JP2012049159A - Light emitter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic thin-film light emitter excellent in durability.SOLUTION: The light emitter includes at least a luminous layer and an electron transport layer between a positive electrode and a negative electrode, and emits light utilizing electric energy. The electron transport layer contains a pyrene compound represented by the following general formula (1).

Description

本発明は、電気エネルギーを光に変換できる発光素子であって、表示素子、フラットパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、電子写真機および光信号発生器などの分野に利用可能な発光素子に関するものである。   The present invention is a light emitting element capable of converting electrical energy into light, and can be used in the fields of display elements, flat panel displays, backlights, lighting, interiors, signs, signboards, electrophotographic machines, optical signal generators, and the like. The present invention relates to a light emitting element.

陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する際に発光するという有機薄膜発光素子の研究が、近年活発に行われている。この発光素子は、薄型でかつ低駆動電圧下での高輝度発光と、蛍光材料を選ぶことによる多色発光が特徴であり、注目を集めている。   In recent years, research on organic thin-film light emitting devices that emit light when electrons injected from a cathode and holes injected from an anode are recombined in an organic phosphor sandwiched between both electrodes has been actively conducted. This light emitting element is characterized by thin light emission with high luminance under a low driving voltage and multicolor light emission by selecting a fluorescent material.

この研究は、コダック社のC.W.Tangらによって有機薄膜素子が高輝度に発光することを示して以来、多くの研究機関が検討を行っている。コダック社の研究グループが提示した有機薄膜発光素子の代表的な構成は、ITOガラス基板上に正孔輸送性のジアミン化合物、発光層である8−ヒドロキシキノリンアルミニウム、そして陰極としてMg:Agを順次設けたものであり、10V程度の駆動電圧で1,000cd/mの緑色発光が可能であった(非特許文献1参照)。 This study was conducted by C.D. W. Since Tang et al. Have shown that organic thin film devices emit light with high brightness, many research institutions have studied. The representative structure of the organic thin film light emitting device presented by the Kodak research group is a hole transporting diamine compound on the ITO glass substrate, 8-hydroxyquinoline aluminum as the light emitting layer, and Mg: Ag as the cathode in sequence. It was provided, and green light emission of 1,000 cd / m 2 was possible with a driving voltage of about 10 V (see Non-Patent Document 1).

また、有機薄膜発光素子は、発光層に種々の蛍光材料を用いることにより、多様な発光色を得ることが可能であることから、ディスプレイなどへの実用化研究が盛んである。三原色の発光材料の中では緑色発光材料の研究が最も進んでおり、現在は赤色発光材料と青色発光材料において、特性向上を目指して鋭意研究がなされている。   In addition, organic thin-film light-emitting elements can be obtained in various emission colors by using various fluorescent materials for the light-emitting layer, and therefore, researches for practical application to displays and the like are actively conducted. Among the three primary color luminescent materials, research on the green luminescent material is the most advanced, and at present, intensive research is being conducted to improve the characteristics of the red and blue luminescent materials.

有機薄膜発光素子は、発光効率の向上、駆動電圧の低下、耐久性の向上を満たす必要がある。中でも、発光効率が低いと高輝度を要する画像の出力ができなくなり、所望の輝度を出力するための消費電力量が多くなる。また、素子の耐久性が十分でない場合、発光デバイスとして実用的な寿命を得ることは難しい。特に、青色発光素子に関しては、高発光効率を示しつつ耐久性に優れた、信頼性の高い素子を提供する青色発光材料は少ない。例えば、発光効率を向上させるために、様々な発光材料が開発されている(例えば、特許文献1〜6参照)。また、電子輸送層として用いられる材料の改良により発光効率を向上させる技術や、そのような材料にアルカリ金属をドープする技術が開示されている(例えば、特許文献7〜12参照)。   The organic thin film light emitting element needs to satisfy the improvement in luminous efficiency, the reduction in driving voltage, and the improvement in durability. In particular, when the luminous efficiency is low, it is impossible to output an image that requires high luminance, and the amount of power consumption for outputting desired luminance increases. Further, when the durability of the element is not sufficient, it is difficult to obtain a practical life as a light emitting device. In particular, with respect to blue light-emitting elements, there are few blue light-emitting materials that provide highly reliable elements that exhibit high luminous efficiency and excellent durability. For example, in order to improve luminous efficiency, various luminescent materials have been developed (see, for example, Patent Documents 1 to 6). Moreover, the technique which improves luminous efficiency by improvement of the material used as an electron carrying layer, and the technique which dopes an alkali metal to such a material are disclosed (for example, refer patent documents 7-12).

国際公開WO2007/29798号パンフレットInternational Publication WO2007 / 29798 Pamphlet 国際公開WO2008/108256号パンフレットInternational Publication WO2008 / 108256 Pamphlet 国際公開WO2008/15945号パンフレットInternational Publication WO2008 / 15945 Pamphlet 特開2007−131723号公報JP 2007-131723 A 特開2008−214308号公報JP 2008-214308 A 特開2007−169851号公報JP 2007-169851 A 特開2000−348864号公報JP 2000-348864 A 特開2004−277377号公報JP 2004-277377 A 特開2003−347060号公報JP 2003-347060 A 特開2002−352961号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-352961 特開2004−2297号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-2297 国際公開WO2010/001817号パンフレットInternational Publication WO2010 / 001817 Pamphlet

“Applied Physics Letters”,(米国),1987年,51巻,12号,p.913−915“Applied Physics Letters”, (USA), 1987, 51, 12, p. 913-915

上述のように、有機薄膜発光素子には、発光効率の向上、駆動電圧の低下、耐久性の向上を満たす必要があり、特に、青色発光素子に関しては、耐久性に優れ、信頼性の高い素子を提供する青色発光材料は少ない。   As described above, the organic thin-film light-emitting element needs to satisfy the improvement of the light emission efficiency, the reduction of the driving voltage, and the improvement of the durability. In particular, the blue light-emitting element has excellent durability and high reliability. There are few blue light-emitting materials that provide.

また、電子輸送層に用いられる化合物を改良する場合であっても、特許文献7〜12のような従来公知の組み合わせでは、高発光効率と耐久性との両立には不十分であった。   Moreover, even when improving the compound used for an electron carrying layer, conventionally well-known combinations like patent documents 7-12 were inadequate for coexistence with high luminous efficiency and durability.

本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、耐久性に優れた有機薄膜発光素子を提供することを目的とするものである。   The object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide an organic thin film light emitting device excellent in durability.

本発明は陽極と陰極の間に少なくとも発光層および電子輸送層が存在し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、前記電子輸送層に下記一般式(1)で表されるピレン化合物を含有することを特徴とする発光素子である。   The present invention is a light emitting device in which at least a light emitting layer and an electron transport layer exist between an anode and a cathode and emits light by electric energy, and the electron transport layer contains a pyrene compound represented by the following general formula (1) The light emitting element is characterized in that.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

〜Rはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基からなる群より選ばれる。Xはアルキル基またはアリール基である。Ar、Arはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、炭化水素基で置換されていてもよい炭素原子数6以上30以下の芳香族炭化水素基である。 R 1 to R 7 may be the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group. X is an alkyl group or an aryl group. Ar 1 and Ar 2 may be the same or different, and each is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms which may be substituted with a hydrocarbon group.

本発明により、耐久性に優れた有機電界発光素子を提供することができる。   According to the present invention, an organic electroluminescent device having excellent durability can be provided.

本発明における一般式(1)で表されるピレン化合物について詳細に説明する。   The pyrene compound represented by the general formula (1) in the present invention will be described in detail.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

〜Rはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基からなる群より選ばれる。Xはアルキル基またはアリール基である。ArおよびArはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、炭化水素基で置換されていてもよい炭素原子数6以上30以下の芳香族炭化水素基である。 R 1 to R 7 may be the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group. X is an alkyl group or an aryl group. Ar 1 and Ar 2 may be the same or different, and each is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms which may be substituted with a hydrocarbon group.

これらの置換基のうち、アルキル基とは、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−ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。置換されている場合の追加の置換基は炭化水素のみから構成される基であれば特に制限は無く、例えば、アルキル基、アリール基等を挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキル基の炭素原子数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常1以上20以下、より好ましくは1以上8以下の範囲である。   Among these substituents, the alkyl group is, for example, a saturated aliphatic hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group. This may or may not have a substituent. The additional substituent in the case of being substituted is not particularly limited as long as it is a group composed only of hydrocarbons, and examples thereof include an alkyl group and an aryl group. This point is also described in the following description. Common. The number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 and more preferably 1 to 8 in terms of availability and cost.

シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基部分の炭素原子数は特に限定されないが、通常、3以上20以下の範囲である。   The cycloalkyl group represents a saturated alicyclic hydrocarbon group such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantyl, etc., which may or may not have a substituent. The number of carbon atoms in the alkyl group moiety is not particularly limited, but is usually in the range of 3 or more and 20 or less.

アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルケニル基の炭素原子数は特に限定されないが、通常、2〜20の範囲である。   An alkenyl group shows the unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing double bonds, such as a vinyl group, an allyl group, and a butadienyl group, and this may or may not have a substituent. The number of carbon atoms in the alkenyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 2-20.

シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。   The cycloalkenyl group refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond such as a cyclopentenyl group, a cyclopentadienyl group, or a cyclohexenyl group, which may have a substituent. You don't have to.

アルキニル基とは、例えば、エチニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキニル基の炭素原子数は特に限定されないが、通常、2〜20の範囲である。   An alkynyl group shows the unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing triple bonds, such as an ethynyl group, for example, and may or may not have a substituent. The number of carbon atoms of the alkynyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 2-20.

アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ターフェニル基などの芳香族炭化水素基を示す。アリール基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリール基の炭素原子数は特に限定されないが、通常、6〜40の範囲である。   The aryl group represents an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a phenanthryl group, a fluorenyl group, or a terphenyl group. The aryl group may or may not have a substituent. The number of carbon atoms of the aryl group is not particularly limited, but is usually in the range of 6-40.

芳香族炭化水素基とはベンゼン環の組み合わせからなる全ての基を指し、ナフチル基やフェナントリル基といった縮合環だけでなく、ビフェニル基やナフチルフェニル基といった環同士が単結合で連結したものも含まれる。例えばフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ジフェニルフェニル基、ナフチル基、ナフチルフェニル基、フェナントリル基、フェナントリルフェニル基などが挙げられる。また、本明細書においてはフルオレニル基も芳香族炭化水素基に含める。したがって、フルオレニルフェニル基なども芳香族炭化水素基である。   Aromatic hydrocarbon groups refer to all groups consisting of a combination of benzene rings, including not only condensed rings such as naphthyl and phenanthryl groups, but also those in which rings such as biphenyl and naphthylphenyl groups are linked by a single bond. . Examples thereof include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a diphenylphenyl group, a naphthyl group, a naphthylphenyl group, a phenanthryl group, and a phenanthrylphenyl group. In the present specification, a fluorenyl group is also included in the aromatic hydrocarbon group. Therefore, a fluorenylphenyl group is also an aromatic hydrocarbon group.

ArおよびArはそれぞれ独立に炭化水素基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基であり、具体的にはフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ジフェニルフェニル基、ナフチル基、ナフチルフェニル基、フルオレニル基、フルオレニルフェニル基などが挙げられる。また、これらの基が炭化水素のみからなるアリール基および/またはアルキル基で置換されていてもよい。 Ar 1 and Ar 2 are each independently an aromatic hydrocarbon group which may be substituted with a hydrocarbon group, specifically a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a diphenylphenyl group, a naphthyl group, a naphthylphenyl Group, fluorenyl group, fluorenylphenyl group and the like. In addition, these groups may be substituted with an aryl group and / or an alkyl group consisting only of hydrocarbons.

さらに具体的には、ArおよびArはそれぞれ独立に式(2)で表される基、式(3)で表される基またはフルオレニル基であることが好ましい。 More specifically, Ar 1 and Ar 2 are preferably each independently a group represented by the formula (2), a group represented by the formula (3), or a fluorenyl group.

Figure 2012049159
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〜R19はそれぞれ独立に水素、炭化水素のみからなるアルキル基または炭化水素のみからなるアリール基であり、YおよびZはピレン骨格との連結に用いられる。式(2)の中でも、R10が炭化水素のみからなるアリール基であるか、RおよびR11が炭化水素のみからなるアリール基であるものが特に好ましい。 R 8 to R 19 are each independently hydrogen, an alkyl group consisting only of hydrocarbons, or an aryl group consisting only of hydrocarbons, and Y and Z are used for linking to the pyrene skeleton. Among the formulas (2), it is particularly preferable that R 10 is an aryl group consisting only of hydrocarbons, or R 9 and R 11 are aryl groups consisting only of hydrocarbons.

ただし、一般式(1)で表されるピレン化合物の分子量が大きすぎる場合、蒸着による製膜が困難になることから、ArおよびArに含まれる炭素原子の数は、置換基に含まれる炭素原子の数も含めて6以上30以下が好ましい。また同様の理由から、ArおよびArに含まれる炭素原子数の合計は40以下が好ましい。 However, when the molecular weight of the pyrene compound represented by the general formula (1) is too large, film formation by vapor deposition becomes difficult. Therefore, the number of carbon atoms contained in Ar 1 and Ar 2 is included in the substituent. 6 or more and 30 or less are preferable including the number of carbon atoms. For the same reason, the total number of carbon atoms contained in Ar 1 and Ar 2 is preferably 40 or less.

さらに、ArおよびArが異なっていると、分子の非対称性により薄膜安定性が向上するため好ましい。 Furthermore, it is preferable that Ar 1 and Ar 2 are different from each other because the thin film stability is improved due to molecular asymmetry.

Xはアルキル基またはアリール基であるが、好ましくは、炭素原子数1〜4の飽和炭化水素基、または置換されていてもいなくてもよい炭素原子数6〜18の芳香族炭化水素基である。より具体的には、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、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基などが挙げられる。特にXがtert−ブチル基であると、ピレン骨格同士の相互作用を抑制でき、薄膜安定性が向上するため望ましい。   X is an alkyl group or an aryl group, preferably a saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms which may or may not be substituted. . More specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, phenyl group, naphthyl group, biphenyl group, terphenyl group and the like can be mentioned. It is done. In particular, it is preferable that X is a tert-butyl group because the interaction between pyrene skeletons can be suppressed and the thin film stability is improved.

一般式(1)で表されるピレン化合物は、ヘテロ原子を含まず、炭化水素基のみから構成される構造である点と、ピレン骨格の1、3、7位に置換基を有する点に特徴がある。このため、電気化学的安定性に優れ、高い耐久性を発現する。さらに、ピレン骨格の7位(X)にアルキル基またはアリール基を有するため、ピレン骨格同士の相互作用が抑制され、発光効率と薄膜安定性が向上する。   The pyrene compound represented by the general formula (1) is characterized in that it does not contain a heteroatom and has a structure composed only of a hydrocarbon group, and has a substituent at positions 1, 3, and 7 of the pyrene skeleton. There is. For this reason, it is excellent in electrochemical stability and exhibits high durability. Furthermore, since it has an alkyl group or an aryl group at the 7-position (X) of the pyrene skeleton, the interaction between the pyrene skeletons is suppressed, and the light emission efficiency and the thin film stability are improved.

上記一般式(1)で表されるピレン化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。なお、Ar、ArおよびXの組み合わせとしては例示したものに限られず、これらに示された構造を適宜組み合わせることで、同様の特性を示す化合物を得ることができる。 Although it does not specifically limit as a pyrene compound represented by the said General formula (1), The following examples are specifically mentioned. Note that the combination of Ar 1 , Ar 2 and X is not limited to those exemplified, and a compound exhibiting similar characteristics can be obtained by appropriately combining the structures shown therein.

Figure 2012049159
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Figure 2012049159
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次に、本発明の発光素子の実施の形態について詳細に説明する。本発明の発光素子は、陽極と陰極、およびそれら陽極と陰極との間に介在する有機層を有し、該有機層は少なくとも発光層と電子輸送層を含み、該発光層が電気エネルギーにより発光する。   Next, embodiments of the light emitting device of the present invention will be described in detail. The light emitting device of the present invention has an anode and a cathode, and an organic layer interposed between the anode and the cathode, and the organic layer includes at least a light emitting layer and an electron transport layer, and the light emitting layer emits light by electric energy. To do.

有機層は、1)正孔輸送層/発光層/電子輸送層および、2)発光層/電子輸送層、などの積層構成が挙げられる。また、上記各層は、それぞれ単一層、複数層のいずれでもよい。正孔輸送層および電子輸送層が複数層を有する場合、電極に接する側の層をそれぞれ正孔注入層および電子注入層と呼ぶことがあるが、以下の説明では特に言及しない限りでは正孔注入材料は正孔輸送材料に、電子注入材料は電子輸送材料にそれぞれ含まれる。   Examples of the organic layer include laminated structures such as 1) a hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer and 2) a light-emitting layer / electron transport layer. Each of the layers may be a single layer or a plurality of layers. When the hole transport layer and the electron transport layer have a plurality of layers, the layers in contact with the electrodes may be referred to as a hole injection layer and an electron injection layer, respectively. The material is included in the hole transport material, and the electron injection material is included in the electron transport material.

本発明の発光素子において、陽極と陰極は素子の発光のために十分な電流を供給するための役割を有するものであり、光を取り出すために少なくとも一方は透明または半透明であることが望ましい。通常、基板上に形成される陽極を透明電極とする。   In the light emitting device of the present invention, the anode and the cathode have a role for supplying a sufficient current for light emission of the device, and at least one of them is preferably transparent or translucent in order to extract light. Usually, the anode formed on the substrate is a transparent electrode.

陽極に用いる材料は、正孔を有機層に効率よく注入できる材料、かつ光を取り出すために透明または半透明であれば、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)酸化亜鉛インジウム(IZO)などの導電性金属酸化物、あるいは、金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなど特に限定されるものでないが、ITOガラスやネサガラスを用いることが特に望ましい。これらの電極材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば300Ω/□以下のITO基板であれば素子電極として機能するが、現在では10Ω/□程度の基板の供給も可能になっていることから、20Ω/□以下の低抵抗の基板を使用することが特に望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常100〜300nmの間で用いられることが多い。   The material used for the anode is a material that can efficiently inject holes into the organic layer, and is transparent or translucent to extract light. Tin oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO) indium zinc oxide (IZO) Although not particularly limited, such as conductive metal oxides such as, metals such as gold, silver and chromium, inorganic conductive materials such as copper iodide and copper sulfide, conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole and polyaniline It is particularly desirable to use ITO glass or Nesa glass. These electrode materials may be used alone, or a plurality of materials may be laminated or mixed. The resistance of the transparent electrode is not limited as long as a current sufficient for light emission of the element can be supplied, but it is desirable that the resistance be low from the viewpoint of power consumption of the element. For example, an ITO substrate with a resistance of 300Ω / □ or less will function as a device electrode, but since it is now possible to supply a substrate with a resistance of approximately 10Ω / □, use a substrate with a low resistance of 20Ω / □ or less. Is particularly desirable. The thickness of ITO can be arbitrarily selected according to the resistance value, but is usually used in a range of 100 to 300 nm.

また、発光素子の機械的強度を保つために、発光素子を基板上に形成することが好ましい。基板は、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス基板が好適に用いられる。ガラス基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、0.5mm以上あれば十分である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましい。または、SiOなどのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することもできる。さらに、第一電極が安定に機能するのであれば、基板はガラスである必要はなく、例えば、プラスチック基板上に陽極を形成しても良い。ITO膜形成方法は、電子線ビーム法、スパッタリング法および化学反応法など特に制限を受けるものではない。 In order to maintain the mechanical strength of the light emitting element, the light emitting element is preferably formed over a substrate. As the substrate, a glass substrate such as soda glass or non-alkali glass is preferably used. As the thickness of the glass substrate, it is sufficient that the thickness is sufficient to maintain the mechanical strength. As for the glass material, alkali-free glass is preferred because it is better that there are fewer ions eluted from the glass. Alternatively, soda lime glass provided with a barrier coat such as SiO 2 is also commercially available and can be used. Furthermore, if the first electrode functions stably, the substrate need not be glass, and for example, an anode may be formed on a plastic substrate. The ITO film forming method is not particularly limited, such as an electron beam method, a sputtering method, and a chemical reaction method.

陰極に用いる材料は、電子を効率よく発光層に注入できる物質であれば特に限定されない。一般的には白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、またはこれらの金属とリチウム、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との合金や多層積層などが好ましい。中でも、主成分としてはアルミニウム、銀、マグネシウムが電気抵抗値や製膜しやすさ、膜の安定性、発光効率などの面から好ましい。特にマグネシウムと銀で構成されると、本発明における電子輸送層および電子注入層への電子注入が容易になり、低電圧駆動が可能になるため好ましい。   The material used for the cathode is not particularly limited as long as it can efficiently inject electrons into the light emitting layer. Generally, metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, and indium, or alloys and multilayer stacks of these metals with low work function metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, and magnesium Is preferred. Among these, aluminum, silver, and magnesium are preferable as the main component from the viewpoints of electrical resistance, ease of film formation, film stability, luminous efficiency, and the like. In particular, magnesium and silver are preferable because electron injection into the electron transport layer and the electron injection layer in the present invention is facilitated and low voltage driving is possible.

さらに、陰極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、シリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などの有機高分子化合物を、保護膜層として陰極上に積層することが好ましい例として挙げられる。ただし、陰極側から光を取り出す素子構造(トップエミッション構造)の場合は、保護膜層は可視光領域で光透過性のある材料から選択される。これらの電極の作製法は、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど特に制限されない。   Furthermore, for cathode protection, metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum and indium, or alloys using these metals, inorganic materials such as silica, titania and silicon nitride, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride As a preferred example, an organic polymer compound such as a hydrocarbon polymer compound is laminated on the cathode as a protective film layer. However, in the case of an element structure (top emission structure) that extracts light from the cathode side, the protective film layer is selected from materials that are light transmissive in the visible light region. The production method of these electrodes is not particularly limited, such as resistance heating, electron beam, sputtering, ion plating and coating.

正孔輸送層は、正孔輸送材料の一種または二種以上を積層または混合する方法、もしくは、正孔輸送材料と高分子結着剤の混合物を用いる方法により形成される。また、正孔輸送材料に塩化鉄(III)のような無機塩を添加して正孔輸送層を形成してもよい。正孔輸送材料は、電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率良く輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率良く輸送することが望ましい。そのためには適切なイオン化ポテンシャルを持ち、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。このような条件を満たす物質として、特に限定されるものではないが、4,4’−ビス(N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、ビス(N−アリルカルバゾール)またはビス(N−アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、フラーレン誘導体、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましい。   The hole transport layer is formed by a method of laminating or mixing one or more hole transport materials or a method using a mixture of a hole transport material and a polymer binder. Alternatively, the hole transport layer may be formed by adding an inorganic salt such as iron (III) chloride to the hole transport material. The hole transport material needs to efficiently transport holes from the positive electrode between electrodes to which an electric field is applied, and has a high hole injection efficiency, and it is desirable to transport the injected holes efficiently. For this purpose, it is required that the material has an appropriate ionization potential, has a high hole mobility, is excellent in stability, and does not easily generate trapping impurities during manufacture and use. Although it does not specifically limit as a substance which satisfy | fills such conditions, 4,4'-bis (N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino) biphenyl, 4,4'-bis (N-- Triphenylamine derivatives such as (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl, 4,4 ′, 4 ″ -tris (3-methylphenyl (phenyl) amino) triphenylamine, bis (N-allylcarbazole) or Biscarbazole derivatives such as bis (N-alkylcarbazole), pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds, benzofuran derivatives and thiophene derivatives, oxadiazole derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives and other heterocyclic compounds, fullerene derivatives, polymers In the system, the polycarbonate having the monomer in the side chain Chromatography with or styrene derivatives, polythiophene, polyaniline, polyfluorene, polyvinylcarbazole and polysilane are preferred.

さらにp型Si、p型SiC等の無機化合物も使用できる。また、下記一般式(4)で表される化合物、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン(4F−TCNQ)または酸化モリブデンも用いることができる。   Furthermore, inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC can also be used. Further, a compound represented by the following general formula (4), tetrafluorotetracyanoquinodimethane (4F-TCNQ), or molybdenum oxide can also be used.

Figure 2012049159
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20〜R25はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、ハロゲン、スルホニル基、カルボニル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基からなる群より選ばれる。 R 20 to R 25 may be the same or different and are selected from the group consisting of halogen, sulfonyl group, carbonyl group, nitro group, cyano group, and trifluoromethyl group.

中でも、化合物(5)(1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル)が正孔輸送層または正孔注入層に含まれると、より低電圧駆動となるため好ましい。   Among these, it is preferable that the compound (5) (1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile) is contained in the hole transport layer or the hole injection layer because it can be driven at a lower voltage.

Figure 2012049159
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本発明において、発光層は単一層、複数層のどちらでもよく、それぞれ発光材料(ホスト材料、ドーパント材料)により形成され、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、いずれでもよい。すなわち、本発明の発光素子では、各発光層において、ホスト材料もしくはドーパント材料のみが発光してもよいし、ホスト材料とドーパント材料がともに発光してもよい。電気エネルギーを効率よく利用し、高色純度の発光を得るという観点からは、発光層はホスト材料とドーパント材料の混合からなることが好ましい。また、ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれでもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれでもよい。ドーパント材料は発光色の制御ができる。ドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、ホスト材料に対して20重量%以下で用いることが好ましく、さらに好ましくは10重量%以下である。ドーピング方法は、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。   In the present invention, the light emitting layer may be either a single layer or a plurality of layers, each formed of a light emitting material (host material, dopant material), which may be a mixture of a host material and a dopant material or a host material alone. It may be either. That is, in the light emitting element of the present invention, only the host material or the dopant material may emit light in each light emitting layer, or both the host material and the dopant material may emit light. From the viewpoint of efficiently using electric energy and obtaining light emission with high color purity, the light emitting layer is preferably composed of a mixture of a host material and a dopant material. Further, the host material and the dopant material may be either one kind or a plurality of combinations, respectively. The dopant material may be included in the entire host material or may be partially included. The dopant material may be laminated or dispersed. The dopant material can control the emission color. If the amount of the dopant material is too large, a concentration quenching phenomenon occurs, so that it is preferably used at 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less with respect to the host material. The doping method can be formed by a co-evaporation method with a host material, but may be simultaneously deposited after being previously mixed with the host material.

具体的な発光材料としては、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムを始めとする金属キレート化オキシノイド化合物、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。   Specific light-emitting materials include fused ring derivatives such as anthracene and pyrene, which have been known as light emitters, metal chelated oxinoid compounds such as tris (8-quinolinolato) aluminum, bisstyrylanthracene derivatives and distyryl. Bisstyryl derivatives such as benzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, indene derivatives, coumarin derivatives, oxadiazole derivatives, pyrrolopyridine derivatives, perinone derivatives, cyclopentadiene derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazolopyridine derivatives, dibenzofuran derivatives, carbazole derivatives In indolocarbazole derivatives and polymer systems, polyphenylene vinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polythiophene derivatives, etc. can be used but are not particularly limited. Not shall.

ホスト材料は、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジフェニル−1,1’−ジアミンなどの芳香族アミン誘導体、トリス(8−キノリナート)アルミニウム(III)をはじめとする金属キレート化オキシノイド化合物、ジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、カルバゾール誘導体、ピロロピロール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。   The host material is a compound having a condensed aryl ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, naphthacene, triphenylene, perylene, fluoranthene, fluorene, or indene, or a derivative thereof, N, N′-dinaphthyl-N, N′-diphenyl Aromatic amine derivatives such as -4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, metal chelated oxinoid compounds such as tris (8-quinolinato) aluminum (III), bisstyryl derivatives such as distyrylbenzene derivatives, Tetraphenylbutadiene derivative, indene derivative, coumarin derivative, oxadiazole derivative, pyrrolopyridine derivative, perinone derivative, cyclopentadiene derivative, carbazole derivative, pyrrolopyrrole derivative, thiadiazolopyridine derivative , Dibenzofuran derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, the polymer system, polyphenylene vinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, and polythiophene derivatives can be used is not particularly limited.

ドーパント材料は、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体(例えば2−(ベンゾチアゾール−2−イル)−9,10−ジフェニルアントラセンや5,6,11,12−テトラフェニルナフタセンなど)、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、9−シラフルオレン、9,9’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピリジン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどのヘテロアリール環を有する化合物やその誘導体、ボラン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、4,4’−ビス(2−(4−ジフェニルアミノフェニル)エテニル)ビフェニル、4,4’−ビス(N−(スチルベン−4−イル)−N−フェニルアミノ)スチルベンなどのアミノスチリル誘導体、芳香族アセチレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、ピロメテン誘導体、ジケトピロロ[3,4−c]ピロール誘導体、2,3,5,6−1H,4H−テトラヒドロ−9−(2’−ベンゾチアゾリル)キノリジノ[9,9a,1−gh]クマリンなどのクマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびN,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)−4,4’−ジフェニル−1,1’−ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体、有機遷移金属錯体(例えばIr(ppy)3などの有機イリジウム錯体)などが挙げられる。 The dopant material is not particularly limited, but a compound having a condensed aryl ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, triphenylene, perylene, fluoranthene, fluorene, indene or a derivative thereof (for example, 2- (benzothiazol-2-yl) ) -9,10-diphenylanthracene or 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene), furan, pyrrole, thiophene, silole, 9-silafluorene, 9,9'-spirobisilafluorene, benzothiophene, Compounds having heteroaryl rings such as benzofuran, indole, dibenzothiophene, dibenzofuran, imidazopyridine, phenanthroline, pyridine, pyrazine, naphthyridine, quinoxaline, pyrrolopyridine, thioxanthene and derivatives thereof Conductor, borane derivative, distyrylbenzene derivative, 4,4′-bis (2- (4-diphenylaminophenyl) ethenyl) biphenyl, 4,4′-bis (N- (stilben-4-yl) -N-phenyl Aminostyryl derivatives such as amino) stilbene, aromatic acetylene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, stilbene derivatives, aldazine derivatives, pyromethene derivatives, diketopyrrolo [3,4-c] pyrrole derivatives, 2,3,5,6-1H, 4H -Coumarin derivatives such as tetrahydro-9- (2'-benzothiazolyl) quinolidino [9,9a, 1-gh] coumarin, azole derivatives such as imidazole, thiazole, thiadiazole, carbazole, oxazole, oxadiazole, triazole and metal complexes thereof And N, N′-dipheni Aromatic amine derivatives such as ru-N, N′-di (3-methylphenyl) -4,4′-diphenyl-1,1′-diamine, organic transition metal complexes (for example, Ir (ppy) 3 Organic iridium complex).

本発明において、電子輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送する層である。電子輸送層には、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが望まれる。そのため電子輸送層は、電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。特に膜厚を厚く積層する場合には、低分子量の化合物は結晶化するなどして膜質が劣化しやすいため、安定な膜質を保つ分子量400以上の化合物が好ましい。一方で、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、電子輸送層が陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たすならば、電子輸送能力がそれ程高くない材料で構成されていても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料で構成されている場合と同等となる。したがって、本発明における電子輸送層には、正孔の移動を効率よく阻止できる正孔阻止層も同義のものとして含まれる。   In the present invention, the electron transport layer is a layer in which electrons are injected from the cathode and further transports electrons. The electron transport layer has high electron injection efficiency, and it is desired to efficiently transport injected electrons. For this reason, the electron transport layer is required to be a substance having a high electron affinity, a high electron mobility, excellent stability, and a trapping impurity that is unlikely to be generated during manufacture and use. In particular, in the case of stacking a thick film, a compound having a molecular weight of 400 or more that maintains a stable film quality is preferable because a low molecular weight compound is likely to be crystallized to deteriorate the film quality. On the other hand, when considering the transport balance of holes and electrons, if the electron transport layer mainly plays a role of effectively preventing the holes from the anode from flowing to the cathode side without recombination, Even if it is made of a material whose transport ability is not so high, the effect of improving the luminous efficiency is equivalent to that of a material made of a material having a high electron transport ability. Therefore, the electron transport layer in the present invention includes a hole blocking layer that can efficiently block the movement of holes as the same meaning.

一般式(1)で表されるピレン化合物は、ピレン骨格と炭化水素基のみから構成される化合物であるため、熱的、電気化学的、光化学的安定性に優れる。また、ピレン骨格の7位にアルキル基あるいはアリール基から選ばれる置換基が導入されていることにより、安定な膜質を得ることが可能となる。   Since the pyrene compound represented by the general formula (1) is a compound composed only of a pyrene skeleton and a hydrocarbon group, it is excellent in thermal, electrochemical and photochemical stability. In addition, since a substituent selected from an alkyl group or an aryl group is introduced at the 7-position of the pyrene skeleton, a stable film quality can be obtained.

本発明で用いられる電子輸送材料は、本発明の一般式(1)で表されるピレン化合物各一種のみに限る必要はなく、本発明の複数のピレン化合物を混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種類以上を本発明の効果を損なわない範囲で本発明のピレン化合物と混合して用いてもよい。混合しうる電子輸送材料としては、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、ピレンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、4,4’−ビス(ジフェニルエテニル)ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、スチリルアミンなどのアリールアミン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体およびインドール誘導体、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム(III)などのキノリノール錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体およびフラボノール金属錯体が挙げられる。   The electron transport material used in the present invention need not be limited to each one of the pyrene compounds represented by the general formula (1) of the present invention, and a plurality of the pyrene compounds of the present invention may be mixed and used. One or more kinds of transport materials may be used by mixing with the pyrene compound of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. The electron transport material that can be mixed is not particularly limited, but is a compound having a condensed aryl ring such as naphthalene, anthracene, or pyrene or a derivative thereof, or a styryl-based fragrance represented by 4,4′-bis (diphenylethenyl) biphenyl. Ring derivatives, arylamine derivatives such as styrylamine, perylene derivatives, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, quinone derivatives such as anthraquinone and diphenoquinone, phosphate derivatives, carbazole derivatives and indole derivatives, tris (8-quinolinolato) aluminum ( And quinolinol complexes such as III) and hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes and flavonol metal complexes.

次に、ドナー性化合物について説明する。本発明におけるドナー性化合物は電子注入障壁の改善により、陰極または電子注入層からの電子輸送層への電子注入を容易にし、さらに電子輸送層の電気伝導性を向上させる化合物である。すなわち本発明の発光素子は、一般式(1)で表されるピレン化合物に加えて、電子輸送能力を向上させるために電子輸送層にドナー性化合物をドーピングしたものであることがより好ましい。   Next, the donor compound will be described. The donor compound in the present invention is a compound that facilitates electron injection from the cathode or the electron injection layer to the electron transport layer by improving the electron injection barrier, and further improves the electrical conductivity of the electron transport layer. That is, the light emitting device of the present invention is more preferably one in which an electron transport layer is doped with a donor compound in order to improve the electron transport capability in addition to the pyrene compound represented by the general formula (1).

本発明におけるドナー性化合物の好ましい例としては、アルカリ金属、アルカリ金属を含有する無機塩、アルカリ金属と有機物との錯体、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属を含有する無機塩またはアルカリ土類金属と有機物との錯体などが挙げられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属の好ましい種類としては、低仕事関数で電子輸送能向上の効果が大きいリチウム、ナトリウム、セシウムといったアルカリ金属や、マグネシウム、カルシウムといったアルカリ土類金属が挙げられる。   Preferred examples of the donor compound in the present invention include an alkali metal, an inorganic salt containing an alkali metal, a complex of an alkali metal and an organic substance, an alkaline earth metal, an inorganic salt containing an alkaline earth metal, or an alkaline earth metal. And a complex of organic substance. Preferable types of alkali metals and alkaline earth metals include alkali metals such as lithium, sodium and cesium, which have a low work function and a large effect of improving the electron transport ability, and alkaline earth metals such as magnesium and calcium.

また、真空中での蒸着が容易で取り扱いに優れることから、金属単体よりも無機塩、あるいは有機物との錯体の状態であることが好ましい。さらに、大気中での取扱を容易にし、添加濃度の制御のし易さの点で、有機物との錯体の状態にあることがより好ましい。無機塩の例としては、LiO、Li2O等の酸化物、窒化物、LiF、NaF、KF等のフッ化物、Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、Rb2CO3、Cs2CO3等の炭酸塩などが挙げられる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の好ましい例としては、原料が安価で合成が容易な点から、リチウムが挙げられる。また、有機物との錯体における有機物の好ましい例としては、キノリノール、ベンゾキノリノール、フラボノール、ヒドロキシイミダゾピリジン、ヒドロキシベンズアゾール、ヒドロキシトリアゾールなどが挙げられる。中でも、アルカリ金属と有機物との錯体が好ましく、リチウムと有機物との錯体がより好ましく、リチウムキノリノールが特に好ましい。 In addition, since it is easy to deposit in vacuum and is excellent in handling, it is preferably in the form of a complex with an inorganic salt or an organic substance rather than a single metal. Furthermore, it is more preferable that it is in the state of a complex with an organic substance in terms of facilitating handling in the air and easy control of the addition concentration. Examples of inorganic salts include oxides such as LiO and Li 2 O, nitrides, fluorides such as LiF, NaF, and KF, Li 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , Rb 2 CO 3 , Examples thereof include carbonates such as Cs 2 CO 3 . A preferable example of the alkali metal or alkaline earth metal is lithium from the viewpoint that the raw materials are inexpensive and easy to synthesize. Preferred examples of the organic substance in the complex with the organic substance include quinolinol, benzoquinolinol, flavonol, hydroxyimidazopyridine, hydroxybenzazole, hydroxytriazole and the like. Among these, a complex of an alkali metal and an organic substance is preferable, a complex of lithium and an organic substance is more preferable, and lithium quinolinol is particularly preferable.

また、電子輸送層中のドナー性化合物のドーピング割合が適切であると、陰極または電子注入層からの電子輸送層への電子の注入割合が増加し、陰極と電子注入層間または電子注入層と電子輸送層間でのエネルギー障壁が軽減され低駆動電圧化する。好適なドーピング濃度は材料やドーピング領域の膜厚によっても異なるが、有機化合物とドナー性化合物のモル比100:1〜1:100の範囲が好ましく、10:1〜1:10がより好ましい。   In addition, when the doping ratio of the donor compound in the electron transport layer is appropriate, the injection ratio of electrons from the cathode or the electron injection layer to the electron transport layer increases, and the cathode and the electron injection layer or the electron injection layer and the electron The energy barrier between the transport layers is reduced and the driving voltage is reduced. The suitable doping concentration varies depending on the material and the thickness of the doping region, but the molar ratio of the organic compound to the donor compound is preferably in the range of 100: 1 to 1: 100, more preferably 10: 1 to 1:10.

電子輸送層にドナー性化合物をドーピングして電子輸送能を向上させる方法は、薄膜層の膜厚が厚い場合に特に効果を発揮するものである。電子輸送層および発光層の合計膜厚が50nm以上の場合に特に好ましく用いられる。例えば、発光効率を向上させるために干渉効果を利用する方法があるが、これは発光層から直接放射される光と、陰極で反射された光の位相を整合させて光の取り出し効率を向上させるものである。この最適条件は光の発光波長に応じて変化するが、電子輸送層および発光層の合計膜厚が50nm以上となり、赤色などの長波長発光の場合には100nm近くの厚膜になる場合がある。   The method of doping the electron transport layer with a donor compound to improve the electron transport capability is particularly effective when the thin film layer is thick. It is particularly preferably used when the total film thickness of the electron transport layer and the light emitting layer is 50 nm or more. For example, there is a method of using the interference effect to improve the light emission efficiency, but this improves the light extraction efficiency by matching the phase of the light directly emitted from the light emitting layer and the light reflected by the cathode. Is. This optimum condition varies depending on the light emission wavelength, but the total film thickness of the electron transport layer and the light-emitting layer is 50 nm or more, and in the case of long-wavelength light emission such as red, it may be a thick film near 100 nm. .

ドーピングする電子輸送層の膜厚は、電子輸送層の一部分または全部のどちらでも構わないが、電子輸送層全体の膜厚が厚いほどドーピングする濃度も濃い方がよい。一部分にドーピングする場合、少なくとも電子輸送層/陰極界面にはドーピング領域を設けることが望ましく、陰極界面付近にドーピングするだけでも低電圧化の効果は得られる。一方、ドナー性化合物が発光層にドーピングされると発光効率を低下させる悪影響を及ぼす場合には、発光層/電子輸送層界面にノンドープ領域を設けることが望ましい。   The thickness of the electron transport layer to be doped may be part or all of the electron transport layer, but the thicker the entire electron transport layer, the higher the doping concentration. In the case of partial doping, it is desirable to provide a doping region at least at the electron transport layer / cathode interface, and the effect of lowering the voltage can be obtained only by doping in the vicinity of the cathode interface. On the other hand, when the light emitting layer is doped with the donor compound, it is desirable to provide a non-doped region at the light emitting layer / electron transport layer interface when it adversely affects the light emission efficiency.

また、一般式(1)で表されるピレン化合物はピレン骨格と炭化水素基のみから構成される化合物であるため、正孔に対して化学的安定性に優れる。したがって、ピレン化合物(1)は正孔阻止層としても好適に用いることができる。すなわち、電子輸送層と発光層との間にピレン化合物(1)を第2の電子輸送層(正孔阻止層)として挿入することで、正孔による電子輸送層の劣化を防ぐことができ、素子の耐久性が向上する。   Moreover, since the pyrene compound represented by General formula (1) is a compound comprised only from a pyrene skeleton and a hydrocarbon group, it is excellent in chemical stability with respect to a hole. Therefore, the pyrene compound (1) can be suitably used as a hole blocking layer. That is, by inserting the pyrene compound (1) as the second electron transport layer (hole blocking layer) between the electron transport layer and the light emitting layer, deterioration of the electron transport layer due to holes can be prevented, The durability of the element is improved.

発光素子を構成する上記各層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティング法など特に限定されないが、通常は、素子特性の点から抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好ましい。   The method of forming each layer constituting the light emitting element is not particularly limited, such as resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, molecular lamination method, coating method, etc., but resistance heating vapor deposition or electron beam vapor deposition is usually used in terms of element characteristics. preferable.

有機層の厚みは、発光物質の抵抗値にもよるので限定することはできないが、1〜1000nmであることが好ましい。発光層、電子輸送層、正孔輸送層の膜厚はそれぞれ、好ましくは1nm以上200nm以下であり、さらに好ましくは5nm以上100nm以下である。   The thickness of the organic layer is not limited because it depends on the resistance value of the luminescent material, but is preferably 1 to 1000 nm. The film thicknesses of the light emitting layer, the electron transport layer, and the hole transport layer are each preferably 1 nm to 200 nm, and more preferably 5 nm to 100 nm.

本発明の発光素子は、電気エネルギーを光に変換できる機能を有する。ここで電気エネルギーとしては主に直流電流が使用されるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力や寿命を考慮すると、できるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるよう選ばれるべきである。   The light-emitting element of the present invention has a function of converting electrical energy into light. Here, a direct current is mainly used as the electric energy, but a pulse current or an alternating current can also be used. The current value and voltage value are not particularly limited, but should be selected so that the maximum luminance can be obtained with as low energy as possible in consideration of the power consumption and lifetime of the device.

本発明の発光素子は、例えば、マトリクスおよび/またはセグメント方式で表示するディスプレイとして好適に用いられる。   The light emitting device of the present invention is suitably used as a display for displaying in a matrix and / or segment system, for example.

マトリクス方式とは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置され、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が300μm以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がmmオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法は、線順次駆動方法やアクティブマトリクスのどちらでもよい。線順次駆動はその構造が簡単であるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリクスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。   In the matrix method, pixels for display are two-dimensionally arranged such as a lattice shape or a mosaic shape, and a character or an image is displayed by a set of pixels. The shape and size of the pixel are determined by the application. For example, a square pixel with a side of 300 μm or less is usually used for displaying images and characters on a personal computer, monitor, TV, and a pixel with a side of mm order for a large display such as a display panel. become. In monochrome display, pixels of the same color may be arranged. However, in color display, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically a delta type and a stripe type. The matrix driving method may be either a line sequential driving method or an active matrix. Although the structure of the line sequential drive is simple, the active matrix may be superior in consideration of the operation characteristics, and it is necessary to use it depending on the application.

本発明におけるセグメント方式とは、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、このパターンの配置によって決められた領域を発光させる方式である。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
本発明の発光素子は、各種機器等のバックライトとしても好ましく用いられる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が検討されているパソコン用途のバックライトに本発明の発光素子は好ましく用いられ、従来のものより薄型で軽量なバックライトを提供できる。
The segment system in the present invention is a system in which a pattern is formed so as to display predetermined information and an area determined by the arrangement of the pattern is caused to emit light. For example, the time and temperature display in a digital clock or a thermometer, the operation state display of an audio device or an electromagnetic cooker, the panel display of an automobile, etc. The matrix display and the segment display may coexist in the same panel.
The light emitting device of the present invention is also preferably used as a backlight for various devices. The backlight is used mainly for the purpose of improving the visibility of a display device that does not emit light, and is used for a liquid crystal display device, a clock, an audio device, an automobile panel, a display panel, a sign, and the like. In particular, the light-emitting element of the present invention is preferably used for a backlight for a liquid crystal display device, particularly a personal computer for which a reduction in thickness is being considered, and a backlight that is thinner and lighter than conventional ones can be provided.

以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、下記の各実施例にある化合物の番号は上記に記載した化合物の番号を指すものである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, this invention is not limited by these Examples. In addition, the number of the compound in each following Example points out the number of the compound described above.

実施例1
ITO透明導電膜を150nm堆積させたガラス基板(ジオマテック(株)製、11Ω/□、スパッタ品)を38×46mmに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン56”(商品名、フルウチ化学(株)製)で15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10−4Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入材料として、1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルを10nm、正孔輸送材料として、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニルを50nm蒸着した。次に、発光材料に、ホスト材料として化合物(H−1)を、ドーパント材料として化合物(D−1)をドープ濃度が5重量%になるようにして40nmの厚さに蒸着した。次に、化合物(E−1)とドナー性化合物(フッ化リチウム)を混合した層を、電子輸送層として蒸着速度比1:1(=0.05nm/s:0.05nm/s)で20nmの厚さに蒸着して積層した。
Example 1
A glass substrate (manufactured by Geomat Co., Ltd., 11Ω / □, sputtered product) having an ITO transparent conductive film deposited to 150 nm was cut into 38 × 46 mm and etched. The obtained substrate was ultrasonically cleaned with “Semico Clean 56” (trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes and then with ultrapure water. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before producing the device, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 × 10 −4 Pa or less. First, 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile is used as the hole injecting material by the resistance heating method, and 4,4'-bis (N- (1 -Naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl was deposited by 50 nm. Next, a compound (H-1) as a host material and a compound (D-1) as a dopant material were vapor-deposited in a thickness of 40 nm on the light emitting material so that the doping concentration was 5% by weight. Next, a layer in which the compound (E-1) and the donor compound (lithium fluoride) are mixed is used as an electron transport layer with a deposition rate ratio of 1: 1 (= 0.05 nm / s: 0.05 nm / s) to a thickness of 20 nm. Vapor deposited and laminated.

次に、フッ化リチウムを0.5nm蒸着した後、アルミニウムを1000nm蒸着して陰極とし、5×5mm角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を10mA/cmで直流駆動したところ、駆動電圧5.2V、外部量子効率4.8%、輝度半減時間7000時間の耐久性に優れた青色発光素子が得られた。 Next, after depositing 0.5 nm of lithium fluoride, 1000 nm of aluminum was vapor-deposited to form a cathode, and a 5 × 5 mm square device was fabricated. The film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , a blue light emitting device having excellent durability with a driving voltage of 5.2 V, an external quantum efficiency of 4.8%, and a luminance half time of 7000 hours was obtained.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

実施例2〜9
ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送層として表1に記載した材料を用いた以外は、実施例1と同様にして発光素子を作製した。各実施例の結果は表1に示した。なお、表1中、(E−2)、(E−3)および(2E−1)は下記に示す化合物である。
Examples 2-9
A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the materials described in Table 1 were used as the host material, the dopant material, and the electron transport layer. The results of each example are shown in Table 1. In Table 1, (E-2), (E-3) and (2E-1) are the compounds shown below.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

比較例1〜9
ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送材料として表1に記載した材料を用いた以外は、実施例1と同様にして発光素子を作製した。各比較例の結果は表1に示した。なお、表1中、(E−4)〜(E−6)は下記に示す化合物である。
Comparative Examples 1-9
A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the materials described in Table 1 were used as the host material, the dopant material, and the electron transport material. The results of each comparative example are shown in Table 1. In Table 1, (E-4) to (E-6) are the compounds shown below.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

Figure 2012049159
Figure 2012049159

実施例10〜20
ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送層として表2に記載した材料を用いた以外は、実施例1と同様にして発光素子を作製した。各実施例の結果は表2に示した。なお、表2中、(H−2)〜(H−8)、(D−2)〜(D−10)は下記に示す化合物である。
Examples 10-20
A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the materials described in Table 2 were used as the host material, the dopant material, and the electron transport layer. The results of each example are shown in Table 2. In Table 2, (H-2) to (H-8) and (D-2) to (D-10) are the compounds shown below.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

Figure 2012049159
Figure 2012049159

比較例10〜15
ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送材料として表2に記載した材料を用いた以外は、実施例1と同様にして発光素子を作製した。各比較例の結果は表2に示した。
Comparative Examples 10-15
A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the materials described in Table 2 were used as the host material, the dopant material, and the electron transport material. The results of each comparative example are shown in Table 2.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

実施例21
ITO透明導電膜を150nm堆積させたガラス基板(ジオマテック(株)製、11Ω/□、スパッタ品)を38×46mmに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン56”(商品名、フルウチ化学(株)製)で15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10−4Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入材料として、1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルを10nm、正孔輸送材料として、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニルを50nm蒸着した。次に、発光材料に、ホスト材料として化合物(H−1)を、ドーパント材料として化合物(D−1)をドープ濃度が5重量%になるようにして40nmの厚さに蒸着した。次に、化合物(E−1)とドナー性化合物(2E−1:リチウムキノリノール)を蒸着速度比1:1(=0.05nm/s:0.05nm/s)で混合した層を、電子輸送層として20nmの厚さに積層した。
Example 21
A glass substrate (manufactured by Geomat Co., Ltd., 11Ω / □, sputtered product) having an ITO transparent conductive film deposited to 150 nm was cut into 38 × 46 mm and etched. The obtained substrate was ultrasonically cleaned with “Semico Clean 56” (trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes and then with ultrapure water. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before producing the device, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 × 10 −4 Pa or less. First, 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile is used as the hole injecting material by the resistance heating method, and 4,4'-bis (N- (1 -Naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl was deposited by 50 nm. Next, a compound (H-1) as a host material and a compound (D-1) as a dopant material were vapor-deposited in a thickness of 40 nm on the light emitting material so that the doping concentration was 5% by weight. Next, a layer in which the compound (E-1) and the donor compound (2E-1: lithium quinolinol) are mixed at a deposition rate ratio of 1: 1 (= 0.05 nm / s: 0.05 nm / s) is used as an electron transport layer. Laminated to a thickness of 20 nm.

次に、リチウムキノリノールを1nm蒸着した後、マグネシウムと銀の共蒸着膜を蒸着速度比がマグネシウム:銀=10:1(=0.5nm/s:0.05nm/s)で100nm蒸着して陰極とし、5×5mm角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を10mA/cmで直流駆動したところ、駆動電圧3.9V、外部量子効率6.1%、輝度半減時間7200時間の耐久性に優れた青色発光素子が得られた。 Next, after depositing 1 nm of lithium quinolinol, a co-deposited film of magnesium and silver was deposited at a deposition rate ratio of magnesium: silver = 10: 1 (= 0.5 nm / s: 0.05 nm / s) to 100 nm to form a cathode, A 5 × 5 mm square element was produced. The film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value. When this light-emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , a blue light-emitting device having excellent durability with a driving voltage of 3.9 V, an external quantum efficiency of 6.1%, and a luminance half-life time of 7200 hours was obtained.

実施例22〜23
電子輸送層として表3に記載した材料を用いた以外は、実施例21と同様にして発光素子を作製した。各実施例の結果は表3に示した。
Examples 22-23
A light emitting device was produced in the same manner as in Example 21 except that the materials described in Table 3 were used as the electron transport layer. The results of each example are shown in Table 3.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

実施例24
ITO透明導電膜を150nm堆積させたガラス基板(ジオマテック(株)製、11Ω/□、スパッタ品)を38×46mmに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン56”(商品名、フルウチ化学(株)製)で15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10−4Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入材料として、1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルを10nm、正孔輸送材料として、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニルを50nm蒸着した。次に、発光材料に、ホスト材料として化合物(H−1)を、ドーパント材料として化合物(D−1)をドープ濃度が5重量%になるようにして40nmの厚さに蒸着した。次に電子輸送層1として(E−1)を5nmの厚さに蒸着した後、化合物(E−7)とドナー性化合物(2E−1)を混合した層を、電子輸送層2として蒸着速度比1:1(=0.05nm/s:0.05nm/s)で15nmの厚さに蒸着して積層した。
Example 24
A glass substrate (manufactured by Geomat Co., Ltd., 11Ω / □, sputtered product) having an ITO transparent conductive film deposited to 150 nm was cut into 38 × 46 mm and etched. The obtained substrate was ultrasonically cleaned with “Semico Clean 56” (trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes and then with ultrapure water. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before producing the device, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 × 10 −4 Pa or less. First, 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile is used as the hole injecting material by the resistance heating method, and 4,4'-bis (N- (1 -Naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl was deposited by 50 nm. Next, a compound (H-1) as a host material and a compound (D-1) as a dopant material were vapor-deposited in a thickness of 40 nm on the light emitting material so that the doping concentration was 5% by weight. Next, after depositing (E-1) to a thickness of 5 nm as the electron transport layer 1, a layer in which the compound (E-7) and the donor compound (2E-1) are mixed is deposited as the electron transport layer 2. The layers were deposited and deposited at a ratio of 1: 1 (= 0.05 nm / s: 0.05 nm / s) to a thickness of 15 nm.

次に、フッ化リチウムを0.5nm蒸着した後、アルミニウムを1000nm蒸着して陰極とし、5×5mm角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を10mA/cmで直流駆動したところ、駆動電圧4.1V、外部量子効率5.8%、輝度半減時間4500時間の耐久性に優れた青色発光素子が得られた。 Next, after depositing 0.5 nm of lithium fluoride, 1000 nm of aluminum was vapor-deposited to form a cathode, and a 5 × 5 mm square device was fabricated. The film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value. When this light-emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , a blue light-emitting device having excellent durability with a driving voltage of 4.1 V, an external quantum efficiency of 5.8%, and a luminance half-life of 4500 hours was obtained.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

実施例25
電子輸送層2として化合物(E−8)とドナー性化合物(2E−1)を混合した層を用いた以外は、実施例24と同様にして発光素子を作製した。結果は表4に示した。
Example 25
A light emitting device was produced in the same manner as in Example 24 except that a layer obtained by mixing the compound (E-8) and the donor compound (2E-1) was used as the electron transport layer 2. The results are shown in Table 4.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

比較例16
電子輸送層1として化合物(E−4)を用いた以外は、実施例24と同様にして発光素子を作製した。結果は表4に示した。
Comparative Example 16
A light emitting device was produced in the same manner as in Example 24 except that the compound (E-4) was used as the electron transport layer 1. The results are shown in Table 4.

比較例17
発光材料を蒸着した後、電子輸送層1を蒸着せずに直接電子輸送層2を積層した以外は実施例24と同様にして発光素子を作製した。結果は表4に示した。
Comparative Example 17
A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 24 except that after the light emitting material was deposited, the electron transport layer 2 was directly laminated without depositing the electron transport layer 1. The results are shown in Table 4.

Figure 2012049159
Figure 2012049159

Claims (7)

陽極と陰極の間に少なくとも発光層および電子輸送層が存在し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、前記電子輸送層に下記一般式(1)で表されるピレン化合物を含有することを特徴とする発光素子。
Figure 2012049159
(R〜Rはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基からなる群より選ばれる。Xはアルキル基またはアリール基である。Ar、Arはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、炭化水素基で置換されていてもよい炭素原子数6以上30以下の芳香族炭化水素基である。)
A light-emitting element in which at least a light-emitting layer and an electron transport layer are present between an anode and a cathode and emits light by electric energy, and the electron transport layer contains a pyrene compound represented by the following general formula (1) A light emitting device characterized.
Figure 2012049159
(R 1 to R 7 may be the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group. X is an alkyl group or an aryl group. Ar 1 and Ar 2 may be the same or different and each is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms which may be substituted with a hydrocarbon group.
Xがtert−ブチル基であることを特徴とする請求項1記載の発光素子。 The light-emitting device according to claim 1, wherein X is a tert-butyl group. ArとArが異なっていることを特徴とする請求項1または2記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 1 , wherein Ar 1 and Ar 2 are different. 電子輸送層がさらにドナー性化合物を含む請求項1〜3のいずれか記載の発光素子。 The light-emitting device according to claim 1, wherein the electron transport layer further contains a donor compound. ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ金属を含有する無機塩、アルカリ金属と有機物との錯体、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属を含有する無機塩またはアルカリ土類金属と有機物との錯体である請求項4記載の発光素子。 The donor compound is an alkali metal, an inorganic salt containing an alkali metal, a complex of an alkali metal and an organic substance, an alkaline earth metal, an inorganic salt containing an alkaline earth metal, or a complex of an alkaline earth metal and an organic substance Item 5. A light emitting device according to Item 4. ドナー性化合物がアルカリ金属と有機物との錯体またはアルカリ土類金属と有機物との錯体である請求項5記載の発光素子。 The light-emitting element according to claim 5, wherein the donor compound is a complex of an alkali metal and an organic substance or a complex of an alkaline earth metal and an organic substance. 陰極がマグネシウムと銀で構成される請求項1〜6のいずれか記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 1, wherein the cathode is composed of magnesium and silver.
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