JP2008174647A - Organic electroluminescence element material and organic electroluminescence element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は平面光源や表示に使用される有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子用材料および高輝度の有機ＥＬ素子に関するものである。 The present invention relates to a material for an organic electroluminescence (organic EL) element used for a flat light source and display, and a high-brightness organic EL element.
有機物質を使用した有機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。一般に有機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、両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が、陽極側から正孔がそれぞれ注入され、発光層において電子と正孔が再結合することで生じる蛍光または燐光を利用した発光素子である。 An organic EL element using an organic substance is considered to be promising for use as an inexpensive large-area full-color display element of a solid light emitting type, and many developments have been made. In general, an organic EL element is composed of a light emitting layer and a pair of counter electrodes sandwiching the layers. When an electric field is applied between the two electrodes, electrons are injected from the cathode side and holes are injected from the anode side to emit light. A light-emitting element utilizing fluorescence or phosphorescence generated by recombination of electrons and holes in a layer.
有機ＥＬ素子の開発は、高い蛍光量子収率を持った有機化合物を含有した薄膜を積層した有機ＥＬ素子が１０Ｖ以下の低電圧で発光するという報告に端を発し、近年、著しい開発が行われている（非特許文献１参照）。この報告では、金属キレート錯体を発光層、アミン系化合物を正孔注入層に使用して、高輝度の緑色発光を得ており、６〜７Ｖの直流電圧で輝度は数１０００ｃｄ／ｍ2、最大発光効率は１．５ｌｍ／Ｗを達成して、実用領域に近い性能を持っている。 The development of organic EL devices originated from reports that organic EL devices with thin films containing organic compounds having high fluorescence quantum yields emit light at a low voltage of 10 V or less. (See Non-Patent Document 1). In this report, high-luminance green light emission is obtained by using a metal chelate complex as a light-emitting layer and an amine compound as a hole-injection layer, and the luminance is several thousand cd / m 2 at a DC voltage of 6 to 7 V, maximum The luminous efficiency is 1.5 lm / W, and the performance is close to the practical range.
特に、黄色から赤色の発光を得るための有機ＥＬ素子用発光材料としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（以下、Ａｌｑ３と略称）にＤＣＭ（４−ジシアノメチレン−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−２−メチル−４Ｈ−ピラジン）をドープした橙色発光の例（非特許文献２参照）等があるが、最高輝度、色純度ともにディスプレイ材料として満足いくものはなく、さらに高輝度でかつ色純度の良い赤色発光素子の実現が望まれているのが現状である。 In particular, as a light emitting material for an organic EL device for obtaining yellow to red light emission, tris (8-quinolinol) aluminum (hereinafter abbreviated as Alq3) and DCM (4-dicyanomethylene-6- (p-dimethylaminostyryl) are used. ) -2-Methyl-4H-pyrazine) -doped orange light emission example (see Non-Patent Document 2), etc. However, none of the maximum brightness and color purity is satisfactory as a display material, and the brightness and color are higher. At present, it is desired to realize a red light emitting element with high purity.
また、テリレン化合物を有する有機ＥＬ素子については、いくつか報告されている。（特許文献１〜５）これらのなかで、特許文献３，４に記載されるアルキル基もしくはアリール基置換のテリレン誘導体においては、発光色が赤色ではない、または、波長が足りないため、赤色発光素子として十分な色純度を得られていない。また、特許文献１，５に記載されるアミノ基置換のテリレン誘導体においては、十分な発光効率を得られていない。 Some organic EL devices having a terylene compound have been reported. (Patent Documents 1 to 5) Among these, in the alkyl group- or aryl group-substituted terylene derivatives described in Patent Documents 3 and 4, the emission color is not red or the wavelength is insufficient, and therefore red emission Insufficient color purity as an element has been obtained. In addition, in the amino group-substituted terylene derivatives described in Patent Documents 1 and 5, sufficient luminous efficiency cannot be obtained.
本発明の目的は、高い発光輝度、発光効率を持ち、繰り返し使用時での安定性の優れた有機ＥＬ素子の開発のために、優れた発光能力を有し、耐久性のある有機ＥＬ材料、特に発光材料と、それを用いた有機ＥＬ素子を提供することである。つまり、優れた発光輝度、効率、寿命を有する有機ＥＬ材料、特に発光材料と、それを用いた有機ＥＬ素子を提供することである。また、特に橙〜赤色の発光素子を提供することにある。 The object of the present invention is to develop an organic EL element having high luminous brightness, luminous efficiency, and excellent stability in repeated use. In particular, it is to provide a light emitting material and an organic EL element using the light emitting material. That is, it is to provide an organic EL material having excellent light emission luminance, efficiency, and lifetime, particularly a light emitting material, and an organic EL element using the same. Another object is to provide an orange-red light emitting element.
すなわち本発明は、下記一般式［１］で示される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。 That is, the present invention relates to a material for an organic electroluminescence element represented by the following general formula [1].
一般式［１］
（式中、Ｘ1〜Ｘ16はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、置換若しくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、パーフルオロアルキル基を表す。但し、Ｘ1〜Ｘ16のうち少なくとも一つはシアノ基、パーフルオロアルキル基、または、下記一般式［２］で表される基から選ばれる電子吸引性置換基である。） Wherein X 1 to X 16 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, substituted or unsubstituted amino group, nitro group, cyano group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl. Group, substituted or unsubstituted alkynyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted A substituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, a substituted or unsubstituted acyl group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, a substituted or unsubstituted arylthio group, It represents a perfluoroalkyl group. provided that at least one of X 1 to X 16 is Anomoto, perfluoroalkyl group or an electron withdrawing group selected from the groups represented by the following general formula [2].)
一般式［２］
（式中、Ｒ1は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基を表す。）
また、本発明は、上記一般式［１］記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料に関する。
(Wherein R 1 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted Represents a heterocyclic group of
Moreover, this invention relates to the light emitting material for organic electroluminescent elements containing the material for organic electroluminescent elements of the said General formula [1] description.
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に一層または多層の有機層を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において少なくとも一層が上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する層である有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 Further, the present invention provides an organic electroluminescence device in which one or more organic layers are formed between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, and at least one layer is an organic layer containing the organic electroluminescence device material. The present invention relates to an electroluminescence element.
また、本発明は、陽極と陰極からなる一対の電極間に一層または多層の有機層を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において発光層が上記有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The present invention also relates to an organic electroluminescent device in which a single or multi-layer organic layer is formed between a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, wherein the light emitting layer contains the light emitting material for the organic electroluminescent device. About.
また、陽極と陰極からなる一対の電極間に一層または多層の有機層を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が上記有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料と１ないし３種の縮合多環芳香族アミン化合物との混合層である上記有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 In addition, in an organic electroluminescence device in which a single layer or a multi-layer organic layer is formed between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, the light emitting layer is composed of the light emitting material for the organic electroluminescence device and one to three kinds of condensed polycyclic aromatics. It is related with the said organic electroluminescent element which is a mixed layer with a group amine compound.
また、陽極と陰極からなる一対の電極間に一層または多層の有機層を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層材料の縮合多環芳香族アミン化合物が下記一般式［３］で表されるペリレン化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 In addition, in an organic electroluminescence device in which a single layer or a multilayer organic layer is formed between a pair of electrodes including an anode and a cathode, the condensed polycyclic aromatic amine compound of the light emitting layer material is represented by the following general formula [3]. It is related with the said organic electroluminescent element which is a perylene compound.
一般式［３］
（式中、Ｙ1ないし Ｙ12の置換基はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、置換若しくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、パーフルオロアルキル基を表す。Ｙ1ないし Ｙ12の置換基は、それぞれ独立に、自分以外のＹ1ないし Ｙ12と環状構造を形成することはない。ただし、Ｙ1ないし Ｙ12の置換基の中の少なくとも1つは、置換もしくは未置換のアミノ基である。） (Where Y 1 or Y 12 substituents are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, substituted or unsubstituted amino group, nitro group, cyano group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl group, substituted or Unsubstituted alkynyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted heterocyclic ring Group, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, carboxyl group, substituted or unsubstituted acyl group, substituted or unsubstituted alkylthio group, substituted or unsubstituted arylthio group, perfluoroalkyl group Represents. Y 1 or Each of the substituents of Y 12 is independently Y 1 or Do not form a Y 12 and the annular structure. Y 1 or At least one of the substituents for Y 12 is a substituted or unsubstituted amino group. )
本発明の一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることによって、黄橙色から赤色の領域の発光ができ、かつ、従来に比べて高い発光効率で高輝度であり、長い発光寿命を持つ有機ＥＬ素子を得ることができる。 By using the organic EL element material represented by the general formula [1] of the present invention, light emission in a yellow-orange to red region can be achieved, and the light emission is higher with higher light emission efficiency and longer light emission than in the past. An organic EL element having a lifetime can be obtained.
本発明は、発光領域を有する有機層が陽極と陰極との間に設けられ、電荷の注入により発光する有機物質を構成要素として含む有機ＥＬ素子において、前記有機層に、一般式［１］で示される有機ＥＬ素子用材料が含まれることを特徴とする。 The present invention relates to an organic EL device in which an organic layer having a light emitting region is provided between an anode and a cathode and includes an organic substance that emits light by charge injection as a constituent element. The organic EL element material shown is included.
本発明における一般式［１］のＸ1〜Ｘ16はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、置換若しくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、パーフルオロアルキル基を表す。但し、Ｘ1〜Ｘ16のうち少なくとも一つはシアノ基、パーフルオロアルキル基、または、一般式［２］で表される基である。 In the present invention, X 1 to X 16 in the general formula [1] are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, substituted or unsubstituted amino group, nitro group, cyano group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted Or an unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon Group, substituted or unsubstituted heterocyclic group, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, carboxyl group, substituted or unsubstituted acyl group, substituted or unsubstituted alkylthio group, substituted or unsubstituted It represents a substituted arylthio group or perfluoroalkyl group. However, at least one of X 1 to X 16 is a cyano group, a perfluoroalkyl group, or a group represented by the general formula [2].
本発明のＸ1ないしＸ16において、置換基のハロゲン原子としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素が挙げられる。 In X 1 to X 16 of the present invention, examples of the halogen atom for the substituent include chlorine, bromine, iodine and fluorine.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換のアミノ基としては、好ましくは炭素数１〜４０を有する置換アミノ基であり、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基、（ｍ−トリル）アミノ基、（ｐ−トリル）アミノ基、フェニルメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ−ｍ−トリルアミノ基、ジ−ｐ−トリルアミノ基、ジ−ｐ−ピリジルアミノ基、ジ−ｍ−ピリジルアミノ基、フェニルチオフェニルアミノ基、ジフェニルチオアミノ基、ジフラニルアミノ基、ジ−ｐ−ビフェニリルアミノ基、ジ（４−メチルビフェニル）アミノ基、ナフチルフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、フェニル−ｐ−ビフェニルアミノ基、ビス［４−（α，α’−ジメチルベンジル）フェニル］アミノ基、ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ブチリルアミノ基、イソブチリルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted amino group is preferably a substituted amino group having 1 to 40 carbon atoms, such as methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, propyl Amino group, dipropylamino group, butylamino group, dibutylamino group, benzylamino group, dibenzylamino group, (m-tolyl) amino group, (p-tolyl) amino group, phenylmethylamino group, phenylamino group, Diphenylamino group, di-m-tolylamino group, di-p-tolylamino group, di-p-pyridylamino group, di-m-pyridylamino group, phenylthiophenylamino group, diphenylthioamino group, difuranylamino group, di-p- Biphenylylamino group, di (4-methylbiphenyl) amino group, naphthylphenyl Mino group, dinaphthylamino group, phenyl-p-biphenylamino group, bis [4- (α, α'-dimethylbenzyl) phenyl] amino group, formylamino group, acetylamino group, propionylamino group, butyrylamino group, iso Examples include butyrylamino group and benzoylamino group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換のアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜４０を有するアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜２０を有する置換アルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基等の未置換直鎖状又は分枝状アルキル基の他、エトキシエチル基、エトキシメチル基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、２−フェニルイソプロピル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、α−フェノキシベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、α，α−メチルフェニルベンジル基、α，α−ジトリフルオロメチルベンジル基、トリフェニルメチル基、α−ベンジルオキシベンジル基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably a substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl An unsubstituted linear group such as a group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, stearyl group or the like In addition to branched alkyl group, ethoxyethyl group, ethoxymethyl group, methoxymethyl group, methoxyethyl group, 2-phenylisopropyl group, trichloromethyl group, trifluoromethyl group, benzyl group, α-phenoxybenzyl group, α, α-dimethylbenzyl group, α, α-methylphenylbenzyl group, α, α-ditrifluoromethylbenzyl group, tri Examples include phenylmethyl group and α-benzyloxybenzyl group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換のアルケニル基としては、好ましくは炭素数２〜４０を有する置換もしくは未置換のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、オレイル基、エイコサペンタエニル基、ドコサヘキサエニル基、ｔｒａｎｓ−フェニルビニル基、ｐ−ジフェニルアミノ−ｔｒａｎｓ−フェニルビニル基、２，２−ジフェニルビニル基、１，２，２−トリフェニルビニル基、２−フェニル−２−プロペニル基、２，２−ジシアノエテニル基、１−メチルエテニル基、２−メチルエテニル基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted alkenyl group is preferably a substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 40 carbon atoms, such as a vinyl group, a propenyl group, a butenyl group, an oleyl group, Eicosapentaenyl group, docosahexaenyl group, trans-phenylvinyl group, p-diphenylamino-trans-phenylvinyl group, 2,2-diphenylvinyl group, 1,2,2-triphenylvinyl group, 2-phenyl -2-propenyl group, 2,2-dicyanoethenyl group, 1-methylethenyl group, 2-methylethenyl group and the like can be mentioned.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換のアルキニル基としては、好ましくは炭素数２〜４０を有する置換もしくは未置換のアルキニル基であり、例えば、エチニル基、メチルエチニル基、エチルエチニル基、プロピルエチニル基、ブチルエチニル基、シアノエチニル基、フルオロエチニル基、トリフルオロメチルエチニル基、フェニルエチニル基、ｐ−トリルエチニル基、ｐ−ビフェニルエチニル、ｐ−トリフルオロメチルフェニルエチニル基、ｐ−シアノフェニルエチニル基、１−ナフチルエチニル基、２−ナフチルエチニル基、１０−アンスリルエチニル基、ｐ−メトキシフェニルエチニル基、ｐ−フルオロフェニルエチニル基、フリルエチニル基、チエニルエチニル基、ピリジルエチニル基、Ｎ−カルバゾリルエチニル基、３−カルバゾリルエチニル基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted alkynyl group is preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 40 carbon atoms, such as ethynyl group, methylethynyl group, ethylethynyl group, propyl Ethynyl group, butylethynyl group, cyanoethynyl group, fluoroethynyl group, trifluoromethylethynyl group, phenylethynyl group, p-tolylethynyl group, p-biphenylethynyl, p-trifluoromethylphenylethynyl group, p-cyanophenylethynyl Group, 1-naphthylethynyl group, 2-naphthylethynyl group, 10-anthrylethynyl group, p-methoxyphenylethynyl group, p-fluorophenylethynyl group, furylethynyl group, thienylethynyl group, pyridylethynyl group, N-carba Zolylethynyl group, 3 Such as carbazolyl ethynyl group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換若しくは無置換のシクロアルキル基としては、好ましくは炭素数４〜８を有する置換若しくは未置換のシクロアルキル基であり、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロパーフルオロブチル基、シクロパーフルオロペンチル基、シクロパーフルオロヘキシル基、シクロパーフルオロヘプチル基、シクロパーフルオロオクチル基、アダマンチル基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted cycloalkyl group is preferably a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 4 to 8 carbon atoms, such as a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclo Examples include a heptyl group, a cyclooctyl group, a cycloperfluorobutyl group, a cycloperfluoropentyl group, a cycloperfluorohexyl group, a cycloperfluoroheptyl group, a cycloperfluorooctyl group, and an adamantyl group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換若しくは未置換のアルコキシ基としては、好ましくは炭素数１〜４０を有する置換若しくは未置換のアルコキシ基であり、更に好ましくは炭素数１〜１０を有する置換若しくは未置換のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、ｔ−オクチルオキシ基、トリクロロメトキシ基、１，１，２，２−テトラフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、６−（パーフルオロエチル）ヘキシルオキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基、ベンジルオキシ基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted alkoxy group is preferably a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted group having 1 to 10 carbon atoms. For example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, n-butoxy group, t-butoxy group, n-octyloxy group, t-octyloxy group, trichloromethoxy group, 1,1,2,2 -Tetrafluoroethoxy group, pentafluoropropoxy group, 6- (perfluoroethyl) hexyloxy group, 2,2,3,3-tetrafluoropropoxy group, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro- Examples include 2-propoxy group and benzyloxy group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換若しくは無置換のアリールオキシ基としては、好ましくは炭素数６〜４０を有する置換若しくは無置換のアリールオキシ基であり、例えば、フェノキシ基、４−ニトロフェノキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、３−トリフルオロメチルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、１０−アンスリルオキシ基、オクチルフェノキシ基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted aryloxy group is preferably a substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 40 carbon atoms, such as a phenoxy group, 4-nitrophenoxy group, 4 -Tert-butylphenoxy group, 3-fluorophenoxy group, pentafluorophenoxy group, 3-trifluoromethylphenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, 10-anthryloxy group, octylphenoxy group, etc. Can be mentioned.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換の芳香族炭化水素基としては、好ましくは炭素数６〜４０を有する置換もしくは未置換の芳香族炭化水素基であり、更に好ましくは炭素数６〜１８を有する置換もしくは未置換の芳香族炭化水素基であり、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、ｐ−ビフェニル基、ｍ−ビフェニル基、２−アントラニル基、９−アントラニル基、３−フェナントリル基、９−フェナントリル基、２−フルオレニル基、３−フルオレニル基、９−フルオレニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｏ−エチルフェニル基、ｍ−エチルフェニル基、ｐ−エチルフェニル基、ｏ−メトキシフェニル基、ｍ−メトキシフェニル基、ｐ−メトキシフェニル基、ｏ−フルオロフェニル基、ｍ−フルオロフェニル基、ｐ−フルオロフェニル基、ｍ−トリクロロメチルフェニル基、ｐ−トリクロロメチルフェニル基、ｍ−トリフルオロメチルフェニル基、ｐ−トリフルオロメチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｐ−シアノフェニル基、４−メチルビフェニル基、４−エチルビフェニル基、４−シクロヘキシルビフェニル基、ターフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、５−メチル−１−ナフチル基、５−メチル−８−ナフチル基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group is preferably a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 40 carbon atoms, and more preferably 6 to 18 carbon atoms. A substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having, for example, phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, p-biphenyl group, m-biphenyl group, 2-anthranyl group, 9-anthranyl group, 3-phenanthryl group, 9-phenanthryl group, 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 9-fluorenyl group, 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, o-ethylphenyl group, m-ethylphenyl group, p-ethylphenyl group, o-methoxyphenyl group, m-methoxyphenyl group, p-methoxyphenyl O-fluorophenyl group, m-fluorophenyl group, p-fluorophenyl group, m-trichloromethylphenyl group, p-trichloromethylphenyl group, m-trifluoromethylphenyl group, p-trifluoromethylphenyl group, o -Nitrophenyl group, p-nitrophenyl group, p-cyanophenyl group, 4-methylbiphenyl group, 4-ethylbiphenyl group, 4-cyclohexylbiphenyl group, terphenyl group, 3,5-dichlorophenyl group, 5-methyl- Examples include 1-naphthyl group and 5-methyl-8-naphthyl group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換の複素環基としては、好ましくはヘテロ原子としてＯ、Ｎ、Ｓを含有する５員または６員環の複素環基、または、縮合多環複素環基が挙げられる。縮合多環複素環基としては、好ましくは炭素数４〜４０を有する縮合多環複素環基であり、更に好ましくは炭素数４〜２０を有する縮合多環複素環基であり、例えば、チエニル基、フリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリル基、キノキサリル基、アクリジニル基、ピロリル基、ピラニル基、チオピラニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルホリニル基、ピペラジニル基、カルバゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾイミダゾリル基、プラニル基、モルホリル基、ピペリジル基、ピペラジニル基などが挙げられる。また、これらの置換基同士が結合してさらなる環を形成しても良い。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted heterocyclic group is preferably a 5- or 6-membered heterocyclic group containing O, N or S as a hetero atom, or a condensed polycyclic heterocyclic group Is mentioned. The condensed polycyclic heterocyclic group is preferably a condensed polycyclic heterocyclic group having 4 to 40 carbon atoms, more preferably a condensed polycyclic heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, such as a thienyl group. , Furyl, pyridinyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, indolinyl, quinolyl, quinoxalyl, acridinyl, pyrrolyl, pyranyl, thiopyranyl, dioxanyl, piperidinyl, morpholinyl, piperazinyl Group, carbazolyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, thiadiazolyl group, benzothiazolyl group, triazolyl group, imidazolyl group, imidazolpyridyl group, benzimidazolyl group, planyl group, morpholyl group, piperidyl group, piperazinyl group Etc., and the like. Moreover, these substituents may combine with each other to form a further ring.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換のアラルキル基としては、好ましくは炭素数６〜５０を有する置換もしくは未置換のアラルキル基であり、更に好ましくは炭素数６〜２０を有する置換もしくは未置換のアラルキル基であり、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted aralkyl group is preferably a substituted or unsubstituted aralkyl group having 6 to 50 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted group having 6 to 20 carbon atoms. For example, benzyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, 1-phenylisopropyl group, 2-phenylisopropyl group, phenyl-t-butyl group, α-naphthylmethyl group, 1- α-naphthylethyl group, 2-α-naphthylethyl group, 1-α-naphthylisopropyl group, 2-α-naphthylisopropyl group, β-naphthylmethyl group, 1-β-naphthylethyl group, 2-β-naphthylethyl group Group, 1-β-naphthylisopropyl group, 2-β-naphthylisopropyl group, 1-pyrrolylmethyl group, 2- (1-pyrrolyl) ) Ethyl group, p-methylbenzyl group, m-methylbenzyl group, o-methylbenzyl group, p-chlorobenzyl group, m-chlorobenzyl group, o-chlorobenzyl group, p-bromobenzyl group, m-bromobenzyl Group, o-bromobenzyl group, p-iodobenzyl group, m-iodobenzyl group, o-iodobenzyl group, p-hydroxybenzyl group, m-hydroxybenzyl group, o-hydroxybenzyl group, p-aminobenzyl group, m-aminobenzyl group, o-aminobenzyl group, p-nitrobenzyl group, m-nitrobenzyl group, o-nitrobenzyl group, p-cyanobenzyl group, m-cyanobenzyl group, o-cyanobenzyl group, 1- Examples thereof include a hydroxy-2-phenylisopropyl group and a 1-chloro-2-phenylisopropyl group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基としては、好ましくは炭素数２〜５０を有する置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基であり、更に好ましくは炭素数２〜１８を有する置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group is preferably a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 50 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 18 carbon atoms. Unsubstituted alkoxycarbonyl group, for example, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, propyloxycarbonyl group, isopropyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, heptyloxycarbonyl group Octyloxycarbonyl group, cyclohexyloxycarbonyl group, benzyloxycarbonyl group and the like.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換のアシル基としては、好ましくは炭素数１〜１０を有する置換もしくは未置換のアシル基であり、更に好ましくは炭素数１〜４０を有する置換もしくは未置換のアシル基であり、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、フェニルアセチル基、ナフチルアセチル基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted acyl group is preferably a substituted or unsubstituted acyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted group having 1 to 40 carbon atoms. Examples of the acyl group include a formyl group, an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a cyclohexylcarbonyl group, a benzoyl group, a phenylacetyl group, and a naphthylacetyl group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換のアルキルチオ基としては、好ましくは炭素数１〜４０を有する置換もしくは未置換のアルキルチオ基であり、更に好ましくは炭素数１〜１０を有する置換もしくは未置換のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基、トリフルオロメチルチオ基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted alkylthio group is preferably a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the alkylthio group include methylthio group, ethylthio group, propylthio group, tert-butylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, decylthio group, and trifluoromethylthio group.
Ｘ1ないしＸ16において、置換もしくは未置換のアリールチオ基としては、好ましくは炭素数６〜５０を有する置換もしくは未置換のアリールチオ基であり、更に好ましくは炭素数６〜２０を有する置換もしくは未置換のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基、ｐ−ニトロフェニルチオ基、ｐ−トリルチオ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基、３−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基、１−ナフチルチオ基などが挙げられる。 In X 1 to X 16 , the substituted or unsubstituted arylthio group is preferably a substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 50 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted group having 6 to 20 carbon atoms. For example, phenylthio group, p-nitrophenylthio group, p-tolylthio group, p-tert-butylphenylthio group, 3-fluorophenylthio group, pentafluorophenylthio group, 3-trifluoromethyl A phenylthio group, 1-naphthylthio group, etc. are mentioned.
パーフルオロアルキル基としては、炭素数1〜１０を有するパーフルオロアルキル基であり、例えば、トリフルオロアルキル基、ペンタフルオロアルキル基、ヘプタフルオロアルキル基、ノナフルオロアルキル基などが挙げられる。 The perfluoroalkyl group is a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a trifluoroalkyl group, a pentafluoroalkyl group, a heptafluoroalkyl group, and a nonafluoroalkyl group.
また、本発明において、一般式[１]中のＸ1ないしＸ16のうち少なくとも一つはシアノ基、パーフルオロアルキル基、または、一般式［２］で表される基から選ばれる電子吸引性置換基である。電子吸引性置換基は一般的に分子のLumo値を引き下げる効果があるため、電子吸引性置換基をテリレン分子に置換することにより、分子内の電荷移動を誘起させ、分子のLumo値を下げ、蛍光スペクトルを目的の波長域まで長波長化でき、さらにホストからの電子移動を促進させ、有機エレクトロルミネッセンス素子としての色純度、効率をよくすることができる。 In the present invention, at least one of X 1 to X 16 in the general formula [1] is an electron attractive property selected from a cyano group, a perfluoroalkyl group, or a group represented by the general formula [2]. It is a substituent. Electron-withdrawing substituents generally have the effect of lowering the Lumo value of the molecule, so replacing the electron-withdrawing substituent with a terylene molecule induces charge transfer within the molecule, lowering the Lumo value of the molecule, The fluorescence spectrum can be extended to the target wavelength range, and further, the electron transfer from the host can be promoted, and the color purity and efficiency as the organic electroluminescence element can be improved.
一般式［２］のＲ1は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の芳香族複素環基を表す。 R 1 in the general formula [2] is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted It represents an unsubstituted aromatic heterocyclic group.
Ｒ1の具体例は、上述のＸ1ないしＸ16の具体例で示した、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の芳香族複素環基と同じものを例示できる。 Specific examples of R 1 are the substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted, which are shown in the specific examples of X 1 to X 16 above. Examples thereof are the same as the aromatic hydrocarbon group and the substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group.
以上、本発明に用いる一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料としてのテリレン化合物について説明したが、これらテリレン化合物の分子量としては、２０００以下が好ましく、１５００以下がさらに好ましく、１０００以下が特に好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成する場合の蒸着性が悪くなる懸念が考えられるためである。 As mentioned above, although the terylene compound as an organic EL device material represented by the general formula [1] used in the present invention has been described, the molecular weight of these terylene compounds is preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less, and 1000 or less. Is particularly preferred. This is because, when the molecular weight is large, there is a concern that the vapor deposition property in the case of producing an element by vapor deposition is deteriorated.
以下、表１に本発明に用いることのできる一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料としてのテリレン化合物の代表例を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, representative examples of the terylene compound as the organic EL device material represented by the general formula [1] that can be used in the present invention are shown in Table 1, but the present invention is not limited thereto. .
表１
本発明の一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料としてのテリレン化合物は、公知の方法で得ることができ、例えば、１−（ジヒドロキシボリル）ナフタレン誘導体と３−ブロモぺリレン誘導体を鈴木−宮浦カップリングにより、１，１’：４’，１”−ターナフチレン誘導体とした後、塩化第二銅と塩化アルミニウムを用いて環化することにより、一般式［１］の誘導体を合成することができる。 The terylene compound as the organic EL device material represented by the general formula [1] of the present invention can be obtained by a known method. For example, a 1- (dihydroxyboryl) naphthalene derivative and a 3-bromoperylene derivative are obtained. A 1,1 ′: 4 ′, 1 ″ -ternaphthylene derivative is obtained by Suzuki-Miyaura coupling and then cyclized with cupric chloride and aluminum chloride to synthesize a derivative of the general formula [1]. be able to.
以上の合成法は一例であり、特に限定されるものではない
次に、一般式［３］で表されるペリレン化合物について説明する。一般式［３］で表される化合物において、Ｙ1ないし Ｙ12の置換基は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、置換若しくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、パーフルオロアルキル基を表す。Ｙ1ないし Ｙ12の置換基は、それぞれ独立に、自分以外のＹ1ないし Ｙ12と環状構造を形成することはない。但し、Ｙ1ないし Ｙ12の置換基の中の少なくとも1つは、置換もしくは未置換のアミノ基である。
The above synthesis method is an example and is not particularly limited. Next, the perylene compound represented by the general formula [3] will be described. In the compound represented by the general formula [3], Y 1 to Y 12 substituents are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, substituted or unsubstituted amino group, nitro group, cyano group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl group, substituted Or an unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted complex Ring group, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, carboxyl group, substituted or unsubstituted acyl group, substituted or unsubstituted alkylthio group, substituted or unsubstituted arylthio group, perfluoroalkyl Represents a group. Y 1 or Each of the substituents of Y 12 is independently Y 1 or Do not form a Y 12 and the annular structure. Y 1 or At least one of the substituents for Y 12 is a substituted or unsubstituted amino group.
Ｙ1ないし Ｙ12の具体例は、上述のＸ1ないしＸ16の具体例で示した、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアミノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、置換若しくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、パーフルオロアルキル基と同じものを例示できる。 Y 1 or Specific examples of Y 12 are the halogen atoms, substituted or unsubstituted amino groups, substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted alkenyl groups, substituted or substituted groups shown in the above-described specific examples of X 1 to X 16. Unsubstituted alkynyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted heterocyclic ring The same as a group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted acyl group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, a substituted or unsubstituted arylthio group, or a perfluoroalkyl group Can be illustrated.
以上、本発明に用いる一般式［３］で表されるペリレン化合物について説明したが、これらペリレン化合物の分子量としては、２０００以下が好ましく、１５００以下がさらに好ましく、１０００以下が特に好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成する場合の蒸着性が悪くなる懸念が考えられるためである。 The perylene compound represented by the general formula [3] used in the present invention has been described above. The molecular weight of these perylene compounds is preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less, and particularly preferably 1000 or less. This is because, when the molecular weight is large, there is a concern that the vapor deposition property in the case of producing an element by vapor deposition is deteriorated.
以下、表２に本発明の有機ＥＬ素子用材料として用いることができる一般式［３］で表されるペリレン化合物の代表例を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, representative examples of the perylene compound represented by the general formula [3] that can be used as the material for the organic EL device of the present invention are shown in Table 2, but the present invention is not limited thereto.
表２
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層または多層の有機層を形成した素子から構成されるが、ここで、一層型有機ＥＬ素子とは、陽極と陰極との間に発光層のみからなる素子を指す。一方、多層型有機ＥＬ素子とは、発光層の他に、発光層への正孔や電子の注入を容易にしたり、発光層内での正孔と電子との再結合を円滑に行わせたりすることを目的として、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層などを積層させたものを指す。したがって、多層型有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、（１）陽極／正孔注入層／発光層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極、（３）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極、（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極、（５）陽極／正孔注入層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（７）陽極／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（８）陽極／発光層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層した素子構成が考えられる。 The organic EL element is composed of an element in which a single layer or a multilayer organic layer is formed between an anode and a cathode. Here, the single layer type organic EL element is an element composed of only a light emitting layer between an anode and a cathode. Point to. On the other hand, the multilayer organic EL element facilitates injection of holes and electrons into the light emitting layer in addition to the light emitting layer, and facilitates recombination of holes and electrons in the light emitting layer. For the purpose of this, it refers to a layer in which a hole injection layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, and the like are laminated. Therefore, typical element configurations of the multilayer organic EL element include (1) anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode, and (2) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode. (3) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode, (4) Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode, (5) Anode / positive Hole injection layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (6) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (7) An element structure in which a multilayer structure of anode / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (8) anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode, etc., is considered.
正孔注入層には、発光層に対して優れた正孔注入効果を示し、かつ陽極界面との密着性と薄膜形成性に優れた正孔注入層を形成できる正孔注入材料が用いられる。また、このような材料を多層積層させ、正孔注入効果の高い材料と正孔輸送効果の高い材料とを多層積層させた場合、それぞれに用いる材料を正孔注入材料、正孔輸送材料と呼ぶことがある。そのような正孔注入材料あるいは正孔輸送材料の例としては、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、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾールチオン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、テトラヒドロイミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、アシルヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、芳香族三級アミン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリシラン誘導体等があげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陽極からの正孔を注入ができて、正孔を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。 For the hole injection layer, a hole injection material that exhibits an excellent hole injection effect with respect to the light emitting layer and that can form a hole injection layer excellent in adhesion to the anode interface and thin film formability is used. In addition, when such materials are laminated in multiple layers and a material having a high hole injection effect and a material having a high hole transport effect are laminated, the materials used for each are called a hole injection material and a hole transport material. Sometimes. Examples of such hole injection materials or hole transport materials include phthalocyanine derivatives, naphthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolethione derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives. , Tetrahydroimidazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, hydrazone derivatives, acyl hydrazone derivatives, stilbene derivatives, aromatic tertiary amine derivatives, polyvinyl carbazole derivatives, polysilane derivatives, etc. However, the material is not particularly limited as long as the material can inject holes from the anode and transport holes.
上記材料の中でも特に好適に使用することのできる正孔注入材料あるいは正孔輸送材料としては、芳香族三級アミン誘導体およびフタロシアニン誘導体があげられる。芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、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、ビス［N−（１−ナフチル）−N−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）およびこれら芳香族三級アミン骨格を有するオリゴマーまたはポリマーがあげられ、これらは正孔注入材料、正孔輸送材料いずれにも好適に使用することができる。また、フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、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があげられ、これらは特に正孔注入材料に好適に使用することができる。 Among the above materials, examples of the hole injection material or the hole transport material that can be particularly preferably used include aromatic tertiary amine derivatives and phthalocyanine derivatives. Examples of the aromatic tertiary amine derivative include N, N′-diphenyl-N, N ′-(3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N, N ′. , N ′-(4-methylphenyl) -1,1′-phenyl-4,4′-diamine, N, N, N ′, N ′-(4-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4 , 4′-diamine, N, N′-diphenyl-N, N′-dinaphthyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N ′-(methylphenyl) -N, N ′-( 4-n-butylphenyl) -phenanthrene-9,10-diamine, N, N-bis (4-di-4-tolylaminophenyl) -4-phenyl-cyclohexane, bis [N- (1-naphthyl) -N -Phenyl] benzidine (α-NPD) and oligomers having these aromatic tertiary amine skeletons Or a polymer is mention | raise | lifted and these can be used conveniently for any of a positive hole injection material and a positive hole transport material. Examples of the phthalocyanine (Pc) derivative include H 2 Pc, CuPc, CoPc, NiPc, ZnPc, PdPc, FePc, MnPc, ClAlPc, ClGaPc, ClInPc, ClSnPc, Cl 2 SiPc, (HO) AlPc, (HO) Examples include phthalocyanine derivatives such as GaPc, VOPc, TiOPc, MoOPc, and GaPc-O-GaPc, and these can be suitably used for hole injection materials.
電子注入層には、発光層に対して優れた電子注入効果を示し、かつ陰極界面との密着性と薄膜形成性に優れた電子注入層を形成できる電子注入材料が用いられる。そのような電子注入材料の例としては、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、シロール誘導体、カルシウムアセチルアセトナート、酢酸ナトリウムなどがあげられる。また、セシウム等の金属をバソフェナントロリンにドープした無機／有機複合材料（高分子学会予稿集，第５０巻，４号，６６０頁，２００１年発行に記載）や第５０回応用物理学関連連合講演会講演予稿集、Ｎｏ．３、１４０２頁、２００３年発行記載のＢＣＰ、ＴＰＰ、Ｔ５ＭＰｙＴＺ等も電子注入材料の例としてあげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陰極からの電子を注入できて、電子を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。 For the electron injection layer, an electron injection material that exhibits an excellent electron injection effect with respect to the light emitting layer and that can form an electron injection layer having excellent adhesion to the cathode interface and excellent thin film formability is used. Examples of such electron injection materials include metal complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenoquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, perylenetetracarboxylic acid derivatives, fluorenylidenemethane. Derivatives, anthrone derivatives, silole derivatives, calcium acetylacetonate, sodium acetate and the like. In addition, inorganic / organic composite materials doped with metal such as cesium in bathophenanthroline (Proceedings of the Society of Polymer Science, Vol. 50, No. 4, 660, published in 2001) and the 50th Applied Physics Related Lecture Conference Proceedings, No. Examples of electron injection materials include BCP, TPP, T5MPyTZ, etc. published on page 3, 1402, 2003. Electrons can be transported by forming a thin film necessary for device fabrication and injecting electrons from the cathode. If it is material, it will not specifically limit to these.
上記電子注入材料の中でも特に効果的な電子注入材料としては、金属錯体化合物または含窒素五員環誘導体があげられる。本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい金属錯体化合物としては、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（５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（５−シアノ−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）クロロアルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（ｏ−クレゾラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、トリス（２−メチル−５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、４−ジメチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、５−ジメチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物の他、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）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、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（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等の金属錯体化合物があげられる。 Among the electron injection materials, particularly effective electron injection materials include metal complex compounds and nitrogen-containing five-membered ring derivatives. Among the electron injection materials that can be used in the present invention, preferable metal complex compounds include tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, and tris (5-phenyl). -8-hydroxyquinolinato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinate) ) (Phenolate) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinate) (4-cyano-1-naphtholate) aluminum, bis (4-methyl-8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) aluminum, bis (5- Methyl-8-hydroxyquinolinate) (2-naphthler) ) Aluminum, bis (5-phenyl-8-hydroxyquinolinato) (phenolate) aluminum, bis (5-cyano-8-hydroxyquinolinato) (4-cyano-1-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxy) Quinolinate) chloroaluminum, aluminum complex compounds such as bis (8-hydroxyquinolinate) (o-cresolate) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, tris (2-methyl-8-hydroxyquinoli) Nato) gallium, tris (2-methyl-5-phenyl-8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-8) -Hydroxyquinolinate) (2-naphtholate) gallium, bi (2-Methyl-8-hydroxyquinolinate) (phenolate) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) (4-cyano-1-naphtholato) gallium, bis (2,4-dimethyl-8) -Hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) gallium, bis (2,5-dimethyl-8-hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-5-phenyl-8-hydroxyquinolinate) Nato) (phenolate) gallium, bis (2-methyl-5-cyano-8-hydroxyquinolinate) (4-cyano-1-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) chlorogallium Gallium complex compounds such as bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinate) (o-cresolate) gallium In addition, 8-hydroxyquinolinate lithium, bis (8-hydroxyquinolinate) copper, bis (8-hydroxyquinolinate) manganese, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium, bis (8-hydroxyquinone) Nolinato) zinc and metal complex compounds such as bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc.
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい含窒素五員環誘導体としては、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体があげられ、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、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（ＰＢＤ）、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)］ベンゼン等があげられる。 Among the electron injection materials that can be used in the present invention, preferable nitrogen-containing five-membered ring derivatives include oxazole derivatives, thiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, and triazole derivatives. , 5-bis (1-phenyl) -1,3,4-oxazole, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-thiazole, 2,5-bis (1-phenyl) -1, 3,4-oxadiazole, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-oxadiazole (PBD), 2,5-bis (1- Naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl)] benzene, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl) -4 -Tert-butyl Benzene], 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-thiadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-thiadiazole 1,4-bis [2- (5-phenylthiadiazolyl)] benzene, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-triazole, 2 , 5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-triazole, 1,4-bis [2- (5-phenyltriazolyl)] benzene and the like.
正孔阻止層には、発光層を経由した正孔が電子注入層に達するのを防ぎ、薄膜形成性に優れた層を形成できる正孔阻止材料が用いられる。そのような正孔阻止材料の例としては、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物や、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（４−フェニルフェノラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等の含窒素縮合芳香族化合物があげられる。 As the hole blocking layer, a hole blocking material that can prevent holes from passing through the light emitting layer from reaching the electron injection layer and form a layer having excellent thin film forming properties is used. Examples of such hole blocking materials include aluminum complex compounds such as bis (8-hydroxyquinolinate) (4-phenylphenolate) aluminum, and bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinate) ( 4-phenylphenolate) gallium complex compounds such as gallium, and nitrogen-containing condensed aromatic compounds such as 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP).
本発明の有機ＥＬ素子の発光層は、一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料単独、または、１〜３種のそれぞれ異なる化合物を組み合わせた混合層によって形成されてもよい。１〜３種のそれぞれ異なる化合物とは、一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料を効率よく励起、または、一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料を介して効率よく励起されるものであればよく、好ましくは縮合多環芳香族アミン化合物があげられる。特に好ましくは、一般式［３］で表されるペリレン系化合物があげられる。 The light emitting layer of the organic EL device of the present invention may be formed of a material for an organic EL device represented by the general formula [1] alone or a mixed layer in which 1 to 3 different compounds are combined. 1 to 3 different compounds are effective for efficiently exciting the organic EL device material represented by the general formula [1] or through the organic EL device material represented by the general formula [1]. Any compound that is well excited can be used, and a condensed polycyclic aromatic amine compound is preferable. Particularly preferred is a perylene compound represented by the general formula [3].
本発明の有機ＥＬ素子の発光層において、一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料と１〜３種のそれぞれ異なる化合物とで混合層を形成する場合、一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料が発光材料として使用される場合、一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料は、１〜３種のそれぞれ異なる化合物に対して０．００１重量％〜５０重量％の範囲で含有されていることが好ましく、０．０１重量％〜１０重量％の範囲で含有されていることが特に好ましい。また、一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料がホスト材料として使用される場合、一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料は、１〜３種のそれぞれ異なる化合物に対して５０重量％〜９９．９９９重量％の範囲で含有されていることが好ましく、９０重量％〜９９．９９重量％の範囲で含有されていることが特に好ましい。 In the light emitting layer of the organic EL device of the present invention, when forming a mixed layer with the organic EL device material represented by the general formula [1] and 1 to 3 different compounds, it is represented by the general formula [1]. When the organic EL element material to be used is used as a light emitting material, the organic EL element material represented by the general formula [1] is 0.001% by weight to 50% with respect to 1 to 3 different compounds. It is preferably contained in the range of wt%, and particularly preferably contained in the range of 0.01 wt% to 10 wt%. In addition, when the organic EL element material represented by the general formula [1] is used as a host material, the organic EL element material represented by the general formula [1] is composed of 1 to 3 different compounds. On the other hand, it is preferably contained in the range of 50 wt% to 99.999 wt%, particularly preferably contained in the range of 90 wt% to 99.99 wt%.
本発明の有機ＥＬ素子における発光層中には、本発明の有機ＥＬ素子用材料の他に、必要に応じて、他の発光材料やドーピング材料のみならず、先に述べた正孔注入材料や電子注入材料を二種類以上組み合わせて使用することもできる。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。 In the light emitting layer in the organic EL device of the present invention, in addition to the material for the organic EL device of the present invention, not only the other light emitting materials and doping materials but also the above-described hole injection materials and Two or more types of electron injection materials can be used in combination. Further, the hole injection layer, the light emitting layer, and the electron injection layer may each be formed with a layer configuration of two or more layers.
本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される材料は、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、パラジウム等の金属およびそれらの合金、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性ポリマー等があげられる。特に本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、できるだけ抵抗値の低いものが好ましく、ＩＴＯガラス、ＮＥＳＡガラスが好適に使用される。 Materials used for the anode of the organic EL device of the present invention are carbon, aluminum, vanadium, iron, cobalt, nickel, tungsten, silver, gold, platinum, palladium, and other metals and alloys thereof, zinc oxide, tin oxide, Examples thereof include conductive metal oxides such as indium oxide and indium tin oxide (ITO), and conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, and polyaniline. In particular, as a conductive material used for the anode of the organic EL device of the present invention, a material having a resistance value as low as possible is preferable, and ITO glass and NESA glass are preferably used.
本発明の有機ＥＬ素子の陰極に使用される材料は、電子を効率よく有機ＥＬ素子に注入できる材料であれば特に限定されないが、一般に、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの合金があげられる。ここで、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あげられるが、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属を含む合金が好ましい。また、フッ化リチウムのような無機塩を上記低仕事関数金属の替わりに使用することも可能である。また、これら陰極の作成方法としては、抵抗加熱、電子線ビーム照射、スパッタリング、イオンプレーティング、コーティングなどの業界公知の方法で作成することができる。以上述べた陽極および陰極は、必要に応じて二層以上の層構成により形成されていても良い。 The material used for the cathode of the organic EL device of the present invention is not particularly limited as long as it can efficiently inject electrons into the organic EL device, but in general, platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, Examples thereof include aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, and alloys thereof. Here, examples of the alloy include magnesium / silver, magnesium / indium, lithium / aluminum, and the like, but alloys containing a low work function metal such as lithium, sodium, potassium, calcium, and magnesium are preferable. In addition, an inorganic salt such as lithium fluoride can be used in place of the low work function metal. In addition, these cathodes can be produced by methods known in the industry such as resistance heating, electron beam irradiation, sputtering, ion plating, and coating. The anode and cathode described above may be formed with a layer structure of two or more layers as necessary.
本発明の有機ＥＬ素子からの発光を効率よく取り出すためには、発光を取り出す面の基板の材質が充分透明であることが望ましく、具体的には素子からの発光の発光波長領域における透過率が５０％以上、好ましくは９０％以上であることが望ましい。これら基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが、例えば、ガラスの他、ポリエチレン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン等の透明性ポリマーが推奨される。 In order to efficiently extract light emitted from the organic EL device of the present invention, it is desirable that the substrate material on the surface from which light is extracted is sufficiently transparent. Specifically, the transmittance of light emitted from the device in the light emission wavelength region is high. It is desirable that it is 50% or more, preferably 90% or more. These substrates have mechanical and thermal strength and are not particularly limited as long as they are transparent. For example, in addition to glass, transparent polymers such as polyethylene, polyethersulfone, and polypropylene are recommended.
また、本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法としては、真空蒸着、電子線ビーム照射、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、もしくは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かの方法を適用することができる。各層の膜厚は特に限定されるものではないが、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となり効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生し、電界を印加しても充分な発光輝度が得にくくなる。したがって、各層の膜厚は、１ｎｍから１μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍから０．２μｍの範囲がより好ましい。 In addition, as a method for forming each layer of the organic EL device of the present invention, a dry film forming method such as vacuum deposition, electron beam irradiation, sputtering, plasma, ion plating, or a wet process such as spin coating, dipping, or flow coating is used. Any of the membrane methods can be applied. The film thickness of each layer is not particularly limited, but if the film thickness is too thick, a large applied voltage is required to obtain a constant light output, resulting in poor efficiency. Conversely, if the film thickness is too thin, pinholes, etc. And it becomes difficult to obtain sufficient light emission luminance even when an electric field is applied. Accordingly, the thickness of each layer is suitably in the range of 1 nm to 1 μm, but more preferably in the range of 10 nm to 0.2 μm.
また、有機ＥＬ素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、樹脂等により素子全体を被覆や封止を施したりしても良い。特に素子全体を被覆や封止する際には、光によって硬化する光硬化性樹脂が好適に使用される。 Further, in order to improve the stability of the organic EL element with respect to temperature, humidity, atmosphere and the like, a protective layer may be provided on the surface of the element, or the entire element may be covered or sealed with a resin or the like. In particular, when the entire element is covered or sealed, a photocurable resin that is cured by light is preferably used.
以上述べたように、本有機ＥＬ素子は、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す赤色発光を得ることが可能である。故に、本有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が考えられる。 As described above, this organic EL element can obtain red light emission exhibiting high color purity and luminance at a low driving voltage. Therefore, this organic EL device can be applied to flat panel displays such as wall-mounted televisions and flat light emitters, as well as light sources such as copiers and printers, light sources such as liquid crystal displays and instruments, display boards, and indicator lights. Can be considered.
以下、実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。本実施例では、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。また、電極面積２ｍｍ×２ｍｍの有機ＥＬ素子の特性を測定した。尚、実施にあたって本発明の材料以外は、公知の材料を用いた。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to the following Example at all. In this example, all mixing ratios are weight ratios unless otherwise specified. Moreover, the characteristic of the organic EL element with an electrode area of 2 mm × 2 mm was measured. In the implementation, a known material other than the material of the present invention was used.
実施例１
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、窒素ガスを用いて乾燥し、さらにＵＶ／オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、蒸着槽を３×１０-6Ｔｏｒｒに減圧した。まず、ＩＴＯ透明電極上に、４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（３”−メチルフェニル）アミノ〕ビフェニルを、蒸着速度０．２ｎｍ／sec で７５ｎｍの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。次いで、表１の化合物７１と表２の化合物１５３を１：９９（重量比）の組成比で共蒸着して膜厚２０ｎｍの発光層を得た。次に、Ａｌｑ３を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃ で５０ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで２００ｎｍの厚さに共蒸着（重量比１０：１）して陰極とし、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発光素子に、直流電圧を印下したところ、この素子からは、最高輝度が１２５００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が得られた。この素子は駆動電圧５Ｖでの輝度が５４０ｃｄ／ｍ2であり、その時の発光効率は４．３ｌｍ／Ｗであり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１５００時間であった。
Example 1
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 dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr. First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. Next, a compound 71 in Table 1 and a compound 153 in Table 2 were co-evaporated at a composition ratio of 1:99 (weight ratio) to obtain a light-emitting layer having a thickness of 20 nm. The film was evaporated to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron transport layer, and magnesium and silver were co-deposited to a thickness of 200 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec (weight). The organic electroluminescence device was manufactured with the ratio of 10: 1) as the cathode, and the deposition was performed while maintaining the reduced pressure state of the deposition tank. From this element, the maximum brightness is Red light 2500 cd / m 2 was obtained. This element is 540cd / m 2 brightness with a drive voltage 5V, luminous efficiency at that time is 4.3lm / W, the constant in emission luminance 500 cd / m 2 The half-life when driven by current was 1500 hours.
実施例２〜実施例３４
実施例１の化合物７１の代わりに表３に示す化合物を用いる。その条件以外は、全て実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における、駆動電圧５Ｖでの輝度およびそのときの発光効率および発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表３に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が３５０ｃｄ／ｍ2以上であり、発光効率２．４ｌｍ／Ｗ以上であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１１００時間以上であった。
Examples 2 to 34
Instead of the compound 71 of Example 1, the compounds shown in Table 3 are used. Except for the conditions, an organic EL element was produced in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the brightness at a driving voltage of 5 V, the luminous efficiency at that time, and the half life when these elements were driven at a constant current at a luminous brightness of 500 cd / m 2 . All of these elements have a luminance of 350 cd / m 2 or more at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency of 2.4 lm / W or more, and a half life when driven at a constant current with a luminous luminance of 500 cd / m 2 is 1100. It was over time.
表３
実施例３５〜５７
実施例１の化合物１５３の代わりに表４に示す化合物を用いる。その条件以外は、全て実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における、駆動電圧５Ｖでの輝度およびそのときの発光効率および発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表４に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が３１０ｃｄ／ｍ2以上であり、発光効率２．４ｌｍ／Ｗ以上であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１０００時間以上であった。
Examples 35-57
The compounds shown in Table 4 are used in place of the compound 153 of Example 1. Except for the conditions, an organic EL element was produced in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the luminance at a driving voltage of 5 V, the luminous efficiency at that time, and the half-life when driven at a constant current at an emission luminance of 500 cd / m 2 for these elements. All of these elements have a luminance of 310 cd / m 2 or more at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency of 2.4 lm / W or more, and a half life when driven at a constant current with a luminous luminance of 500 cd / m 2 is 1000. It was over time.
表４
実施例５８
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、窒素ガスを用いて乾燥し、さらにＵＶ／オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、蒸着槽を３×１０-6Ｔｏｒｒに減圧した。まず、ＩＴＯ透明電極上に、４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（３”−メチルフェニル）アミノ〕ビフェニルを、蒸着速度０．２ｎｍ／sec で７５ｎｍの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。次いで、表１の化合物７１を蒸着して膜厚２０ｎｍの発光層を得た。次に、Ａｌｑ３を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃ で５０ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで２００ｎｍの厚さに共蒸着（重量比１０：１）して陰極とし、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発光素子に、直流電圧を印下したところ、最高輝度が７０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が得られた。この素子は駆動電圧５Ｖでの輝度が２９０ｃｄ／ｍ2であり、その時の発光効率は２．２ｌｍ／Ｗであり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は８００時間であった。
Example 58
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 dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr. First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. Next, a compound 71 shown in Table 1 was vapor-deposited to obtain a light-emitting layer having a thickness of 20 nm, and Alq3 was vapor-deposited to a thickness of 50 nm at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec. Further, magnesium and silver were co-deposited to a thickness of 200 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescence device. Vapor deposition was carried out while maintaining the reduced pressure state of the vapor deposition tank, and when a direct current voltage was applied to the produced organic electroluminescent device, red light emission with a maximum luminance of 7000 cd / m 2 was obtained. At a drive voltage of 5V Degree is 290 cd / m 2, luminous efficiency at that time is 2.2lm / W, half life when the constant current driving with emission luminance 500 cd / m 2 was 800 hours.
実施例５９〜８５
実施例５８の化合物７１の代わりに表５に示す化合物を用いる。その条件以外は、全て実施例５８と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における、駆動電圧５Ｖでの輝度およびそのときの発光効率および発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表５に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が１５０ｃｄ／ｍ2以上であり、発光効率１．２ｌｍ／Ｗ以上であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は４００時間以上であった。
Examples 59-85
Instead of the compound 71 of Example 58, the compound shown in Table 5 is used. An organic EL element was produced in the same manner as in Example 58 except for the conditions. Table 5 shows the luminance at a driving voltage of 5 V, the luminous efficiency at that time, and the half-life when driven by a constant current at an emission luminance of 500 cd / m 2 in these elements. All of these elements have a luminance of 150 cd / m 2 or more at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency of 1.2 lm / W or more, and a half life when driven at a constant current with a luminous luminance of 500 cd / m 2 is 400. It was over time.
表５
実施例８６
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、窒素ガスを用いて乾燥し、さらにＵＶ／オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、蒸着槽を３×１０-6Ｔｏｒｒに減圧した。まず、ＩＴＯ透明電極上に、ビス［N−（１−ナフチル）−N−フェニル］ベンジジン（α−NPD）を、蒸着速度０．２ｎｍ／sec で７５ｎｍの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。次いで、表１の化合物７１と表２の化合物１５３を１：９９（重量比）の組成比で共蒸着して膜厚２０ｎｍの発光層を得た。次に、Ａｌｑ３を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃ で５０ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで２００ｎｍの厚さに共蒸着（重量比１０：１）して陰極とし、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発光素子に、直流電圧を印下したところ、この素子からは、最高輝度が１２５００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が得られた。この素子は駆動電圧５Ｖでの輝度が５３０ｃｄ／ｍ2であり、その時の発光効率は４．２ｌｍ／Ｗであり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１５００時間であった。
Example 86
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 dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr. First, bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl] benzidine (α-NPD) was vapor-deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec. It was. Subsequently, the compound 71 of Table 1 and the compound 153 of Table 2 were co-evaporated with the composition ratio of 1:99 (weight ratio), and the light emitting layer with a film thickness of 20 nm was obtained. Next, Alq3 was deposited to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron transport layer. Furthermore, magnesium and silver were co-evaporated to a thickness of 200 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec (weight ratio 10: 1) to form a cathode, and an organic electroluminescence device was produced. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank. When a direct current voltage was applied to the produced organic electroluminescence device, red light emission with a maximum luminance of 12500 cd / m 2 was obtained from this device. This device has a luminance of 530 cd / m 2 at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency at that time of 4.2 lm / W, and a half-life of 1500 hours when driven at a constant current at a luminous luminance of 500 cd / m 2. It was.
実施例８７〜８９
実施例８６の化合物７１の代わりに表６に示す化合物を用いる。その条件以外は、全て実施例８６と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における、駆動電圧５Ｖでの輝度およびそのときの発光効率および発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表６に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が５００ｃｄ／ｍ2以上であり、発光効率３．５ｌｍ／Ｗ以上であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１４００時間以上であった。
Examples 87-89
The compound shown in Table 6 is used instead of the compound 71 of Example 86. Except for the conditions, an organic EL device was produced in the same manner as in Example 86. Table 6 shows the luminance at a driving voltage of 5 V, the luminous efficiency at that time, and the half-life when driven at a constant current at an emission luminance of 500 cd / m 2 . All of these elements have a luminance of 500 cd / m 2 or more at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency of 3.5 lm / W or more, and a half-life when driven at a constant current with a luminous luminance of 500 cd / m 2 is 1400. It was over time.
表６
実施例９０
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、窒素ガスを用いて乾燥し、さらにＵＶ／オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、蒸着槽を３×１０-6Ｔｏｒｒに減圧した。まず、ＩＴＯ透明電極上に、４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（３”−メチルフェニル）アミノ〕ビフェニルを、蒸着速度０．２ｎｍ／sec で７５ｎｍの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。次いで、表１の化合物７１と表２の化合物１５３を１：９９（重量比）の組成比で共蒸着して膜厚２０ｎｍの発光層を得た。次に、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（ＰＢＤ）を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃ で５０ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで２００ｎｍの厚さに共蒸着（重量比１０：１）して陰極とし、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発光素子に、直流電圧を印下したところ、この素子からは、最高輝度が１２０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が得られた。この素子は駆動電圧５Ｖでの輝度が５２０ｃｄ／ｍ2であり、その時の発光効率は４．１ｌｍ／Ｗであり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１４００時間であった。
Example 90
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 dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr. First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. Next, the compound 71 of Table 1 and the compound 153 of Table 2 were co-evaporated at a composition ratio of 1:99 (weight ratio) to obtain a light-emitting layer having a thickness of 20 nm. (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-oxadiazole (PBD) was vapor-deposited to a thickness of 50 nm at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec. A transport layer was used. Furthermore, magnesium and silver were co-evaporated to a thickness of 200 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec (weight ratio 10: 1) to form a cathode, and an organic electroluminescence device was produced. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank. When a direct current voltage was applied to the produced organic electroluminescence device, red light emission with a maximum luminance of 12000 cd / m 2 was obtained from this device. This device has a luminance of 520 cd / m 2 at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency at that time of 4.1 lm / W, and a half life of 1400 hours when driven at a constant current at a luminous luminance of 500 cd / m 2. It was.
実施例９１〜９３
実施例９０の化合物７１の代わりに表７に示す化合物を用いる。その条件以外は、全て実施例９０と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における、駆動電圧５Ｖでの輝度およびそのときの発光効率および発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表７に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が４９０ｃｄ／ｍ2以上であり、発光効率３．５ｌｍ／Ｗ以上であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１４００時間以上であった。
Examples 91-93
The compounds shown in Table 7 are used in place of the compound 71 of Example 90. An organic EL element was produced in the same manner as in Example 90 except for the conditions. Table 7 shows the brightness at a driving voltage of 5 V, the luminous efficiency at that time, and the half life when these elements were driven at a constant current at a luminous brightness of 500 cd / m 2 . All of these elements have a luminance of 490 cd / m 2 or more at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency of 3.5 lm / W or more, and a half-life when driven at a constant current at an emission luminance of 500 cd / m 2 is 1400. It was over time.
表７
実施例９４
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、ＰＥＤＯＴをスピンコート法で４０ｎｍの膜厚に製膜し、表１の化合物７１および表２の化合物１５３を１：９９（重量比）で混合させ、その混合物を１.０ｗｔ％の濃度でトルエンに溶解分散させ、スピンコーティング法により５０〜１００ｎｍの膜厚の発光層を得た。この塗布基板に真空蒸着法によりＣａを２０ｎｍ、Ａｌを２００ｎｍの膜厚で電極を形成させ、有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機電界発光素子に、直流電圧を印下したところ、この素子からは、最高輝度が１１５００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が得られた。この素子は駆動電圧５Ｖでの輝度が５１０ｃｄ／ｍ2であり、その時の発光効率は４．０ｌｍ／Ｗであり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１４００時間であった。
Example 94
On the washed glass plate with ITO electrode, PEDOT was formed into a film thickness of 40 nm by spin coating, and the compound 71 of Table 1 and the compound 153 of Table 2 were mixed at 1:99 (weight ratio), and the mixture Was dissolved and dispersed in toluene at a concentration of 1.0 wt%, and a light emitting layer having a thickness of 50 to 100 nm was obtained by a spin coating method. An electrode was formed on the coated substrate with a film thickness of 20 nm of Ca and 200 nm of Al by a vacuum deposition method, thereby producing an organic EL element. When a direct current voltage was applied to the produced organic electroluminescence device, red light emission with a maximum luminance of 11500 cd / m 2 was obtained from this device. This device has a luminance of 510 cd / m 2 at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency at that time of 4.0 lm / W, and a half-life of 1400 hours when driven at a constant current at a luminous luminance of 500 cd / m 2. It was.
実施例９５〜９７
実施例９４の化合物７１の代わりに表８に示す化合物を用いる。その条件以外は、全て実施例９４と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における、駆動電圧５Ｖでの輝度およびそのときの発光効率および発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表８に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が４６０ｃｄ／ｍ2以上であり、発光効率３．４ｌｍ／Ｗ以上であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１３００時間以上であった。
Examples 95-97
Instead of the compound 71 of Example 94, the compound shown in Table 8 is used. An organic EL element was produced in the same manner as in Example 94 except for the conditions. Table 8 shows the brightness at a driving voltage of 5 V, the luminous efficiency at that time, and the half life when these elements were driven at a constant current at a luminous brightness of 500 cd / m 2 . All of these elements have a luminance of 460 cd / m 2 or more at a driving voltage of 5 V, a luminous efficiency of 3.4 lm / W or more, and a half-life of 1300 when driven at a constant current with a luminous luminance of 500 cd / m 2. It was over time.
表８
比較例１〜７
実施例１の化合物７１の代わりにＡｌｑ３もしくは下記の表９に示す公知の化合物である化合物Ａ〜化合物Ｆを成膜して用いる。その条件以外は、実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。なお、表９中でＴｏｌはｐ−ｔｏｌｙｌ基を表す。これらの素子における、駆動電圧５Ｖでの輝度およびそのときの発光効率および発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を表１０に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が２４０ｃｄ／ｍ2未満であり、発光効率２．０ｌｍ／Ｗ未満であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は１０００時間以下であった。
Comparative Examples 1-7
Instead of the compound 71 of Example 1, Alq3 or compounds A to F, which are known compounds shown in Table 9 below, are formed and used. An organic EL element was produced in the same manner as in Example 1 except for the conditions. In Table 9, Tol represents a p-tolyl group. Table 10 shows the luminance at a driving voltage of 5 V, the luminous efficiency at that time, and the half-life when these elements were driven at a constant current at an emission luminance of 500 cd / m 2 . All of these devices, the luminance of the drive voltage 5V is less than 240cd / m 2, is less than the light emission efficiency 2.01 m / W, the half life when the constant current driving with emission luminance 500 cd / m 2 1000 It was less than time.
表９
表１０
比較例８
比較例７の化合物１５３の代わりにＡｌｑ３用いる。その条件以外は、比較例７と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。この素子における駆動電圧５Ｖでの輝度は１８０ｃｄ／ｍ2であり、そのときの発光効率は１．１ｌｍ／Ｗであり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は８００時間であった。
Comparative Example 8
Alq3 is used in place of the compound 153 of Comparative Example 7. An organic EL element was produced in the same manner as in Comparative Example 7 except for the conditions. The luminance of this element at a driving voltage of 5 V is 180 cd / m 2 , the luminous efficiency at that time is 1.1 lm / W, and the half-life when driven at a constant current at a luminous luminance of 500 cd / m 2 is 800 hours. there were.
以上述べた実施例から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子は低電圧駆動時での発光輝度の向上と長寿命化を達成することが可能である。 As is clear from the above-described embodiments, the organic EL device of the present invention can achieve an improvement in light emission luminance and a longer life when driven at a low voltage.
Claims (6)
一般式［１］
（式中、Ｘ1〜Ｘ16はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、置換若しくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、パーフルオロアルキル基を表す。但し、Ｘ1〜Ｘ16のうち少なくとも一つはシアノ基、パーフルオロアルキル基、または、下記一般式［２］で表される基から選ばれる電子吸引性置換基である。）
一般式［２］
（式中、Ｒ1は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基を表す。） A material for an organic electroluminescence element represented by the following general formula [1].
General formula [1]
Wherein X 1 to X 16 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, substituted or unsubstituted amino group, nitro group, cyano group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl. Group, substituted or unsubstituted alkynyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted A substituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, a substituted or unsubstituted acyl group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, a substituted or unsubstituted arylthio group, It represents a perfluoroalkyl group. provided that at least one of X 1 to X 16 is Anomoto, perfluoroalkyl group or an electron withdrawing group selected from the groups represented by the following general formula [2].)
General formula [2]
(Wherein R 1 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted Represents a heterocyclic group of
一般式［３］
（式中、Ｙ1ないし Ｙ12の置換基はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、置換若しくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、パーフルオロアルキル基を表す。Ｙ1ないし Ｙ12の置換基は、それぞれ独立に、自分以外のＹ1ないし Ｙ12と環状構造を形成することはない。ただし、Ｙ1ないし Ｙ12の置換基の中の少なくとも1つは、置換もしくは未置換のアミノ基である。） In an organic electroluminescence device in which a single layer or multiple layers of organic layers are formed between a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, the condensed polycyclic aromatic amine compound of the light emitting layer material is perylene represented by the following general formula [3] The organic electroluminescence device according to claim 5, which is a compound.
General formula [3]
(Where Y 1 or Y 12 substituents are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, substituted or unsubstituted amino group, nitro group, cyano group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl group, substituted or Unsubstituted alkynyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, substituted or unsubstituted heterocyclic ring Group, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, carboxyl group, substituted or unsubstituted acyl group, substituted or unsubstituted alkylthio group, substituted or unsubstituted arylthio group, perfluoroalkyl group Represents. Y 1 or Each of the substituents of Y 12 is independently Y 1 or Do not form a Y 12 and the annular structure. Y 1 or At least one of the substituents for Y 12 is a substituted or unsubstituted amino group. )
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