Group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc., aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylthio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), halogen atom (Fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), amino group (dimethylamino group, A cyano group, a nitro group, a heterocyclic group (a pyrrole group, a pyrrolidyl group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, a pyridyl group, a benzimidazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, and the like). No. Examples of the aromatic group include the above-mentioned aryl group and heteroaryl group (pyrrole group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl, etc.). It may be substituted with a substituent. Adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring.
[0024]
R 3 ~ R 6 Represents a hydrogen atom or a substituent, and specific examples thereof include the aforementioned R 1 Is synonymous with R 3 Or R 4 Represents a substituent, and a particularly preferred substituent is an alkyl group.
[0025]
The divalent arylene group represented by Ar is a residue obtained by removing two hydrogen atoms or two substituents from an arbitrary position of an aromatic compound, and the arylene group is composed of hydrocarbon. May be a heterocyclic ring containing a hetero atom, or may be condensed.
[0026]
Ar 1 And Ar 2 The aryl group represented by may be an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, and may further form a condensed ring. Specific examples include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 9-anthryl group, a 9-phenanthryl group, a 2-pyridyl group, a 4-quinolyl group, and a 2-thienyl group. Note that Ar 1 Or Ar 2 Either of the
[0027]
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Figure 2004014440
[0028]
Is preferably represented by
The compound of the present invention is a compound having strong fluorescence in a solid state, has excellent electroluminescence, and can be effectively used as a luminescent material. In addition, since the compound of the present invention has excellent electron injecting and electron transporting properties from a metal electrode, the compound of the present invention can be used as an electron transporting material ( Or when used as a hole blocker).
[0029]
Hereinafter, specific examples of the compound will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0030]
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[0031]
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[0036]
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[0038]
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[0039]
The compounds of the present invention are described in JP 2001-93670 A and J. Am. Chem. Soc. 120, p. 9714 (1998).
[0040]
Further, the present inventors have conducted intensive studies on the host compound of the phosphorescent compound. It has been found that the life is improved.
[0041]
In the present invention, the host compound is a compound having the largest mixing ratio (mass) in a light emitting layer composed of two or more compounds, and the other compounds are referred to as dopant compounds. For example, if the light-emitting layer is composed of two kinds of compound A and compound B and the mixing ratio is A: B = 10: 90, compound A is a dopant compound and compound B is a host compound. Further, the light emitting layer is composed of three kinds of compound A, compound B and compound C, and if the mixing ratio is A: B: C = 5: 10: 85, compound A and compound B are dopant compounds, Compound C is the host compound. The phosphorescent compound in the present invention is a kind of a dopant compound.
[0042]
The phosphorescent compound of the present invention is a compound that emits light from an excited triplet, and has a phosphorescence quantum yield of 0.001 or more at 25 ° C. The phosphorescence quantum yield is preferably at least 0.01, more preferably at least 0.1.
[0043]
The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopy II, 4th Edition, pp. 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 7. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescent compound used in the present invention only needs to achieve the above-mentioned phosphorescence quantum yield in any arbitrary solvent.
[0044]
The phosphorescent compound used in the present invention is preferably a complex-based compound containing a metal belonging to Group VIII in the periodic table of elements, more preferably iridium, osmium, or a platinum complex-based compound, more preferably Is an iridium complex-based compound.
[0045]
Hereinafter, specific examples of the phosphorescent compound used in the present invention are shown, but the invention is not limited thereto. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711.
[0046]
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[0047]
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[0048]
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[0049]
In another embodiment, in addition to the host compound and the phosphorescent compound, a case where at least one kind of fluorescent compound having a fluorescence maximum wavelength is contained in a region longer than the maximum wavelength of light emission from the phosphorescent compound. There is also. In this case, by the energy transfer from the host compound and the phosphorescent compound, the electroluminescence as the organic EL element can be obtained from the fluorescent compound. Preferred as the fluorescent compound is a compound having a high fluorescence quantum yield in a solution state. Here, the fluorescence quantum yield is preferably 0.1 or more, particularly preferably 0.3 or more. Specifically, coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squarium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes , A polythiophene dye or a rare earth complex phosphor.
[0050]
The fluorescence quantum yield here can also be measured by the method described in Spectroscopy II, page 362 (1992 edition, Maruzen) of the 4th edition of Experimental Chemistry Course 7.
[0051]
Hereinafter, the organic EL device will be described.
The light emitting layer in the organic EL element refers to a layer which emits light when a current is applied to an electrode composed of a cathode and an anode in a broad sense. Specifically, it refers to a layer containing a fluorescent compound that emits light when an electric current is applied to an electrode composed of a cathode and an anode. Usually, an organic EL element has a structure in which a light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes. The organic EL device of the present invention has a hole transport layer, an anode buffer layer, a cathode buffer layer, and the like in addition to a light emitting layer and an electron transport layer, if necessary, and has a structure sandwiched between a cathode and an anode.
[0052]
In particular,
(I) anode / light-emitting layer / electron transport layer / cathode
(Ii) anode / hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer / cathode
(Iii) There are structures represented by anode / anode buffer layer / hole transport layer / emission layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode and the like.
[0053]
As a method for forming a light-emitting layer using the above compound, for example, there is a method for forming a thin film by a known method such as a vapor deposition method, a spin coating method, a casting method, and an LB method. preferable. Here, the molecular deposition film refers to a thin film formed by depositing the compound from a gaseous state or a film formed by solidifying the compound from a molten state or a liquid state. In general, this molecular deposition film can be distinguished from a thin film (molecule accumulation film) formed by the LB method by a difference in an aggregated structure and a higher-order structure and a functional difference resulting therefrom.
[0054]
Further, as described in JP-A-57-51781, this light-emitting layer is prepared by dissolving the above compound as a light-emitting material in a solvent together with a binder such as a resin in a solvent and then spin-coating. To form a thin film.
[0055]
The thickness of the light emitting layer formed in this way is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the situation, but is usually in the range of 5 nm to 5 μm.
[0056]
Here, the phosphorescent compound according to the present invention is specifically a heavy metal complex-based compound as described above, and preferably a complex-based compound having a metal of Group VIII as a central metal in the periodic table of the elements. Compounds, more preferably osmium, iridium or platinum complex compounds.
[0057]
These phosphorescent compounds have a phosphorescence quantum yield as described above of not less than 0.001 at 25 ° C., preferably not less than 0.01, and a fluorescence maximum wavelength of the fluorescent compound serving as the host. It has a long maximum wavelength of phosphorescence emission, so that, for example, using a phosphorescent compound having a longer wavelength than the emission maximum wavelength of the fluorescent compound serving as a host, the light emission of the phosphorescent compound, that is, utilizing the triplet state Thus, an organic EL device that emits electroluminescence at a longer wavelength than the maximum fluorescence wavelength of the host compound can be obtained. Therefore, the phosphorescent maximum wavelength of the phosphorescent compound used is not particularly limited, and can be obtained by selecting a central metal, a ligand, a substituent of the ligand, and the like in principle. The emission wavelength can be changed.
[0058]
For example, by using a fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength in a region of 350 to 440 nm as a host compound and using, for example, an iridium complex having phosphorescence in a green region, an organic EL device which emits light in the green region is obtained. be able to.
[0059]
In another embodiment, as described above, in addition to the fluorescent compound A as the host compound and the phosphorescent compound, the fluorescent maximum wavelength is set in a region longer than the maximum wavelength of light emission from the phosphorescent compound. May contain at least one other fluorescent compound B, and the electroluminescence as the organic EL element obtains light emission from the fluorescent compound B by energy transfer from the fluorescent compound A and the phosphorescent compound. You can also.
[0060]
The color emitted by the fluorescent compound of the present specification is shown in FIG. 4.16 on page 108 of the “New Edition of Color Science Handbook” (edited by The Japan Society of Color Science, The University of Tokyo Press, 1985), and is shown in FIG. (Minolta) is determined by the color when the result of measurement is applied to the CIE chromaticity coordinates.
[0061]
The molecular weight of the host compound is preferably from 600 to 2,000. When the molecular weight is in this range, Tg (glass transition temperature) increases, thermal stability improves, and the life of the device improves. More preferably, the molecular weight is from 800 to 2,000. Further, Tg is preferably at least 100 degrees. Further, when the molecular weight is within this range, the light emitting layer can be easily formed by a vacuum evaporation method, and the production of the organic EL device becomes easy. Further, the thermal stability of the fluorescent compound in the organic EL device is improved.
[0062]
Next, other layers constituting an organic EL element in combination with a light emitting layer such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer will be described.
[0063]
The hole injection layer and the hole transport layer have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer, and the hole injection layer and the hole transport layer are interposed between the anode and the light emitting layer. Due to this, many holes are injected into the light emitting layer at a lower electric field, and furthermore, electrons injected from the cathode, the electron injection layer or the electron transport layer into the light emitting layer are separated from the light emitting layer and the hole injection layer or the hole transport layer. An element having excellent light-emitting performance, such as improved luminous efficiency, is accumulated at the interface in the light-emitting layer due to the barrier of electrons existing at the interface. The material of the hole injection layer and the hole transport layer (hereinafter, referred to as a hole injection material and a hole transport material) has a property of transmitting the holes injected from the anode to the light emitting layer. There is no particular limitation as long as the material is a conventional photoconductive material, a material commonly used as a hole charge injection / transport material, a hole injection layer of an organic EL device, and a known material used for a hole transport layer. Any one of them can be selected and used.
[0064]
The hole injecting material and the hole transporting material have any of hole injecting or transporting and electron barrier properties, and may be any of an organic substance and an inorganic substance. Examples of the hole injection material and the hole transport material include a triazole derivative, an oxadiazole derivative, an imidazole derivative, a polyarylalkane derivative, a pyrazoline derivative and a pyrazolone derivative, a phenylenediamine derivative, an arylamine derivative, an amino-substituted chalcone derivative, and oxazole. Derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline-based copolymers, conductive polymer oligomers, especially thiophene oligomers, and the like. As the hole injecting material and the hole transporting material, those described above can be used, and porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds, particularly aromatic tertiary amine compounds may be used. preferable.
[0065]
Representative examples of the aromatic tertiary amine compound and styrylamine compound include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N, N'-diphenyl-N, N' -Bis (3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1- Bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ', N'-tetra-p-tolyl-4,4'-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p- Tolaminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N -Di (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadri Phenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenyl Amino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and two of those described in U.S. Pat. No. 5,061,569. Having a condensed aromatic ring in the molecule thereof, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-3086 8,4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (MTDATA) in which three triphenylamine units described in No. 8 are linked in a starburst type ) And the like.
[0066]
Further, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain, or a polymer material in which these materials are used as a polymer main chain, can also be used.
[0067]
Further, inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material. The hole injection layer and the hole transport layer are formed by thinning the hole injection material and the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, and an LB method. Can be formed. The thickness of the hole injection layer and the hole transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 μm. The hole injecting layer and the hole transporting layer may have a single-layer structure composed of one or more of the above materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
[0068]
Furthermore, the electron transporting layer used as needed may have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and any material may be selected from conventionally known compounds. Can be used.
[0069]
Examples of materials used for the electron transport layer (hereinafter, referred to as electron transport materials) include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene perylene, carbodiimide, Examples include fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives. Further, in the oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which an oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as the electron transport material.
[0070]
Further, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain, or a polymer material in which these materials are used as a polymer main chain, can also be used.
[0071]
Further, a metal complex of an 8-quinolinol derivative, such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu , Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those whose terminals are substituted with an alkyl group, a sulfonic acid group, or the like can be preferably used as the electron transporting material. Further, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can be used as the electron transporting material, and similarly to the hole injection layer and the hole transport layer, inorganic materials such as n-type Si and n-type SiC can be used. Semiconductors can also be used as electron transport materials.
[0072]
The electron transporting layer can be formed by forming the above compound by a known thin film forming method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, and an LB method. The thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually selected in the range of 5 nm to 5 μm. The electron transport layer may have a single-layer structure composed of one or more of these electron transport materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
[0073]
Further, in the present invention, the fluorescent compound is not limited to only the light emitting layer, a hole transport layer adjacent to the light emitting layer, or a fluorescent compound to be a host compound of the phosphorescent compound in the electron transport layer and At least one kind of fluorescent compound having a maximum fluorescence wavelength may be contained in the same region, whereby the luminous efficiency of the organic EL device can be further increased. As the fluorescent compound contained in the hole transport layer or the electron transport layer, the fluorescent compound having a fluorescence maximum wavelength in the range of 350 to 440 nm, more preferably 390 to 410 nm, as in the light emitting layer. Compounds are used.
[0074]
The substrate preferably used for the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, and the like, and is not particularly limited as long as it is transparent. Examples of the substrate preferably used for the organic EL device of the present invention include glass, quartz, and a light-transmitting plastic film.
[0075]
Examples of the light-transmitting plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, and polycarbonate (PC). , Cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like.
[0076]
Next, a preferred example of manufacturing an organic EL device will be described. As an example, a method of manufacturing an organic EL device including the above-described anode / hole injection layer / hole transport layer / emission layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode will be described.
[0077]
First, a thin film made of a desired electrode material, for example, an anode material, is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 10 to 200 nm. Make the anode. Next, a thin film composed of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer / electron injection layer, which are element materials, is formed thereon.
[0078]
Further, a buffer layer (electrode interface layer) may be provided between the anode and the light emitting layer or the hole injection layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron injection layer.
The buffer layer is a layer provided between the electrode and the organic layer for lowering the driving voltage and improving the luminous efficiency. The “organic EL device and the forefront of its industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998) )), Vol. 2, Chapter 2, "Electrode Materials" (pages 123 to 166), and includes an anode buffer layer and a cathode buffer layer.
[0079]
The details of the anode buffer layer are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. Specific examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by copper phthalocyanine, and vanadium oxide. And a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
[0080]
The details of the cathode buffer layer are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, and JP-A-10-74586. Specifically, a metal buffer layer represented by strontium, aluminum, and the like; Examples thereof include an alkali metal compound buffer layer represented by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer represented by magnesium fluoride, an oxide buffer layer represented by aluminum oxide and lithium oxide.
[0081]
The buffer layer is desirably an extremely thin film, and the thickness is preferably in the range of 0.1 to 100 nm, depending on the material.
[0082]
In addition to the above basic constituent layers, layers having other functions may be laminated as necessary. For example, JP-A-11-204258, JP-A-11-204359, and "Organic EL Device and Its Industrialization Frontier ( And a functional layer such as a hole blocking (hole block) layer described on page 237 of November 30, 1998, NTT Corporation).
[0083]
Next, the electrodes of the organic EL element will be described. The electrodes of the organic EL element are composed of a cathode and an anode.
[0084]
As the anode in this organic EL element, a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a large work function (4 eV or more) is preferably used as an electrode material. Specific examples of such an electrode material include metals such as Au, CuI, indium tin oxide (ITO), and SnO. 2 , ZnO and the like.
[0085]
The anode may be formed by forming a thin film of these electrode substances by a method such as vapor deposition or sputtering and forming a pattern of a desired shape by a photolithography method, or (100 μm Above), a pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. When light is extracted from the anode, the transmittance is desirably greater than 10%, and the sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, the thickness depends on the material, but is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.
[0086]
On the other hand, as a cathode, a metal having a small work function (4 eV or less) (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof are used as an electrode material. Specific examples of such an electrode material include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among them, from the viewpoint of electron injecting property and durability against oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a large work function, such as a magnesium / silver mixture, magnesium / Aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 Mixtures, lithium / aluminum mixtures and the like are preferred. The cathode can be manufactured by forming a thin film from these electrode substances by a method such as evaporation or sputtering. Further, the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit light, it is convenient if one of the anode and the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, since luminous efficiency is improved.
[0087]
Next, a method for manufacturing an organic EL element will be described.
Examples of the method for thinning include the spin coating method, the casting method, and the vapor deposition method as described above, but the vacuum vapor deposition method is preferable because a uniform film is easily obtained and pinholes are hardly generated. When a vacuum deposition method is used for thinning, the deposition conditions vary depending on the type of compound used, the target crystal structure of the molecular deposition film, the association structure, and the like. Degree 10 -6 -10 -3 It is desirable to appropriately select Pa, a deposition rate of 0.01 to 50 nm / sec, a substrate temperature of −50 to 300 ° C., and a thickness of 5 nm to 5 μm.
[0088]
As described above, a thin film made of a desired electrode substance, for example, an anode substance, is formed on an appropriate substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm. To form an anode, and a layer thin film including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer / electron injection layer is formed on the anode as described above, and then formed thereon. A desired organic EL element can be obtained by forming a thin film made of a material for a cathode to a thickness of 1 μm or less, preferably 50 to 200 nm, for example, by a method such as vapor deposition or sputtering, and providing a cathode. . In the production of this organic EL device, it is preferable to consistently produce the hole injection layer to the cathode in this manner by one evacuation, but the production order is reversed, and the cathode, the electron injection layer, the light emitting layer, A hole injection layer and an anode can be formed in this order. When a DC voltage is applied to the organic EL element obtained in this manner, light emission can be observed by applying a voltage of about 5 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Also, even if a voltage is applied in the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The waveform of the applied AC may be arbitrary.
[0089]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but embodiments of the present invention are not limited thereto.
[0090]
Example 1 (luminescent material)
After patterning a substrate (made by NH Techno Glass Co., Ltd .: NA-45) on which 150 nm of ITO was formed on glass as an anode, the transparent support substrate provided with the ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning with i-propyl alcohol. After drying with dry nitrogen gas, UV ozone cleaning was performed for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus, while 200 mg of α-NPD was put in a molybdenum resistance heating boat, 200 mg of Comparative Compound 1 was put in another molybdenum resistance heating boat, and another 200 mg of bathocuproine (BCP) is put into a molybdenum resistance heating boat, and Alq is put into another molybdenum resistance heating boat. 3 Was placed in a vacuum evaporation apparatus. Then, the vacuum chamber was 4 × 10 -4 After reducing the pressure to Pa, the heating boat containing α-NPD was energized and heated, and was deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec with a thickness of 50 nm to form a hole transport layer. Provided. The substrate temperature during vapor deposition was room temperature. Next, the heating boat containing the comparative compound 1 was heated by supplying electricity to the heating boat, and a 30 nm light emitting layer was provided at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec. Further, the heating boat containing BCP was energized and heated to provide a hole blocking layer having a thickness of 10 nm. Furthermore, Alq 3 Was heated by supplying electricity to the heating boat, and an electron transport layer having a thickness of 20 nm was provided at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec.
[0091]
Next, a vacuum chamber was opened, and a stainless steel rectangular perforated mask was set on the electron transport layer. Meanwhile, 3 g of magnesium was placed in a molybdenum resistance heating boat, and silver was placed in a tungsten deposition basket in a volume of 0.1 g. 5 g, and the vacuum chamber was again filled with 2 × 10 -4 After reducing the pressure to Pa, the boat containing magnesium was energized to deposit magnesium at a deposition rate of 1.5 to 2.0 nm / sec. At this time, the silver basket was heated at the same time and the deposition rate was 0.1 nm / sec. An organic EL device 1-1 was produced by depositing silver to form a cathode made of a mixture of magnesium and silver.
[0092]
Organic EL elements 1-2 to 1-12 were produced in the same manner as in the organic EL element 1-1, except that the comparative compound 1 of the organic EL element 1-1 was changed to the compound shown in Table 1. The emission colors of all the organic EL elements were from blue to green.
[0093]
These organic EL elements were continuously lit by applying a DC voltage of 10 V under a dry nitrogen gas atmosphere at 23 ° C., and the light emission luminance (cd / m) at the start of lighting was obtained. 2 ) And the half-life of luminance was measured as an index of durability. The emission luminance was represented by a relative value when the organic EL element 1-1 was set to 100, and the luminance half-life was represented by a relative value when the luminance half-life of the organic EL element 1-1 was set to 100. Table 1 shows the measurement results. Emission luminance [cd / m 2 ] Was measured using Minolta CS-1000.
[0094]
Embedded image
Figure 2004014440
[0095]
Embedded image
Figure 2004014440
[0096]
Embedded image
Figure 2004014440
[0097]
[Table 1]
Figure 2004014440
[0098]
From Table 1, it can be seen that the organic EL device using the compound of the present invention has improved emission luminance and half-time of luminance at the start of lighting as compared to the organic EL device using the comparative compound having a similar structure. .
[0099]
Example 2 (host compound)
An organic EL device 2-1 was produced in the same manner as in Example 1, except that a 30 nm-thick light emitting layer in which the compound 1 of the present invention and DCM-2 were deposited at a mass ratio of 100: 1 was used.
[0100]
When a 10 V DC voltage was applied to the organic EL device at 23 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere, red light emission was obtained.
[0101]
Green or blue light was emitted from the organic EL elements 2-2 and 2-3 produced by replacing DCM-2 with Qd-2 or BCzVBi in the organic EL element 2-1.
[0102]
Embedded image
Figure 2004014440
[0103]
Example 3 (Electron transport material)
After patterning a substrate (made by NH Techno Glass Co., Ltd .: NA-45) on which 150 nm of ITO was formed on glass as an anode, the transparent support substrate provided with the ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning with i-propyl alcohol. After drying with dry nitrogen gas, UV ozone cleaning was performed for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus, while 200 mg of m-MTDATXA was put in a molybdenum resistance heating boat, 200 mg of DPVBi was put in another molybdenum resistance heating boat, and another. A molybdenum resistance heating boat was charged with 200 mg of BCP and attached to a vacuum evaporation apparatus.
[0104]
Then, the vacuum chamber was 4 × 10 -4 After reducing the pressure to Pa, the heating boat containing m-MTDATXA was energized and heated, and was deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec with a film thickness of 25 nm, and further containing DPVBi. The heating boat was energized and heated to deposit a 20 nm-thick film at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec to provide a light-emitting layer. The substrate temperature during vapor deposition was room temperature.
[0105]
Next, the heating boat containing the BCP was energized and heated to provide a 30 nm electron transport layer at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec.
[0106]
Next, a vacuum chamber was opened, and a stainless steel rectangular perforated mask was set on the electron transport layer. Meanwhile, 3 g of magnesium was placed in a molybdenum resistance heating boat, and silver was placed in a tungsten deposition basket in a volume of 0.1 g. 5 g, and the vacuum chamber was again filled with 2 × 10 -4 After reducing the pressure to Pa, the boat containing magnesium was energized to deposit magnesium at a deposition rate of 1.5 to 2.0 nm / sec. At this time, the silver basket was heated at the same time and the deposition rate was 0.1 nm / sec. An organic EL device 3-1 was produced by depositing silver to form a cathode made of a mixture of magnesium and silver.
[0107]
Organic EL elements 3-1 to 3-12 were produced in the same manner as in the organic EL element 3-1 except that the BCP of the organic EL element 3-1 was changed to the compounds shown in Table 2.
[0108]
These organic EL elements were continuously lit by applying a DC voltage of 10 V under a dry nitrogen gas atmosphere at 23 ° C., and the light emission luminance (cd / m) at the start of lighting was obtained. 2 ), And the half-life of the luminance were measured. The emission luminance was represented by a relative value when the organic EL element 3-1 was set to 100, and the half-life time of the luminance was represented by a relative value when the half-life time of the luminance of the organic EL element 3-1 was set to 100. Table 2 shows the measurement results. The light emission color was blue in all the devices.
[0109]
Embedded image
Figure 2004014440
[0110]
[Table 2]
Figure 2004014440
[0111]
From Table 2, it can be seen that the organic EL device using the compound of the present invention has improved emission luminance at the start of lighting and the time for halving the luminance as compared to the organic EL device using the comparative compound having a similar structure. I understand.
[0112]
Example 4 (cathode buffer layer)
The same procedure was performed except that the cathode of the organic EL element 3-5 produced in Example 3 was replaced with Al, and lithium fluoride was deposited to a thickness of 0.5 nm between the electron transport layer and the cathode to provide a cathode buffer layer. Organic EL device 4-1 was produced.
[0113]
In the same manner as in Example 3, this organic EL element emitted light at the start of lighting (cd / m 2 ) And the half-life of the luminance were measured. As a result, a relative value was set to 100 with respect to the organic EL element 3-1. As a result, the emission luminance was 315 and the luminance half-life was 420. Similarly, for the organic EL elements 3-6 to 3-12, it was more effective to introduce a cathode buffer layer.
[0114]
Example 5 (Three-color light emission)
The light emitting layer of the organic EL device used in Example 3 was changed from DPVBi to Alq, respectively. 3 Or Alq 3 An organic EL device was manufactured in the same manner except that the light-emitting layer was formed by vapor-depositing DCM and DCM-2 at a mass ratio of 100: 1. 2 ) And half-time of luminance were measured. As a result, as in Example 3, the organic EL device using the compound of the present invention for the electron transport layer exhibited an emission luminance (cd / m) at the start of lighting. 2 ) And the half-life of the luminance were improved.
[0115]
In addition, Alq 3 When green light was used for the light emitting layer, green light emission was obtained. 3 And DCM-2 at a ratio of 100: 1, red light was emitted from the light emitting layer.
[0116]
Example 6
Organic EL elements 6-1 to 6-8 were produced as follows.
[0117]
<Preparation of organic EL element>
After patterning was performed on a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) on which 150 nm of ITO (indium tin oxide) was formed on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode, the ITO transparent electrode was provided. The transparent support substrate was subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
[0118]
This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus, while 200 mg of α-NPD was put in a molybdenum resistance heating boat, 200 mg of CBP was put in another molybdenum resistance heating boat, and another molybdenum was heated. 200 mg of bathocuproine (BCP) is put into a resistance heating boat made of aluminum, 100 mg of Ir-1 (phosphorescent compound) is put into another resistance heating boat made of molybdenum, and Alq is put into another resistance heating boat made of molybdenum 3 Was placed in a vacuum evaporation apparatus. Then, the vacuum chamber was 4 × 10 -4 After the pressure was reduced to Pa, the heating boat containing α-NPD was energized and heated, and was vapor-deposited on a transparent support substrate at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to provide a hole transport layer having a thickness of 45 nm. Furthermore, the heating boat containing CBP and Ir-1 was energized and heated, and co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec and 0.01 nm / sec, respectively, to form a 20 nm-thick film. A light emitting layer was provided. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature. Further, an electric current is applied to the heating boat containing the BCP to heat it, and the electron boat is vapor-deposited on the light-emitting layer at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec. Was. On top of that, Alq 3 The heating boat containing the gas was heated by applying an electric current, and was vapor-deposited on the electron transport layer at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to further provide an electron injection layer having a thickness of 40 nm. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
[0119]
Next, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of Al were deposited to form a cathode, and an organic EL device 6-1 was produced.
[0120]
Organic EL devices 6-1 to 6-9 were prepared in exactly the same manner except that the CBP of the light emitting layer was replaced with the compounds shown in Table 3.
[0121]
Embedded image
Figure 2004014440
[0122]
<Evaluation of emission luminance and half-life of organic EL elements 6-1 to 6-9>
In the organic EL element 6-1, current began to flow at an initial driving voltage of 3 V, and emitted green light from the phosphorescent compound that was the dopant of the light emitting layer. With respect to the produced organic EL device, the half-life of luminance was measured as an index of the emission luminance and the emission life when a 9 V DC voltage was applied in a dry nitrogen gas atmosphere at 23 ° C. The emission luminance was represented by a relative value with the organic EL element 6-1 being 100, and the half-life of the luminance was represented by a relative value with the organic EL element 6-1 being 100. Table 3 shows the measurement results. Emission luminance [cd / m 2 ] Was measured using Minolta CS-1000.
[0123]
[Table 3]
Figure 2004014440
[0124]
As is clear from Table 3, the organic EL device using the compound of the present invention as a host has high emission luminance and a long half-life, and thus is very useful as an organic EL device.
[0125]
Similar effects can be obtained in organic EL elements 6-10 and 6-11 produced in the same manner as in organic EL elements 6-1 to 6-9, except that the phosphorescent compound is changed to Ir-11 or Ir-9. Was done. In addition, blue light emission was obtained from the organic EL element 6-10 using Ir-11, and red light emission was obtained from the organic EL element 6-11 using Ir-9.
[0126]
Example 7
Organic EL devices 7-1 to 7-9 were manufactured in exactly the same manner except that the BCP used in the electron transport layer of the organic EL device 6-1 manufactured in Example 6 was replaced with the compound shown in Table 4.
[0127]
<Evaluation of emission luminance and half-life of organic EL elements 6-1 and 7-1 to 7-9>
In the organic EL element 6-1, a current began to flow at an initial driving voltage of 3 V, and emitted green light from the phosphorescent compound that was the dopant of the light emitting layer. These organic EL devices were measured for emission luminance and luminance half-life when a 9 V DC voltage was applied at 23 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere. The emission luminance was represented by a relative value when the organic electroluminescent element 6-1 was set to 100, and the half-life of the luminance was also represented by a relative value when the organic EL element 6-1 was set to 100. Table 4 shows the measurement results. Emission luminance [cd / m 2 ] Was measured using Minolta CS-1000.
[0128]
[Table 4]
Figure 2004014440
[0129]
As is clear from Table 4, the organic EL device using the compound of the present invention for the electron transport layer (hole blocking layer) has a high emission luminance and a long half-life, and is therefore very useful as an organic EL device. I found it.
[0130]
Similar effects can be obtained in organic EL devices 7-10 and 7-11 produced in the same manner as in organic EL devices 7-1 to 7-9 except that the phosphorescent compound is changed to Ir-11 or Ir-9. Was done. In addition, blue light emission was obtained from the organic EL element 7-10 using Ir-11, and red light emission was obtained from the organic EL element 7-11 using Ir-9.
[0131]
Example 8
The red, green, and blue light emitting organic EL elements produced in Example 6 were juxtaposed on the same substrate to produce an active matrix full-color display device shown in FIG.
[0132]
FIG. 1 shows only a schematic view of the display section of the manufactured full-color display device. That is, on the same substrate, a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 and a plurality of pixels 3 (pixels in a red region, pixels in a green region, pixels in a blue region, and the like) are arranged side by side. The scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 of the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a grid and are connected to the pixels 3 at orthogonal positions ( Details are not shown). The plurality of pixels 3 are driven by an active matrix method provided with an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor. Receives an image data signal from the data line 6, and emits light in accordance with the received image data. By arranging the red, green, and blue pixels appropriately as described above, a full-color display can be realized.
[0133]
By driving the full-color display device, a clear full-color moving image display with high luminance was obtained.
[0134]
【The invention's effect】
According to the present invention, an organic electroluminescence element having high emission luminance and high durability and a display device using the same can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a display unit of a full-color display device.
[Explanation of symbols]
3 pixels
5 scan lines
6 Data line

Claims (7)

電子輸送層及び発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2004014440
(式中、R及びRはそれぞれ独立に置換基を表し、Arは2価のアリーレン基を表し、nは0〜8の整数を表し、pは1〜4の整数を表し、qは1〜4の整数を表す。pが2以上の整数を表す場合、複数のRは同一であっても異なっていてもよく、qが2以上の整数を表す場合、複数のRは同一であっても異なっていてもよい。pが2以上の場合で、かつ複数のRが隣接する場合は互いに縮合して環を形成していてもよく、qが2以上の場合で、かつ複数のRが隣接する場合は互いに縮合して環を形成していてもよく、さらにRとRとで環を形成してもよい。R〜Rは水素原子または置換基を表し、RとR及び/またはRとRとで環を形成してもよい。ただし、RまたはRの少なくとも一方は置換基を表す。Ar及びArはそれぞれ独立にアリール基を表す。)
An organic electroluminescent device having an electron transport layer and a light emitting layer, comprising a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2004014440
(Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a substituent, Ar represents a divalent arylene group, n represents an integer of 0 to 8, p represents an integer of 1 to 4, and q represents Represents an integer of 1 to 4. When p represents an integer of 2 or more, a plurality of R 1 may be the same or different, and when q represents an integer of 2 or more, a plurality of R 2 are the same. When p is 2 or more and a plurality of R 1 are adjacent to each other, they may be condensed with each other to form a ring, and when q is 2 or more, When a plurality of R 2 are adjacent to each other, they may be condensed with each other to form a ring, and may further form a ring with R 1 and R 2. R 3 to R 6 each represent a hydrogen atom or a substituent represents, it may form a ring with R 3 and R 5 and / or R 4 and R 6. However, at least one of R 3 or R 4 is .Ar 1 and Ar 2 represents a substituent each independently represent an aryl group.)
前記一般式(1)で表される化合物を電子輸送層に含有することを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is contained in an electron transport layer. 前記一般式(1)で表される化合物を発光層に含有することを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the light emitting layer contains the compound represented by the general formula (1). 発光層がホスト化合物及びりん光性化合物を含有し、該ホスト化合物が前記一般式(1)で表される化合物であることを特徴とする請求項3記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescent device according to claim 3, wherein the light emitting layer contains a host compound and a phosphorescent compound, and the host compound is a compound represented by the general formula (1). りん光性化合物がイリジウム化合物、オスミウム化合物または白金化合物であることを特徴とする請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescence device according to claim 4, wherein the phosphorescent compound is an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound. りん光性化合物がイリジウム化合物であることを特徴とする請求項5記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescence device according to claim 5, wherein the phosphorescent compound is an iridium compound. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。A display device comprising the organic electroluminescence device according to claim 1.
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