JP2015218112A - Compound used for organic light emitting device, and organic light emitting device having the compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非放射性（emissive）材料を含む有機発光（electroluminescent）デバイスに関し、より具体的には、白色光を発光するための縮合環（fused ring）構造を有する非放射性材料を含む有機発光デバイスに関する。 The present invention relates to an organic electroluminescent device including an emissive material, and more particularly, to an organic light emitting device including a non-radioactive material having a fused ring structure for emitting white light. About.
有機発光デバイス（Organic Light-Emitting Devices、ＯＬＥＤ）は、高輝度、速いリフレッシュ速度および広色域などの性質を有すると共に、より携帯型電子機器への応用に適しているため、近年注目を集めている。 Organic light-emitting devices (OLEDs) have attracted attention in recent years because they have properties such as high brightness, fast refresh rate and wide color gamut, and are more suitable for applications in portable electronic devices. Yes.
一般的に、ＯＬＥＤは、真空蒸着または塗布技術により順番に被着された、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および陰極を含む。電圧が提供されると、陽極から正孔が有機層に注入（inject）され、陰極からは電子が有機層に注入される。注入された正孔は、正孔輸送層を経由して発光層に移動し、電子は、電子輸送層を経由して発光層に移動する。発光層において、正孔と電子が再結合することで励起子（exciton）が生成される。励起子が光電子放出メカニズムにより緩和すると、光が発光される。 In general, an OLED includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode, which are sequentially deposited by vacuum deposition or coating techniques. When voltage is provided, holes are injected from the anode into the organic layer and electrons are injected from the cathode into the organic layer. The injected holes move to the light emitting layer via the hole transport layer, and the electrons move to the light emitting layer via the electron transport layer. In the light emitting layer, excitons are generated by recombination of holes and electrons. Light is emitted when the excitons are relaxed by the photoelectron emission mechanism.
複数層の薄膜構造を含む有機発光（ＥＬ）表示デバイスを製造する理由には、電極と有機層の間のインターフェースを安定化することが含まれる。また、有機材料について、電子と正孔の移動性（mobility）は著しく異なるため、適切な正孔輸送層と電子輸送層を使用すれば、正孔と電子は効率的にルミネセント層（luminescent layer）に伝達されることができる。また、発光層における正孔と電子の密度のバランスがとれていれば、発光（luminous）効率を向上させることができる。上述した有機層の適切な組合せは、デバイス効率および寿命を向上させることができる。しかし、実際の表示デバイスの応用用途の要件を全て満足する有機材料を見つけることは、極めて困難である。 Reasons for manufacturing organic light emitting (EL) display devices that include multiple layers of thin film structures include stabilizing the interface between the electrode and the organic layer. In addition, since the mobility of electrons and holes is significantly different for organic materials, holes and electrons can be efficiently luminescent layer by using appropriate hole transport layer and electron transport layer. ). In addition, if the density of holes and electrons in the light emitting layer is balanced, luminous efficiency can be improved. Appropriate combinations of the organic layers described above can improve device efficiency and lifetime. However, it is extremely difficult to find an organic material that satisfies all the requirements for application applications of actual display devices.
トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）は、電子輸送材料として広く使用される一例である。しかし、Ａｌｑ３は、非常に強い緑色発光を有し、それを用いたデバイスは、高い駆動電圧を示す。そのため、あらゆる実用面において、従来の材料よりも優れた特性（例えば、高い効率、低減された駆動電圧および操作の安定性）を有する電子輸送分子を発見することは、極めて重要である。 Tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq 3 ) is an example that is widely used as an electron transport material. However, Alq 3 has a very strong green emission, and devices using it exhibit a high drive voltage. Therefore, in all practical aspects, it is extremely important to find an electron transport molecule having properties superior to conventional materials (for example, high efficiency, reduced driving voltage and operational stability).
電子注入と輸送層の材料としては、イミダゾール基、オキサゾール基およびチアゾール基を有する小さな有機分子が、非特許文献１（Chem. Mater. 2004, No.16, p. 4556）のように、よく報告されている。 As a material for the electron injection and transport layer, small organic molecules having an imidazole group, an oxazole group and a thiazole group are well reported as described in Non-Patent Document 1 (Chem. Mater. 2004, No. 16, p. 4556). Has been.
特許文献１（米国特許第5645948号）と特許文献２（米国特許第5766779号）は、青色発光（blue emission）を有する電子輸送のための典型的な材料である1,3,5-トリス(1-フェニル-1H-ベンゾイミダゾール-2-イル)ベンゼン（ＴＰＢＩ）を開示している。ＴＰＢＩは、ベンゼンの1,3,5の置換位置に３つのＮ−フェニルベンゾイミダゾール基を有しており、電子輸送と発光材料としての両方の機能を有している。しかしながら、ＴＰＢＩは操作の安定性が低い。 US Pat. No. 5,645,948 and US Pat. No. 5,676,796 describe 1,3,5-tris, a typical material for electron transport with blue emission. 1-Phenyl-1H-benzimidazol-2-yl) benzene (TPBI) is disclosed. TPBI has three N-phenylbenzimidazole groups at the 1,3,5 substitution positions of benzene, and has both functions as an electron transporting material and a light emitting material. However, TPBI has low operational stability.
特許文献３（米国特許第6878469号）は、２−フェニルベンゾイミダゾリル基がアントラセン（anthracene）構造のC-2とC-6の位置に結合された化合物を開示している。特許文献４（米国特許第20080125593号）と特許文献５（韓国特許出願第2010-0007143号）は、分子の骨格にイミダゾピリジルまたはベンゾイミダゾリル基を有する電子輸送材料を開示しており、低い駆動電圧と高い効率を示している。しかし、これらの材料も操作の安定性に欠けている。 Patent Document 3 (US Pat. No. 6,878,469) discloses a compound in which a 2-phenylbenzimidazolyl group is bonded to positions C-2 and C-6 of an anthracene structure. Patent Document 4 (US Patent No. 20080125593) and Patent Document 5 (Korea Patent Application No. 2010-0007143) disclose an electron transport material having an imidazopyridyl or benzimidazolyl group in the molecular skeleton, and have a low driving voltage. High efficiency is shown. However, these materials also lack operational stability.
特許文献６（日本特開2002-069044）、特許文献７（日本特開2005-320286）、特許文献８（米国特許公開番号第20070243411号）、特許文献９（ＰＣＴ国際公開第2008-059713号）および特許文献１０（ＰＣＴ国際公開第2011-052186号）に開示されているフルオランテン誘導体は、発光化合物として有用であることがよく知られている。特許文献１１（米国特許第7879465号）と特許文献１２（米国特許第8076009号）は、電子注入と電子輸送層に環状のフルオランテンを用いる用途を開示している。しかしながら、これらのデバイスは、所望のＥＬ特性（高輝度、操作の安定性および低減された駆動電圧）の全てを有さない。 Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-069044), Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-320286), Patent Document 8 (US Patent Publication No. 20070243411), Patent Document 9 (PCT International Publication No. 2008-059713) Further, it is well known that the fluoranthene derivative disclosed in Patent Document 10 (PCT International Publication No. 2011-052186) is useful as a luminescent compound. Patent Document 11 (US Pat. No. 7,876,965) and Patent Document 12 (US Pat. No. 8,806,609) disclose applications in which cyclic fluoranthene is used for the electron injection and electron transport layers. However, these devices do not have all of the desired EL characteristics (high brightness, operational stability and reduced drive voltage).
したがって、長い寿命の安定性と低減された操作電圧を有するＯＬＥＤが求められている。 Accordingly, there is a need for OLEDs with long life stability and reduced operating voltage.
本発明は、長い寿命の安定性と低減された操作電圧という上記所望の特性を有し、白色光を発光することが可能なＯＬＥＤデバイスを提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide an OLED device that has the above desired characteristics of long life stability and reduced operating voltage and can emit white light.
上記課題および他の課題を解決するために、本発明は、陰極と、陽極と、発光層と、陰極と発光層の間に介在された非発光電子輸送層とを含むＯＬＥＤデバイスを提供する。１つの実施例において、非発光電子輸送層は、下記式１の化合物を２５％〜９０％の濃度で含む。 In order to solve the above problems and other problems, the present invention provides an OLED device including a cathode, an anode, a light emitting layer, and a non-light emitting electron transport layer interposed between the cathode and the light emitting layer. In one embodiment, the non-emissive electron transport layer comprises a compound of formula 1 below at a concentration of 25% to 90%.
式１中、ＸとＹは、互いに独立して、水素、炭素数５〜１０の芳香族または複素環芳香族炭化水素を表す。ＸとＹは、互いに同じであっても、異なってもよい。Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ水素、炭素数４〜１２の非置換のまたは置換された芳香族炭化水素、または炭素数４〜１２の非置換のまたは置換された縮合多環芳香族炭化水素を表す。Ａｒ１〜Ａｒ２は、隣接する芳香族炭化水素と共に縮合芳香族環系（fused aromatic ring system）を形成してもよい。 In Formula 1, X and Y each independently represent hydrogen, an aromatic or heterocyclic aromatic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms. X and Y may be the same as or different from each other. Ar 1 to Ar 2 each represent hydrogen, an unsubstituted or substituted aromatic hydrocarbon having 4 to 12 carbon atoms, or an unsubstituted or substituted condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having 4 to 12 carbon atoms. Represent. Ar 1 to Ar 2 may form a fused aromatic ring system with an adjacent aromatic hydrocarbon.
他の実施例において、上記ＯＬＥＤは、厚さが１ｎｍ〜５００ｎｍの有機層をさらに含む。 In another embodiment, the OLED further includes an organic layer having a thickness of 1 nm to 500 nm.
さらに他の実施例において、上記ＯＬＥＤは、式１で示す化合物が含有される、電子輸送層、電子注入層、発光層、正孔ブロック層または電子ブロック層をさらに含む。 In yet another embodiment, the OLED further includes an electron transport layer, an electron injection layer, a light emitting layer, a hole blocking layer or an electron blocking layer containing the compound represented by Formula 1.
また、さらに他の実施例において、上記ＯＬＥＤは、式１で示す化合物と結合するためのｎ-ドーパント材料、蛍光またはリン光の放射体（emitter）をさらに含む。 In yet another embodiment, the OLED further includes an n-dopant material, a fluorescent or phosphorescent emitter for binding to the compound of Formula 1.
以下、具体的な実施例を用いて本発明の利点および効果を説明する。当業者は、本願明細書を読むことによって、これらおよび他の利点および効果を容易に理解することができる。 Hereinafter, advantages and effects of the present invention will be described using specific examples. Those skilled in the art can readily understand these and other advantages and effects by reading the present specification.
本発明に係る有機発光デバイスのための化合物は、式１で表される。式１中、ＸとＹは、互いに独立して、水素、炭素数５〜１０の芳香族または複素環芳香族炭化水素を表す。ＸとＹは、互いに同じであっても、異なってもよい。Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ水素、炭素数４〜１２の非置換のまたは置換された芳香族炭化水素、または炭素数４〜１２の非置換のまたは置換された縮合多環芳香族炭化水素を表す。Ａｒ１〜Ａｒ２は、隣接する芳香族炭化水素と共に縮合芳香族環系を形成してもよい。 A compound for an organic light emitting device according to the present invention is represented by Formula 1. In Formula 1, X and Y each independently represent hydrogen, an aromatic or heterocyclic aromatic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms. X and Y may be the same as or different from each other. Ar 1 to Ar 2 each represent hydrogen, an unsubstituted or substituted aromatic hydrocarbon having 4 to 12 carbon atoms, or an unsubstituted or substituted condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having 4 to 12 carbon atoms. Represent. Ar 1 to Ar 2 may form a condensed aromatic ring system together with the adjacent aromatic hydrocarbon.
上記式１で表される化合物の好ましい例として、下記（Ａ〜Ｌ）を挙げるが、本願はそれらに限定されない。 Although the following (AL) is given as a preferable example of the compound represented by the said Formula 1, this application is not limited to them.
様々なアリール置換のベンゾフルオランテンは、Journal of the American Chemical Society 1949, vol. 71 (6), p. 1917およびJournal of Nanoscience and Nanotechnology 2008, 8(9), p.4787に記載されたものと類似する手順により、用意されてもよい。ベンゾフルオランテンを用意するための出発物質として使用される対称な1,3-ジアリールイソベンゾフランは、Synlett, 2006, 13, p. 2035に記載の手順により合成された。そして、これらを、様々な文献に記載の手順を応用して、対応するアリール置換のフルオランテンのブロモ類似物（bromo analogues）に変換する。 Various aryl-substituted benzofluoranthenes are those described in Journal of the American Chemical Society 1949, vol. 71 (6), p. 1917 and Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2008, 8 (9), p.4787 It may be prepared by a procedure similar to. The symmetrical 1,3-diarylisobenzofuran used as starting material for preparing benzofluoranthene was synthesized by the procedure described in Synlett, 2006, 13, p. 2035. These are then converted to the corresponding aryl-substituted fluoranthene bromo analogues by applying procedures described in various literatures.
以下に示すように、式１で表される化合物の合成は、臭素化フルオランテンと(4-(1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-2-イル)フェニル)ボロン酸の鈴木カップリング（Suzuki coupling）反応を用いて行われる。 As shown below, the synthesis of the compound represented by Formula 1 is based on Suzuki coupling of brominated fluoranthene and (4- (1-phenyl-1H-benzo [d] imidazol-2-yl) phenyl) boronic acid ( This is done using the Suzuki coupling reaction.
式１で表される化合物は、有機発光デバイスの有機層に含まれてもよい。したがって、本発明の有機発光デバイスは、基板に積層された陽極と陰極の間に介在された有機層を少なくとも１つ有し、上記有機層は、上記述式１で表される化合物を含む。ここで、有機層は、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層または正孔輸送層であってもよい。式１で表される化合物を含む有機層は、電子輸送／注入層を有し、電気的注入ドーパント（n/p型）と結合するものが好ましい。 The compound represented by Formula 1 may be included in the organic layer of the organic light emitting device. Accordingly, the organic light-emitting device of the present invention has at least one organic layer interposed between the anode and the cathode laminated on the substrate, and the organic layer contains the compound represented by the above-described formula 1. Here, the organic layer may be a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, or a hole transport layer. The organic layer containing the compound represented by Formula 1 preferably has an electron transport / injection layer and is bonded to an electrical injection dopant (n / p type).
好ましくは、電子輸送層に使用される電気的注入ドーパント（n/p型）は、有機アルカリ／アルカリ土類金属錯体、酸化物（oxides）、ハロゲン化合物（halides）、炭酸塩（carbonates）、並びに、リチウム（lithium）およびセシウム（cesium）から選ばれる少なくとも１つの金属を含むアルカリ／アルカリ土類金属のリン酸塩である。このような有機金属錯体は、上述特許文献または他の文献において知られており、これらから適切な錯体を選択し、本発明に使用することができる。 Preferably, the electrical injection dopant (n / p type) used in the electron transport layer is an organic alkali / alkaline earth metal complex, oxides, halides, carbonates, and An alkali / alkaline earth metal phosphate comprising at least one metal selected from lithium and cesium. Such organometallic complexes are known in the above-mentioned patent documents or other documents, and an appropriate complex can be selected from these and used in the present invention.
電子輸送／電子注入層における上述した電気的注入ドーパント（n/p型）の含有量は、２５重量％〜７５重量％の範囲が好ましい。 The content of the above-described electrical injection dopant (n / p type) in the electron transport / electron injection layer is preferably in the range of 25 wt% to 75 wt%.
さらに、式１で表される化合物は、発光層と電子輸送層の間の層に含まれてもよい。発光層は、蛍光とリン光ドーパント、および、それぞれに対応する蛍光とリン光のホスト発光体を含んでも良い。 Furthermore, the compound represented by Formula 1 may be included in a layer between the light emitting layer and the electron transport layer. The light emitting layer may include fluorescent and phosphorescent dopants and corresponding fluorescent and phosphorescent host emitters.
さらに、式１で表される化合物は、電子注入／輸送層または正孔ブロック層および／または電子ブロック層に使用されても良い。 Furthermore, the compound represented by Formula 1 may be used in an electron injection / transport layer or a hole blocking layer and / or an electron blocking layer.
本発明に係る有機発光デバイスの構造を、図面を参照しながら説明するが、本発明はそれらに限定されない。 The structure of the organic light emitting device according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
図１は、本発明の一実施例の有機発光デバイスの概略図を示す。有機発光デバイス１００は、基板１１０、陽極１２０、正孔注入層１３０、正孔輸送層１４０、発光層１５０、電子輸送層１６０、電子注入層１７０および陰極１８０を含む。有機発光デバイス１００は、上記層を順番に積層することにより、製造されても良い。図２は、本発明の他の実施例の有機発光デバイスの断面図を示し、図１に似ているが、励起子ブロック層２４５が、正孔輸送層２４０の上かつ発光層２５０の下に配置された点が異なる。図３は、本発明の他の実施例の有機発光デバイスの断面図を示し、図２に似ているが、励起子ブロック層３５５が、発光層３５０の上かつ電子輸送層３６０の下に配置された点が異なる。 FIG. 1 shows a schematic diagram of an organic light emitting device according to one embodiment of the present invention. The organic light emitting device 100 includes a substrate 110, an anode 120, a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, a light emitting layer 150, an electron transport layer 160, an electron injection layer 170 and a cathode 180. The organic light emitting device 100 may be manufactured by laminating the above layers in order. FIG. 2 shows a cross-sectional view of an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention, similar to FIG. 1, except that the exciton blocking layer 245 is above the hole transport layer 240 and below the light emitting layer 250. The arrangement is different. FIG. 3 shows a cross-sectional view of an organic light emitting device of another embodiment of the present invention, similar to FIG. 2, but with an exciton blocking layer 355 disposed above the light emitting layer 350 and below the electron transport layer 360. The difference was made.
図１ないし３に示す構造と逆の構造（reverse structure）を有する有機発光デバイスを製造することも可能である。この逆の構造において、必要に応じて、１つまたは複数層を追加または削除しても良い。 It is also possible to manufacture an organic light emitting device having a reverse structure as shown in FIGS. In this reverse structure, one or more layers may be added or deleted as necessary.
正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、発光層、電子注入層に使用される材料は、文献に報告された材料から選んでも良い。例えば、電子輸送層を形成する電子輸送材料は、発光層を形成する材料と異なり、正孔輸送特性を有することにより、電子輸送層における正孔移動性を促進し、発光層と電子輸送層のイオン化ポテンシャル（ionization potential）の差によるキャリア蓄積(carrier accumulation)を防止する。 Materials used for the hole injection layer, hole transport layer, electron block layer, hole block layer, light emitting layer, and electron injection layer may be selected from materials reported in literature. For example, an electron transport material that forms an electron transport layer, unlike a material that forms a light emitting layer, has hole transport properties, thereby promoting hole mobility in the electron transport layer, and Prevents carrier accumulation due to differences in ionization potential.
米国特許第５８４４３６３号（全ての内容を本発明に引用する）は、フレキシブルかつ透明な基板と陽極の組合せを開示している。米国特許公開番号第20030230980号（全ての内容を本発明に引用する）は、モル比が５０：１でF4-TCNQ をm-MTDATAにドープしたｐドープ正孔輸送層の実例を開示している。米国特許公開番号第20030230980号（全ての内容を本発明に引用する）は、モル比が１：１でＬｉをBPhenにドープしたｎドープ電子輸送層の実例を開示している。米国特許第5703436号と第5707745号（全ての内容を本発明に引用する）は、透明であって導電性を有してスパッタリング蒸着した（sputter-deposited）ＩＴＯ層に覆われている金属（例えばＭｇ：Ａｇ）薄膜を有する化合物陰極を含む陰極の実例を開示している。ブロック層の理論および用途は、米国特許第6097147号と米国特許公開番号第20030230980号（全ての内容を本発明に引用する）に説明されている。米国特許公開番号第20040174116号（全ての内容を本発明に引用する）は、注入層の実例を開示している。又、米国特許公開番号第20040174116号（全ての内容を本発明に引用する）には保護層が説明されている。 U.S. Pat. No. 5,844,363 (incorporated herein in its entirety) discloses a flexible and transparent substrate and anode combination. US Patent Publication No. 20030230980 (incorporated herein in its entirety) discloses an example of a p-doped hole transport layer in which m-MTDATA is doped with F4-TCNQ at a molar ratio of 50: 1. . U.S. Patent Publication No. 20030230980, the entire contents of which are incorporated herein by reference, discloses an example of an n-doped electron transport layer having a molar ratio of 1: 1 and Li doped into BPhen. US Pat. Nos. 5,703,436 and 5,707,745 (incorporated herein in their entirety) describe metals that are transparent, conductive, and covered with a sputter-deposited ITO layer (eg, An example of a cathode comprising a compound cathode having a Mg: Ag) thin film is disclosed. The theory and use of the blocking layer is described in US Pat. No. 6,097,147 and US Pat. Publication No. 20030230980, the entire contents of which are hereby incorporated by reference. US Patent Publication No. 20040174116, the entire contents of which are incorporated herein by reference, discloses an example of an injection layer. Also, U.S. Patent Publication No. 20040174116 (all content is cited in the present invention) describes a protective layer.
具体的に記載されていない構造と材料を使用してもよく、例えば、米国特許第5247190号（全ての内容を本発明に引用する）に開示された、重合材料を含んだＯＬＥＤ(PLEDs)を使用してもよい。また、単一の有機層を含むＯＬＥＤを使用してもよい。ＯＬＥＤは、米国特許第5707745号（全ての内容を本発明に引用する）に記載されたように、積み重ねられてもよい。 Structures and materials not specifically described may be used, for example, OLEDs (PLEDs) containing polymeric materials disclosed in US Pat. No. 5,247,190, the entire contents of which are incorporated herein by reference. May be used. OLEDs that include a single organic layer may also be used. The OLEDs may be stacked as described in US Pat. No. 5,777,745, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.
特に特定しない限り、様々な実施例の各層は、適切な方法により被着されても良い。有機層について、好適な方法は、熱蒸発、米国特許第6013982号と米国特許第6087196号（全ての内容を本発明に引用する）に記載されたインクジェット（ink-jet）、米国特許第6337102号（全ての内容を本発明に引用する）に記載された有機気相堆積（Organic vapor phase deposition、OVPD）および米国特許出願第10/233,470号（全ての内容を本発明に引用する）に記載された有機気相ジェット・プリンティング (Organic Vapor Jet Printing 、OVJP)による堆積を含む。他の適切な堆積方法は、回転塗布（spin coating）と他の溶液に基づくプロセスを含む。溶液に基づくプロセスは、窒素または不活性雰囲気において行われるのが好適である。他の層について、好適な方法は、熱蒸発を含む。好適なパターン形成法（patterning method）は、マスクによる堆積、米国特許第6294398号と米国特許第6468819号（全ての内容を本発明に引用する）に記載された冷間圧接（cold welding）およびインクジェットとOVJDのように堆積方法と関連しているパターン形成を含む。もちろん他の方法も使用してもよい。被着される材料は、ある特定の堆積法に適合するように改良しても良い。 Unless otherwise specified, each layer of the various embodiments may be deposited by any suitable method. For organic layers, a preferred method is thermal evaporation, ink-jet described in US Pat. No. 6,013,982 and US Pat. No. 6,087,196, the entire contents of which are incorporated herein by reference, US Pat. No. 6,337,102. Described in (Organic vapor phase deposition, OVPD) and US patent application Ser. No. 10 / 233,470 (all contents cited in the present invention). Including deposition by Organic Vapor Jet Printing (OVJP). Other suitable deposition methods include spin coating and other solution based processes. The solution based process is preferably performed in nitrogen or an inert atmosphere. For the other layers, suitable methods include thermal evaporation. Suitable patterning methods include mask deposition, cold welding and ink jet as described in US Pat. No. 6,294,398 and US Pat. No. 6,688,819, the entire contents of which are incorporated herein by reference. And patterning associated with deposition methods such as OVJD. Of course, other methods may be used. The deposited material may be modified to suit a particular deposition method.
式１で表される化合物は、有機発光デバイスのため、真空蒸着法またはスピンコーティング法により、非晶質薄膜に製造されることが可能である。この化合物は、上述したいずれかの層に使用されるとき、比較的に長い寿命とより良い熱安定性とともに、高い効率と低い駆動電圧を示す。 Since the compound represented by Formula 1 is an organic light emitting device, it can be produced into an amorphous thin film by a vacuum deposition method or a spin coating method. This compound, when used in any of the layers described above, exhibits high efficiency and low drive voltage with a relatively long lifetime and better thermal stability.
本発明に係る有機発光デバイスは、単一のデバイス、アレイ状に配置された構造を有するデバイスまたはX-Yマトリックスに配置された陽極と陰極を有するデバイスに適用することができる。本発明は、発光層にリン光ドーパントとの組合せを使用した場合、従来のデバイスに比べ、有機発光デバイスの発光効率と駆動安定性を著しく改善する。さらに、本発明に係る有機発光デバイスは、フルカラーまたはマルチカラーパネルに適用した場合、パフォーマンスがより良く、白色光を発光することができる。 The organic light emitting device according to the present invention can be applied to a single device, a device having a structure arranged in an array, or a device having an anode and a cathode arranged in an XY matrix. The present invention significantly improves the light emitting efficiency and driving stability of organic light emitting devices compared to conventional devices when a combination of phosphorescent dopants is used in the light emitting layer. Furthermore, the organic light emitting device according to the present invention has better performance and can emit white light when applied to a full color or multi-color panel.
実例
本発明の特性と有効性を明確にするために、下記実例を用いて、本発明を詳細に説明する。詳細な実例は、単に本発明の特性を明確にするためのものであって、本発明は、これらの特定の実施例に限定されない。
EXAMPLES In order to clarify the characteristics and effectiveness of the present invention, the present invention will be described in detail using the following examples. The detailed examples are merely for the purpose of clarifying the characteristics of the invention and the invention is not limited to these specific embodiments.
合成例１（化合物Ｂの合成）
１Ｌのフラスコに、3-ブロモ-7,12-ジフェニルベンゾ[k]フルオランテン(20 g)、(4-(1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-2-イル)フェニル)ボロン酸 (15.6 g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム (2.40 g)、トルエン (300 ml)、エタノール (150 ml)および２Ｍ炭酸カリウム水溶液 (72.4 ml)の混合物を仕込み、１６時間還流した。水で反応を止め（quench）、トルエン層を取り除き、塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧で溶媒を取り除き、2-(4-(7,12-ジフェニルベンゾ[k]フルオランテン-3-イル)フェニル)-1-フェニル- 1H-ベンゾ[d]イミダゾール(化合物B、5.3 g)の淡黄色固体を得た。
1H NMR (CDCl3, δ): 7.92 (d, 1 H), 7.77(d, 1 H), 7.71-7.62 (m, 10 H), 7.60-7.55 (m, 4 H), 7.55-7.52 (m, 1H), 7.52-7.49 (m, 1 H), 7.48-7.44 (m, 2H), 7.43-7.39 (m, 4H), 7.38-7.34 (m, 1 H), 7.32-7.25 (m, 5 H), 6.64 (d, 2 H)。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Compound B)
To a 1 L flask was added 3-bromo-7,12-diphenylbenzo [k] fluoranthene (20 g), (4- (1-phenyl-1H-benzo [d] imidazol-2-yl) phenyl) boronic acid (15.6 g), a mixture of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (2.40 g), toluene (300 ml), ethanol (150 ml) and 2M aqueous potassium carbonate solution (72.4 ml) were charged and refluxed for 16 hours. Quench the reaction with water, remove the toluene layer, wash with brine, dry over anhydrous sodium sulfate, remove the solvent under reduced pressure, 2- (4- (7,12-diphenylbenzo [k] fluoranthene-3 A pale yellow solid of -yl) phenyl) -1-phenyl-1H-benzo [d] imidazole (compound B, 5.3 g) was obtained.
1 H NMR (CDCl 3 , δ): 7.92 (d, 1 H), 7.77 (d, 1 H), 7.71-7.62 (m, 10 H), 7.60-7.55 (m, 4 H), 7.55-7.52 ( m, 1H), 7.52-7.49 (m, 1 H), 7.48-7.44 (m, 2H), 7.43-7.39 (m, 4H), 7.38-7.34 (m, 1 H), 7.32-7.25 (m, 5 H), 6.64 (d, 2 H).
合成例２（化合物Ｃの合成）
3-ブロモ-7,8,9,10-テトラフェニルフルオランテンを、New Journal of Chemistry, 2010, 34, p. 2739に記載の手順により合成した。3-ブロモ-7,8,9,10-テトラフェニルフルオランテン(20g)、(4-(1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-2-イル)フェニル)ボロン酸(12.88 g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(1.97 g)、トルエン (300 ml)、エタノール (150ml)および２Ｍの炭酸カリウム水溶液 (59.8 ml)を仕込み、１６時間還流した。水で反応を止め、トルエン層を取り除き、塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧で溶媒を取り除き、1-フェニル-2-(4-(7,8,9,10-テトラフェニルフルオランテン-3-イル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール (化合物Ｃ、14.6 g)の淡黄色固体を得た。
1H NMR (CDCl3, δ): 7.90-7.96 (m, 2 H), 7.80 (m, 2 H), 7.70 (m, 2 H), 7.58 (s, 1 H), 7.46-7.55 (m, 12 H), 7.30-7.32 (m, 13 H),7.22-7.26 (m, 6 H)。
Synthesis Example 2 (Synthesis of Compound C)
3-Bromo-7,8,9,10-tetraphenylfluoranthene was synthesized according to the procedure described in New Journal of Chemistry, 2010, 34, p. 2739. 3-bromo-7,8,9,10-tetraphenylfluoranthene (20 g), (4- (1-phenyl-1H-benzo [d] imidazol-2-yl) phenyl) boronic acid (12.88 g), Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (1.97 g), toluene (300 ml), ethanol (150 ml) and 2M aqueous potassium carbonate solution (59.8 ml) were charged and refluxed for 16 hours. Stop the reaction with water, remove the toluene layer, wash with brine, dry over anhydrous sodium sulfate, remove the solvent under reduced pressure, and 1-phenyl-2- (4- (7,8,9,10-tetraphenylfluoride). A pale yellow solid of olanthen-3-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazole (Compound C, 14.6 g) was obtained.
1 H NMR (CDCl 3 , δ): 7.90-7.96 (m, 2 H), 7.80 (m, 2 H), 7.70 (m, 2 H), 7.58 (s, 1 H), 7.46-7.55 (m, 12 H), 7.30-7.32 (m, 13 H), 7.22-7.26 (m, 6 H).
合成例３（化合物Ａの合成）
3-ブロモ-7,10-ジフェニルフルオランテンを、Journal of the American Chemical Society, 1993, 11, p. 11542に記載の手順により合成した。
3-ブロモ-7,10-ジフェニルフルオランテン(20 g)、(4-(1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-2-イル)フェニル)ボロン酸(17.40 g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(2.67 g)、トルエン(300 ml)、エタノール(150ml)および２Ｍの炭酸カリウム(80.8 ml)を仕込み、１６時間還流した。水で反応を止め、トルエン層を取り除き、塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧で溶媒を取り除き、2-(4-(7,10-ジフェニルフルオランテン-3-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール(化合物Ａ、17.8 g)の黄色粉末を得た。
1H NMR (CDCl3, δ): 7.92-7.96 (m, 2 H), 7.70-7.80 (m, 4H), 7.58 (s, 1 H), 7.53-7.55 (m, 6 H), 7.47-7.49 (m, 4 H), 7.28-7.32 (m, 9 H), 7.22-7.26 (m, 4 H)。
Synthesis Example 3 (Synthesis of Compound A)
3-Bromo-7,10-diphenylfluoranthene was synthesized according to the procedure described in Journal of the American Chemical Society, 1993, 11, p. 11542.
3-bromo-7,10-diphenylfluoranthene (20 g), (4- (1-phenyl-1H-benzo [d] imidazol-2-yl) phenyl) boronic acid (17.40 g), tetrakis (triphenyl) Phosphine) palladium (2.67 g), toluene (300 ml), ethanol (150 ml) and 2M potassium carbonate (80.8 ml) were charged and refluxed for 16 hours. Stop the reaction with water, remove the toluene layer, wash with brine, dry over anhydrous sodium sulfate, remove the solvent under reduced pressure, 2- (4- (7,10-diphenylfluoranthen-3-yl) phenyl) A yellow powder of 1-phenyl-1H-benzo [d] imidazole (Compound A, 17.8 g) was obtained.
1 H NMR (CDCl 3 , δ): 7.92-7.96 (m, 2 H), 7.70-7.80 (m, 4H), 7.58 (s, 1 H), 7.53-7.55 (m, 6 H), 7.47-7.49 (m, 4 H), 7.28-7.32 (m, 9 H), 7.22-7.26 (m, 4 H).
合成例４（化合物Ｆの合成）
3-ブロモフルオランテン(20 g)、(4-(1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-2-イル)フェニル)ボロン酸(26.82 g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(4.11 g)、トルエン(300 ml)、エタノール(150ml)および２Ｍの炭酸カリウム(124.5 ml)を仕込み、８０℃で１６時間撹拌した。水で反応を止め、トルエン層を取り除き、塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧で溶媒を取り除き、2-(4-(フルオランテン-3-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール(化合物Ｆ、17.8 g)の淡黄色無定形（amorphous）固体を得た。
1H NMR (CDCl3, δ): 7.90 (m, 2 H), 7.79-7.80 (m, 2 H), 7.70 (m, 2 H), 7.58 (s, 1 H), 7.53-7.55 (m, 6 H), 7.54 (m, 4 H), 7.30 (m, 5 H), 7.23-7.28 (m, 11 H)。
Synthesis Example 4 (Synthesis of Compound F)
3-bromofluoranthene (20 g), (4- (1-phenyl-1H-benzo [d] imidazol-2-yl) phenyl) boronic acid (26.82 g), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (4.11 g ), Toluene (300 ml), ethanol (150 ml) and 2M potassium carbonate (124.5 ml), and stirred at 80 ° C. for 16 hours. Stop the reaction with water, remove the toluene layer, wash with brine, dry over anhydrous sodium sulfate, remove the solvent under reduced pressure, and 2- (4- (fluoranthen-3-yl) phenyl) -1-phenyl-1H- A pale yellow amorphous solid of benzo [d] imidazole (Compound F, 17.8 g) was obtained.
1 H NMR (CDCl 3 , δ): 7.90 (m, 2 H), 7.79-7.80 (m, 2 H), 7.70 (m, 2 H), 7.58 (s, 1 H), 7.53-7.55 (m, 6 H), 7.54 (m, 4 H), 7.30 (m, 5 H), 7.23-7.28 (m, 11 H).
実例１〜４（有機発光デバイスの作製）
基板を蒸発システム（evaporation system）に載せる前に、基板を溶媒で脱脂させ、ＵＶオゾンにて洗浄した。続いて、全ての他の層を基板の上に蒸着するため、基板を真空蒸着室（vacuum deposition chamber）に移した。基板を加熱された舟形の皿に置き、図２に示すような下記順番で他の層を、10-6トル真空の状態で蒸着した。
ａ）正孔注入層、厚さ20 nm、HAT-CN
ｂ）正孔輸送層、厚さ60 nm、N,N'-ジ-1-ナフチル-N,N'-ジフェニル- 4,4'-ジアミノビフェニル (NPB)
ｃ）発光層、厚さ30 nm、ＢＤが体積３％ドープされたＢＨを含む（ＢＨとＢＤは、台湾のeRay optoelectronics Tech Co. Ltd製を用いた)
ｄ）電子輸送層、厚さ20 nm、Ｌｉｑがドープされた化合物Ｂを含む
ｅ）電子注入層、厚さ1 nm、ＬｉＦ
ｆ）陰極：厚さは約150 nm、Ａｌを含む
Examples 1-4 (production of organic light-emitting devices)
Prior to placing the substrate on the evaporation system, the substrate was degreased with a solvent and cleaned with UV ozone. Subsequently, the substrate was transferred to a vacuum deposition chamber in order to deposit all other layers on the substrate. Place the dish boat which is heated substrate, another layer below the order shown in FIG. 2, was deposited in the 10-6 Torr vacuum.
a) Hole injection layer, thickness 20 nm, HAT-CN
b) Hole transport layer, thickness 60 nm, N, N'-di-1-naphthyl-N, N'-diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (NPB)
c) Light-emitting layer, 30 nm thick, containing 3% BD-doped BH (BH and BD were from Taiwan's eRay optoelectronics Tech Co. Ltd)
d) Electron transport layer, thickness 20 nm, containing Liq doped compound B e) Electron injection layer, thickness 1 nm, LiF
f) Cathode: thickness about 150 nm, including Al
デバイス構造は下記のように表示されても良い：ITO/HAT-CN (20 nm)/NPB (60 nm)/ BH-3% BD (30 nm)/化合物 B : Liq (20 nm)/LiF (1 nm)/ Al (150 nm)。 The device structure may be displayed as follows: ITO / HAT-CN (20 nm) / NPB (60 nm) / BH-3% BD (30 nm) / Compound B: Liq (20 nm) / LiF ( 1 nm) / Al (150 nm).
これらの層を蒸着した後、デバイスを蒸着室からカプセル化（encapsulation）のための乾燥箱に移してから，ＵＶ硬化可能なエポキシ樹脂および吸湿剤（moisture getter）を含むガラス蓋により、カプセル化させた。その有機発光デバイスは3mm2の発光領域を有する。得られた有機発光デバイスを、外付けの電源に接続し、直流電圧を印加し、表２に記載の発光特性が確認された。 After the deposition of these layers, the device is transferred from the deposition chamber to a drying box for encapsulation and then encapsulated with a glass lid containing a UV curable epoxy and a moisture getter. It was. The organic light emitting device has an emission area of 3 mm 2. The obtained organic light emitting device was connected to an external power source, a direct current voltage was applied, and the light emission characteristics shown in Table 2 were confirmed.
作製された全てのデバイスのＥＬ特性を、室温で、定電流源（constant current source。KEITHLEY 2400 Source Meter, Keithley Instruments社製、 Cleveland, Ohio）と光度計 (PHOTO RESEARCH SpectraScan PR 650, Photo Research社製、 Chatsworth, Calif.)により評価した。 The EL characteristics of all the fabricated devices were measured at room temperature using a constant current source (KEITHLEY 2400 Source Meter, Keithley Instruments, Cleveland, Ohio) and a photometer (PHOTO RESEARCH SpectraScan PR 650, Photo Research) , Chatsworth, Calif.).
デバイスの操作寿命（または安定性）を、室温で、発光層の色による様々な初期輝度で、デバイスに定電を通すことによりテストした。色は、国際照明委員会（Commission Internationale de l'Eclairage、ＣＩＥ）座標を用いた。 The operating lifetime (or stability) of the device was tested by passing a constant current through the device at room temperature and with various initial brightness depending on the color of the light emitting layer. The colors used were the Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) coordinates.
実例４は、電子輸送層における化合物Ｂの代わりに化合物Ｆを使用した点を除き、実例１のように作製した。 Example 4 was prepared as Example 1 except that Compound F was used instead of Compound B in the electron transport layer.
比較例１（有機発光デバイスの作製）
有機リン光ＥＬデバイスは、電子輸送層における化合物Ｂの代わりに、ＥＴを使用した点を除き、実例１のように作製した。デバイス構造は下記のように表示されても良い：ITO/ HAT-CN (20 nm)/NPB (60 nm)/ BH-3% BD (30 nm)/ET : Liq(20 nm)/LiF (1 nm)/ Al (150 nm)。
Comparative Example 1 (Production of organic light-emitting device)
The organic phosphorescent EL device was produced as in Example 1 except that ET was used instead of Compound B in the electron transport layer. The device structure may be displayed as follows: ITO / HAT-CN (20 nm) / NPB (60 nm) / BH-3% BD (30 nm) / ET: Liq (20 nm) / LiF (1 nm) / Al (150 nm).
実例５〜７（緑色リン光ＯＬＥＤデバイスの作製）
緑色リン光ＯＬＥＤデバイスは、図２に示すような下記順番で、10-6トル真空の状態で、加熱された舟形の皿により作製した。
ａ）正孔注入層、厚さ20 nm、HAT-CN
ｂ）正孔輸送層、厚さ100 nm、N,N'-ジ-1-ナフチル-N,N'-ジフェニル- 4,4'-ジアミノビフェニル (NPB)
ｃ）発光層、厚さ30 nm、ＧＤが体積１４％ドープされたＧＨを含む（GD-Ir(ppy)3とＧＨは、台湾のeRay optoelectronics Tech Co. Ltd製を用いた)
ｄ）電子輸送層、厚さ30 nm、Ｌｉｑがドープされた化合物Ｂを含む
ｅ）電子注入層、厚さ1 nm、ＬｉＦ
ｆ）陰極：厚さは約150 nm、Ａｌを含む
Examples 5-7 (production of green phosphorescent OLED devices)
Green phosphorescent OLED device, the following order as shown in FIG. 2, in the 10-6 Torr vacuum was generated by dishes heated boat.
a) Hole injection layer, thickness 20 nm, HAT-CN
b) Hole transport layer, thickness 100 nm, N, N'-di-1-naphthyl-N, N'-diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (NPB)
c) Luminescent layer, 30 nm thick, GH doped with 14% volume of GD (GD-Ir (ppy) 3 and GH were made by eRay optoelectronics Tech Co. Ltd., Taiwan)
d) Electron transport layer, thickness 30 nm, containing Liq doped compound B e) Electron injection layer, thickness 1 nm, LiF
f) Cathode: thickness about 150 nm, including Al
デバイス構造は下記のように表示されても良い：ITO/HAT-CN (20 nm)/NPB (100 nm)/ GH-14% GD (30 nm)/化合物 B : Liq (30 nm)/LiF (1 nm)/ Al (150 nm)。 The device structure may be displayed as follows: ITO / HAT-CN (20 nm) / NPB (100 nm) / GH-14% GD (30 nm) / Compound B: Liq (30 nm) / LiF ( 1 nm) / Al (150 nm).
実例６と７は、電子輸送層における化合物Ｂの代わりに化合物Ａと化合物Ｃを使用した点を除き、実例５のように作製した。 Examples 6 and 7 were prepared as in Example 5 except that Compound A and Compound C were used instead of Compound B in the electron transport layer.
比較例２（有機発光デバイスの作製）
有機リン光ＥＬデバイスは、電子輸送層における化合物Ｂの代わりにＥＴを使用した点を除き、実例５のように作製した。デバイス構造は下記のように表示されても良い：ITO/HAT-CN (20 nm)/NPB (100 nm)/ GH-14% GD (30 nm)/化合物Ｂ: Liq (30 nm)/LiF (1 nm)/ Al (150 nm)。
Comparative Example 2 (Production of organic light-emitting device)
The organic phosphorescent EL device was produced as in Example 5 except that ET was used instead of Compound B in the electron transport layer. The device structure may be displayed as follows: ITO / HAT-CN (20 nm) / NPB (100 nm) / GH-14% GD (30 nm) / Compound B: Liq (30 nm) / LiF ( 1 nm) / Al (150 nm).
実例として作製された有機発光デバイスの発光された光のピーク波長、最大発光効率、駆動電圧および寿命安定性は、表１に示される。作製された青色蛍光と緑色リン光デバイスのＥＬスペクトルは、図４と図５に示される。 Table 1 shows the peak wavelength of emitted light, the maximum luminous efficiency, the driving voltage, and the lifetime stability of the organic light emitting device fabricated as an example. The EL spectra of the produced blue fluorescent and green phosphorescent devices are shown in FIGS.
本発明は、上記記載の実施例、方法および実例に限定されないが、本発明の主旨を逸脱しない範囲において為された全ての実施例および方法を含む。 The present invention is not limited to the examples, methods and examples described above, but includes all examples and methods made without departing from the spirit of the present invention.
このように、本発明のＥＬデバイスのための材料を含む有機発光デバイスは、高い発光効率、高い熱安定性、十分に低い駆動電圧および長い寿命を有しているため、極めて高い実用性を有する。したがって、本発明の有機発光デバイスは、フラットパネル表示デバイス、携帯電話の表示デバイス、平面発光子（planar light emitter）、看板（sign board）に応用することができ、高い技術価値を有する。 As described above, the organic light emitting device including the material for the EL device of the present invention has extremely high practicality because it has high luminous efficiency, high thermal stability, sufficiently low driving voltage and long life. . Therefore, the organic light emitting device of the present invention can be applied to flat panel display devices, mobile phone display devices, planar light emitters, sign boards, and has high technical value.
１００、２００、３００ 有機発光デバイス
１１０、２１０、３１０ 基板
１２０、２２０、３２０ 陽極
１３０、２３０、３３０ 正孔注入層
１４０、２４０、３４０ 正孔輸送層
１５０、２５０、３５０ 発光層
１６０、２６０、３６０ 電子輸送層
１７０、２７０、３７０ 電子注入層
１８０、２８０、３８０ 陰極
100, 200, 300 Organic light emitting device 110, 210, 310 Substrate 120, 220, 320 Anode 130, 230, 330 Hole injection layer 140, 240, 340 Hole transport layer 150, 250, 350 Light emitting layer 160, 260, 360 Electron transport layer 170, 270, 370 Electron injection layer 180, 280, 380 Cathode
上記課題および他の課題を解決するために、本発明は、有機発光デバイスに用いられ、下記式１で表される化合物を提供する。 In order to solve the above problems and other problems, the present invention provides a compound represented by the following formula 1, which is used in an organic light-emitting device.
式１中、ＸとＹは、互いに独立して、水素、炭素数５〜１０の芳香族または複素環芳香族炭化水素を表す。ＸとＹは、互いに同じであっても、異なってもよい。Ａｒ１とＡｒ２は、互いに独立して、水素または炭素数５〜１２の非置換のあるいは置換された芳香族炭化水素を表し、または、隣接する炭化水素と共に縮合芳香族環系を形成する。 In Formula 1, X and Y each independently represent hydrogen, an aromatic or heterocyclic aromatic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms. X and Y may be the same as or different from each other. Ar 1 and Ar 2 independently of each other represent hydrogen or an unsubstituted or substituted aromatic hydrocarbon having 5 to 12 carbon atoms, or together with the adjacent hydrocarbon form a condensed aromatic ring system.
他の実施例において、本発明は、陰極と、陽極と、前記陰極と前記陽極の間に介在されており、下記式１で表される化合物を含む有機層と、を含む、有機発光デバイスを提供する。 In another embodiment, the present invention provides an organic light-emitting device comprising a cathode, an anode, and an organic layer interposed between the cathode and the anode and including a compound represented by the following formula 1. provide.
式１の化合物は、電子注入または輸送材料、あるいは有機発光デバイスの励起子ブロック層に存在し、これによってデバイスの安定性を向上させ、操作電圧を低下させる。 The compound of Formula 1 is present in the electron injecting or transporting material, or in the exciton blocking layer of the organic light emitting device, thereby improving the stability of the device and lowering the operating voltage.
本発明に係る有機発光デバイスに用いられ、下記式１で表される化合物は、式１で表される。式１中、ＸとＹは、互いに独立して、水素、炭素数５〜１０の芳香族または複素環芳香族炭化水素を表す。ＸとＹは、互いに同じであっても、異なってもよい。Ａｒ１とＡｒ２は、互いに独立して、水素または炭素数５〜１２の非置換のあるいは置換された芳香族炭化水素を表し、または、隣接する炭化水素と共に縮合芳香族環系を形成する。
他の実施例において、前記炭素数５〜１０の芳香族炭化水素は、フェニル基またはナフチル基である。また、ＸまたはＹは、フェニル基またはナフチル基であってもよく、Ｘはフェニル基またはナフチル基である場合、式１中、Ｙ、Ａｒ１とＡｒ２は、本明細書の他の箇所に記載の通りに選択でき、Ｙはフェニル基またはナフチル基である場合、式１中、Ｘ、Ａｒ１とＡｒ２は、本明細書の他の箇所に記載の通りに選択できる。
他の実施例において、前記炭素数５〜１０の複素環芳香族炭化水素は、ピリジンまたは
他の実施例において、Ａｒ１とＡｒ２は、互いに独立して、水素またはフェニル基を表し、または、隣接する炭化水素と共に縮合ベンゼン環を形成する。例えば、Ａｒ１は、水素またはフェニル基を表し、または、隣接する炭化水素と共に縮合ベンゼン環を形成する場合、Ｘ、ＹとＡｒ２は、本明細書の他の箇所に記載の通りに選択でき、Ａｒ２は、水素またはフェニル基を表し、または、隣接する炭化水素と共に縮合ベンゼン環を形成する場合、Ｘ、ＹとＡｒ１は、本明細書の他の箇所に記載の通りに選択できる。
The compound represented by the following formula 1 used in the organic light-emitting device according to the present invention is represented by formula 1. In Formula 1, X and Y each independently represent hydrogen, an aromatic or heterocyclic aromatic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms. X and Y may be the same as or different from each other. Ar 1 and Ar 2 independently of each other represent hydrogen or an unsubstituted or substituted aromatic hydrocarbon having 5 to 12 carbon atoms, or together with the adjacent hydrocarbon form a condensed aromatic ring system.
In another embodiment, the aromatic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms is a phenyl group or a naphthyl group. X or Y may be a phenyl group or a naphthyl group. When X is a phenyl group or a naphthyl group, Y, Ar 1, and Ar 2 in Formula 1 are defined elsewhere in this specification. In the case where Y is a phenyl group or a naphthyl group, X, Ar 1 and Ar 2 can be selected as described elsewhere in this specification.
In another embodiment, the heterocyclic aromatic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms is pyridine or
In other embodiments, Ar 1 and Ar 2 independently of one another represent hydrogen or a phenyl group, or together with the adjacent hydrocarbon form a fused benzene ring. For example, when Ar 1 represents hydrogen or a phenyl group or forms a fused benzene ring with an adjacent hydrocarbon, X, Y and Ar 2 can be selected as described elsewhere in this specification. , Ar 2 represents hydrogen or a phenyl group, or when forming a fused benzene ring with an adjacent hydrocarbon, X, Y and Ar 1 can be selected as described elsewhere herein.
本発明は、陰極と、陽極と、前記陰極と前記陽極の間に介在されており、本発明の式１で表される化合物を含む有機層と、を含む、有機発光デバイスも提供する。
式１で表される化合物は、有機発光デバイスの有機層に適用してもよい。したがって、本発明の有機発光デバイスは、基板に積層された陽極と陰極の間に介在された有機層を少なくとも１つ有し、上記有機層は、上記述式１で表される化合物を含む。ここで、有機層は、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層または正孔輸送層であってもよい。式１で表される化合物を含む有機層は、電子輸送／注入層を有し、電気的注入ドーパント（n/p型）と結合するものが好ましい。
The present invention also provides an organic light emitting device comprising a cathode, an anode, and an organic layer that is interposed between the cathode and the anode and includes the compound represented by Formula 1 of the present invention.
The compound represented by Formula 1 may be applied to the organic layer of the organic light emitting device. Accordingly, the organic light-emitting device of the present invention has at least one organic layer interposed between the anode and the cathode laminated on the substrate, and the organic layer contains the compound represented by the above-described formula 1. Here, the organic layer may be a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, or a hole transport layer. The organic layer containing the compound represented by Formula 1 preferably has an electron transport / injection layer and is bonded to an electrical injection dopant (n / p type).
上記電気的注入ドーパント（n/p型）の含有量は、上記有機層の重量に対し、２５重量％〜９０重量％の範囲にある。例えば、上記有機層は、電子輸送層または電子注入層であり、上記電気的注入ドーパント（n/p型）が電子輸送層または電子注入層における含有量は、２５重量％〜７５重量％の範囲にあるのが好ましい。
他の実施例において、式１で表される化合物の含有量は、前記有機層の重量に対し、２５％〜９０％の範囲である。また、前記有機層の厚さは、１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲である。
他の実施例において、前記有機層は、非放射性の電子輸送層である。
他の実施例において、有機発光デバイスは、電子輸送層、電子注入層、発光層、正孔ブロック層と電子ブロック層からなる群のうちの少なくとも１層をさらに含む。前記発光層は、蛍光またはリン光発光子をさらに含む。
他の実施例において、前記陽極と前記有機層の間には、正孔注入層、正孔輸送層と発光層をさらに含み、前記有機層と前記陰極の間には、電子注入層をさらに含み、前記有機層は、電子輸送層である。
The content of the electric injection dopant (n / p type) is in the range of 25 wt% to 90 wt% with respect to the weight of the organic layer. For example, the organic layer is an electron transport layer or an electron injection layer, and the content of the electrical injection dopant (n / p type) in the electron transport layer or the electron injection layer is in the range of 25 wt% to 75 wt%. It is preferable that it exists in.
In another embodiment, the content of the compound represented by Formula 1 is in the range of 25% to 90% with respect to the weight of the organic layer. The organic layer has a thickness in the range of 1 nm to 500 nm.
In another embodiment, the organic layer is a non-radioactive electron transport layer.
In another embodiment, the organic light emitting device further includes at least one layer selected from the group consisting of an electron transport layer, an electron injection layer, a light emitting layer, a hole blocking layer and an electron blocking layer. The light emitting layer further includes a fluorescent or phosphorescent light emitter.
In another embodiment, a hole injection layer, a hole transport layer and a light emitting layer are further included between the anode and the organic layer, and an electron injection layer is further included between the organic layer and the cathode. The organic layer is an electron transport layer.
図１は、本発明の一実施例の有機発光デバイスの概略図を示す。有機発光デバイス１００は、基板１１０、陽極１２０、正孔注入層１３０、正孔輸送層１４０、発光層１５０、電子輸送層１６０、電子注入層１７０および陰極１８０を含む。有機発光デバイス１００は、上記層を順番に積層することにより、製造されても良い。図２は、本発明の他の実施例の有機発光デバイスの断面図を示し、基板２１０、陽極２２０、正孔注入層２３０、正孔輸送層２４０、発光層２５０、電子輸送層２６０、電子注入層２７０および陰極２８０を含む点について、図１に似ているが、励起子ブロック層２４５が、正孔輸送層２４０の上かつ発光層２５０の下に配置された点が異なる。図３は、本発明の他の実施例の有機発光デバイスの断面図を示し、基板３１０、陽極３２０、正孔注入層３３０、正孔輸送層３４０、発光層３５０、電子輸送層３６０、電子注入層３７０および陰極３８０を含む点について、図１に似ているが、励起子ブロック層３５５が、発光層３５０の上かつ電子輸送層３６０の下に配置された点が異なる。 FIG. 1 shows a schematic diagram of an organic light emitting device according to one embodiment of the present invention. The organic light emitting device 100 includes a substrate 110, an anode 120, a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, a light emitting layer 150, an electron transport layer 160, an electron injection layer 170 and a cathode 180. The organic light emitting device 100 may be manufactured by laminating the above layers in order. FIG. 2 is a cross-sectional view of an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention, in which a substrate 210, an anode 220, a hole injection layer 230, a hole transport layer 240, a light emission layer 250, an electron transport layer 260, and an electron injection are illustrated. Similar to FIG. 1 in that it includes a layer 270 and a cathode 280, except that an exciton blocking layer 245 is disposed above the hole transport layer 240 and below the light emitting layer 250. FIG. 3 is a cross-sectional view of an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention. The substrate 310, the anode 320, the hole injection layer 330, the hole transport layer 340, the light emission layer 350, the electron transport layer 360, and the electron injection. Similar to FIG. 1 in that it includes a layer 370 and a cathode 380, except that an exciton blocking layer 355 is disposed above the light emitting layer 350 and below the electron transport layer 360.
これらの層を蒸着した後、デバイスを蒸着室からカプセル化（encapsulation）のための乾燥箱に移してから，ＵＶ硬化可能なエポキシ樹脂および吸湿剤（moisture getter）を含むガラス蓋により、カプセル化させた。その有機発光デバイスは3mm2の発光領域を有する。得られた有機発光デバイスを、外付けの電源に接続し、直流電圧を印加し、表１に記載の発光特性が確認された。 After the deposition of these layers, the device is transferred from the deposition chamber to a drying box for encapsulation and then encapsulated with a glass lid containing a UV curable epoxy and a moisture getter. It was. The organic light emitting device has an emission area of 3 mm 2. The obtained organic light emitting device was connected to an external power source, a direct current voltage was applied, and the light emission characteristics shown in Table 1 were confirmed.
比較例２（有機発光デバイスの作製）
有機リン光ＥＬデバイスは、電子輸送層における化合物Ｂの代わりにＥＴを使用した点を除き、実例５のように作製した。デバイス構造は下記のように表示されても良い：ITO/HAT-CN (20 nm)/NPB (100 nm)/ GH-14% GD (30 nm)/化合物ＥＴ: Liq (30 nm)/LiF (1 nm)/ Al (150 nm)。
Comparative Example 2 (Production of organic light-emitting device)
The organic phosphorescent EL device was produced as in Example 5 except that ET was used instead of Compound B in the electron transport layer. The device structure may be displayed as follows: ITO / HAT-CN (20 nm) / NPB (100 nm) / GH-14% GD (30 nm) / Compound ET: Liq (30 nm) / LiF ( 1 nm) / Al (150 nm).
Claims (8)
陽極と、
発光層と、
前記陰極と前記発光層の間に介在された非発光電子輸送層と、
を含む、ＯＬＥＤ装置。 A cathode,
The anode,
A light emitting layer;
A non-light emitting electron transport layer interposed between the cathode and the light emitting layer;
An OLED device.
電子注入層と、
発光層と、
正孔ブロック層または電子ブロック層とをさらに含み、
式１で表される化合物を含有する、請求項２記載のＯＬＥＤ装置。 An electron transport layer;
An electron injection layer;
A light emitting layer;
A hole blocking layer or an electron blocking layer,
The OLED device according to claim 2, comprising a compound represented by Formula 1.
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