JP2006173652A - Organic el element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、テトラアリールジアミン誘導体である有機EL素子用化合物を含有する層を有する有機EL(電界発光)素子に関する。 The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) device having a layer containing a compound for organic EL devices which is a tetraaryldiamine derivative.
従来、光を照射することによって導電性や電荷生成等を生じる、すなわち光・電子機能を有する低分子量有機化合物は、それ自体では薄膜形成能をもたない場合が多く、薄膜を形成するためには、バインダー樹脂に分散させて、従って希釈した状態で、基板上に塗布し薄膜化することが必要であった。また、真空蒸着等の方法によりそれ自体で薄膜形成能を有する場合でも、薄膜安定性が不十分で、相転移などの物理的変化を起こしやすかった。 Conventionally, low molecular weight organic compounds that produce conductivity, charge generation, etc. when irradiated with light, that is, have optical / electronic functions, often do not have the ability to form thin films themselves. It was necessary to disperse the resin in a binder resin and to apply a thin film by coating on a substrate in a diluted state. Even when the film itself has the ability to form a thin film by a method such as vacuum deposition, the stability of the thin film is insufficient, and physical changes such as phase transition are likely to occur.
一方、特定のテトラアリールジアミン系化合物については、電子写真感光体の感光層を形成する材料として特許文献1に開示されているが、有機EL素子用化合物としての用途は何ら示唆されていない。
On the other hand, a specific tetraaryldiamine compound is disclosed in
また一方、有機EL素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔(ホール)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)を利用して発光させる素子である。 On the other hand, the organic EL element has a structure in which a thin film containing a fluorescent organic compound is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons are obtained by injecting electrons and holes into the thin film and recombining them. It is an element that generates (exciton) and emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated.
この有機EL素子の特徴は、10V 以下の低電圧で100〜100000cd/m2 程度の高輝度の面発光が可能であり、また蛍光性物質の種類を選択することにより青色から赤色までの発光が可能なことである。 The characteristics of this organic EL element are that it can emit surface light with a high luminance of about 100 to 100000 cd / m 2 at a low voltage of 10 V or less, and emit light from blue to red by selecting the type of fluorescent substance. It is possible.
しかしながら、有機EL素子の問題点は、発光寿命が短く、耐久性、信頼性が低いことであり、この原因としては、 However, the problems of the organic EL element are that the light emission lifetime is short, and the durability and reliability are low.
(1) 有機化合物の物理的な変化(結晶粒界の出現や成長などは界面の不均一化を引き起こし、素子の電荷注入能の劣化、短絡、絶縁破壊の原因となる。特に分子量500以下の低分子化合物を用いると、結晶粒界の出現や成長が起こり、膜性が著しく低下する。また、ITO等の界面が荒れていても、顕著な結晶粒界の出現や成長が起こり、発光効率の低下や電流のリークを起こし、発光しなくなる。また、部分的非発光部位であるダークスポットの原因にもなる。) (1) Physical changes in organic compounds (appearance and growth of crystal grain boundaries cause non-uniformity of the interface, leading to deterioration of charge injection ability of the device, short circuit, and dielectric breakdown, especially with a molecular weight of 500 or less. When low molecular weight compounds are used, the appearance and growth of crystal grain boundaries occur and the film properties are remarkably reduced, and even if the interface such as ITO is rough, the appearance and growth of remarkable crystal grain boundaries occurs, resulting in luminous efficiency. (This causes a decrease in light emission, current leakage, and no light emission, and also causes dark spots, which are partially non-light emitting sites.)
(2) 陰極の酸化・剥離(電子の注入を容易にするために陰極には、仕事関数の小さな金属としてMg、Li、Na、Alなどを用いているが、これらの金属は大気中の水分や酸素と反応したり、有機層との剥離が起こり、電荷注入ができなくなる。特にスピンコートなどのウェット方法で成膜した場合、成膜時の残留溶媒や分解物が電極の酸化反応を促進するため、電極の剥離が起こり、ダークスポットが発生しやすい。) (2) Oxidation / peeling of the cathode (Math, Li, Na, Al, etc. are used for the cathode as the metal having a small work function in order to facilitate the injection of electrons. When the film is formed by a wet method such as spin coating, the residual solvent and decomposition products during the film formation promote the oxidation reaction of the electrode. Therefore, peeling of the electrode occurs and dark spots are easily generated.)
(3) 発光効率が低く、発熱量が多いこと(有機化合物中に電流を流すので、高い電界強度下に有機化合物を置かねばならず、発熱からは逃れられない。その熱のため、有機化合物の溶融、結晶化、熱分解などにより素子の劣化や破壊が起こる。) (3) Low luminous efficiency and large calorific value (Because current flows through the organic compound, the organic compound must be placed under a high electric field strength, so it cannot escape from the heat generation. The element deteriorates or breaks down due to melting, crystallization, thermal decomposition, etc.)
(4) 有機化合物層の光化学的変化・電気化学的変化などが挙げられる。 (4) Photochemical and electrochemical changes of the organic compound layer.
これらの課題を解決する手段として、正孔(ホール)注入輸送帯が正孔注入性ポルフィリン化合物と正孔輸送性芳香族三級アミンから構成された有機EL素子が、特許文献2(対応米国特許第4720432号明細書)に開示されている。具体的には、特許文献2の実施例1、10および11において、インジウム・錫酸化物被覆ガラスの透明アノード、正孔注入用銅フタロシアニン(PC−10)(35nm、あるいは37.5nm)、ホール輸送用1,1’−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン(ATA−1)(35nm、あるいは37.5nm)、発光用および電子注入輸送用アルミニウムトリスオキシン(CO−1)(60nm)、およびMg−Agカソード(200nm)で形成された有機EL素子が開示されている。そしてこの素子を一定電流密度で500時間駆動させた場合、5mA/cm2では、初期出力が0.08mW/cm2から0.05mW/cm2(低下率37.5%)に、また20mA/cm2では、0.45mW/cm2から0.066mW/cm2(低下率86.7%)に、また40mA/cm2では、1.15mW/cm2から<0.1mW/cm2(低下率>91.3%)に低下している。さらに他の正孔輸送性芳香族三級アミンとして実施例12および13で、N,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−4,4’−ジアミノビフェニル(ATA−7)、およびN,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(ATA−8)(37.5nm)が開示されているが、前者は同電流密度に対する初期出力が小さく、また出力低下も62.5%あり、後者は60%低下している。
As means for solving these problems, an organic EL device in which a hole injecting and transporting zone is composed of a hole injecting porphyrin compound and a hole transporting aromatic tertiary amine is disclosed in Patent Document 2 (corresponding US Patent). No. 4,720,432). Specifically, in Examples 1, 10 and 11 of
さらに、トリアリールアミン(ATA−1)とテトラアリールアミン(ATA−7)の組み合わせが実施例14および15に開示されているが、これも同電流密度に対する初期出力が小さく、出力低下も大きい。これらの結果からわかるように、発光素子の寿命としてはまだまだ実用レベルには達しておらず、特に実用レベルに対応する高出力(高輝度)発光を得ようとして高電流密度で駆動した場合、初期動作付近での出力低下は急激である。 Further, a combination of triarylamine (ATA-1) and tetraarylamine (ATA-7) is disclosed in Examples 14 and 15, but this also has a small initial output for the same current density and a large decrease in output. As can be seen from these results, the lifetime of the light emitting device has not yet reached the practical level, and in particular when driven at a high current density to obtain high output (high luminance) light emission corresponding to the practical level, the initial stage The output drop near the operation is abrupt.
この急激な出力低下を改良する目的で、特許文献3、あるいは特許文献4に、特に選択された正孔輸送性芳香族三級アミンが開示されている。具体的には、少なくとも2つの第三アミン成分を含み、かつ第三アミンの窒素原子に結合した芳香族成分が少なくとも2つの縮合芳香族環を含む化合物である。しかし、これらの特定の正孔輸送性芳香族三級アミンを用いても、長時間に渡って安定した発光を得ることは非常に難しく、実用レベルの発光素子の寿命としてはまだまだ不十分である。
For the purpose of improving this sudden decrease in output,
これは、上記明細書、あるいは上記公報に具体的に開示されている正孔輸送性芳香族三級アミンが、その熱特性が低いために、素子のジュール熱に起因する発熱により、アモルファス状態における薄膜安定性が不十分になり、それを有機EL素子に用いた場合には、発光効率が低く、また発光寿命が短く、耐久性や信頼性が低下すると考えられる。 This is because the hole-transporting aromatic tertiary amine specifically disclosed in the above specification or the above publication has a low thermal characteristic, and therefore, in the amorphous state due to heat generation due to the Joule heat of the element. When the thin film stability becomes insufficient and it is used in an organic EL device, the light emission efficiency is low, the light emission life is short, and the durability and reliability are considered to be lowered.
また透明電極は、表面抵抗の小さいこと(10〜30Ω/□)以下が必要であるためITOガラスなどが用いられている。しかし走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)の観察によると、スパッタ成膜基板で20nm、EB蒸着基板で40nm程度の凹凸があり、さらにITOパターニング時のダメージによる表面荒れがあり、有機薄膜の結晶化が促進されやすい環境にある。 Moreover, since the transparent electrode needs to have a low surface resistance (10 to 30Ω / □) or less, ITO glass or the like is used. However, according to observation with a scanning tunneling microscope (STM) or an atomic force microscope (AFM), there are irregularities of about 20 nm on the sputter deposition substrate and about 40 nm on the EB deposition substrate, and there is also surface roughness due to damage during ITO patterning. In an environment where crystallization of the organic thin film is easily promoted.
このことを改善するため、ITO表面に金属含有フタロシアニンや無金属フタロシアニンを設けたり(上記米国特許第4720432号明細書、あるいは上記特許文献2)、ポリアリレンビニレンをスピンコートするなどの方策が採られてきた。しかし、金属含有フタロシアニンや無金属フタロシアニンは微結晶であり必ずしも効果が現れず、ポリアリレンビニレンはコンバージョン時の酸でITOがダメージを受けたり、残留溶媒などにより電極の酸化が促進したり、スピンコートで成膜した不均一な膜であるため、素子の信頼性が向上はしなかった。 In order to improve this, measures such as providing a metal-containing phthalocyanine or metal-free phthalocyanine on the ITO surface (the above-mentioned US Pat. No. 4,720,432 or the above-mentioned Patent Document 2), or spin-coating polyarylene vinylene are taken. Has been. However, metal-containing phthalocyanine and metal-free phthalocyanine are microcrystals and do not necessarily have an effect, and polyarylene vinylene damages ITO by acid during conversion, promotes oxidation of the electrode by residual solvent, spins, Since it is a non-uniform film formed by a coat, the reliability of the element was not improved.
一方、最近、素子性能の向上を目的として、機能の異なる化合物を2種以上混合した混合層を設けたEL素子が種々提案されている。例えば、特許文献5には、輝度および耐久性の向上を目的として、正孔輸送能および発光機能を有する有機化合物と電子輸送能を有する有機化合物との積層構造の薄膜あるいは混合体薄膜を発光層に用いる旨が、また特許文献6には、正孔輸送機能を有する有機化合物と電子輸送能を有する蛍光有機化合物との混合体薄膜を発光層に用いる旨が提案されている。さらに、特許文献7には、発光効率・発光輝度の向上を目的として、電荷注入層と発光層との間に電荷注入材料と有機蛍光体とを混合した混合層を設ける旨が提案されている。また、特許文献8には、発光層への正孔(ホール)および電子の注入を容易にすることを目的として、正孔輸送層および/または電子輸送層と有機発光層との間に、対面する両層の構成材料を含む混合層を設けることが提案されている。さらに、特許文献9には、複数の有機化合物層を構成する場合、異なる機能を有する化合物を共存させた層、例えば正孔輸送性発光材料を含む層と正孔輸送性発光材料と電子輸送性材料とが共存する層等を設け、発光輝度を高くし、種々の発光色相を呈することを可能にするとともに耐久性を向上させることが提案されている。また、特許文献10には、発光層と電荷注入層の間に発光物質と電荷注入物質からなる混合層を形成し、駆動電圧を低下させる旨が提案されている。さらに、特許文献11には、発光層を正孔伝導性の有機化合物と希土類金属の有機錯体が混合された薄膜よりなるものとし、発光スペクトル幅が狭く単色性に優れ、しかも変換効率の良化を図ることが提案されている。また、特許文献12および特許文献13には、有機発光体薄膜層の成分が有機電荷材料と有機発光材料の混合物からなる薄膜層を設け、濃度消光を防止して発光材料の選択幅を広げ、高輝度なフルカラー素子とする旨が提案されている。また、特許文献14には、層間に各層を形成する各々の成分で濃度勾配を設けた傾斜構造層を形成し、駆動電圧の低下と耐久性の向上を図ることが提案されている。
On the other hand, various EL devices having a mixed layer in which two or more compounds having different functions are mixed have recently been proposed for the purpose of improving device performance. For example, in
さらに、有機化合物層にルブレンを用いたものが提案されている。ルブレンを有機化合物層にドープしたものとしては、有機化合物層としてヒドラジン誘導体の混合膜からなる正孔輸送層とトリス(8−キノリノラト)アルミニウムの発光層とを有する有機EL素子において、正孔輸送層にルブレンをドープしたもの、あるいは正孔輸送層の有機界面側半分と発光層全体にルブレンをドープしたものが提案されている。そして、正孔輸送層にドープしたものでは、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムとルブレンの両方から発光が起こることが、また正孔輸送層の半分と発光層にドープしたものでは、発光効率が向上すること、さらには保存時におけるダークスポットの増加を抑制できることが報告されている(非特許文献1,非特許文献2)。また、トリフェニルジアミン誘導体(TPD)の正孔輸送層にルブレンをドープしたものが提案されており、輝度半減期が向上することが報告されている(非特許文献3)。
Furthermore, what uses rubrene for the organic compound layer is proposed. As an organic compound layer doped with rubrene, in an organic EL device having a hole transport layer made of a mixed film of hydrazine derivatives and a light emitting layer of tris (8-quinolinolato) aluminum as the organic compound layer, a hole transport layer In addition, rubrene is doped with rubrene, or the organic interface side half of the hole transport layer and the entire light emitting layer are doped with rubrene. When the hole transport layer is doped, light emission occurs from both tris (8-quinolinolato) aluminum and rubrene. When the hole transport layer and the light emitting layer are doped, the luminous efficiency is improved. In addition, it has been reported that an increase in dark spots during storage can be suppressed (Non-Patent
また、特許文献15には、p型の無機半導体薄膜層とルブレンを主体とする層からなる有機化合物薄膜層を設けたものが提案されており、十分な発光輝度と発光輝度の安定性が得られることが記載されている。
しかし、これらのいずれのEL素子においても、発光寿命の向上という点で満足できるものではない。
本発明の目的は、高い融点やガラス転移温度を有して熱特性に優れ、アモルファス状態における薄膜安定性が長期間に渡って十分に得られ、従って、バインダー樹脂を用いることなく、それ自体で薄膜化することができ、物理的変化や光化学的変化・電気化学的変化の少ない光・電子機能を有する特定のテトラアリールジアミン誘導体である有機EL素子用化合物を提供し、この有機EL素子用化合物を用いることにより、発光寿命が長く、耐久性・信頼性の高い高輝度な有機EL素子を実現することである。特に、素子の駆動時の電圧上昇や電流のリーク、部分的な非発光部の出現・成長、さらには初期の輝度低下を抑えた高信頼性の高輝度発光素子を実現することである。 The object of the present invention is to have a high melting point and a glass transition temperature, excellent thermal characteristics, and sufficiently obtain a thin film stability in an amorphous state over a long period of time. Therefore, without using a binder resin by itself. Provided is a compound for an organic EL device which is a specific tetraaryldiamine derivative having a light / electronic function which can be thinned and has little physical change, photochemical change, and electrochemical change, and this compound for organic EL device It is to realize a high-brightness organic EL element having a long light emission lifetime and high durability and reliability. In particular, it is to realize a highly reliable high-luminance light-emitting element that suppresses voltage rise and current leakage during driving of the element, appearance / growth of a partial non-light-emitting portion, and initial reduction in luminance.
このような目的は、下記(1)〜(40)の本発明により達成される。
(1)下記化1で表されるテトラアリールジアミン誘導体である有機EL素子用化合物の少なくとも1種以上を含有する層を少なくとも1層有する有機EL素子。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (40) below.
(1) An organic EL device having at least one layer containing at least one compound for organic EL devices which is a tetraaryldiamine derivative represented by the following
[化1において、R1 、R2 、R3 およびR4 は、それぞれアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、R1 、R2 、R3 およびR4 のうちの少なくとも1個はアリール基である。r1、r2、r3およびr4は、それぞれ0または1〜5の整数であり、r1、r2、r3およびr4の和は1以上の整数であり、少なくとも1個のアリール基がR1 〜R4 として存在する。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(2)前記R1 〜R4 のうちの2〜4個がアリール基であり、これらのアリール基のうちの少なくとも2個がNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合している上記(1)の有機EL素子。
(3)前記R1 〜R4 のうちの少なくとも1個のアリール基がフェニル基である上記(2)の有機EL素子。
(4)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化2で表される上記(1)〜(3)のいずれかの有機EL素子。
[In the
(2) 2 to 4 of R 1 to R 4 are aryl groups, and at least two of these aryl groups are bonded to the para position or the meta position with respect to the bonding position of N. Organic electroluminescent element of said (1).
(3) The organic EL device according to (2), wherein at least one aryl group of R 1 to R 4 is a phenyl group.
(4) The organic EL element according to any one of (1) to (3), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following
[化2において、A1 、A2 、A3 およびA4 は、それぞれNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するフェニル基であり、これらは同一でも異なるものであってもよい。R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10はそれぞれ0または1〜4の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(5)前記R1 〜R4 のうちの少なくとも1個のアリール基がナフチル基、アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基またはコロネニル基である上記(2)の有機EL素子。
(6)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化3で表される上記(1)、(2)または(5)の有機EL素子。
[In
(5) The organic EL device according to (2), wherein at least one aryl group among R 1 to R 4 is a naphthyl group, an anthryl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, or a coronenyl group.
(6) The organic EL device according to (1), (2) or (5), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (3).
[化3において、ArはNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するアリール基を表す。Z1 、Z2 およびZ3 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。ただし、Z1 、Z2 およびZ3 のうちの少なくとも1個はNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するアリール基を表すが、Ar、Z1 、Z2 およびZ3 が同時にNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するフェニル基となることはない。s1、s2およびs3は、それぞれ0または1〜5の整数であり、s1、s2およびs3の和は1以上の整数である。R0 は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。r0は、それぞれ0または1〜4の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(7)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化4で表される上記(1)〜(4)のいずれかの有機EL素子。
[In the
(7) The organic EL device according to any one of (1) to (4), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following
[化4において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(8)前記r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13およびr14がそれぞれ0である上記(7)の有機EL素子。
(9)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化5で表される上記(1)〜(4)のいずれかの有機EL素子。
[In the
(8) The organic EL device according to (7), wherein each of r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13 and r14 is 0.
(9) The organic EL device according to any one of (1) to (4), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following
[化5において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(10)前記r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13およびr14がそれぞれ0である上記(9)の有機EL素子。
(11)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化6で表される上記(1)〜(4)のいずれかの有機EL素子。
[In the
(10) The organic EL device according to (9), wherein each of r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13, and r14 is 0.
(11) The organic EL device according to any one of (1) to (4), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 6.
[化6において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(12)前記r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13およびr14がそれぞれ0である請求項11の有機EL素子。
(13)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化7で表される上記(1)〜(4)のいずれかの有機EL素子。
[In the chemical formula 6, R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, which may be the same or different. Good. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r11, r12, r13, and r14 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
(12) The organic EL device according to
(13) The organic EL device according to any one of (1) to (4), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following
[化7において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(14)前記r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13およびr14がそれぞれ0である上記(13)の有機EL素子。
(15)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化8で表される上記(1)〜(4)のいずれかの有機EL素子。
[In the
(14) The organic EL device according to (13), wherein each of r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13 and r14 is 0.
(15) The organic EL device according to any one of (1) to (4), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 8.
[化8において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(16)前記r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13およびr14がそれぞれ0である上記(15)の有機EL素子。
(17)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化9で表される上記(1)〜(4)のいずれかの有機EL素子。
[In the chemical formula 8, R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, which may be the same or different. Good. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r11, r12, r13, and r14 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
(16) The organic EL device according to (15), wherein each of r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13 and r14 is 0.
(17) The organic EL device according to any one of (1) to (4), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following
[化9において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(18)前記r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13およびr14がそれぞれ0である上記(17)の有機EL素子。
(19)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化10で表される上記(1)、(2)、(5)または(6)の有機EL素子。
[In the
(18) The organic EL device according to (17), wherein each of r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13 and r14 is 0.
(19) The organic EL device according to (1), (2), (5) or (6), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (10).
[化10において、Ar1 およびAr2 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15およびR16は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15およびr16は、それぞれ0または1〜4の整数である。R17およびR18は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r17およびr18は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(20)前記r5、r6、r15、r16、r17およびr18が、それぞれ0である上記(19)の有機EL素子。
(21)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化11で表される上記(1)、(2)、(5)または(6)の有機EL素子。
[In the
(20) The organic EL device according to (19), wherein each of r5, r6, r15, r16, r17 and r18 is 0.
(21) The organic EL device according to (1), (2), (5), or (6), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following
[化11において、Ar1 およびAr3 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15およびR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15およびr20は、それぞれ0または1〜4の整数である。R18およびR19は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r18およびr19は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(22)前記r5、r6、r15、r18、r19およびr20が、それぞれ0である上記(21)の有機EL素子。
(23)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化12で表される上記(1)、(2)、(5)または(6)の有機EL素子。
[In the
(22) The organic EL device according to (21), wherein each of r5, r6, r15, r18, r19 and r20 is 0.
(23) The organic EL device according to (1), (2), (5) or (6), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (12).
[化12において、Ar1 、Ar2 およびAr3 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15、R16およびR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15、r16およびr20は、それぞれ0または1〜4の整数である。R18は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。r18は、0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(24)前記r5、r6、r15、r16、r18およびr20が、それぞれ0である上記(23)の有機EL素子。
(25)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化13で表される上記(1)、(2)、(5)または(6)の有機EL素子。
[In the chemical formula 12, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 each represent an aryl group, and these may be the same or different. R 15 , R 16 and R 20 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r15, r16, and r20 are each 0 or an integer of 1-4. R 18 represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom. r18 is 0 or an integer of 1 to 5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
(24) The organic EL device according to (23), wherein each of r5, r6, r15, r16, r18 and r20 is 0.
(25) The organic EL device according to (1), (2), (5) or (6), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (13).
[化13において、Ar4 およびAr5 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15およびR16は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15およびr16は、それぞれ0または1〜4の整数である。R17およびR18は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r17およびr18は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(26)前記r5、r6、r15、r16、r17およびr18が、それぞれ0である上記(25)の有機EL素子。
(27)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化14で表される上記(1)、(2)、(5)または(6)の有機EL素子。
[In the chemical formula 13, Ar 4 and Ar 5 each represent an aryl group, and these may be the same or different. R 15 and R 16 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r15 and r16 are each 0 or an integer of 1-4. R 17 and R 18 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r17 and r18 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
(26) The organic EL device according to (25), wherein each of r5, r6, r15, r16, r17 and r18 is 0.
(27) The organic EL device according to the above (1), (2), (5) or (6), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (14).
[化14において、Ar4 およびAr6 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15およびR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15およびr20は、それぞれ0または1〜4の整数である。R18およびR19は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r18およびr19は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(28)前記r5、r6、r15、r18、r19およびr20が、それぞれ0である上記(27)の有機EL素子。
(29)前記テトラアリールジアミン誘導体が下記化15で表される上記(1)、(2)、(5)または(6)の有機EL素子。
[In the
(28) The organic EL device according to (27), wherein each of r5, r6, r15, r18, r19, and r20 is 0.
(29) The organic EL device according to (1), (2), (5) or (6), wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (15).
[化15において、Ar4 、Ar5 およびAr6 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15、R16およびR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15、r16およびr20は、それぞれ0または1〜4の整数である。R18は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。r18は、0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。]
(30)前記r5、r6、r15、r16、r18およびr20が、それぞれ0である上記(29)の有機EL素子。
(31)前記有機EL素子用化合物の少なくとも1種以上と電子注入輸送機能を有する化合物の少なくとも1種以上の混合物とを含有する層を少なくとも1層有する上記(1)〜(30)のいずれかの有機EL素子。
(32)前記電子輸送機能を有する化合物が、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムである上記(31)の有機EL素子。
(33)前記混合物を含有する層が発光層である上記(31)または(32)の有機EL素子。
(34)前記有機EL素子用化合物の少なくとも1種以上を含有する層の少なくとも1層に蛍光性物質をドープする上記(1)〜(33)のいずれかの有機EL素子。
(35)前記蛍光性物質がルブレンである上記(34)の有機EL素子。
(36)前記有機EL素子用化合物の少なくとも1種以上を含有する層が正孔注入輸送層であり、この正孔注入輸送層と発光層とを有する上記(1)〜(35)のいずれかの有機EL素子。
(37)前記正孔注入輸送層が組成の異なる2層以上で構成される上記(36)の有機EL素子。
(38)前記正孔注入輸送層の少なくとも1層がポリチオフェンを含有する上記(37)の有機EL素子。
(39)電子注入輸送層を有する上記(36)〜(38)のいずれかの有機EL素子。
(40)前記有機EL素子用化合物の少なくとも1種以上を含有する層が正孔注入輸送機能を有する層であり、この層に接して発光機能を有する層または電子注入輸送機能を有する層が設けられており、前記正孔注入輸送機能を有する層と前記発光機能を有する層または電子注入輸送機能を有する層とのイオン化ポテンシャルIpの差が0.25eV以上である上記(1)〜(30)、(34)または(35)の有機EL素子。
[In the
(30) The organic EL device according to (29), wherein each of r5, r6, r15, r16, r18 and r20 is 0.
(31) Any one of the above (1) to (30), which has at least one layer containing at least one kind of the compound for an organic EL device and at least one mixture of compounds having an electron injecting and transporting function. Organic EL element.
(32) The organic EL device according to (31), wherein the compound having an electron transport function is tris (8-quinolinolato) aluminum.
(33) The organic EL device according to (31) or (32), wherein the layer containing the mixture is a light emitting layer.
(34) The organic EL device according to any one of the above (1) to (33), wherein at least one layer containing at least one of the compounds for organic EL devices is doped with a fluorescent substance.
(35) The organic EL device according to (34), wherein the fluorescent substance is rubrene.
(36) Any of (1) to (35) above, wherein the layer containing at least one of the compounds for organic EL devices is a hole injecting and transporting layer, and the hole injecting and transporting layer and the light emitting layer are included. Organic EL element.
(37) The organic EL device according to (36), wherein the hole injecting and transporting layer is composed of two or more layers having different compositions.
(38) The organic EL device according to (37), wherein at least one of the hole injection / transport layers contains polythiophene.
(39) The organic EL device according to any one of (36) to (38), which has an electron injecting and transporting layer.
(40) The layer containing at least one kind of the compound for organic EL device is a layer having a hole injection / transport function, and a layer having a light emitting function or a layer having an electron injection / transport function is provided in contact with the layer. (1) to (30), wherein a difference in ionization potential Ip between the layer having a hole injecting and transporting function and the layer having the light emitting function or the layer having an electron injecting and transporting function is 0.25 eV or more. , (34) or (35).
本発明の有機EL素子用化合物である化1で表されるテトラアリールジアミン誘導体は、融点やガラス転移温度が高く、その蒸着等により成膜される薄膜は、透明で室温以上でも安定なアモルファス状態を形成し、長期間に渡って平滑で良好な膜質を示す。
The tetraaryldiamine derivative represented by
従ってバインダー樹脂を用いることなく、それ自体で薄膜化することができる。 Therefore, the film can be formed by itself without using a binder resin.
この効果は、以下のことに起因していると考えられる。 This effect is considered due to the following.
(1) 分子量を増して高融点にしたこと。
(2) 立体障害のあるフェニル基のようなバルキーな置換基を導入して分子間の重なりを最適化していること。
(3) 分子の取り得るコンフォーメーション数が多く、分子の再配列が妨げられていること。
(1) The molecular weight was increased to a high melting point.
(2) A bulky substituent such as a sterically hindered phenyl group is introduced to optimize the overlap between molecules.
(3) The number of conformations that a molecule can take is large, preventing rearrangement of molecules.
また、分子中にN−フェニル基等の正孔注入輸送単位を多く含み、R1 〜R4にフェニル基を導入してビフェニル基にすることでπ共役系が広がり、キャリア移動に有利になり、正孔注入輸送能にも非常に優れる。 In addition, the molecule contains a lot of hole injecting and transporting units such as N-phenyl group, and introducing a phenyl group into R 1 to R 4 to form a biphenyl group widens the π-conjugated system, which is advantageous for carrier movement. Also, the hole injecting and transporting ability is very excellent.
従って、本発明の有機EL素子は、化1で表されるテトラアリールジアミン誘導体を有機EL素子用化合物として有機化合物層に、特に好ましくは、正孔注入輸送層に用いるため、ムラのない均一な面発光が可能であり、高輝度が長時間に渡って安定して得られる。波長によっても異なるが100〜100000cd/m2 程度、あるいはそれ以上の高輝度が安定して得られる。なお、本発明の有機EL素子の発光極大波長は、350〜700nm程度である。
Therefore, the organic EL device of the present invention uses the tetraaryldiamine derivative represented by
また、耐熱性・耐久性が高く、素子電流密度が1A/cm2 程度以上でも安定した駆動が可能である。 In addition, heat resistance and durability are high, and stable driving is possible even when the element current density is about 1 A / cm 2 or more.
さらには、本発明の有機EL素子用化合物を有機化合物層に用いることによりエネルギーレベルが最適になり、界面においてキャリアが効果的にブロッキングされるため、安定したキャリアの再結合および発光が起こる。特に本発明の有機EL素子用化合物を正孔注入輸送層に用いることにより、この正孔注入輸送層と接する発光機能を有する層(発光層が電子注入輸送層を兼ねる発光・電子注入輸送層を含む。)、あるいは正孔注入輸送層が発光層を兼ねる正孔注入輸送機能を有する層であるときにこの層と接する電子注入輸送層とのイオン化ポテンシャルIpの差が最適化されて、界面におけるキャリアブロッキング効果が高まり、極性的に劣勢あるいは不安定なキャリアの注入はより起こりにくくなるので、各層の有機化合物がダメージを受けにくくなり、キャリア再結合領域や発光領域で、キャリアや励起子の失活ポイントを生じにくくなる。その結果、安定した発光が得られ、寿命が大幅に向上する。 Furthermore, the energy level is optimized by using the organic EL device compound of the present invention in the organic compound layer, and carriers are effectively blocked at the interface, so that stable carrier recombination and light emission occur. In particular, by using the compound for an organic EL device of the present invention for a hole injecting and transporting layer, a layer having a light emitting function in contact with the hole injecting and transporting layer (a light emitting and electron injecting and transporting layer in which the light emitting layer also serves as an electron injecting and transporting layer) Or when the hole injecting and transporting layer is a layer having a hole injecting and transporting function also serving as a light emitting layer, the difference in ionization potential Ip with the electron injecting and transporting layer in contact with this layer is optimized, Since the carrier blocking effect is enhanced and the injection of carriers that are inferior or unstable in polarity is less likely to occur, the organic compound in each layer is less likely to be damaged, and the loss of carriers and excitons in the carrier recombination region and light emitting region. Live points are less likely to occur. As a result, stable light emission is obtained, and the lifetime is greatly improved.
また、本発明の有機EL素子用化合物と電子注入輸送機能を有する化合物とを混合した有機化合物層を特に発光層として設けることにより、混合層にはキャリアのホッピング伝導パスができることになるので、混合層に注入された各キャリアは極性的により優勢な物質中を移動する。すなわち正孔は正孔注入輸送性物質中を、また電子は電子注入輸送性物質中を移動することになり、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるため有機化合物がダメージを受けにくくなり、EL素子の寿命が大幅に向上する。 Further, by providing an organic compound layer in which the compound for an organic EL device of the present invention and a compound having an electron injecting and transporting function are mixed as a light emitting layer, a carrier hopping conduction path can be formed in the mixed layer. Each carrier injected into the layer travels in a more polarly dominant material. In other words, holes move in the hole injecting and transporting substance, and electrons move in the electron injecting and transporting substance. Carrier injection of the opposite polarity is less likely to occur, so that the organic compound is less likely to be damaged. The lifetime of the element is greatly improved.
また、本発明の有機EL素子用化合物を含有する有機化合物層に蛍光性物質をドープする構成では、本発明の有機EL素子用化合物を正孔注入輸送層に用いることにより、この正孔注入輸送層と接する発光機能を有する層(発光層が電子注入輸送層を兼ねる発光・電子注入輸送層を含む。)あるいは正孔注入輸送層が発光層を兼ねる正孔注入輸送機能を有する層であるときにこの層と接する電子注入輸送層とのイオン化ポテンシャルIpの差が最適化されて、界面におけるキャリアブロッキング効果が高まり、極性的に劣勢あるいは不安定なキャリアの注入は起こりにくくなるので、各層の有機化合物がダメージを受けにくくなり、キャリア再結合領域や発光領域で、キャリアや励起子の失活ポイントを生じにくくなる。また、特に蛍光性物質としてルブレンをドープする場合、ルブレンはバイボーラーな輸送性を有しており、ルブレンでもキャリア再結合が起こるので、その分さらに有機化合物が受けるダメージは少なくなる。また、さらにルブレンがキャリア再結合領域近傍に存在するため、励起子からルブレンへのエネルギー移動が起こり、非放射的失活が少なくなり、その結果、安定した発光が得られ、寿命が大幅に向上する。 In addition, in the constitution in which the organic compound layer containing the compound for organic EL device of the present invention is doped with a fluorescent substance, the compound for organic EL device of the present invention is used for the hole injecting and transporting layer. When the layer has a light emitting function in contact with the layer (the light emitting layer includes a light emitting / electron injecting and transporting layer also serving as an electron injecting and transporting layer) or the hole injecting and transporting layer is a layer having a hole injecting and transporting function also serving as a light emitting layer In addition, the difference in ionization potential Ip with the electron injecting and transporting layer in contact with this layer is optimized, the carrier blocking effect at the interface is enhanced, and polar inferior or unstable carrier injection is less likely to occur. The compound is less likely to be damaged, and the deactivation points of carriers and excitons are less likely to be generated in the carrier recombination region and the light emitting region. In particular, when rubrene is doped as a fluorescent substance, rubrene has a bipolar transport property, and rubrene also causes carrier recombination, so that the organic compound is further damaged less. In addition, since rubrene is present in the vicinity of the carrier recombination region, energy transfer from excitons to rubrene occurs, resulting in less non-radiative deactivation, resulting in stable emission and a significant improvement in lifetime. To do.
本発明の化合物は、融点やガラス転移温度が高く、その蒸着等により成膜される薄膜は、透明で室温以上でも安定なアモルファス状態を形成し、平滑で良好な膜質を示す。従ってバインダー樹脂を用いることなく、それ自体で薄膜化することができる。 The compound of the present invention has a high melting point and glass transition temperature, and a thin film formed by vapor deposition or the like is transparent and forms a stable amorphous state even at room temperature or higher, showing a smooth and good film quality. Therefore, the film can be formed by itself without using a binder resin.
また本発明の有機EL素子は、上記化合物を含む有機EL素子用化合物を有機化合物層、特に好ましくは正孔注入輸送層に用いるため、ムラのない均一な面発光が可能であり、高輝度が長時間に渡って安定して得られ、耐久性・信頼性に優れる。 In addition, the organic EL device of the present invention uses a compound for an organic EL device containing the above compound for an organic compound layer, particularly preferably a hole injecting and transporting layer, so that uniform surface emission without unevenness is possible and high luminance is achieved. It is obtained stably over a long period of time and has excellent durability and reliability.
特に、正孔注入輸送層を2層として、1層に本発明の化合物を用い、他の1層にポリチオフェンを用いた本発明の有機EL素子では、駆動電圧やその上昇を低く抑えることができ、長時間に渡ってダークスポットの発生がなく、かつ安定した発光を保つことができる。 In particular, in the organic EL device of the present invention in which the hole injecting and transporting layer is composed of two layers, the compound of the present invention is used in one layer, and polythiophene is used in the other layer, the driving voltage and its rise can be kept low. Therefore, no dark spots are generated over a long period of time, and stable light emission can be maintained.
さらには、本発明の有機EL素子はIpの差が最適化された素子構造を取っているため、初期の輝度低下が抑制され、発光寿命が延びる。 Furthermore, since the organic EL element of the present invention has an element structure in which the difference in Ip is optimized, an initial decrease in luminance is suppressed and the light emission lifetime is extended.
また、ルブレンをドープしたものでは初期の輝度が高くなるとともに発光寿命が延びる。 In addition, when rubrene is doped, the initial luminance is increased and the light emission lifetime is extended.
さらに、本発明の化合物と電子注入輸送機能を有する化合物との混合層を発光層としたものでも発光寿命が延びる。 Furthermore, even when a mixed layer of the compound of the present invention and a compound having an electron injecting and transporting function is used as a light emitting layer, the light emission lifetime is extended.
以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。 Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail.
本発明の有機EL素子用化合物(「本発明の化合物」ともいう。)は、化1で表されるテトラアリールジアミン誘導体(「化1の化合物」ともいう。)である。
The compound for organic EL devices of the present invention (also referred to as “the compound of the present invention”) is a tetraaryldiamine derivative represented by Chemical Formula 1 (also referred to as “the compound of
化1について説明すると、化1において、R1 〜R4 は、それぞれアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、R1 〜R4 のうちの少なくとも1個はアリール基である。r1〜r4は、それぞれ0または1〜5の整数であり、r1〜r4は同時に0になることはない。従って、r1+r2+r3+r4は1以上の整数であり、少なくとも1つのアリール基が存在する条件を満たす数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。
Referring to
R1 〜R4 で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであってよく、縮合環や環集合も含まれる。総炭素数は6〜20のものが好ましく、置換基を有していてもよい。この場合の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。 The aryl group represented by R 1 to R 4 may be monocyclic or polycyclic, and includes a condensed ring and a ring assembly. The total number of carbon atoms is preferably 6 to 20, and may have a substituent. Examples of the substituent in this case include an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, and a halogen atom.
R1 〜R4 で表されるアリール基の具体例としては、フェニル基、(o−,m−,p−)トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニリル基、フェニルアントリル基、トリルアントリル基等が挙げられ、特にフェニル基が好ましく、アリール基、特にフェニル基の結合位置は3位(Nの結合位置に対してメタ位)または4位(Nの結合位置に対してパラ位)であることが好ましい。 Specific examples of the aryl group represented by R 1 to R 4 include a phenyl group, (o-, m-, p-) tolyl group, pyrenyl group, perylenyl group, coronenyl group, naphthyl group, anthryl group, biphenylyl group. , Phenylanthryl group, tolylanthryl group and the like, and particularly preferred is a phenyl group. The aryl group, particularly the phenyl group, is bonded at the 3-position (meta position relative to the N-bonding position) or the 4-position (N It is preferable that it is a para position with respect to the bonding position.
R1 〜R4 で表されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭素数1〜10のものが好ましく、置換基を有していてもよい。この場合の置換基としてはアリール基と同様のものが挙げられる。 The alkyl group represented by R 1 to R 4 may be linear or branched, preferably has 1 to 10 carbon atoms, and may have a substituent. Examples of the substituent in this case are the same as those of the aryl group.
R1 〜R4 で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、(n−,i−)プロピル基、(n−,i−,s−,t−)ブチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group represented by R 1 to R 4 include a methyl group, an ethyl group, a (n-, i-) propyl group, a (n-, i-, s-, t-) butyl group, and the like.
R1 〜R4 で表されるアルコキシ基としては、アルキル部分の炭素数1〜6のものが好ましく、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ基等が挙げられる。アルコキシ基はさらに置換されていてもよい。 As the alkoxy group represented by R 1 to R 4 , an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, and a t-butoxy group. The alkoxy group may be further substituted.
R1 〜R4 で表されるアリールオキシ基としては、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、4−(t−ブチル)フェノキシ基等が挙げられる。 Examples of the aryloxy group represented by R 1 to R 4 include a phenoxy group, a 4-methylphenoxy group, and a 4- (t-butyl) phenoxy group.
R1 〜R4 で表されるアミノ基としては、無置換でも置換基を有するものであってもよいが、置換基を有するものが好ましく、具体的にはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジビフェニリルアミノ基、N−フェニル−N−トリルアミノ基、N−フェニル−N−ナフチルアミノ基、N−フェニル−N−ビフェニリルアミノ基、N−フェニル−N−アントリルアミノ基、N−フェニル−N−ピレニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ジアントリルアミノ基、ジピレニルアミノ基等が挙げられる。 The amino group represented by R 1 to R 4 may be unsubstituted or may have a substituent, but preferably has a substituent, specifically a dimethylamino group, a diethylamino group, or a diphenylamino. Group, ditolylamino group, dibiphenylylamino group, N-phenyl-N-tolylamino group, N-phenyl-N-naphthylamino group, N-phenyl-N-biphenylylamino group, N-phenyl-N-anthrylamino Group, N-phenyl-N-pyrenylamino group, dinaphthylamino group, dianthrylamino group, dipyrenylamino group and the like.
R1 〜R4 で表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。 Examples of the halogen atom represented by R 1 to R 4 include a chlorine atom and a bromine atom.
R1 〜R4 のうちの少なくとも1個はアリール基であるが、特にR1 〜R4 として1分子中にアリール基が2〜4個存在することが好ましく、r1〜r4のなかの2〜4個が1以上の整数であることが好ましい。特に、アリール基は分子中に総計で2〜4個存在し、より好ましくはr1〜r4のなかの2〜4個が1であり、さらにはr1〜r4が1であり、含まれるR1 〜R4 のすべてがアリール基であることが好ましい。すなわち、分子中のR1 〜R4 が置換していてもよい4個のベンゼン環には総計で2〜4個のアリール基が存在し、2〜4個のアリール基の結合するベンゼン環は4個のベンゼン環のなかで同一でも異なるものであってもよいが、特に2〜4個のアリール基がそれぞれ異なるベンゼン環に結合することが好ましい。そして、さらに少なくとも2個がNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合していることがより好ましい。また、この際アリール基としては少なくとも1個がフェニル基であることが好ましく、すなわちアリール基とベンゼン環が一緒になってN原子に対し4−または3−ビフェニリル基を形成することが好ましい。特に2〜4個が4−または3−ビフェニリル基であることが好ましい。4−または3−ビフェニリル基は一方のみでも両者が混在していてもよい。また、フェニル基以外のアリール基としては、特に(1−,2−)ナフチル基、(1−,2−,9−)アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基などが好ましく、フェニル基以外のアリール基も特にNの結合位置に対しパラ位またはメタ位に結合することが好ましい。これらのアリール基もフェニル基と混在していてもよい。
At least one of R 1 to R 4 is an aryl group, and it is particularly preferable that 2 to 4 aryl groups are present in one molecule as R 1 to R 4 . It is preferable that 4 is an integer of 1 or more. In particular, 2 to 4 aryl groups are present in the molecule in total, more preferably 2 to 4 of r1 to r4 are 1, and r1 to r4 is 1, and R 1 to
化1において、R5 、R6 で表されるアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ハロゲン原子としてはR1 〜R4 のところで挙げたものと同様のものが挙げられる。
In the
r5、r6は、ともに0であることが好ましく、2つのアリールアミノ基を連結するビフェニレン基は無置換のものが好ましい。 Both r5 and r6 are preferably 0, and the biphenylene group connecting two arylamino groups is preferably unsubstituted.
なお、r1〜r4が2以上の整数のとき、各R1 〜R4 同士は各々同一でも異なるものであってもよい。また、r5、r6が2以上の整数のとき、R5 同士、R6 同士は同一でも異なるものであってもよい。 Note that when r1~r4 is an integer of 2 or more, each R 1 to R 4 each other may be the same or different in the same. Furthermore, r5, when r6 is an integer of 2 or more, R 5 to each other, R 6 to each other may be different in the same.
化1の化合物のなかでも、化2または化3で表される化合物が好ましい。まず化2について説明すると、化2において、A1 〜A4 は、それぞれNの結合位置に対してパラ位(4位)またはメタ位(3位)に結合するフェニル基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。これらのフェニル基はさらに置換基を有していてもよく、この場合の置換基としてはR1 〜R4 で表されるアリール基のところで挙げた置換基と同様のものを挙げることができる。R7〜R10はそれぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としては化1のR1 〜R4 のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
Among the compounds represented by
r7〜r10はそれぞれ0または1〜4の整数であり、r7〜r10は0であることが好ましい。 r7 to r10 are each 0 or an integer of 1 to 4, and r7 to r10 are preferably 0.
また、化2において、R5 、R6 、r5およびr6は化1のものと同義であり、r5=r6=0であることが好ましい。
In the
なお、化2において、r7〜r10が各々2以上の整数であるとき、各R7〜R10同士は同一でも異なるものであってもよい。 Incidentally, reduction in 2, when r7~r10 are each an integer of 2 or more, each R 7 to R 10 each other may be different in the same.
次に、化3について説明すると、化3において、ArはNの結合位置のパラ位またはメタ位に結合するアリール基を表す。アリール基としては、化1のR1 〜R4 で表されるアリール基のところで例示したものと同様のものを挙げることができ、特にフェニル基が好ましい。この場合、アリール基はさらに置換されていてもよく、このような置換基としてはR1 〜R4 のところで例示したものを挙げることができる。置換基としてはアミノ基が好ましい。ただし、アミノ基は、場合によっては環化して複素環基となっていてもよい。具体的にはR1 〜R4 で表されるアミノ基のなかから選択することができる。Z1 、Z2 およびZ3は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としては化1のR1 〜R4 のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。ただし、Z1 、Z2 およびZ3 のうちの少なくとも1個はNの結合位置のパラ位またはメタ位に結合するアリール基を表すが、Ar、Z1 〜Z3 のすべてが同時にNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するフェニル基となることはなく、4個のベンゼン環の2〜3個がパラ位またはメタ位にそれぞれ1個のアリール基を有することが好ましい。従って、Z1 〜Z2 のうちの1個または2個がこのようなアリール基であることが好ましい。アリール基としては、(1−,2−)ナフチル基、(1−,2−,9−)アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基等も好ましいが、フェニル基が最も好ましい。
Next,
また、Z1 〜Z3 で表される上記アリール基は置換基を有していてもよく、置換基としてはR1 〜R4 のところで例示したものを挙げることができる。特に、置換基としてはアミノ基が好ましい。具体的には、R1 〜R4 で表されるアミノ基から選択することができる。s1〜s3は、それぞれ0または1〜5の整数であるが、これらは同時に0になることはなく、その和は1以上の整数である。s1〜s3は、それぞれ0または1であることが好ましく、さらにはs1〜s3の1個または2個が1であり、残りが0であるような組合せが好ましく、この場合s1〜s3が1であるときに含まれるZ1 〜Z3 は、Nの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するアリール基、特にフェニル基であることが好ましい。 In addition, the aryl group represented by Z 1 to Z 3 may have a substituent, and examples of the substituent include those exemplified for R 1 to R 4 . In particular, the substituent is preferably an amino group. Specifically, it can be selected from amino groups represented by R 1 to R 4 . s1 to s3 are each 0 or an integer of 1 to 5, but they are not 0 at the same time, and the sum is an integer of 1 or more. Each of s1 to s3 is preferably 0 or 1, more preferably a combination in which one or two of s1 to s3 is 1, and the rest is 0. In this case, s1 to s3 are 1 Z 1 to Z 3 included in some cases are preferably an aryl group, particularly a phenyl group, bonded to the para position or the meta position with respect to the bonding position of N.
なお、化3において、s1〜s3が2以上の整数のとき、各Z1 〜Z3 同士は各々同一でも異なるものであってもよい。また、化3のR0 およびr0は化2のR7 およびr7と各々同義であり、化3のR5 、R6 、r5およびr6は化2のものと各々同義であり、好ましいものも同様である。
In
化2の化合物のなかでも、化4〜化9で表される化合物が好ましい。化4〜化9の各々において、R11〜R14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としてはR1 〜R4 のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
Of the compounds represented by
r11〜r14はそれぞれ0または1〜5の整数であり、r11〜r14は、化4〜化9のいずれにおいても0であることが好ましい。
r11 to r14 are each 0 or an integer of 1 to 5, and r11 to r14 are preferably 0 in any one of
なお、r11〜r14が各々2以上の整数であるとき、各R11〜R14同士は同一でも異なるものであってもよい。 Note that when r11~r14 are each an integer of 2 or more, each R 11 to R 14 each other may be different in the same.
化4〜化9の各々において、R5 〜R10およびr5〜r10は、それぞれ化2のものと同義であり、好ましいものも同様である。
In each of
一方、化3の化合物のなかでも化10〜化15で表される化合物が好ましい。化10〜化15の各々に示されるAr1 〜Ar6 はそれぞれアリール基を表し、化10のAr1 とAr2 、化11のAr1 とAr3 、化12のAr1 とAr2とAr3 、化13のAr4 とAr5 、化14のAr4 とAr6 、化15のAr4とAr5 とAr6 とは、それぞれ同一でも異なるものであってもよい。アリール基の具体例としては化1のR1 〜R4 のところのものと同様のものを挙げることができ、フェニル基が特に好ましい。
On the other hand, among the compounds of
化10〜化15のR15、化10、化12、化13、化15のR16、化11、化12、化14、化15のR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、化10、化13のR15とR16、化11、化14のR15とR20、化12、化15のR15とR16とR20とはそれぞれ同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としては化1のR1 〜R4 のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
Of R 15 of 10 of 15, of 10, of 12, of 13, of 15 of R 16,
化10〜化15のr15、化10、化12、化13、化15のr16、化11、化12、化14、化15のr20は、0または1〜4の整数であるが、r15、r16、r20は0であることが好ましい。
R15 of
化10、化13のR17、化10〜化15のR18、化11、化14のR19は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、化10、化13のR17とR18、化11、化14のR18とR19とはそれぞれ同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としては化1のR1 〜R4 のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
Of 10, of 13 of R 17, of 10 of 15 of R 18,
化10、化13のr17、化10〜化15のr18、化11、化14のr19は、0または1〜5の整数であるが、r17、r18、r19は0であることが好ましい。
R17 in
なお、化10〜化15において、r15、r16、r20が2以上の整数であるとき、R15同士、R16同士、R20同士は各々同一でも異なるものであってもよく、r17、r18、r19が2以上の整数であるとき、R17同士、R18同士、R19同士は各々同一でも異なるものであってもよい。
Note that in the
化10〜化15の各々において、R5 、R6 、r5およびr6は化1のものと同義であり、r5=r6=0であることが好ましい。
In each of
以下に、化1の化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、化16、化22、化27、化32、化38、化43、化49、化55、化63、化69、化75、化80は一般式であり、化17〜21、化23〜26、化28〜31、化33〜37、化39〜42、化44〜48、化50〜54、化56〜62、化64〜68、化70〜74、化76〜79、化81〜85にR1 等の組合せで具体例を示している。この表示において、Ar1 〜Ar6 を除いて、すべてHのときはHで示しており、置換基が存在するときは置換基のみを示すものとし、他のものはHであることを意味している。
Although the specific example of the compound of
本発明の化合物は、Jean Piccard, Herr. Chim. Acta., 7, 789(1924) 、JeanPiccard, J. Am. Chem. Soc., 48, 2878(1926) 等に記載の方法に従って、あるいは準じて合成することができる。具体的には、目的とする化合物に応じ、ジ(ビフェニル)アミン化合物とジヨードビフェニル化合物、あるいはN,N’−ジフェニルベンジン化合物とヨードビフェニル化合物、などの組合せで、銅の存在下で加熱すること(ウルマン反応)によって得られる。 The compound of the present invention can be prepared according to or according to the method described in Jean Piccard, Herr. Chim. Acta., 7, 789 (1924), JeanPiccard, J. Am. Chem. Soc., 48, 2878 (1926), etc. Can be synthesized. Specifically, heating is performed in the presence of copper in a combination of a di (biphenyl) amine compound and a diiodobiphenyl compound, or an N, N′-diphenylbenzine compound and an iodobiphenyl compound, depending on the target compound. (Urman reaction).
本発明の化合物は、質量分析、赤外吸収スペクトル(IR)、 1H核磁気共鳴スペクトル(NMR)等によって同定することができる。 The compound of the present invention can be identified by mass spectrometry, infrared absorption spectrum (IR), 1H nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) and the like.
これらの本発明の化合物は、640〜2000程度の分子量をもち、190〜300℃の高融点を有し、80〜200℃の高ガラス転移温度を示し、通常の真空蒸着等により透明で室温以上でも安定なアモルファス状態を形成し、平滑で良好な膜として得られ、しかもそれが長期間に渡って維持される。なお、本発明の化合物のなかには融点を示さず、高温においてもアモルファス状態を呈するものもある。従ってバインダー樹脂を用いることなく、それ自体で薄膜化することができる。 These compounds of the present invention have a molecular weight of about 640-2000, have a high melting point of 190-300 ° C., show a high glass transition temperature of 80-200 ° C., are transparent by ordinary vacuum deposition, etc. However, a stable amorphous state is formed, and a smooth and good film can be obtained and maintained for a long period of time. Note that some of the compounds of the present invention do not exhibit a melting point and exhibit an amorphous state even at high temperatures. Therefore, the film can be formed by itself without using a binder resin.
本発明の化合物は1種のみを用いても2種以上を併用してもよい。 The compounds of the present invention may be used alone or in combination of two or more.
本発明の有機EL素子は、少なくとも1層の有機化合物層を有し、少なくとも1層の有機化合物層が本発明の有機EL素子用化合物を含有する。本発明の有機EL素子の構成例を図1に示す。同図に示される有機EL素子1は、基板2上に、陽極3、正孔注入輸送層4、発光層5、電子注入輸送層6、陰極7を順次有する。
The organic EL device of the present invention has at least one organic compound layer, and at least one organic compound layer contains the compound for organic EL devices of the present invention. A configuration example of the organic EL element of the present invention is shown in FIG. The
発光層は、正孔(ホール)および電子の注入機能、それらの輸送機能、正孔と電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。正孔注入輸送層は、陽極からの正孔の注入を容易にする機能、正孔を輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、陰極からの電子の注入を容易にする機能、電子を輸送する機能および正孔を妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層へ注入される正孔や電子を増大・閉じ込めさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、発光層に用いる化合物の正孔注入、正孔輸送、電子注入、電子輸送の各機能の高さを考慮し、必要に応じて設けられる。例えば、発光層に用いる化合物の正孔注入輸送機能または電子注入輸送機能が高い場合には、正孔注入輸送層または電子注入輸送層を設けずに、発光層が正孔注入輸送層または電子注入輸送層を兼ねる構成とすることができる。また、場合によっては正孔注入輸送層および電子注入輸送層のいずれも設けなくてよい。また、正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、それぞれにおいて、注入機能を持つ層と輸送機能を持つ層とに別個に設けてもよい。 The light emitting layer has a hole and electron injection function, a transport function thereof, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. It is preferable to use a relatively electronically neutral compound for the light emitting layer. The hole injecting and transporting layer has the function of facilitating the injection of holes from the anode, the function of transporting holes and the function of blocking electrons, and the electron injecting and transporting layer facilitates the injection of electrons from the cathode. These layers have the function of transporting electrons, transporting electrons, and blocking holes. These layers increase and confine holes and electrons injected into the light-emitting layer, optimize the recombination region, and emit light. Improve efficiency. The hole injecting and transporting layer and the electron injecting and transporting layer are provided as necessary in consideration of the height of each function of the hole injection, hole transport, electron injection and electron transport of the compound used for the light emitting layer. For example, when the hole injection / transport function or electron injection / transport function of the compound used in the light-emitting layer is high, the light-emitting layer is not provided with the hole injection / transport layer or the electron injection / transport layer, but the hole injection / transport layer or the electron injection It can be set as the structure which serves as a transport layer. In some cases, neither the hole injection transport layer nor the electron injection transport layer may be provided. In addition, the hole injecting and transporting layer and the electron injecting and transporting layer may be separately provided in the layer having an injection function and the layer having a transport function, respectively.
発光層の厚さ、正孔注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、5〜1000nm程度、特に10〜200nmとすることが好ましい。 The thickness of the light-emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron injecting and transporting layer are not particularly limited, and may vary depending on the formation method, but is usually about 5 to 1000 nm, and particularly 10 to 200 nm. preferable.
正孔注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは1/10〜10倍程度とすればよい。電子もしくは正孔の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は1nm以上、輸送層は20nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で100nm程度、輸送層で1000nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を2層設けるときも同じである。 The thickness of the hole injecting and transporting layer and the thickness of the electron injecting and transporting layer may be about the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times depending on the design of the recombination / light emitting region. When the injection layer and the transport layer for electrons or holes are separated, the injection layer is preferably 1 nm or more, and the transport layer is preferably 20 nm or more. In this case, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is usually about 100 nm for the injection layer and about 1000 nm for the transport layer. Such a film thickness is the same when two injection transport layers are provided.
また、組み合わせる発光層や電子注入輸送層や正孔注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度(イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる)を考慮しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合領域・発光領域を自由に設計することが可能であり、発光色の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光スペクトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にできる。 In addition, the recombination region and light emission can be controlled by controlling the film thickness while considering the carrier mobility and carrier density (determined by the ionization potential and electron affinity) of the light-emitting layer, electron injection transport layer, and hole injection transport layer to be combined. The region can be designed freely, and it is possible to design the light emission color, control the light emission luminance / light emission spectrum by the interference effect of both electrodes, and control the spatial distribution of light emission.
本発明の化合物は、発光層、正孔注入輸送層のいずれにも適用可能であるが、正孔注入輸送性が良好であるので、正孔注入輸送層に用いることが好ましい。 The compound of the present invention can be applied to both the light emitting layer and the hole injecting and transporting layer. However, since the hole injecting and transporting property is good, it is preferably used for the hole injecting and transporting layer.
本発明の化合物を正孔注入輸送層に用いる場合について説明する。正孔注入輸送層は、本発明の化合物を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングして形成すればよい。特に蒸着を行えば良好なアモルファス膜が得られる。 The case where the compound of the present invention is used for the hole injecting and transporting layer will be described. The hole injecting and transporting layer may be formed by depositing the compound of the present invention or by dispersing and coating it in a resin binder. In particular, a good amorphous film can be obtained by vapor deposition.
また、通常の有機EL素子に用いられている各種有機化合物、例えば、特開昭63−295695号公報、特開平2−191694号公報、特開平3−792号公報等に記載されている各種有機化合物を正孔注入輸送層に併用することができる。例えば、本発明の化合物以外の他の芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等を本発明の化合物と積層したり、混合したりしてもよい。 Also, various organic compounds used in ordinary organic EL devices, for example, various organic compounds described in JP-A 63-295695, JP-A 2-191694, JP-A 3-792 and the like. A compound can be used in combination with the hole injecting and transporting layer. For example, other aromatic tertiary amine other than the compound of the present invention, hydrazone derivative, carbazole derivative, triazole derivative, imidazole derivative, oxadiazole derivative having amino group, polythiophene, etc. may be laminated or mixed with the compound of the present invention. You may do it.
正孔注入輸送層を正孔注入層と正孔輸送層とに分けて設層する場合は、正孔注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、陽極(ITO等)側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。また陽極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、正孔注入輸送層を2層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので1〜10nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、正孔注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。 When the hole injecting and transporting layer is divided into a hole injecting layer and a hole transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the hole injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to laminate in order of a compound layer having a small ionization potential from the anode (ITO or the like) side. Further, it is preferable to use a compound having a good thin film property on the anode surface. Such a stacking order is the same when two or more hole injection / transport layers are provided. By adopting such a stacking order, the drive voltage is lowered, and the occurrence of current leakage and the generation / growth of dark spots can be prevented. In addition, in the case of forming an element, since vapor deposition is used, a thin film of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole-free, so that the ion injection potential is small in the hole injection layer and the visible portion has absorption. Even if such a compound is used, it is possible to prevent a decrease in efficiency due to a change in color tone of light emission or reabsorption.
本発明の化合物を主成分とする正孔注入輸送層に併用する有機化合物としては、ポリチオフェンが好ましく、薄膜性の良好な正孔注入層もしくは第一正孔注入輸送層としてポリチオフェンを陽極上に蒸着した後に、本発明の化合物を正孔輸送層もしくは第二正孔注入輸送層として積層することはイオン化ポテンシャルの点からさらに好ましい。 The organic compound used in combination with the hole injecting and transporting layer containing the compound of the present invention as a main component is preferably polythiophene, and polythiophene is deposited on the anode as a hole injecting layer having a good thin film property or a first hole injecting and transporting layer. After that, it is more preferable from the viewpoint of ionization potential to laminate the compound of the present invention as a hole transport layer or a second hole injection transport layer.
本発明に用いることが好ましいポリチオフェンとしては、化88で示される構造単位を有する重合体(以下、「重合体A」ともいう。)、化88で示される構造単位と化89で示される構造単位とを有する共重合体(以下、「共重合体B」ともいう。)および化90で示される重合体(以下、「重合体C」)から選択されるものが挙げられる。 The polythiophene that is preferably used in the present invention includes a polymer having a structural unit represented by chemical formula 88 (hereinafter, also referred to as “polymer A”), a structural unit represented by chemical formula 88, and a structural unit represented by chemical formula 89. And a polymer selected from a polymer represented by Chemical Formula 90 (hereinafter referred to as “polymer C”).
まず、重合体Aについて説明する。重合体Aは化88の構造単位を有し、例えば化91で示されるものである。 First, the polymer A will be described. The polymer A has a structural unit of chemical formula 88, and is represented by chemical formula 91, for example.
化88、化91について記すと、R31およびR32はそれぞれ水素原子、芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。 Regarding chemical formula 88 and chemical formula 91, R 31 and R 32 each represent a hydrogen atom, an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group, and these may be the same or different.
R31およびR32で表される芳香族炭化水素基としては、無置換であっても置換基を有するものであってよく、炭素数6〜15のものが好ましい。置換基を有するときの置換基としてはアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、シアノ基等が挙げられる。芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、トリル基、メトキシフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group represented by R 31 and R 32 may be unsubstituted or substituted, and preferably has 6 to 15 carbon atoms. Examples of the substituent when having a substituent include an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, and a cyano group. Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group, a biphenyl group, and a naphthyl group.
R31およびR32で表される脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基等が挙げられ、これらのものは無置換でも、置換基を有するものであってもよい。なかでも、炭素数1〜6のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、i−プロピル基、t−ブチル基などが挙げられる。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R31 and R32 include an alkyl group and a cycloalkyl group, and these may be unsubstituted or may have a substituent. Especially, a C1-C6 thing is preferable and a methyl group, an ethyl group, i-propyl group, t-butyl group etc. are mentioned specifically ,.
R31、R32としては、水素原子、芳香族炭化水素基が好ましく、特には水素原子が好ましい。 R 31 and R 32 are preferably a hydrogen atom or an aromatic hydrocarbon group, particularly preferably a hydrogen atom.
層中における重合体Aの平均重合度(化91のm)は4〜100、好ましくは5〜40、さらに好ましくは5〜20である。この場合、化88で示される繰り返し単位が全く同一の重合体(ホモポリマー)であっても、化88においてR31とR32の組合せが異なる構造単位から構成される共重合体(コポリマー)であってもよい。共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体等のいずれであってもよい。 The average degree of polymerization of the polymer A in the layer (m in Chemical Formula 91) is 4 to 100, preferably 5 to 40, and more preferably 5 to 20. In this case, even if the repeating unit represented by Chemical Formula 88 is the same polymer (homopolymer), it is a copolymer (copolymer) composed of structural units in which the combination of R 31 and R 32 is different in Chemical Formula 88. There may be. The copolymer may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer and the like.
また、層中における重合体Aの重量平均分子量は300〜10000程度である。 Moreover, the weight average molecular weight of the polymer A in a layer is about 300-10000.
重合体Aの末端基(化91のX1 およびX2 )は、水素原子、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子である。この末端基は、一般に、重合体Aの合成の際の出発原料に依存して導入される。さらには重合反応の最終段階で他の置換基を導入することもできる。 The terminal group of the polymer A (X 1 and X 2 in Chemical formula 91) is a halogen atom such as a hydrogen atom, chlorine, bromine or iodine. This end group is generally introduced depending on the starting material in the synthesis of the polymer A. Furthermore, other substituents can be introduced at the final stage of the polymerization reaction.
なお、重合体Aは化88の構造単位のみで構成されることが好ましいが、10モル%以下であれば他のモノマー成分を含有していてもよい。 The polymer A is preferably composed only of the structural unit of Chemical formula 88, but may contain other monomer components as long as it is 10 mol% or less.
重合体Aの具体例を化92に示す。化92には化88ないし化91のR31、R32の組合せで示している。
A specific example of polymer A is shown in
次に、共重合体Bについて説明する。共重合体Bは化88の構造単位と化89の構造単位とを有し、例えば化93で示されるものである。 Next, the copolymer B will be described. Copolymer B has a structural unit of chemical formula 88 and a structural unit of chemical formula 89, and is represented by chemical formula 93, for example.
化88については重合体Aのものと同様である。従って、化93中のR31、R32は化88のものと同様である。 Chemical formula 88 is the same as that of polymer A. Therefore, R 31 and R 32 in Chemical formula 93 are the same as those in Chemical formula 88.
また化89について記すと、R33およびR34は、それぞれ水素原子、芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。 As for Chemical Formula 89, R 33 and R 34 each represent a hydrogen atom, an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group, and these may be the same or different.
R33、R34で表される芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基の具体例は、化88のR31、R32のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。また、R33、R34の好ましいものもR31、R32と同様である。さらに、R33とR34とは互いに結合して環を形成し、チオフェン環に縮合してもよい。この場合の縮合環としては、ベンゼン環等が挙げられる。このR33、R34については、化93においても同様である。 Specific examples of the aromatic hydrocarbon group and the aliphatic hydrocarbon group represented by R 33 and R 34 are the same as those described for R 31 and R 32 in Chemical Formula 88. Moreover, the preferable thing of R < 33> , R <34 > is the same as that of R <31> , R <32 >. Further, R 33 and R 34 may be bonded to each other to form a ring and condensed to a thiophene ring. In this case, examples of the condensed ring include a benzene ring. The same applies to R 33 and R 34 in Chemical Formula 93.
層中における共重合体Bの平均重合度(化93におけるv+w)は、重合体Aと同様に、4〜100、好ましくは5〜40、さらに好ましくは5〜20である。また、化88の構造単位と化89の構造単位との比率は、化88の構造単位/化89の構造単位が、モル比で10/1〜1/10程度である。 The average degree of polymerization of copolymer B in the layer (v + w in chemical formula 93) is 4 to 100, preferably 5 to 40, more preferably 5 to 20, as with polymer A. Further, the ratio of the structural unit of chemical formula 88 to the structural unit of chemical formula 89 is about 10/1 to 1/10 in molar ratio of the structural unit of chemical formula 88 / the structural unit of chemical formula 89.
層中における共重合体Bの重量平均分子量は300〜10000程度である。 The weight average molecular weight of the copolymer B in the layer is about 300 to 10,000.
また、共重合体Bの末端基(化93におけるX1 およびX2 )は重合体Aと同様のものであり、一般に、共重合体Bの合成の際の出発原料ないしその比率に依存する。 Further, the end groups of the copolymer B (X 1 and X 2 in Chemical Formula 93) are the same as those of the polymer A, and generally depend on the starting material or the ratio thereof in the synthesis of the copolymer B.
なお、共重合体Bは、重合体Aと同様に、化88の構造単位と化89の構造単位とで構成されることが好ましいが、10モル%以下であれば他のモノマー成分を含有していてもよい。また、共重合体Bは、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体等のいずれであってもよく、化93の構造式はこのような構造を包含するものである。さらに、化88、化89の構造単位同士は、それぞれ同一であっても異なるものであってもよい。 The copolymer B is preferably composed of a structural unit of chemical formula 88 and a structural unit of chemical formula 89 as in the case of the polymer A, but if it is 10 mol% or less, it contains other monomer components. It may be. Further, the copolymer B may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, etc., and the structural formula of Chemical Formula 93 includes such a structure. Furthermore, the structural units of Chemical Formula 88 and Chemical Formula 89 may be the same or different.
共重合体Bの具体例を化94に示す。化94には化88のR31、R32の組合せ、化89のR33、R34の組合せ、すなわち化93のR31、R32、R33、R34の組合せで示している。 A specific example of copolymer B is shown in Chemical formula 94. In the chemical formula 94, a combination of R 31 and R 32 of the chemical formula 88, a combination of R 33 and R 34 of the chemical formula 89, that is, a combination of R 31 , R 32 , R 33 and R 34 of the chemical formula 93 is shown.
さらに、化90の重合体Cについて説明する。化90について記すと、R33およびR34は化89のものと同義であり、好ましいものも同様である。 Furthermore, the polymer C of Chemical formula 90 will be described. When chemical formula 90 is described, R 33 and R 34 have the same meanings as those of chemical formula 89, and preferred ones are also the same.
X1 およびX2 は、それぞれ同一でも異なるものであってもよく、重合体A、共重合体Bの末端基と同様に、水素原子または塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子である。X1 およびX2 は重合体Cの合成の際の出発原料に依存する。 X 1 and X 2 may be the same as or different from each other and, like the end groups of the polymer A and the copolymer B, are hydrogen atoms or halogen atoms such as chlorine, bromine and iodine. X 1 and X 2 depend on the starting materials in the synthesis of polymer C.
nは平均重合度を表し、層中では重合体A、共重合体Bと同様に4〜100、好ましくは5〜40、さらに好ましくは5〜20である。この場合、R33とR34の組合せが同一の重合体(ホモポリマー)であっても、R33とR34の組合せが異なる共重合体(コポリマー)であってもよい。共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体等のいずれであってもよい。 n represents an average degree of polymerization, and is 4 to 100, preferably 5 to 40, more preferably 5 to 20 like the polymer A and the copolymer B in the layer. In this case, the combination of R 33 and R 34 may be the same polymer (homopolymer), or the combination of R 33 and R 34 may be a different copolymer (copolymer). The copolymer may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer and the like.
また、層中における重合体Cの重量平均分子量は300〜10000程度である。 Moreover, the weight average molecular weight of the polymer C in a layer is about 300-10000.
なお、重合体Cは化90に示すような構造であることが好ましいが、重合体A、共重合体Bと同様に、10モル%以下であれば他のモノマー成分を含有していてもよい。 The polymer C preferably has a structure as shown in Chemical formula 90, but, similarly to the polymer A and the copolymer B, it may contain other monomer components as long as it is 10 mol% or less. .
重合体Cの具体例を化95、化96に示す。化95は化90と同じであり、化96には化95のR33、R34の組合せで示している。 Specific examples of the polymer C are shown in Chemical formulas 95 and 96. Chemical formula 95 is the same as chemical formula 90, and chemical formula 96 is represented by a combination of R 33 and R 34 of chemical formula 95.
本発明では、ポリチオフェンとして、上記重合体のうち重合体Cを用いることが特に好ましい。 In the present invention, it is particularly preferable to use the polymer C among the above polymers as the polythiophene.
ポリチオフェンは1種のみを用いても2種以上を併用してもよい。 Polythiophene may be used alone or in combination of two or more.
本発明に用いるポリチオフェンの融点は300℃以上、または融点を持たないものであり、真空蒸着によりアモルファス状態あるいは微結晶状態の良質な膜が得られる。 The polythiophene used in the present invention has a melting point of 300 ° C. or higher, or has no melting point, and a high-quality film in an amorphous state or a microcrystalline state can be obtained by vacuum deposition.
上記のように、本発明の化合物を正孔注入輸送層に用いる場合、発光層中には発光機能を有する化合物である蛍光性物質が含まれる。この蛍光性物質としては、例えば、特開昭63−264692号公報に開示されているような化合物、例えばキナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択される少なくとも1種が挙げられる。その他トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の金属錯体色素、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、12−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。これらの有機蛍光体を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。 As mentioned above, when using the compound of this invention for a positive hole injection transport layer, the fluorescent material which is a compound which has a light emission function is contained in a light emitting layer. Examples of the fluorescent substance include at least one selected from compounds such as those disclosed in JP-A 63-264692, such as quinacridone, rubrene, and styryl dyes. Other examples include metal complex dyes such as tris (8-quinolinolato) aluminum, tetraphenylbutadiene, anthracene, perylene, coronene, and 12-phthaloperinone derivatives. These organic phosphors are deposited or dispersed in a resin binder and coated to form a light emitting layer with a predetermined thickness.
電子注入輸送層には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス(8−キノリノラト)アルミニウム等を使用することも好ましい。電子注入輸送層の形成も正孔注入輸送層や発光層と同様に蒸着等によればよい。 For the electron injecting and transporting layer, organic metal complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, etc. Can be used. The electron injecting and transporting layer may also serve as the light emitting layer. In such a case, it is also preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. The electron injecting and transporting layer may be formed by vapor deposition or the like as with the hole injecting and transporting layer and the light emitting layer.
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて設層する場合は、電子注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、陰極側から電子親和力の値の大きい化合物の層の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を2層以上設けるときも同様である。 When the electron injecting and transporting layer is divided into an electron injecting layer and an electron transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the electron injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to laminate in the order of the layer of the compound having a large electron affinity value from the cathode side. Such a stacking order is the same when two or more electron injecting and transporting layers are provided.
また、有機化合物層には、一重項酸素クエンチャーが含有されていてもよい。 The organic compound layer may contain a singlet oxygen quencher.
このようなクエンチャーとしては、ルブレンやニッケル錯体、ジフェニルイソベンゾフラン、三級アミン等が挙げられる。中でもルブレンは特に好ましい。このようなクエンチャーの含有量は、本発明の化合物と併用する場合、本発明の化合物の10モル%以下とすることが好ましい。 Such quenchers include rubrene, nickel complexes, diphenylisobenzofuran, tertiary amines and the like. Of these, rubrene is particularly preferred. The content of such a quencher is preferably 10 mol% or less of the compound of the present invention when used in combination with the compound of the present invention.
本発明では、ルブレンを有機化合物層にドープすることが好ましい。 In the present invention, it is preferable to dope rubrene into the organic compound layer.
ドープは有機化合物層全域に行ってよく、好ましくは、正孔注入輸送層全域とするのがよい。特にキャリア再結合領域、発光領域およびその近傍、例えば正孔注入輸送層の有機化合物層との接触界面にルブレンが存在することが好ましいと考えられるので必ずしも正孔注入輸送層全域とする必要はなく、正孔注入輸送層の、これに接する発光層(電子注入輸送層を兼ねる場合も含む。)、もしくは電子注入輸送層(正孔注入輸送層が発光層を兼ねる場合)側の半分の領域としてもよいが、通常は正孔注入輸送層全域とする。また、場合によっては、正孔注入輸送層全域または正孔注入輸送層の、これに接する発光層もしくは電子注入輸送層側の半分の領域と、発光層もしくは電子注入輸送層の正孔注入輸送層側半分の領域とすることもできる。特に、正孔注入輸送層において、本発明の化合物とルブレンとの併用は好ましい。 Doping may be performed on the entire organic compound layer, and preferably on the entire hole injecting and transporting layer. In particular, it is considered that rubrene is preferably present at the contact interface between the carrier recombination region, the light emitting region and the vicinity thereof, for example, the organic compound layer of the hole injecting and transporting layer. As a half region on the side of the light emitting layer in contact with the hole injecting and transporting layer (including the case of serving also as the electron injecting and transporting layer) or the electron injecting and transporting layer (when the hole injecting and transporting layer also serves as the light emitting layer) However, it is usually the entire hole injecting and transporting layer. In some cases, the entire region of the hole injecting and transporting layer or the hole injecting and transporting layer, a half region on the side of the light emitting layer or the electron injecting and transporting layer, and the hole injecting and transporting layer of the light emitting layer or the electron injecting and transporting layer It can also be a side half area. In particular, in the hole injecting and transporting layer, the combined use of the compound of the present invention and rubrene is preferable.
ルブレンのドーピング濃度は、ルブレンが濃度消光を起こすことから高濃度の使用は好ましくなく、ドープ層全体に対し0.1〜50wt% とすることが好ましく、さらには0.1〜30wt% 、特には0.1〜20wt% とすることが好ましい。 The doping concentration of rubrene is not preferred because rubrene causes concentration quenching, and it is preferably 0.1 to 50 wt%, more preferably 0.1 to 30 wt%, particularly about the entire doping layer. It is preferable to set it as 0.1-20 wt%.
本発明では、ルブレンのほか、他の蛍光性物質をドープしてもよい。 In the present invention, in addition to rubrene, other fluorescent materials may be doped.
また、本発明では、本発明の化合物を含有する層と他の機能を有する化合物を含有する層との間に両方の化合物の混合物を含有する混合層を特に発光層として設けることが好ましい。さらには、発光強度を高めるために、その混合層に発光機能を有する化合物(蛍光性物質)をドープしてもよい。 Moreover, in this invention, it is preferable to provide the mixed layer containing the mixture of both compounds as a light emitting layer between the layer containing the compound of this invention, and the layer containing the compound which has another function. Furthermore, in order to increase the emission intensity, the mixed layer may be doped with a compound having a light emitting function (fluorescent substance).
特に、本発明の化合物が正孔注入輸送機能を有する化合物であることから、電子注入輸送機能を有する化合物(発光機能を併せもつ化合物も含む。)との混合物を含有する層を発光層として設けることが好ましい。この混合に供する電子注入輸送機能を有する化合物は、前記の電子注入輸送用の化合物の中から選択して用いることができる。具体的には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等を用いることが好ましい。 In particular, since the compound of the present invention is a compound having a hole injecting and transporting function, a layer containing a mixture with a compound having an electron injecting and transporting function (including a compound having a light emitting function) is provided as a light emitting layer. It is preferable. The compound having an electron injecting and transporting function used for the mixing can be selected from the above-mentioned compounds for electron injecting and transporting. Specifically, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like.
さらに、混合層において、正孔および電子注入輸送機能を有する化合物は各々1種のみを用いても2種以上併用してもよく、正孔注入輸送機能を有する化合物としては、本発明の化合物の他に前記の正孔注入輸送用の化合物から選択して用いることができる。 Furthermore, in the mixed layer, the compounds having the hole and electron injection / transport function may be used alone or in combination of two or more, and the compound having the hole injection / transport function may be the compound of the present invention. In addition, it can be selected from the compounds for hole injection and transport described above.
なかでも、特に、ポリチオフェンを用いた正孔注入輸送層上に本発明の化合物を用いた正孔注入輸送層を積層し、この正孔注入輸送層と電子注入輸送層との間に両者の混合層を発光層として介在させることが好ましい。 In particular, a hole injection / transport layer using the compound of the present invention is laminated on a hole injection / transport layer using polythiophene, and a mixture of both is formed between the hole injection / transport layer and the electron injection / transport layer. It is preferable to interpose the layer as a light emitting layer.
この場合の混合比は、キャリア移動度によるが、本発明の化合物が混合層全体に対し30〜70wt% 、さらには40〜60wt% 、特には50wt% 程度(従って、通常本発明の化合物/電子注入輸送機能を有する化合物の重量比が、30/70〜70/30、さらには40/60〜60/40、特には50/50程度)となるようにすることが好ましい。 The mixing ratio in this case depends on the carrier mobility, but the compound of the present invention is about 30 to 70 wt%, more preferably about 40 to 60 wt%, especially about 50 wt% with respect to the entire mixed layer. The weight ratio of the compound having an injecting and transporting function is preferably 30/70 to 70/30, more preferably 40/60 to 60/40, particularly about 50/50).
また、混合層の厚さは、分子層一層に相当する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましく、具体的には1〜85nmとすることが好ましく、さらには5〜60nm、特には5〜50nmとすることが好ましい。 Further, the thickness of the mixed layer is preferably less than the thickness of the organic compound layer from the thickness corresponding to one molecular layer, specifically 1 to 85 nm, more preferably 5 to 60 nm, In particular, the thickness is preferably 5 to 50 nm.
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧(蒸発温度)が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。 In addition, as a method for forming the mixed layer, co-evaporation is preferably performed by evaporating from different evaporation sources, but when the vapor pressure (evaporation temperature) is the same or very close, the mixture is previously mixed in the same evaporation board, It can also be deposited. In the mixed layer, it is preferable that the compounds are uniformly mixed, but in some cases, the compounds may be present in an island shape.
なお、混合層は、発光層以外の有機化合物層にも用いることができる。ただし、素子中に存在する有機化合物層の一部とすることが好ましく、有機化合物層をすべて混合層とすると高輝度な均一発光が得られにくくなることもある。 The mixed layer can also be used for organic compound layers other than the light emitting layer. However, it is preferable that the organic compound layer be part of the organic compound layer in the device. If all the organic compound layers are mixed layers, it may be difficult to obtain uniform emission with high luminance.
本発明の化合物は好ましくは正孔注入輸送層に用いられるが、この正孔注入輸送層に接して設けられる発光層(電子注入輸送層を兼ねる場合も含む。)とのイオン化ポテンシャルIpの差が0.25eV以上であることが好ましく、特に0.25〜0.40eVであることが好ましい。 The compound of the present invention is preferably used for a hole injecting and transporting layer, but has a difference in ionization potential Ip from a light emitting layer (including a case of also serving as an electron injecting and transporting layer) provided in contact with the hole injecting and transporting layer. It is preferably 0.25 eV or more, particularly preferably 0.25 to 0.40 eV.
上記のイオン化ポテンシャルIpの差は、本発明の化合物を含む層が正孔注入輸送機能を有する層であって、かつ発光層としても機能する層であるとき、この層に接する層は電子注入輸送層であるので、この層との差とする。 The difference in the ionization potential Ip is that when the layer containing the compound of the present invention is a layer having a hole injecting and transporting function and also functions as a light emitting layer, the layer in contact with this layer is injecting and transporting electrons. Since this is a layer, the difference from this layer is assumed.
なお、本発明の化合物のイオン化ポテンシャルIpの絶対値は5.0〜5.4eV程度である。 The absolute value of the ionization potential Ip of the compound of the present invention is about 5.0 to 5.4 eV.
上記のイオン化ポテンシャルIpは、白橋、磯部、宇田、電子材料、123(1985)の記載に従う低エネルギー電子分光装置「Model AC−1」(理研計器製)を用い、10〜200nm厚の単層の蒸着膜をITO透明電極を有する基板やスライドガラスなどの上に成膜したサンプルを使用して測定した値である。 The ionization potential Ip is a single layer of 10 to 200 nm thickness using a low energy electron spectrometer “Model AC-1” (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.) according to the description of Shirahashi, Isobe, Uda, Electronic Materials, 123 (1985). It is the value measured using the sample which formed the vapor deposition film on the board | substrate which has an ITO transparent electrode, or a slide glass.
上記の低エネルギー電子分光装置は、図2に示す構成のものである。 The low-energy electron spectroscopy apparatus has the configuration shown in FIG.
図2に示すように、分光装置10は、紫外線ランプ11、モノクロメータ12、検出器13、低エネルギー電子計数装置14、制御装置15、演算表示装置16およびX−Yステージ17により構成され、X−Yステージ上にサンプルSを載置して測定を行うものである。
As shown in FIG. 2, the
紫外線ランプ11には重水素ランプを用い、このランプから出た光をモノクロメータ12により200〜360nmの任意の波長に分光し、サンプルS表面に照射する。200〜360nmの光は、E=hν=h(c/λ)(E:エネルギー,h:プランク定数,ν:振動数,λ:波長)の式を用いてエネルギーに換算すると、各々6.2〜3.4eVとなる。この光を励起エネルギーの低い方から高い方に向かってスイープしていくと、あるエネルギーで光電効果による電子放出が始まる。このエネルギーが一般に光電的仕事関数といわれる値である。このようにして放出された光電子を検出器13および低エネルギー電子計数装置14を用いて計数し、バッグランド補正やデッドタイム中の数え落としの補正などの演算をした後、図3に示すような励起エネルギー・放出電子量特性(基本特性)を演算表示装置16のディスプレイ上に表示する。
A deuterium lamp is used as the
基本特性に示すように、この光電子放出率(Count Per Second : CPS)と励起エネルギー(eV)の関係は、縦軸を光電子放出率のn乗(CPS)n とし、横軸を励起エネルギーとすると、直線関係で表すことができる。ここで、nの値は通常1/2を採用している。 As shown in the basic characteristics, the relationship between the photoemission rate (Count Per Second: CPS) and the excitation energy (eV) is as follows. The vertical axis is the nth power of the photoemission rate (CPS) n, and the horizontal axis is the excitation energy. Can be represented by a linear relationship. Here, the value of n usually adopts 1/2.
なお制御装置15は、モノクロメータ12の波長駆動、X−Yステージ17によるサンプル位置の制御および低エネルギー電子係数装置14の計数制御を行っている。
The
従って、本発明では、図3から得られる光電的仕事関数をイオン化ポテンシャルIpとする。 Therefore, in the present invention, the photoelectric work function obtained from FIG. 3 is defined as the ionization potential Ip.
なお、本発明の化合物を含む層に、さらに他の化合物が含有されているときであって、本発明の化合物を主成分(通常50wt% 以上の含有量)とするときは、本発明の化合物の単層膜から得られたイオン化ポテンシャルIpの値をこの層のイオン化ポテンシャルIpとみなすものとする。また、本発明の化合物を含む層と比較される層に2種以上の化合物が含有されるときも、主成分(通常50wt%以上の含有量)となる化合物の単層膜から得られたイオン化ポテンシャルIpの値をこの層のイオン化ポテンシャルIpとみなすものとする。 In addition, when the compound containing the compound of the present invention further contains another compound and the compound of the present invention is the main component (usually content of 50 wt% or more), the compound of the present invention The value of the ionization potential Ip obtained from this single-layer film is regarded as the ionization potential Ip of this layer. In addition, when two or more compounds are contained in the layer to be compared with the layer containing the compound of the present invention, the ionization obtained from the monolayer film of the compound that is the main component (usually a content of 50 wt% or more) The value of the potential Ip is regarded as the ionization potential Ip of this layer.
イオン化ポテンシャルIpの絶対値は、本発明の化合物の単層膜の方が、比較対照される化合物の単層膜より小さいものとなる。 The absolute value of the ionization potential Ip is smaller in the single layer film of the compound of the present invention than the single layer film of the compound to be compared.
なお、混合層を介在させた構成では、このようなイオン化ポテンシャルの概念は適用しないものとする。 It should be noted that such a concept of ionization potential is not applied to a configuration in which a mixed layer is interposed.
陰極には、仕事関数の小さい材料、例えば、Li、Na、Mg、Al、Ag、Inあるいはこれらの1種以上を含む合金を用いることが好ましい。また、陰極は結晶粒が細かいことが好ましく、特に、アモルファス状態であることが好ましい。陰極の厚さは10〜1000nm程度とすることが好ましい。 For the cathode, it is preferable to use a material having a low work function, such as Li, Na, Mg, Al, Ag, In, or an alloy containing one or more of these materials. Further, the cathode preferably has fine crystal grains, and particularly preferably in an amorphous state. The thickness of the cathode is preferably about 10 to 1000 nm.
有機EL素子を面発光させるためには、少なくとも一方の電極が透明ないし半透明である必要があり、上記したように陰極の材料には制限があるので、好ましくは発光光の透過率が80%以上となるように陽極の材料および厚さを決定することが好ましい。具体的には、例えば、ITO、SnO2 、Ni、Au、Pt、Pd、ドーパントをドープしたポリピロールなどを陽極に用いることが好ましい。また、陽極の厚さは10〜500nm程度とすることが好ましい。また、素子の信頼性を向上させるために駆動電圧が低いことが必要であるが、好ましいものとして10〜30Ω/□のITOが挙げられる。 In order to cause the organic EL element to emit light, at least one of the electrodes needs to be transparent or translucent, and the cathode material is limited as described above. Therefore, the transmittance of emitted light is preferably 80%. It is preferable to determine the material and thickness of the anode so as to achieve the above. Specifically, for example, ITO, SnO 2 , Ni, Au, Pt, Pd, polypyrrole doped with a dopant, or the like is preferably used for the anode. The thickness of the anode is preferably about 10 to 500 nm. Moreover, in order to improve the reliability of an element, it is necessary for a drive voltage to be low, However As a preferable thing, 10-30 ohms / square ITO is mentioned.
基板材料に特に制限はないが、図示例では基板側から発光光を取り出すため、ガラスや樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。 The substrate material is not particularly limited, but in the illustrated example, a transparent or translucent material such as glass or resin is used to extract emitted light from the substrate side. Further, the emission color may be controlled by using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate.
なお、基板に不透明な材料を用いる場合には、図1に示される積層順序を逆にしてもよい。 Note that when an opaque material is used for the substrate, the stacking order shown in FIG. 1 may be reversed.
次に、本発明の有機EL素子の製造方法を説明する。 Next, the manufacturing method of the organic EL element of this invention is demonstrated.
陰極および陽極は、蒸着法やスパッタ法等の気相成長法により形成することが好ましい。 The cathode and the anode are preferably formed by vapor deposition such as vapor deposition or sputtering.
正孔注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が0.1μm 以下(通常、下限値は0.001μm 程度である。)の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が0.1μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、電荷の注入効率も著しく低下する。 For the formation of the hole injecting and transporting layer, the light emitting layer, and the electron injecting and transporting layer, it is preferable to use a vacuum deposition method because a homogeneous thin film can be formed. When the vacuum deposition method is used, a homogeneous thin film having an amorphous state or a crystal grain size of 0.1 μm or less (usually the lower limit is about 0.001 μm) can be obtained. If the crystal grain size exceeds 0.1 μm, non-uniform light emission occurs, the drive voltage of the device must be increased, and the charge injection efficiency is also significantly reduced.
真空蒸着の条件は特に限定されないが、10−3Pa以下の真空度とし、蒸着速度は0.1〜1nm/sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くすることができる。 The conditions for vacuum deposition are not particularly limited, but it is preferable that the degree of vacuum is 10 −3 Pa or less and the deposition rate is about 0.1 to 1 nm / sec. Moreover, it is preferable to form each layer continuously in a vacuum. If formed continuously in a vacuum, impurities can be prevented from adsorbing to the interface of each layer, so that high characteristics can be obtained. In addition, the driving voltage of the element can be lowered.
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、1層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましいが、予め混合してから蒸着してもよい。またこの他、溶液塗布法(スピンコート、ディップ、キャスト等)ラングミュア・ブロジェット(LB)法などを用いることもできる。溶液塗布法では、ポリマー等のマトリクス物質中に本発明の化合物を分散させる構成としてもよい。 In the case of using a vacuum deposition method for forming each of these layers, when a plurality of compounds are contained in one layer, it is preferable to co-deposit each boat containing the compounds by controlling the temperature individually. Vapor deposition may be performed. In addition, a solution coating method (spin coating, dip, casting, etc.), a Langmuir-Blodget (LB) method, or the like can also be used. In the solution coating method, the compound of the present invention may be dispersed in a matrix material such as a polymer.
本発明の有機EL素子は、通常、直流駆動型のEL素子として用いられるが、交流駆動またはパルス駆動することもできる。印加電圧は、通常、2〜20V 程度とされる。 The organic EL element of the present invention is usually used as a direct current drive type EL element, but can also be alternating current driven or pulse driven. The applied voltage is usually about 2 to 20V.
なお、本発明の化合物は、ドナー性を有する有機半導体材料として有機EL素子以外の光電変換素子、例えば、光電池や光センサへの応用が可能である。さらには、アモルファス状態と結晶間の転移を利用したサーモクロミック材料としても有用である。 In addition, the compound of this invention is applicable to photoelectric conversion elements other than an organic EL element as an organic-semiconductor material which has donor property, for example, a photovoltaic cell, a photosensor. Furthermore, it is also useful as a thermochromic material utilizing the transition between the amorphous state and the crystal.
以下、本発明の具体的実施例を比較例とともに示し、本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown together with comparative examples, and the present invention will be described in more detail.
<実施例1>
N,N,N’,N’−テトラ(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No. I−1)の合成
2000mlの常圧水添装置にm−ニトロビフェニル250g の(1.26mol)、5%Pd−C12.5g 、エタノール1250mlを仕込み、室温にて理論量の水素ガスを吸収させた。濾過して触媒を除去し、濾液を溶媒留去して、212g のm−アミノビフェニルを得た(収率99.9%)。さらに、m−ニトロビフェニルを254g (1.28mol )とした以外は同スケールにてもう1バッチ反応させて、215g のm−アミノビフェニルを得た(収率99.7%)。
<Example 1>
Synthesis of N, N, N ′, N′-tetra (3-biphenylyl) benzidine (Compound No. I-1) 250 g of m-nitrobiphenyl (1.26 mol), 5% Pd in a 2000 ml atmospheric pressure hydrogenation apparatus -C 12.5 g and ethanol 1250 ml were charged and a theoretical amount of hydrogen gas was absorbed at room temperature. The catalyst was removed by filtration, and the filtrate was evaporated to give 212 g of m-aminobiphenyl (yield 99.9%). Further, another batch reaction was carried out at the same scale except that 254 g (1.28 mol) of m-nitrobiphenyl was used to obtain 215 g of m-aminobiphenyl (yield 99.7%).
10000mlの反応容器に、濃塩酸775ml、水775ml、氷775g を仕込み、m−アミノビフェニル125g (0.740mol )を加えて懸濁させた。これに0℃以下で亜硝酸ナトリウム56.3g (0.816mol )の750ml水溶液を30分間滴下し、その後50分間同温にて攪拌した。得られたジアゾニウム塩水溶液に、0℃以下でヨウ化カリウム185g (1.12mol )の1250ml水溶液を1時間滴下した。滴下後1時間同温で攪拌し、室温に戻して2時間攪拌した。 A 10000 ml reaction vessel was charged with 775 ml of concentrated hydrochloric acid, 775 ml of water, and 775 g of ice, and 125 g (0.740 mol) of m-aminobiphenyl was added and suspended. To this was added dropwise a 750 ml aqueous solution of 56.3 g (0.816 mol) of sodium nitrite at 0 ° C. or lower, and then stirred at the same temperature for 50 minutes. To the obtained diazonium salt aqueous solution, 1250 ml of an aqueous solution of 185 g (1.12 mol) of potassium iodide was added dropwise at 0 ° C. or less for 1 hour. After dropping, the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour, returned to room temperature, and stirred for 2 hours.
反応溶液を酢酸エチル抽出し、有機層を水洗、乾燥(硫酸マグネシウム)、溶媒留去し、粗結晶を得た。同スケールにてさらに1バッチ反応させ、得られた粗結晶を合わせてn−ヘキサンにてシリカゲルカラム精製し、297g のm−ヨードビフェニルを得た(2バッチ合わせての収率71.7%)。 The reaction solution was extracted with ethyl acetate, and the organic layer was washed with water, dried (magnesium sulfate), and the solvent was distilled off to obtain crude crystals. One batch was further reacted on the same scale, and the resulting crude crystals were combined and purified on a silica gel column with n-hexane to obtain 297 g of m-iodobiphenyl (yield 71.7% for the two batches). .
2000mlの反応容器にm−アミノビフェニル140g (0.828mol )、m−ヨードビフェニル232g (0.829mol )、炭酸カリウム63.1g (0.457mol )、銅粉13.9g 、ニトロベンゼン800mlを仕込み、Ar気流下で32時間加熱還流させた。反応終了後、濾過して不溶物を除き、濾液を溶媒留去した。得られた残渣をn−ヘキサン/トルエン=4/1にてシリカゲルカラム精製し、44.5g のジ(3−ビフェニル)アミン(高純度品)を得た(収率16.7%)。 A 2000 ml reaction vessel is charged with 140 g (0.828 mol) of m-aminobiphenyl, 232 g (0.829 mol) of m-iodobiphenyl, 63.1 g (0.457 mol) of potassium carbonate, 13.9 g of copper powder, and 800 ml of nitrobenzene. The mixture was heated to reflux for 32 hours under an air stream. After completion of the reaction, the mixture was filtered to remove insoluble matters, and the filtrate was evaporated. The obtained residue was purified by a silica gel column using n-hexane / toluene = 4/1 to obtain 44.5 g of di (3-biphenyl) amine (high purity product) (yield 16.7%).
500mlの反応容器にジ(3−ビフェニル)アミン44.5g (0.139mol )、4,4’−ジヨードビフェニル27.6g (0.0680mol )、炭酸カリウム34.3g (0.249mol )、銅粉2.3g 、ニトロベンゼン180mlを仕込み、Ar気流下で24時間加熱還流させた。反応終了後、濾過して不溶物を除き、濾液を溶媒留去した。得られた残渣をn−ヘキサン/トルエン=3/1にてシリカゲルカラム精製し、30g の一次精製N,N,N’,N’−テトラ(3−ビフェニリル)ベンジジンを得た(収率55.7%)。これをトルエンにて再結晶精製し、純度99.58%品6.0g と純度99.23%品5.0g を得た(収率20.4%)。さらに、昇華精製を行い、純度99.99%品8.0gを得た。 In a 500 ml reaction vessel, 44.5 g (0.139 mol) of di (3-biphenyl) amine, 27.6 g (0.0680 mol) of 4,4′-diiodobiphenyl, 34.3 g (0.249 mol) of potassium carbonate, copper 2.3 g of powder and 180 ml of nitrobenzene were charged and heated under reflux for 24 hours under an Ar stream. After completion of the reaction, the mixture was filtered to remove insoluble matters, and the filtrate was evaporated. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography with n-hexane / toluene = 3/1 to obtain 30 g of primary purified N, N, N ′, N′-tetra (3-biphenylyl) benzidine (yield 55. 7%). This was recrystallized and purified with toluene to obtain a product having a purity of 99.58% 6.0 g and a product having a purity of 99.23% 5.0 g (yield 20.4%). Furthermore, sublimation purification was performed to obtain 8.0 g of a 99.99% pure product.
質量分析:m/e 792(M+ )
赤外吸収スペクトル(IR):図4
NMRスペクトル:図5
示差走査熱量測定(DSC):融点 207.4℃,
ガラス転移温度 95.8℃
Mass spectrometry: m / e 792 (M +)
Infrared absorption spectrum (IR): FIG.
NMR spectrum: FIG.
Differential scanning calorimetry (DSC): melting point 207.4 ° C.
Glass transition temperature 95.8 ° C
<実施例2>
N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No. II−1)の合成
4−アミノビフェニル72.5g の(0.429mol )、4−ヨードビフェニル120g (0.429mol )、炭酸カリウム32.6g (0.236mol )、銅6.8g (0.107mol )、ニトロベンゼン430mlを仕込み、210℃で一晩反応させた。反応後放冷し、減圧濾過にて銅塩類を除き、クロロホルムで洗浄後、濾液の溶媒を減圧留去した。残渣にメタノールを500ml加え冷却し、析出結晶を濾取した。得られた結晶49g をジメチルホルムアミド(DMF)250mlに加熱溶解し、水冷すると副生成物のトリビフェニルアミンが析出してくるため、濾取して除き、濾液を水1000mlに投入して析出した結晶を濾取、水洗、メタノール洗浄した。
<Example 2>
Synthesis of N, N, N ′, N′-tetra (4-biphenylyl) benzidine (Compound No. II-1) 72.5 g of 4-aminobiphenyl (0.429 mol), 120 g of 4-iodobiphenyl (0.429 mol) ), 32.6 g (0.236 mol) of potassium carbonate, 6.8 g (0.107 mol) of copper, and 430 ml of nitrobenzene, and reacted at 210 ° C. overnight. After the reaction, the reaction mixture was allowed to cool, and the copper salts were removed by filtration under reduced pressure. After washing with chloroform, the solvent of the filtrate was distilled off under reduced pressure. The residue was cooled by adding 500 ml of methanol, and the precipitated crystals were collected by filtration. When 49 g of the obtained crystals are dissolved in 250 ml of dimethylformamide (DMF) with heating and cooled with water, tribiphenylamine as a by-product precipitates, and is removed by filtration. Was filtered, washed with water, and washed with methanol.
得られた水分を含んだ結晶35g をトルエン750mlで再結晶して、黄緑色リン片状晶のジ(4−ビフェニル)アミンを得た。母液は濃縮して二次晶を採取した。収量は19g であった(収率13.8%)。 The obtained 35 g of water-containing crystals were recrystallized with 750 ml of toluene to obtain yellowish green flake shaped di (4-biphenyl) amine. The mother liquor was concentrated to collect secondary crystals. The yield was 19 g (yield 13.8%).
ジ(4−ビフェニル)アミン15g (0.0467mol )、4,4’−ジヨードビフェニル9.5g (0.0234mol )、炭酸カリウム9.7g (0.0702mol )、銅0.74g (0.0117mol )、ニトロベンゼン76mlを仕込み、220℃で2昼夜反応させた。反応後DMFを750ml加え、熱時濾過して銅塩類を除き、濾液を冷却し、析出結晶を濾取した。得られた水を含んだ結晶25g を100倍量のトルエンで3回再結晶を繰り返して、目的物である淡黄色晶のN,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニリル)ベンジジンを得た(収量9g 、収率48.6%)。さらに、昇華精製を行い、純度99.99%品を得た。 Di (4-biphenyl) amine 15 g (0.0467 mol), 4,4'-diiodobiphenyl 9.5 g (0.0234 mol), potassium carbonate 9.7 g (0.0702 mol), copper 0.74 g (0.0117 mol) ), 76 ml of nitrobenzene were charged and reacted at 220 ° C. for 2 days. After the reaction, 750 ml of DMF was added and filtered while hot to remove copper salts, the filtrate was cooled, and the precipitated crystals were collected by filtration. The obtained 25 g of water-containing crystals were recrystallized three times with 100 times the amount of toluene, and the pale yellow crystal N, N, N ′, N′-tetra (4-biphenylyl) benzidine as the target product was obtained. Obtained (yield 9 g, yield 48.6%). Furthermore, sublimation purification was performed to obtain a product with a purity of 99.99%.
質量分析:m/e 792(M+ )
赤外吸収スペクトル(IR):図6
NMRスペクトル:図7
示差走査熱量測定(DSC):融点 267.7℃,
ガラス転移温度 131.8℃
Mass spectrometry: m / e 792 (M +)
Infrared absorption spectrum (IR): FIG.
NMR spectrum: FIG.
Differential scanning calorimetry (DSC): melting point 267.7 ° C.
Glass transition temperature 131.8 ° C
<実施例3>
N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No. VII −1)の合成
10000mlの反応容器に、濃塩酸155ml、水155g 、氷155g を仕込み、m−アミノビフェニル25g (0.148mol )を加えて懸濁させた。これに0℃以下で亜硝酸ナトリウム11.3g (0.164mol )の150ml水溶液を30分間滴下し、その後50分間同温にて攪拌した。得られたジアゾニウム塩水溶液に、0℃以下でヨウ化カリウム37g (0.223mol )の250ml水溶液を1時間滴下した。滴下後1時間同温で攪拌し、室温に戻して2時間攪拌した。反応溶液を酢酸エチル抽出し、有機層を水洗、乾燥(硫酸マグネシウム)、溶媒留去し、粗結晶を得た。
<Example 3>
Synthesis of N, N′-diphenyl-N, N′-di (3-biphenylyl) benzidine (Compound No. VII-1) In a 10,000 ml reaction vessel, 155 ml of concentrated hydrochloric acid, 155 g of water and 155 g of ice were charged. 25 g (0.148 mol) of biphenyl was added and suspended. To this was added dropwise a 150 ml aqueous solution of 11.3 g (0.164 mol) of sodium nitrite at 0 ° C. or less, and then stirred at the same temperature for 50 minutes. To the obtained diazonium salt aqueous solution, a 250 ml aqueous solution of 37 g (0.223 mol) of potassium iodide was added dropwise at 0 ° C. or less for 1 hour. After dropping, the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour, returned to room temperature, and stirred for 2 hours. The reaction solution was extracted with ethyl acetate, and the organic layer was washed with water, dried (magnesium sulfate), and the solvent was distilled off to obtain crude crystals.
これをn−ヘキサンにてシリカゲルカラム精製し、28g のm−ヨードビフェニルを得た。 This was purified by a silica gel column with n-hexane to obtain 28 g of m-iodobiphenyl.
300mlの反応容器にN,N’−ジフェニルベンジジン10g (0.0298mol )、m−ヨードビフェニル25g (0.0893mol )、炭酸カリウム12.3g (0.0891mol )、銅粉2.6g 、ニトロベンゼン150mlを仕込み、Ar気流下で24時間加熱還流させた。反応終了後、濾過して不溶物を除き、濾液を溶媒留去した。得られた残渣をn−ヘキサン/酢酸エチル=5/1にてシリカゲルカラム精製し、15g の一次精製N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−ビフェニリル)ベンジジンを得た(収率78.8%)。これをトルエンにて再結晶精製し、10.6g の純度99.9%品を得た(収率55.6%)。さらに昇華精製を行い、純度99.99%品を得た。 In a 300 ml reaction vessel, 10 g (0.0298 mol) of N, N'-diphenylbenzidine, 25 g (0.0893 mol) of m-iodobiphenyl, 12.3 g (0.0891 mol) of potassium carbonate, 2.6 g of copper powder and 150 ml of nitrobenzene. The mixture was heated and refluxed for 24 hours under an Ar stream. After completion of the reaction, the mixture was filtered to remove insoluble matters, and the filtrate was evaporated. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography with n-hexane / ethyl acetate = 5/1 to obtain 15 g of primary purified N, N′-diphenyl-N, N′-di (3-biphenylyl) benzidine (yield). Rate 78.8%). This was recrystallized and purified with toluene to obtain 10.6 g of a 99.9% pure product (yield 55.6%). Further sublimation purification was performed to obtain a product with a purity of 99.99%.
質量分析:m/e 640(M+ )
赤外吸収スペクトル(IR):図8
NMRスペクトル:図9
示差走査熱量測定(DSC):融点 189.8℃,
ガラス転移温度 83.6℃
Mass spectrometry: m / e 640 (M +)
Infrared absorption spectrum (IR): FIG.
NMR spectrum: FIG.
Differential scanning calorimetry (DSC): melting point 189.8 ° C.
Glass transition temperature 83.6 ° C
<実施例4>
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[−4’−(N−フェニル−N−3−メチルフェニルアミノ)ビフェニル−4−イル]ベンジジン(化合物No. X−10)の合成
500mlの反応容器にN,N’−ジフェニルベンジジン33.6g (0.10mol )、m−ヨードトルエン25.0g (0.11mol )、炭酸カリウム27.6g (0.2mol )、銅粉2.6g 、ニトロベンゼン200mlを仕込み、Ar気流下で24時間加熱還流させた。反応終了後、濾過して不溶物を除き、濾液を溶媒留去した。得られた残渣をn−ヘキサン/トルエン=1/2にてシリカゲルカラム精製を2回行い、28.10g のN,N’−ジフェニル−N[−4−(N−フェニル−N−3−メチルフェニルアミノ)ビフェニル−4−イル]ベンジジンを得た(収率42%)。
<Example 4>
Synthesis of N, N′-diphenyl-N, N′-bis [-4 ′-(N-phenyl-N-3-methylphenylamino) biphenyl-4-yl] benzidine (Compound No. X-10) 500 ml In a reaction vessel, 33.6 g (0.10 mol) of N, N'-diphenylbenzidine, 25.0 g (0.11 mol) of m-iodotoluene, 27.6 g (0.2 mol) of potassium carbonate, 2.6 g of copper powder, nitrobenzene 200 ml was charged and refluxed for 24 hours under an Ar stream. After completion of the reaction, the mixture was filtered to remove insoluble matters, and the filtrate was evaporated. The obtained residue was purified twice using silica gel column purification with n-hexane / toluene = 1/2, and 28.10 g of N, N′-diphenyl-N [-4- (N-phenyl-N-3-methyl) was obtained. Phenylamino) biphenyl-4-yl] benzidine was obtained (42% yield).
500mlの反応容器に4,4’−ジヨードビフェニル8.1g (0.02mol)、N,N’−ジフェニル−N[−4−(N−フェニル−N−3−メチルフェニルアミノ)ビフェニル−4−イル]ベンジジン28.1g(0.02mol )、炭酸カリウム11.04g (0.08mol )、銅粉1.0g 、ニトロベンゼン100mlを仕込み、Ar気流下で24時間加熱還流させた。反応終了後、濾過して不溶物を除き、濾液を溶媒留去した。得られた残渣をn−ヘキサン/トルエン=2/1にてシリカゲルカラム精製を2回行い、11.62g の高純度のN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[−4’−(N−フェニル−N−3−メチルフェニルアミノ)ビフェニル−4−イル]ベンジジンを得た(収率58%)。これをヘキサンとトルエンとの混合溶媒にて再結晶精製し、7.3gの純度99.9%の淡黄色の透明のアモルファス状態の固体を得た。 In a 500 ml reaction vessel, 8.1 g (0.02 mol) of 4,4′-diiodobiphenyl, N, N′-diphenyl-N [-4- (N-phenyl-N-3-methylphenylamino) biphenyl-4 -Il] Benzidine 28.1 g (0.02 mol), potassium carbonate 11.04 g (0.08 mol), copper powder 1.0 g, and nitrobenzene 100 ml were charged and heated to reflux for 24 hours under an Ar stream. After completion of the reaction, the mixture was filtered to remove insoluble matters, and the filtrate was evaporated. The obtained residue was purified by silica gel column twice with n-hexane / toluene = 2/1, and 11.62 g of high-purity N, N′-diphenyl-N, N′-bis [-4 ′-( N-phenyl-N-3-methylphenylamino) biphenyl-4-yl] benzidine was obtained (58% yield). This was recrystallized and purified with a mixed solvent of hexane and toluene to obtain 7.3 g of a light yellow transparent amorphous solid having a purity of 99.9%.
質量分析:m/e 1002(M+ )
赤外吸収スペクトル(IR):図10
NMRスペクトル:図11
示差走査熱量測定(DSC):融点は観測されなかった(初期の状態からアモルファス であった)。
ガラス転移温度 132℃
Mass spectrometry: m / e 1002 (M +)
Infrared absorption spectrum (IR): FIG.
NMR spectrum: FIG.
Differential scanning calorimetry (DSC): No melting point was observed (amorphous from the initial state).
Glass transition temperature 132 ° C
<実施例5>
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[−4’−(N,N−ジ−3−ビフェニリルアミノ)ビフェニル−4−イル]ベンジジン(化合物No. X−3)の合成
300mlの反応容器にジ(3−ビフェニリル)アミン16.1g (0.050mol )、4,4’−ジヨードビフェニル20.3g (0.050mol )、炭酸カリウム13.8g (0.10mol )、銅粉1.0g 、ニトロベンゼン100mlを仕込み、Ar気流下で24時間加熱還流させた。反応終了後、濾過して不溶物を除き、濾液を溶媒留去した。得られた残渣をn−ヘキサン/トルエン=5/1にてシリカゲルカラム精製し、12.0gの4’−[N,N’−ジ(3−ビフェニリルアミノ)]−4−ヨード−1,1’−ビフェニルを得た(収率40%)。
<Example 5>
Synthesis of N, N′-diphenyl-N, N′-bis [-4 ′-(N, N-di-3-biphenylylamino) biphenyl-4-yl] benzidine (Compound No. X-3) 300 ml Di (3-biphenylyl) amine 16.1 g (0.050 mol), 4,4'-diiodobiphenyl 20.3 g (0.050 mol), potassium carbonate 13.8 g (0.10 mol),
300mlの反応容器に4’−[N,N’−ジ(3−ビフェニリル)アミノ]−4−ヨード−1,1’−ビフェニル12.0g (0.020mol )、N,N’−ジフェニルベンジジン3.03g(0.009mol )、炭酸カリウム5.52g(0.04mol )、銅粉0.5g 、ニトロベンゼン100mlを仕込み、Ar気流下で24時間加熱還流させた。反応終了後、濾過して不溶物を除き、濾液を溶媒留去した。得られた残渣をトルエン/n−ヘキサン=2/1にてシリカゲルカラム精製を2回行い、6.90g のN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[−4’−(N,N−ジ−3−ビフェニリルアミノ)ビフェニル−4−イル]ベンジジンを得た(収率60%)。これをトルエンにて再結晶精製し、5.2gの純度99.9%の淡黄色の透明のアモルファス状態の固体を得た。この化合物についても、実施例4と同様に、質量分析、IR、NMRによって同定した。
In a 300 ml reaction vessel, 12.0 g (0.020 mol) of 4 '-[N, N'-di (3-biphenylyl) amino] -4-iodo-1,1'-biphenyl, N, N'-
なお、化16〜化87に示される他の化合物も上記の方法に準じて合成し、質量分析、IR、NMRによって同定した。 In addition, the other compound shown by Chemical formula 16-Chemical formula 87 was also synthesize | combined according to said method, and was identified by mass spectrometry, IR, and NMR.
<実施例6>
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を煮沸エタノール中から引き上げて乾燥してUV/O3 洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定して、1×10−4Pa以下まで減圧した。
<Example 6>
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was lifted from boiling ethanol, dried, washed with UV / O 3 , fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and decompressed to 1 × 10 −4 Pa or less.
次いで、実施例1の化合物を蒸着速度0.2nm/secで55nmの厚さに蒸着し、透明なアモルファス状態の薄膜を得た。これを大気中より過酷な条件である30℃−100%RHおよび60℃−90%RHの恒温槽に10カ月間以上放置しても結晶化は起こらず、安定なアモルファス状態を維持しており、高い薄膜形成能および放置安定性を示した。また、同様にして作製した膜について、低エネルギー電子分光装置AC−1(理研計器製)でイオン化ポテンシャルIpを測定したところ、5.35eVであった。 Next, the compound of Example 1 was deposited to a thickness of 55 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to obtain a transparent amorphous thin film. Even if this is left in a constant temperature bath of 30 ° C-100% RH and 60 ° C-90% RH, which are harsher conditions than in the atmosphere, crystallization does not occur and a stable amorphous state is maintained. High film forming ability and storage stability were exhibited. Moreover, when the ionization potential Ip of the film produced in the same manner was measured with a low energy electron spectrometer AC-1 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.), it was 5.35 eV.
<実施例7>
実施例2および実施例3の化合物についても、実施例6と同様に実験したところ実施例6と同様、10カ月間以上放置しても結晶化は起こらなかった。また蒸着膜のIpは、それぞれ5.36eVおよび5.38eVであった。
<Example 7>
The compounds of Example 2 and Example 3 were also tested in the same manner as in Example 6. As in Example 6, crystallization did not occur even when allowed to stand for 10 months or longer. The Ip of the deposited film was 5.36 eV and 5.38 eV, respectively.
<実施例8>
実施例4および実施例5の化合物について実施例6と同様に実験したところ実施例6と同様、10カ月間以上放置しても結晶化は起こらなかった。また蒸着膜のIpは、それぞれ5.32eVおよび5.28eVであった。
<Example 8>
The compounds of Example 4 and Example 5 were tested in the same manner as in Example 6. As in Example 6, crystallization did not occur even after standing for 10 months or longer. Moreover, Ip of the vapor deposition film was 5.32 eV and 5.28 eV, respectively.
<比較例1>
実施例1の化合物の代わりに、化合物(1)N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェニル(融点:171.2℃、ガラス転移温度:61.3℃)、あるいは、化合物(2)1,1’−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン(融点:187.8℃、ガラス転移温度:79.9℃)を用いた以外は、実施例6と同様な方法にて薄膜を作製し、30℃−100%RHの恒温槽に放置した。実施例6〜8よりも、温度的に緩やかな環境条件に放置したにもかかわらず、化合物(1)は3日目に、化合物(2)は30日目には結晶化が始まった。
<Comparative Example 1>
Instead of the compound of Example 1, compound (1) N, N′-diphenyl-N, N′-di (3-methylphenyl) -4,4′-diamino-1,1′-biphenyl (melting point: 171 2 ° C., glass transition temperature: 61.3 ° C.) or Compound (2) 1,1′-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane (melting point: 187.8 ° C., glass transition temperature: A thin film was prepared in the same manner as in Example 6 except that 79.9 ° C. was used, and left in a thermostatic bath at 30 ° C.-100% RH. Despite being allowed to stand under a milder environmental condition than in Examples 6 to 8, crystallization started on the third day for compound (1) and on the 30th day for compound (2).
また、実施例6と同様に化合物(1)と化合物(2)についてIpを測定したところ化合物(1)、(2)ともに5.40eVであった。 Moreover, when Ip was measured about the compound (1) and the compound (2) similarly to Example 6, both compound (1) and (2) was 5.40 eV.
<実施例9>
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を煮沸エタノール中から引き上げて乾燥してUV/O3 洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定して、1×10−4Pa以下まで減圧した。
<Example 9>
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was lifted from boiling ethanol, dried, washed with UV / O 3 , fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and decompressed to 1 × 10 −4 Pa or less.
まず、実施例1の化合物を蒸着速度0.2nm/secで75nmの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とした。 First, the compound of Example 1 was deposited to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form a hole injecting and transporting layer.
次いで、減圧状態を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムを蒸着速度0.2nm/secで50nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発光層とした。 Next, while maintaining the reduced pressure state, tris (8-quinolinolato) aluminum was vapor-deposited to a thickness of 50 nm at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injection transport / light-emitting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、MgAg(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nmの厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。 Further, while maintaining the reduced pressure state, MgAg (weight ratio 10: 1) was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm to obtain a cathode to obtain an organic EL device.
このEL素子に直流電圧を印加し、乾燥雰囲気下10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させた。初期には、6.5V 、400cd/m2 の黄緑色(発光極大波長λmax =500nm)の発光が確認された。輝度の半減時間は600時間で、その間の駆動電圧の上昇は4.0V であった、また、発光層としたトリス(8−キノリノラト)アルミニウムの蒸着膜のIpは5.64eVであり、正孔注入輸送層とした実施例1の化合物との差は、0.29eVであった。 A DC voltage was applied to the EL element, and the EL element was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 in a dry atmosphere. In the initial stage, emission of 6.5 V, 400 cd / m 2 of yellow-green color (maximum emission wavelength λmax = 500 nm) was confirmed. The half-life of the luminance was 600 hours, and the drive voltage during that time was 4.0 V. Also, the Ip of the deposited film of tris (8-quinolinolato) aluminum used as the light emitting layer was 5.64 eV, The difference from the compound of Example 1 as the injection transport layer was 0.29 eV.
<実施例10、11>
実施例9において、実施例1の化合物の代わりに実施例2の化合物または実施例3の化合物を用いて同様にEL素子を得、同様に特性を調べた。
<Examples 10 and 11>
In Example 9, an EL device was obtained in the same manner using the compound of Example 2 or the compound of Example 3 instead of the compound of Example 1, and the characteristics were similarly examined.
<比較例2、3>
実施例9において、実施例1の化合物の代わりに比較例1の化合物(1)または(2)を用いて同様にEL素子を得、同様に特性を調べた。
<Comparative Examples 2 and 3>
In Example 9, an EL device was similarly obtained using the compound (1) or (2) of Comparative Example 1 instead of the compound of Example 1, and the characteristics were similarly examined.
実施例9〜11、比較例2〜3について特性をまとめて表1に示す。 Table 1 summarizes the characteristics of Examples 9 to 11 and Comparative Examples 2 to 3.
<実施例12、13>
実施例9において、実施例1の化合物の代わりに実施例4または実施例5の化合物を用いて同様にEL素子を得、同様に特性を調べたところ、いずれにおいても実施例9と同等以上の良好な結果を示した。なお、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムとのIpの差は、実施例4の化合物で0.32eV、実施例5の化合物で0.36eVであった。
<Examples 12 and 13>
In Example 9, an EL device was obtained in the same manner using the compound of Example 4 or Example 5 instead of the compound of Example 1, and the characteristics were examined in the same manner. Good results were shown. The difference in Ip from tris (8-quinolinolato) aluminum was 0.32 eV for the compound of Example 4 and 0.36 eV for the compound of Example 5.
<実施例14>
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を煮沸エタノール中から引き上げて乾燥してUV/O3 洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定して、1×10−4Pa以下まで減圧した。
<Example 14>
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was lifted from boiling ethanol, dried, washed with UV / O 3 , fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and decompressed to 1 × 10 −4 Pa or less.
まず、ポリ(チオフェン−2,5−ジイル)を蒸着速度0.1nm/secで20nmの厚さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。 First, poly (thiophene-2,5-diyl) was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 20 nm to form a first hole injecting and transporting layer.
次いで、減圧状態を保ったまま、実施例1の化合物を蒸着速度0.2nm/secで55nmの厚さに蒸着し、第二正孔注入輸送層とした。 Next, while maintaining the reduced pressure state, the compound of Example 1 was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 55 nm to form a second hole injecting and transporting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムを蒸着速度0.2nm/secで50nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発光層とした。 Further, while maintaining the reduced pressure state, tris (8-quinolinolato) aluminum was vapor-deposited to a thickness of 50 nm at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injection transport / light-emitting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、MgAg(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nmの厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。 Further, while maintaining the reduced pressure state, MgAg (weight ratio 10: 1) was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm to obtain a cathode to obtain an organic EL device.
このEL素子に直流電圧を印加し、乾燥雰囲気下10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させた。初期には、6.0V 、350cd/m2 の黄緑色(発光極大波長λmax =500nm)の発光が確認された。輝度の半減時間は1600時間で、その間の駆動電圧の上昇は2.3V であった、また、ダークスポットの出現および成長は全くなかった。 A DC voltage was applied to the EL element, and the EL element was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 in a dry atmosphere. Initially, light emission of 6.0 V, 350 cd / m 2 of yellow-green color (maximum emission wavelength λmax = 500 nm) was confirmed. The luminance half-life was 1600 hours, during which the drive voltage rose 2.3 V, and there were no dark spots appearing or growing.
さらにその後も電流リークは起こらず、安定な発光を示した。 After that, no current leak occurred and stable light emission was exhibited.
これらの結果は、ディスプレイとして応用するための必要条件を十分に満たしているが、寿命試験を加速する意味から、さらに高電流密度(40mA/cm2)で連続駆動させた。初期には1400cd/m2 の高輝度を示し、その半減時間は400時間で、その間の駆動電圧の上昇は5.0V であった。 These results satisfactorily satisfied the requirements for application as a display, but were continuously driven at a higher current density (40 mA / cm 2 ) in order to accelerate the life test. Initially, it showed a high luminance of 1400 cd / m 2 , its half-life was 400 hours, and the drive voltage increase during that period was 5.0V.
<実施例15、16>
実施例14において、実施例1の化合物の代わりに、実施例2の化合物または実施例3の化合物を用いて同様にEL素子を得、電流密度10mA/cm2の条件で同様に特性を調べた。
<Examples 15 and 16>
In Example 14, an EL device was obtained in the same manner using the compound of Example 2 or the compound of Example 3 instead of the compound of Example 1, and the characteristics were similarly examined under the condition of a current density of 10 mA / cm 2 . .
実施例14〜16について電流密度10mA/cm2の条件での特性をまとめて表2に示す。 Table 2 summarizes the characteristics of Examples 14 to 16 under a current density of 10 mA / cm 2 .
<実施例17、18>
実施例14において、実施例1の化合物の代わりに、実施例4の化合物または実施例5の化合物を用いて同様にEL素子を得、電流密度10mA/cm2の条件で同様に特性を調べたところ、いずれにおいても実施例14と同等以上の良好な結果を示した。
<Examples 17 and 18>
In Example 14, an EL device was obtained in the same manner using the compound of Example 4 or the compound of Example 5 instead of the compound of Example 1, and the characteristics were similarly examined under conditions of a current density of 10 mA / cm 2 . However, in all cases, good results equivalent to or better than those of Example 14 were shown.
<実施例19>
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を煮沸エタノール中から引き上げて乾燥してUV/O3 洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定して、1×10−4Pa以下まで減圧した。
<Example 19>
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was lifted from boiling ethanol, dried, washed with UV / O 3 , fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and decompressed to 1 × 10 −4 Pa or less.
まず、実施例1の化合物とルブレンをそれぞれ0.2nm/sec、0.02nm/secの蒸着速度でトータル75nmの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とした。 First, the compound of Example 1 and rubrene were deposited to a total thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec and 0.02 nm / sec, respectively, to form a hole injecting and transporting layer.
次いで、減圧状態を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムを蒸着速度0.2nm/secで50nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発光層とした。 Next, while maintaining the reduced pressure state, tris (8-quinolinolato) aluminum was vapor-deposited to a thickness of 50 nm at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injection transport / light-emitting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、MgAg(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nmの厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。 Further, while maintaining the reduced pressure state, MgAg (weight ratio 10: 1) was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm to obtain a cathode to obtain an organic EL device.
このEL素子に直流電圧を印加し、乾燥雰囲気下10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させた。初期には、6.2V 、550cd/m2 の黄色(発光極大波長λmax =550nm)の発光が確認された。輝度の半減時間は1500時間で、その間の駆動電圧の上昇は2.8V であった。 A DC voltage was applied to the EL element, and the EL element was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 in a dry atmosphere. Initially, the emission of 6.2 V, 550 cd / m 2 of yellow light (maximum light emission wavelength λmax = 550 nm) was confirmed. The half-life time of the luminance was 1500 hours, during which the drive voltage rose 2.8V.
<実施例20、21>
実施例19において、実施例1の化合物の代わりに、実施例2の化合物または実施例3の化合物を用いて同様にEL素子を得、同様に特性を調べた。
<Examples 20 and 21>
In Example 19, an EL device was obtained in the same manner using the compound of Example 2 or the compound of Example 3 instead of the compound of Example 1, and the characteristics were similarly examined.
実施例19〜21について特性をまとめて表3に示す。 The characteristics of Examples 19 to 21 are summarized in Table 3.
<実施例22、23>
実施例19において、実施例1の化合物の代わりに、実施例4の化合物または実施例5の化合物を用いて同様にEL素子を得、同様に特性を調べたところ、実施例19と同等以上の良好な結果を示した。
<Examples 22 and 23>
In Example 19, an EL device was obtained in the same manner using the compound of Example 4 or the compound of Example 5 instead of the compound of Example 1, and the characteristics were similarly examined. Good results were shown.
<実施例24>
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を煮沸エタノール中から引き上げて乾燥してUV/O3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、真空槽を1×10−4Pa以下まで減圧した。
<Example 24>
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was lifted from boiling ethanol, dried, washed with UV / O 3 , fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber was depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less.
まず、ポリ(チオフェン−2,5−ジイル)を蒸着速度約0.1nm/secで約20nmの厚さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。 First, poly (thiophene-2,5-diyl) was deposited at a deposition rate of about 0.1 nm / sec to a thickness of about 20 nm to form a first hole injecting and transporting layer.
次いで真空槽を大気下に戻し、再び真空槽を1×10−4Pa以下まで減圧した後、実施例1の化合物とルブレンをそれぞれ蒸着速度0.1〜0.2nm/sec、0.01〜0.02nm/secでトータル約55nmの厚さに共蒸着し、第二正孔注入輸送層とした。 The vacuum chamber was then returned to the atmosphere, and the vacuum chamber was again depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less, and then the compound of Example 1 and rubrene were deposited at a deposition rate of 0.1-0.2 nm / sec, 0.01- Co-evaporated to a total thickness of about 55 nm at 0.02 nm / sec to form a second hole injecting and transporting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムを蒸着速度0.1〜0.2nm/secで約50nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送・発光層とした。 Further, while maintaining the reduced pressure state, tris (8-quinolinolato) aluminum was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.1 to 0.2 nm / sec to a thickness of about 50 nm to form an electron injection transport / light-emitting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、MgAg(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで約200nmの厚さに蒸着して陰極とし、EL素子を得た。 Further, while maintaining the reduced pressure state, MgAg (weight ratio 10: 1) was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of about 200 nm to form a cathode to obtain an EL element.
このEL素子に直流電圧を印加し、乾燥雰囲気下10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させた。初期には、6.2V 、420cd/m2 の黄色(発光極大波長λmax =550nm)の発光が確認された。輝度の半減時間は2000時間で、その間の駆動電圧の上昇は4.9V であった。 A DC voltage was applied to the EL element, and the EL element was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 in a dry atmosphere. In the initial stage, 6.2 V, 420 cd / m 2 of yellow light emission (maximum emission wavelength λmax = 550 nm) was confirmed. The half-life time of the luminance was 2000 hours, during which the drive voltage rose 4.9V.
これらの結果は、ディスプレイとして応用するための必要条件を十分に満たしているが、寿命試験を加速する意味から、さらに高電流密度(40mA/cm2)で連続駆動させた。初期には1490cd/m2 の高輝度を示し、その半減時間は500時間で、その間の駆動電圧の上昇は3.5V であった。 These results satisfactorily satisfied the requirements for application as a display, but were continuously driven at a higher current density (40 mA / cm 2 ) in order to accelerate the life test. Initially, it showed a high luminance of 1490 cd / m 2 , its half-life was 500 hours, and the drive voltage increase during that period was 3.5V.
<実施例25>
実施例24において、第二正孔注入輸送層に用いた実施例1の化合物の代わりに実施例4の化合物を用いるほかは同様にしてEL素子を得た。このEL素子について実施例24と同様に特性を調べたところ、実施例24と同等以上の良好な結果を示した。
<Example 25>
An EL device was obtained in the same manner as in Example 24 except that the compound of Example 4 was used instead of the compound of Example 1 used for the second hole injecting and transporting layer. The characteristics of this EL element were examined in the same manner as in Example 24. The results were as good as or better than Example 24.
<実施例26>
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、その基板を煮沸エタノール中から引き上げて乾燥し、UV/O3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、真空槽を1×10−4Pa以下まで減圧した。
<Example 26>
After a glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) with a thickness of 200 nm is ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol, the substrate is lifted from boiling ethanol, dried, and UV / O 3 cleaned. The vacuum chamber was depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less by being fixed to the substrate holder of the vacuum evaporation apparatus.
まず、実施例1の化合物を蒸着速度0.1〜0.2nm/secで約55nm/secの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とした。 First, the compound of Example 1 was deposited at a deposition rate of 0.1 to 0.2 nm / sec to a thickness of about 55 nm / sec to form a hole injecting and transporting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、前記正孔注入輸送材料と電子注入輸送材料としてトリス(8−キノリノラト)アルミニウムをほぼ同じ蒸着速度(0.1〜0.2nm/sec)で共蒸着して、混合層を発光層として約40nmの厚さに形成した。 Further, while maintaining the reduced pressure state, tris (8-quinolinolato) aluminum was co-deposited at substantially the same deposition rate (0.1 to 0.2 nm / sec) as the hole injecting and transporting material and the electron injecting and transporting material, The mixed layer was formed as a light emitting layer with a thickness of about 40 nm.
さらに、減圧状態を保ったまま、前記電子注入輸送材料を蒸着速度0.1〜0.2nm/secで約30nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。 Further, while maintaining the reduced pressure state, the electron injecting and transporting material was deposited at a deposition rate of 0.1 to 0.2 nm / sec to a thickness of about 30 nm to form an electron injecting and transporting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、MgAg(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで約200nmの厚さに蒸着して陰極とし、EL素子を得た。 Further, while maintaining the reduced pressure state, MgAg (weight ratio 10: 1) was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of about 200 nm to form a cathode to obtain an EL element.
このEL素子に直流電圧を印加し、乾燥雰囲気下10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させた。初期には、6.7V 、470cd/m2 の黄緑色(発光極大波長λmax =500nm)の発光が確認された。輝度の半減時間は2000時間で、その間の駆動電圧の上昇は3.0V であった。 A DC voltage was applied to the EL element, and the EL element was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 in a dry atmosphere. Initially, light emission of 6.7 V, 470 cd / m 2 of yellow-green color (maximum emission wavelength λmax = 500 nm) was confirmed. The luminance half-life was 2000 hours, during which the drive voltage rose 3.0V.
<実施例27>
実施例26において、正孔注入輸送層および混合層(発光層)に用いた実施例1の化合物の代わりに実施例4の化合物を用いるほかは同様にしてEL素子を得た。このEL素子について実施例26と同様に特性を調べたところ、実施例26と同等以上の良好な結果を示した。
<Example 27>
An EL device was obtained in the same manner as in Example 26 except that the compound of Example 4 was used instead of the compound of Example 1 used for the hole injecting and transporting layer and the mixed layer (light emitting layer). When the characteristics of this EL element were examined in the same manner as in Example 26, a good result equal to or better than that in Example 26 was shown.
<実施例28>
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を煮沸エタノール中から引き上げて乾燥してUV/O3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、真空槽を1×10−4Pa以下まで減圧した。
<Example 28>
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was lifted from boiling ethanol, dried, washed with UV / O 3 , fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber was depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less.
まず、ポリ(チオフェン−2,5−ジイル)を蒸着速度約0.1nm/secで20nmの厚さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。 First, poly (thiophene-2,5-diyl) was deposited at a deposition rate of about 0.1 nm / sec to a thickness of 20 nm to form a first hole injecting and transporting layer.
次いで真空槽を大気下に戻し、再び真空槽を1×10−4Pa以下まで減圧した後、実施例1の化合物を蒸着速度0.1〜0.2nm/secで約35nmの厚さに蒸着し、第二正孔注入輸送層とした。 The vacuum chamber was then returned to the atmosphere, and the vacuum chamber was again depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less, and then the compound of Example 1 was deposited to a thickness of about 35 nm at a deposition rate of 0.1 to 0.2 nm / sec. And it was set as the 2nd positive hole injection transport layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、前記第二正孔注入輸送材料と電子注入輸送材料としてトリス(8−キノリノラト)アルミニウムをほぼ同じ蒸着速度(0.1〜0.2nm/sec)で共蒸着して、混合層を発光層として約40nmの厚さに形成した。 Further, while maintaining the reduced pressure state, tris (8-quinolinolato) aluminum was co-deposited at substantially the same deposition rate (0.1 to 0.2 nm / sec) as the second hole injecting and transporting material and the electron injecting and transporting material. Thus, the mixed layer was formed as a light emitting layer to a thickness of about 40 nm.
さらに、減圧状態を保ったまま、前記電子注入輸送材料を蒸着速度0.1〜0.2nm/secで約30nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。 Further, while maintaining the reduced pressure state, the electron injecting and transporting material was deposited at a deposition rate of 0.1 to 0.2 nm / sec to a thickness of about 30 nm to form an electron injecting and transporting layer.
さらに、減圧状態を保ったまま、MgAg(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで約200nmの厚さに蒸着して陰極とし、EL素子を得た。 Further, while maintaining the reduced pressure state, MgAg (weight ratio 10: 1) was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of about 200 nm to form a cathode to obtain an EL element.
このEL素子に直流電圧を印加し、乾燥雰囲気下10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させた。初期には、6.1V 、350cd/m2 の黄緑色(発光極大波長λmax =500nm)の発光が確認された。輝度の半減時間は3000時間で、その間の駆動電圧の上昇は5.0V であった。 A DC voltage was applied to the EL element, and the EL element was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 in a dry atmosphere. Initially, light emission of 6.1 V, 350 cd / m 2 of yellow green color (maximum emission wavelength λmax = 500 nm) was confirmed. The half-life time of the luminance was 3000 hours, during which the drive voltage rose 5.0V.
<実施例29>
実施例28において、混合層の膜厚を10nmとするほかは同様にEL素子を得、同様に特性を評価した。この結果、初期には6.2V 、360cd/m2 の黄緑色(発光極大波長λmax =500nm)の発光が確認された。輝度の半減時間は2100時間で、その間の駆動電圧の上昇は3.3V であった。
<Example 29>
In Example 28, an EL element was similarly obtained except that the thickness of the mixed layer was 10 nm, and the characteristics were similarly evaluated. As a result, light emission of 6.2 V, 360 cd / m 2 of yellow green color (maximum light emission wavelength λmax = 500 nm) was confirmed in the initial stage. The luminance half-life was 2100 hours, during which the drive voltage rose 3.3V.
<実施例30>
実施例28において、第二正孔注入輸送層および混合層(発光層)に用いた実施例1の化合物の代わりに実施例4の化合物を用いるほかは同様にしてEL素子を得た。このEL素子について実施例28と同様に特性を調べたところ、実施例28と同等以上の良好な結果を示した。
<Example 30>
An EL device was obtained in the same manner as in Example 28 except that the compound of Example 4 was used instead of the compound of Example 1 used for the second hole injecting and transporting layer and the mixed layer (light emitting layer). The characteristics of this EL element were examined in the same manner as in Example 28. The results were as good as or better than Example 28.
なお、上記実施例9〜30において、上記の本発明の化合物のほか、例示した本発明の化合物の1種以上を同様に用いて同様に種々のEL素子を得、同様に特性を評価したところ、素子の構成に応じ同様の結果を示した。 In Examples 9 to 30, various EL devices were similarly obtained using one or more of the exemplified compounds of the present invention in addition to the compounds of the present invention, and the characteristics were similarly evaluated. Similar results were shown depending on the configuration of the element.
1 EL素子
2 基板
3 陽極
4 正孔注入輸送層
5 発光層
6 電子注入輸送層
7 陰極
10 低エネルギー電子分光装置
11 紫外線ランプ
12 モノクロメータ
13 検出器
14 低エネルギー電子計数装置
15 制御装置
16 演算表示装置
17 X−Yステージ
DESCRIPTION OF
Claims (40)
[化1において、R1 、R2 、R3 およびR4 は、それぞれアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、R1 、R2 、R3 およびR4 のうちの少なくとも1個はアリール基である。r1、r2、r3およびr4は、それぞれ0または1〜5の整数であり、r1、r2、r3およびr4の和は1以上の整数であり、少なくとも1個のアリール基がR1 〜R4 として存在する。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL element which has at least 1 layer containing at least 1 sort (s) or more of the compound for organic EL elements which is a tetraaryldiamine derivative represented by following Chemical formula 1.
[In the chemical formula 1, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent an aryl group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and R 1 , R 2 , R 3 and R At least one of 4 is an aryl group. r1, r2, r3 and r4 are each an integer of 0 or 1 to 5, the sum of r1, r2, r3 and r4 is an integer of 1 or more, and at least one aryl group is represented by R 1 to R 4. Exists. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化2において、A1 、A2 、A3 およびA4 は、それぞれNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するフェニル基であり、これらは同一でも異なるものであってもよい。R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10はそれぞれ0または1〜4の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 2.
[In Chemical Formula 2, A 1 , A 2 , A 3 and A 4 are each a phenyl group bonded to the para position or the meta position with respect to the bonding position of N, and these may be the same or different. . R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化3において、ArはNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するアリール基を表す。Z1 、Z2 およびZ3 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。ただし、Z1 、Z2 およびZ3 のうちの少なくとも1個はNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するアリール基を表すが、Ar、Z1 、Z2 およびZ3 が同時にNの結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合するフェニル基となることはない。s1、s2およびs3は、それぞれ0または1〜5の整数であり、s1、s2およびs3の和は1以上の整数である。R0 は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。r0は、それぞれ0または1〜4の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 3.
[In the chemical formula 3, Ar represents an aryl group bonded to the para position or the meta position with respect to the bonding position of N. Z 1 , Z 2 and Z 3 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. However, at least one of Z 1, Z 2 and Z 3 represents an aryl group attached to the para-position or meta position with respect to the binding position of the N, Ar, Z 1, Z 2 and Z 3 are simultaneously It does not become a phenyl group bonded to the para position or the meta position with respect to the bonding position of N. s1, s2, and s3 are each 0 or an integer of 1 to 5, and the sum of s1, s2, and s3 is an integer of 1 or more. R 0 represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom. r0 is 0 or an integer of 1 to 4, respectively. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化4において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 4.
[In the chemical formula 4, R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, which may be the same or different. Good. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r11, r12, r13, and r14 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化5において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL element according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (5).
[In the chemical formula 5, R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, which may be the same or different. Good. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r11, r12, r13, and r14 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化6において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (6).
[In the chemical formula 6, R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, which may be the same or different. Good. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r11, r12, r13, and r14 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化7において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 7.
[In the chemical formula 7, R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, which may be the same or different. Good. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r11, r12, r13, and r14 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化8において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 8.
[In the chemical formula 8, R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, which may be the same or different. Good. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r11, r12, r13, and r14 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化9において、R7 、R8 、R9 およびR10は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r7、r8、r9およびr10は、それぞれ0または1〜4の整数である。R11、R12、R13およびR14は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r11、r12、r13およびr14はそれぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 9.
[In the chemical formula 9, R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, which may be the same or different. Good. r7, r8, r9 and r10 are each 0 or an integer of 1-4. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r11, r12, r13, and r14 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化10において、Ar1 およびAr2 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15およびR16は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15およびr16は、それぞれ0または1〜4の整数である。R17およびR18は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r17およびr18は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, 2, 5, or 6, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (10).
[In the chemical formula 10, Ar 1 and Ar 2 each represent an aryl group, and these may be the same or different. R 15 and R 16 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r15 and r16 are each 0 or an integer of 1-4. R 17 and R 18 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r17 and r18 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化11において、Ar1 およびAr3 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15およびR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15およびr20は、それぞれ0または1〜4の整数である。R18およびR19は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r18およびr19は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, 2, 5, or 6, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following formula 11.
[In the formula 11, Ar 1 and Ar 3 each represent an aryl group, and these may be the same or different. R 15 and R 20 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r15 and r20 are each 0 or an integer of 1-4. R 18 and R 19 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r18 and r19 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化12において、Ar1 、Ar2 およびAr3 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15、R16およびR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15、r16およびr20は、それぞれ0または1〜4の整数である。R18は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。r18は、0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula 12.
[In the chemical formula 12, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 each represent an aryl group, and these may be the same or different. R 15 , R 16 and R 20 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r15, r16, and r20 are each 0 or an integer of 1-4. R 18 represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom. r18 is 0 or an integer of 1 to 5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化13において、Ar4 およびAr5 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15およびR16は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15およびr16は、それぞれ0または1〜4の整数である。R17およびR18は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r17およびr18は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, 2, 5, or 6, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (13).
[In the chemical formula 13, Ar 4 and Ar 5 each represent an aryl group, and these may be the same or different. R 15 and R 16 each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r15 and r16 are each 0 or an integer of 1-4. R 17 and R 18 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r17 and r18 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化14において、Ar4 およびAr6 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15およびR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15およびr20は、それぞれ0または1〜4の整数である。R18およびR19は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r18およびr19は、それぞれ0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, 2, 5, or 6, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (14).
[In the chemical formula 14, Ar 4 and Ar 6 each represent an aryl group, and these may be the same or different. R 15 and R 20 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r15 and r20 are each 0 or an integer of 1-4. R 18 and R 19 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r18 and r19 are each 0 or an integer of 1-5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
[化15において、Ar4 、Ar5 およびAr6 は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。R15、R16およびR20は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r15、r16およびr20は、それぞれ0または1〜4の整数である。R18は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。r18は、0または1〜5の整数である。R5 およびR6 は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5およびr6は、それぞれ0または1〜4の整数である。] The organic EL device according to claim 1, 2, 5, or 6, wherein the tetraaryldiamine derivative is represented by the following chemical formula (15).
[In the chemical formula 15, Ar 4 , Ar 5 and Ar 6 each represent an aryl group, and these may be the same or different. R 15 , R 16 and R 20 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group or a halogen atom, and these may be the same or different. r15, r16, and r20 are each 0 or an integer of 1-4. R 18 represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a halogen atom. r18 is 0 or an integer of 1 to 5. R 5 and R 6 each represent an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom, and these may be the same or different. r5 and r6 are each 0 or an integer of 1-4. ]
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