JP2007306019A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007306019A JP2007306019A JP2007179853A JP2007179853A JP2007306019A JP 2007306019 A JP2007306019 A JP 2007306019A JP 2007179853 A JP2007179853 A JP 2007179853A JP 2007179853 A JP2007179853 A JP 2007179853A JP 2007306019 A JP2007306019 A JP 2007306019A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substituted
- group
- carbon atoms
- unsubstituted
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
【課題】色純度及び発光効率が高く、寿命が長く、赤色系に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子及び新規化合物を提供する。
【解決手段】少なくとも一対の電極間に有機層が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機層に、特定の構造を有する新規化合物を含有することを特徴とする赤色発光有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【選択図】なし
【解決手段】少なくとも一対の電極間に有機層が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機層に、特定の構造を有する新規化合物を含有することを特徴とする赤色発光有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【選択図】なし
Description
本発明は壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源として使用され、色純度及び発光効率が高く、寿命が長く、赤色系に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子及び新規化合物に関するものである。
有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般にEL素子は、発光層および該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する現象である。
最近では、有機EL素子ディスプレイの実用化が開始されているものの、フルカラー表示素子は開発途中である。特に、色純度及び発光効率が高く、寿命が長く、赤色系に発光する有機EL素子用発光材料が求められている。
これらを解決しようとするものとして、例えば特開平8−311442号公報には、ナフタセン又はペンタセン誘導体を発光層に添加した赤色発光素子が開示されている。この発光素子は、赤色純度は優れているものの、発光効率が0.7lm/Wと低く、平均寿命も150hr未満と不十分であった。平均寿命は、実用化するためには、最低数千hr必要である。また、特開平3−162481号公報には、ジシアノメチレン(DCM)系化合物を発光層に添加した素子も開示されているが赤色の純度が不十分であった。
最近では、有機EL素子ディスプレイの実用化が開始されているものの、フルカラー表示素子は開発途中である。特に、色純度及び発光効率が高く、寿命が長く、赤色系に発光する有機EL素子用発光材料が求められている。
これらを解決しようとするものとして、例えば特開平8−311442号公報には、ナフタセン又はペンタセン誘導体を発光層に添加した赤色発光素子が開示されている。この発光素子は、赤色純度は優れているものの、発光効率が0.7lm/Wと低く、平均寿命も150hr未満と不十分であった。平均寿命は、実用化するためには、最低数千hr必要である。また、特開平3−162481号公報には、ジシアノメチレン(DCM)系化合物を発光層に添加した素子も開示されているが赤色の純度が不十分であった。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、色純度及び発光効率が高く、寿命が長く、赤色系に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子及び新規化合物を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、前記の好ましい性質を有する有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子)を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、下記一般式〔1〕、〔2〕、〔1’〕又は〔2’〕で示される化合物を発光材料として利用することによりその目的を達成し得ることを見出した。
すなわち、本発明の有機EL素子は、少なくとも一対の電極間に有機層が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機層に下記一般式〔1〕及び/又は一般式〔2〕で示される化合物を含有することを特徴とする有機EL素子である。
X=Z=Y 一般式〔1〕
X=W 一般式〔2〕
〔式中、Zは下記一般式(1)〜(6)
のいずれかである4価の基、
X及びYは、それぞれ独立に、下記一般式(7)〜(10)
のいずれかである2価の基、
Wは下記一般式(11)〜(13)
のいずれかである2価の基である。
X=Z=Y 一般式〔1〕
X=W 一般式〔2〕
〔式中、Zは下記一般式(1)〜(6)
X及びYは、それぞれ独立に、下記一般式(7)〜(10)
Wは下記一般式(11)〜(13)
上記一般式(1)〜(13)において、R0〜R99は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜10のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基であり、隣接するR0〜R99は結合して環状構造を形成していてもよい。
ただし、一般式〔1〕においてXとYが一般式(7)かつZが一般式(4)の場合、及び一般式〔2〕においてXが一般式(8)かつWが一般式(11)の場合は除く。〕
ただし、一般式〔1〕においてXとYが一般式(7)かつZが一般式(4)の場合、及び一般式〔2〕においてXが一般式(8)かつWが一般式(11)の場合は除く。〕
本発明の有機EL素子に有用な赤色発光新規有機化合物は、下記一般式〔1’〕又は〔2’〕で示される。
X=Z=Y 一般式〔1’〕
〔式中、Z、X及びYは、上記一般式〔1〕と同じである。
ただし、R0〜R67の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。また、XとYが一般式(7)かつZが一般式(4)の場合は除く。〕
X=Z=Y 一般式〔1’〕
〔式中、Z、X及びYは、上記一般式〔1〕と同じである。
ただし、R0〜R67の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。また、XとYが一般式(7)かつZが一般式(4)の場合は除く。〕
X=W 一般式〔2’〕
〔式中、X及びWは、上記一般式〔2〕と同じである。
ただし、R68〜R99の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。また、Xが一般式(8)かつWが一般式(11)の場合は除く。〕
〔式中、X及びWは、上記一般式〔2〕と同じである。
ただし、R68〜R99の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。また、Xが一般式(8)かつWが一般式(11)の場合は除く。〕
本発明によれば、色純度及び発光効率が高く、寿命が長く、赤色系に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子及び新規化合物を提供することができる。
本発明の有機EL素子は、少なくとも一対の電極間に有機層が設けられ、該有機層に上記一般式〔1〕及び/又は〔2〕で示される化合物を含有する。
一般式〔1〕及び〔2〕式中、Zは上記一般式(1)〜(6)のいずれかである4価の基、X及びYは、それぞれ独立に、上記一般式(7)〜(10)のいずれかである2価の基、Wは上記一般式(11)〜(13)のいずれかである2価の基である。
一般式〔1〕及び〔2〕式中、Zは上記一般式(1)〜(6)のいずれかである4価の基、X及びYは、それぞれ独立に、上記一般式(7)〜(10)のいずれかである2価の基、Wは上記一般式(11)〜(13)のいずれかである2価の基である。
上記一般式(1)〜(13)において、R0〜R99は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜10のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基であり、隣接するR0〜R99は結合して環状構造を形成していてもよい。
ただし、一般式〔1〕においてXとYが一般式(7)かつZが一般式(4)の場合、及び一般式〔2〕においてXが一般式(8)かつWが一般式(11)の場合は除く。
ただし、一般式〔1〕においてXとYが一般式(7)かつZが一般式(4)の場合、及び一般式〔2〕においてXが一般式(8)かつWが一般式(11)の場合は除く。
本発明の有機EL素子に有用な赤色発光する新規有機化合物は、上記一般式〔1’〕又は〔2’〕で示される。
一般式〔1’〕式中、Z、X及びYは、上記一般式〔1〕と同じである。
ただし、R0〜R67の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。また、XとYが一般式(7)かつZが一般式(4)の場合は除く。
一般式〔2’〕式中、X及びWは、上記一般式〔2〕と同じである。
ただし、R68〜R99の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。また、Xが一般式(8)かつWが一般式(11)の場合は除く。
一般式〔1’〕式中、Z、X及びYは、上記一般式〔1〕と同じである。
ただし、R0〜R67の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。また、XとYが一般式(7)かつZが一般式(4)の場合は除く。
一般式〔2’〕式中、X及びWは、上記一般式〔2〕と同じである。
ただし、R68〜R99の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。また、Xが一般式(8)かつWが一般式(11)の場合は除く。
前記有機層は発光層を有し、該発光層内に上記一般式〔1〕及び/又は一般式〔2〕で示される化合物が含有されていると良い。
前記発光層内に上記一般式〔1〕及び/又は一般式〔2〕で示される化合物が、0.1〜20mol%含有されていることが好ましく、1〜5mol%含有されているとさらに好ましい。
前記発光層は、電子輸送性又は正孔輸送性の発光層であっても良い。また、前記有機層と電極との間に無機化合物層を設けていても良い。
本発明の有機EL素子は、赤色系の発光をするものである。
前記発光層内に上記一般式〔1〕及び/又は一般式〔2〕で示される化合物が、0.1〜20mol%含有されていることが好ましく、1〜5mol%含有されているとさらに好ましい。
前記発光層は、電子輸送性又は正孔輸送性の発光層であっても良い。また、前記有機層と電極との間に無機化合物層を設けていても良い。
本発明の有機EL素子は、赤色系の発光をするものである。
以下に、本発明の一般式〔1〕、〔2〕、〔1’〕及び〔2’〕の化合物の代表例(A−1)〜(A−29)を例示するが、本発明はこの代表例に限定されるものではない。
本発明の有機EL素子は、陽極と陰極間に一層もしくは多層の有機層を形成した素子である。一層型の場合、陽極と陰極との間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した正孔、もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送させるために、正孔注入材料もしくは電子注入材料を含有しても良い。しかしながら、発光材料は、極めて高い蛍光量子効率、高い正孔輸送能力および電子輸送能力を併せ持ち、均一な薄膜を形成することが好ましい。多層型の有機EL素子は、(陽極/正孔注入層/発光層/陰極)、(陽極/発光層/電子注入層/陰極)、(陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極)の多層構成で積層したものがある。
発光層には、必要に応じて、本発明の一般式〔1〕、〔2〕、〔1’〕又は〔2’〕の化合物に加えてさらなる公知の発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用することもできる。有機EL素子は、多層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。必要があれば、発光材料、他のドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することができる。また、他のドーピング材料により、発光輝度や発光効率の向上、赤色や白色の発光を得ることもできる。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機層もしくは金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。
一般式〔1〕、〔2〕、〔1’〕又は〔2’〕の化合物と共に有機層に使用できる発光材料またはホスト材料としては、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン、スチルベン系誘導体及び蛍光色素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成した励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、およびポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の有機EL素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体もしくはフタロシアニン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体の具体例は、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−フェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−(メチルフェニル)−N,N’−(4−n−ブチルフェニル)−フェナントレン−9,10−ジアミン、N,N−ビス(4−ジ−4−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサン等、もしくはこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
フタロシアニン(Pc)誘導体の具体例は、H2Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc−O−GaPc等のフタロシアニン誘導体およびナフタロシアニン誘導体でがあるが、これらに限定されるものではない。
芳香族三級アミン誘導体の具体例は、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−フェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−(メチルフェニル)−N,N’−(4−n−ブチルフェニル)−フェナントレン−9,10−ジアミン、N,N−ビス(4−ジ−4−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサン等、もしくはこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
フタロシアニン(Pc)誘導体の具体例は、H2Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc−O−GaPc等のフタロシアニン誘導体およびナフタロシアニン誘導体でがあるが、これらに限定されるものではない。
電子注入材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成した励起子の正孔注入層への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、正孔注入材料に電子受容物質を、電子注入材料に電子供与性物質を添加することにより電荷注入性を向上させることもできる。
本発明の有機EL素子において、さらに効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物もしくは含窒素五員環誘導体である。
金属錯体化合物の具体例は、8−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)マンガン、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリナート)クロロガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(o−クレゾラート)ガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(1−ナフトラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(2−ナフトラート)ガリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
金属錯体化合物の具体例は、8−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)マンガン、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリナート)クロロガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(o−クレゾラート)ガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(1−ナフトラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(2−ナフトラート)ガリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、含窒素五員誘導体は、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサゾール、ジメチルPOPOP、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−チアゾール、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−( 4”−ビフェニル) 1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、1,4−ビス[2−( 5−フェニルオキサジアゾリル) ]ベンゼン、1,4−ビス[2−( 5−フェニルオキサジアゾリル) −4−tert−ブチルベンゼン]、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−( 4”−ビフェニル) −1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−チアジアゾール、1,4−ビス[2−( 5−フェニルチアジアゾリル) ]ベンゼン、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−( 4”−ビフェニル) −1,3,4−トリアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−トリアゾール、1,4−ビス[2−( 5−フェニルトリアゾリル) ]ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の有機EL素子においては、有機層中に、一般式〔1〕、〔2〕、〔1’〕又は〔2’〕の化合物の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料および電子注入材料の少なくとも1種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機EL素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護することも可能である。
有機EL素子の陽極に使用される導電性材料としては、4eVより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等およびそれらの合金、ITO基板、NESA基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。陰極に使用される導電性物質としては、4eVより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム等およびそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム/銀、マグネシウム/インジウム、リチウム/アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。陽極および陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。
有機EL素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において充分透明にすることが望ましい。また、基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように設定する。発光面の電極は、光透過率を10%以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板および透明性樹脂フィルムがある。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等が挙げられる。
本発明に係わる有機EL素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は5nmから10μmの範囲が適しているが、10nmから0.2μmの範囲がさらに好ましい。
湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解または分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであっても良い。また、いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用しても良い。使用の可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂およびそれらの共重合体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂を挙げられる。また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げられる。
以上のように、有機EL素子の有機層に本発明の化合物を用いることにより、色純度及び発光効率が高く、寿命が長く、赤色系に発光する有機EL素子を得ることができる。
本発明の有機EL素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。
以下、本発明を合成例及び実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
合成例1(化合物A−1)
文献(E.Clar,W.Willicks,J.Chem.Soc.,1958,942又はK.F.Lang,E-A.Theiling,Chem.Ber.,
89,2734(1956) )に記載の方法に従って化合物A−1を合成した。1H−NMR及びFD−MS(フィールドディソプーションマススペクトル)により、目的物であることを確認した。
合成例1(化合物A−1)
文献(E.Clar,W.Willicks,J.Chem.Soc.,1958,942又はK.F.Lang,E-A.Theiling,Chem.Ber.,
89,2734(1956) )に記載の方法に従って化合物A−1を合成した。1H−NMR及びFD−MS(フィールドディソプーションマススペクトル)により、目的物であることを確認した。
合成例2(化合物A−4)
文献(E.Clar,W.Kelly,J.W.Wright,J.Chem.Soc.,1954,1108)に記載の方法に従って化合物A−4を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
文献(E.Clar,W.Kelly,J.W.Wright,J.Chem.Soc.,1954,1108)に記載の方法に従って化合物A−4を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例3(化合物A−6)
文献(K.F.Lang,E-A.Theiling,Chem.Ber.,89,2734(1956) )に記載の方法に従って化合物A−6を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
文献(K.F.Lang,E-A.Theiling,Chem.Ber.,89,2734(1956) )に記載の方法に従って化合物A−6を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例4(化合物A−7)
文献(E.Clar,W.Willicks,Chem.Ber.,89,743(1956))に記載の方法に従って化合物A−7を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
文献(E.Clar,W.Willicks,Chem.Ber.,89,743(1956))に記載の方法に従って化合物A−7を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例5(化合物A−11)
合成例1において、フェニルリチウムの代わりに、p−ビフェニルリチウムを用いた以外は同様にして化合物A−11を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例1において、フェニルリチウムの代わりに、p−ビフェニルリチウムを用いた以外は同様にして化合物A−11を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例6(化合物A−14)
合成例2において、ナフチルリチウムの代わりに、4−フェニルナフチルリチウムを用いた以外は同様にして化合物A−14を合成した。 1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例2において、ナフチルリチウムの代わりに、4−フェニルナフチルリチウムを用いた以外は同様にして化合物A−14を合成した。 1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例7(化合物A−24)
合成例3において、フェニルリチウムの代わりに、p−ビフェニルリチウムを用いた以外は同様にして化合物A−24を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例3において、フェニルリチウムの代わりに、p−ビフェニルリチウムを用いた以外は同様にして化合物A−24を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例8(化合物A−25)
合成例4において、フェニルリチウムの代わりに、p−ビフェニルリチウムを用いた以外は同様にして化合物A−25を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例4において、フェニルリチウムの代わりに、p−ビフェニルリチウムを用いた以外は同様にして化合物A−25を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例9(化合物A−27)
合成例1で合成した化合物A−1を、常法により臭素でジブロモ化してジブロモ体を得た後、Hartwig-Buchwald反応によりアミノ化して化合物A−27を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例1で合成した化合物A−1を、常法により臭素でジブロモ化してジブロモ体を得た後、Hartwig-Buchwald反応によりアミノ化して化合物A−27を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例10(化合物A−28)
合成例2で合成した化合物A−4を、常法により臭素でジブロモ化してジブロモ体を得た後、Hartwig-Buchwald反応によりアミノ化して化合物A−28を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例2で合成した化合物A−4を、常法により臭素でジブロモ化してジブロモ体を得た後、Hartwig-Buchwald反応によりアミノ化して化合物A−28を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例11(化合物A−13)
合成例3で合成した化合物A−6を、常法により臭素でジブロモ化してジブロモ体を得た後、Hartwig-Buchwald反応によりアミノ化して化合物A−13を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例3で合成した化合物A−6を、常法により臭素でジブロモ化してジブロモ体を得た後、Hartwig-Buchwald反応によりアミノ化して化合物A−13を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例12(化合物A−29)
合成例4で合成した化合物A−7を、常法により臭素でジブロモ化してジブロモ体を得た後、Hartwig-Buchwald反応によりアミノ化して化合物A−29を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
合成例4で合成した化合物A−7を、常法により臭素でジブロモ化してジブロモ体を得た後、Hartwig-Buchwald反応によりアミノ化して化合物A−29を合成した。1H−NMR及びFD−MSにより、目的物であることを確認した。
実施例1
洗浄したITO電極付きガラス板上に、正孔注入材として下記化合物(H232)を膜厚60nmで蒸着した。
次に、正孔輸送材として下記化合物(NPD)を膜厚20nmで蒸着した。
次に、発光層として8−ヒドロキシキノリンのAl錯体(Alq)
及び化合物A−1を、化合物A−1の濃度が1.8mol%となるように膜厚50nmで蒸着した。さらに電子注入層としてAlqのみを膜厚10nmで蒸着し、その上に無機化合物層としてLiFを膜厚0.2nmで蒸着後、アルミニウムを膜厚170nm蒸着し電極を形成して有機EL素子を得た。各層は10-6Torrの真空中で、基板温度室温の条件下で蒸着した。
この素子の発光特性は、直流電圧7Vの印加電圧で発光輝度110(cd/m2)、発光効率は2.1(cd/A)で、発光色は赤色であった。また、初期発光輝度500(cd/m2)で、定電流駆動したところ半減寿命は1400時間と長寿命であった。
洗浄したITO電極付きガラス板上に、正孔注入材として下記化合物(H232)を膜厚60nmで蒸着した。
この素子の発光特性は、直流電圧7Vの印加電圧で発光輝度110(cd/m2)、発光効率は2.1(cd/A)で、発光色は赤色であった。また、初期発光輝度500(cd/m2)で、定電流駆動したところ半減寿命は1400時間と長寿命であった。
比較例1
実施例1において、化合物A−1の代わりに下記化合物(比較例1)を濃度が2.0mol%となるように蒸着した以外は同様にして、有機EL素子を得た。
この素子の発光特性は、直流電圧11Vの印加電圧で発光輝度100(cd/m2)、発光効率は0.3(cd/A)と、電圧は4V高く発光効率は低かった。色度座標は(0.67,0.32)と純度の高い赤色発光であるものの、初期発光輝度500(cd/m2)で、定電流駆動したところ半減寿命は270時間と短かった。
実施例1において、化合物A−1の代わりに下記化合物(比較例1)を濃度が2.0mol%となるように蒸着した以外は同様にして、有機EL素子を得た。
比較例2
実施例1において、化合物A−1の代わりにDCM系化合物である下記化合物(DCJTB)を濃度が2.0mol%となるように蒸着した以外は同様にして、有機EL素子を得た。
この素子の発光特性は、直流電圧9Vの印加電圧で発光輝度91(cd/m2)、発光効率は1.53(cd/A)と、電圧は2V高く発光効率は低かった。色度座標は(0.65,0.35)と純度の高い赤色発光であるものの、初期発光輝度500(cd/m2)で、定電流駆動したところ半減寿命は120時間と短かった。
実施例1において、化合物A−1の代わりにDCM系化合物である下記化合物(DCJTB)を濃度が2.0mol%となるように蒸着した以外は同様にして、有機EL素子を得た。
実施例2〜11
実施例1において、化合物A−1の代わりに、表1に示す化合物を蒸着した以外は同様にして、有機EL素子を得た。
この素子の発光特性を実施例1と同様にして測定し、測定時の印加電圧、発光輝度、発光効率、発光色及び初期発光輝度500(cd/m2)で、定電流駆動した半減寿命を表1に示す。
実施例1において、化合物A−1の代わりに、表1に示す化合物を蒸着した以外は同様にして、有機EL素子を得た。
この素子の発光特性を実施例1と同様にして測定し、測定時の印加電圧、発光輝度、発光効率、発光色及び初期発光輝度500(cd/m2)で、定電流駆動した半減寿命を表1に示す。
以上、詳細に説明したように、上記〔1〕、〔2〕、〔1’〕及び〔2’〕で示される化合物を利用した本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、赤色系に発光し、色純度及び発光効率が高く、寿命も長い。
このため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源として有用である。
このため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源として有用である。
Claims (10)
- 少なくとも一対の電極間に有機層が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機層に下記一般式〔1〕で示される化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
X=Z=Y 一般式〔1〕
〔式中、Zは下記一般式(1)〜(6)
X及びYは、それぞれ独立に、下記一般式(8)
一般式(1)〜(6)および(8)において、R0〜R43、R48〜R53は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜10のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基であり、隣接するR0〜R43、R48〜R53は結合して環状構造を形成していてもよい。〕 - 前記一般式〔1〕におけるZが、前記一般式(6)であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 下記一般式〔1’〕で表される新規有機化合物。
X=Z=Y 一般式〔1’〕
〔式中、Zは下記一般式(1)〜(6)
X及びYは、それぞれ独立に、下記一般式(8)
一般式(1)〜(6)および(8)において、R0〜R43、R48〜R53は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜10のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基であり、隣接するR0〜R43、R48〜R53は結合して環状構造を形成していてもよい。
ただし、R0〜R43、R48〜R53の少なくとも一つは、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の炭素原子数5〜30の複素環基である。〕 - 前記一般式〔1’〕におけるZが、前記一般式(6)であることを特徴とする請求項3に記載の新規有機化合物。
- 前記有機層が発光層を有し、該発光層内に前記一般式〔1〕で示される化合物が含有されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層内に一般式〔1〕で示される化合物が、0.1〜20mol%含有されていることを特徴とする請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記一般式〔1〕におけるZが、前記一般式(6)であることを特徴とする請求項5または6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が、電子輸送性又は正孔輸送性の発光層であることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記有機層と電極との間に無機化合物層を設けたことを特徴とする請求項1及び5〜8のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 赤色系の発光をすることを特徴とする請求項1及び5〜9のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007179853A JP2007306019A (ja) | 2007-07-09 | 2007-07-09 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007179853A JP2007306019A (ja) | 2007-07-09 | 2007-07-09 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27946499A Division JP4002040B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007306019A true JP2007306019A (ja) | 2007-11-22 |
Family
ID=38839625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007179853A Withdrawn JP2007306019A (ja) | 2007-07-09 | 2007-07-09 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007306019A (ja) |
-
2007
- 2007-07-09 JP JP2007179853A patent/JP2007306019A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4464070B2 (ja) | アリールアミン化合物及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3998903B2 (ja) | 新規アリールアミン化合物及び有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4562884B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4002040B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4205059B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3564859B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4838969B2 (ja) | 新規スチリル化合物及び有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3797310B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3498533B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3873707B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JPWO2003080761A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3666086B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3924943B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4885381B2 (ja) | 新規芳香族化合物及びそれを利用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4026273B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP2008147424A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3994573B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3899698B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP3945032B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP2008147400A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4211191B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4682503B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4028996B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP2008147398A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP2008147399A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20100312 |