JP2016058550A - Organic electroluminescent device - Google Patents
Organic electroluminescent device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016058550A JP2016058550A JP2014183626A JP2014183626A JP2016058550A JP 2016058550 A JP2016058550 A JP 2016058550A JP 2014183626 A JP2014183626 A JP 2014183626A JP 2014183626 A JP2014183626 A JP 2014183626A JP 2016058550 A JP2016058550 A JP 2016058550A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- substituted
- carbon atoms
- unsubstituted
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
- Indole Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。特に、高効率で長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element. In particular, the present invention relates to a high-efficiency and long-life organic electroluminescence element.
近年、画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Organic Electroluminescence Display：有機EL表示装置）の開発が盛んになってきている。有機EL表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層における有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現するいわゆる自発光型の表示装置である。 In recent years, organic electroluminescence display (organic EL display) has been actively developed as an image display device. Unlike a liquid crystal display device or the like, an organic EL display device recombines holes and electrons injected from an anode and a cathode in a light emitting layer, thereby causing a light emitting material containing an organic compound in the light emitting layer to emit light for display. This is a so-called self-luminous display device to be realized.
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機EL素子）としては、例えば、陽極、陽極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層及び電子輸送層上に配置された陰極から構成された有機エレクトロルミネッセンス素子が知られている。陽極からは正孔が注入され、注入された正孔は正孔輸送層を移動して発光層に注入される。一方、陰極からは電子が注入され、注入された電子は電子輸送層を移動して発光層に注入される。発光層に注入された正孔と電子とが再結合することにより、発光層内で励起子が生成される。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その励起子の輻射失活によって発生する光を利用して発光する。尚、有機エレクトロルミネッセンス素子は、以上に述べた構成に限定されず、種々の変更が可能である。 Examples of the organic electroluminescence element (organic EL element) include an anode, a hole transport layer disposed on the anode, a light emitting layer disposed on the hole transport layer, an electron transport layer disposed on the light emitting layer, and An organic electroluminescence element composed of a cathode disposed on an electron transport layer is known. Holes are injected from the anode, and the injected holes move through the hole transport layer and are injected into the light emitting layer. On the other hand, electrons are injected from the cathode, and the injected electrons move through the electron transport layer and are injected into the light emitting layer. Excitons are generated in the light emitting layer by recombination of holes and electrons injected into the light emitting layer. An organic electroluminescence element emits light using light generated by radiation deactivation of its excitons. The organic electroluminescence element is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made.
有機エレクトロルミネッセンス素子を表示装置に応用するにあたり、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化及び長寿命化が求められている。特に、青色発光領域及び緑色発光領域においては、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率と寿命は十分なものとは言い難い。有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化を実現するために、陽極と発光層との帯域と、発光層との定常化、安定化が重要である。このため、正孔輸送を補助する目的で電子アクセプタ性の材料を含む層(以下、アクセプタ層と呼ぶ)を配置することが提案されている。 In applying an organic electroluminescence element to a display device, high efficiency and long life of the organic electroluminescence element are required. In particular, in the blue light emitting region and the green light emitting region, it is difficult to say that the light emission efficiency and life of the organic electroluminescence element are sufficient. In order to achieve high efficiency of the organic electroluminescence element, it is important to stabilize and stabilize the band between the anode and the light emitting layer and the light emitting layer. For this reason, it has been proposed to dispose a layer containing an electron acceptor material (hereinafter referred to as an acceptor layer) for the purpose of assisting hole transport.
正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料としては、アントラセン誘導体や芳香族アミン系化合物等の様々な化合物が知られているが、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化を実現するためには、新たな材料の開発が必要である。例えば、特許文献１には、カルバゾール部を含むアミン化合物を正孔輸送層又は発光層に用いた有機電界発光素子が提案されている。また、特許文献２には、発光層と陽極との間に配置された有機物質層の少なくとも１つにLUMO準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下の電子アクセプタ性のドーパントを含む有機発光素子が提案されている。 Various compounds such as anthracene derivatives and aromatic amine compounds are known as hole transport materials used for the hole transport layer, but in order to achieve higher efficiency of organic electroluminescent devices, new New materials need to be developed. For example, Patent Document 1 proposes an organic electroluminescent device using an amine compound containing a carbazole moiety in a hole transport layer or a light emitting layer. Patent Document 2 discloses an organic material containing an electron acceptor dopant whose LUMO level is −9.0 eV or more and −4.0 eV or less in at least one of the organic material layers disposed between the light emitting layer and the anode. A light emitting device has been proposed.
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の材料と構造との関係について検討した特許文献３には、カルバゾール部とフルオレン部とを有するアミン誘導体からなる正孔輸送層を発光層に接して積層し、陽極と該正孔輸送層との間に三層構造の正孔注入層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が提案されており、該正孔注入層は陽極側から、（１）２つの窒素原子にそれぞれカルバゾール部が結合したジアミン誘導体を含む層、（２）２つの窒素原子にそれぞれカルバゾール部が結合したジアミン誘導体と窒素原子にカルバゾール部及びフルオレン部が結合したアミン誘導体とを含む層、（３）ＨＡＴを含む層により形成されることが記載されている。また、特許文献４には、陽極と発光層との間に、（１）カルバゾール部とフルオレン部とを有するアミン誘導体を含む層、（２）ＨＡＴをドープしたカルバゾール部とフルオレン部とを有するアミン誘導体を含む層、（３）カルバゾール部とフルオレン部とを有するアミン誘導体を含む層の繰り返し構造を有し、発光層にカルバゾール部とフルオレン部とを有するアミン誘導体を含む層が接するように配置された有機エレクトロルミネッセンス素子が提案されている。 Further, in Patent Document 3 in which the relationship between the material and the structure of the organic electroluminescence element was examined, a hole transport layer made of an amine derivative having a carbazole part and a fluorene part was laminated in contact with the light emitting layer, and the anode and the An organic electroluminescence device having a three-layered hole injection layer between the hole transport layer and the hole transport layer has been proposed. The hole injection layer has (1) a carbazole portion on each of two nitrogen atoms from the anode side. A layer containing a bonded diamine derivative, (2) a layer containing a diamine derivative having a carbazole moiety bonded to each of two nitrogen atoms and an amine derivative having a carbazole moiety and a fluorene moiety bonded to the nitrogen atom, and (3) a layer containing HAT It is described that it is formed by. Patent Document 4 discloses (1) a layer containing an amine derivative having a carbazole part and a fluorene part between the anode and the light emitting layer, and (2) an amine having a carbazole part and a fluorene part doped with HAT. A layer containing a derivative, and (3) a repeating structure of a layer containing an amine derivative having a carbazole part and a fluorene part, and the light emitting layer is disposed so that a layer containing an amine derivative having a carbazole part and a fluorene part is in contact Organic electroluminescence devices have been proposed.
有機エレクトロルミネッセンス素子の特定の層を形成する材料についての検討は数多くなされてきたが、素子の構成を含めた検討は僅かである。また、高効率且つ長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を実現するためには、特許文献３及び４の構成では十分とは言い難く、材料と層構成の組み合わせについて、更なる検討が必要であった。 Many studies have been made on materials for forming a specific layer of the organic electroluminescence device, but there are few studies including the configuration of the device. Moreover, in order to implement | achieve a highly efficient and long-life organic electroluminescent element, it cannot be said that the structure of patent documents 3 and 4 is enough, and the further examination was needed about the combination of a material and a layer structure.
本発明は、上述の問題を解決するものであって、高効率且つ長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a highly efficient and long-life organic electroluminescence element.
本発明の一実施形態によると、陽極と主に１重項励起状態を経た発光が得られる発光層との間に、膜組成の異なる３層以上の積層構造を備え、前記積層構造は、ＬＵＭＯ準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下である電子受容性化合物を主体として形成された第１の層と、前記第１の層と前記発光層との間に配置され、且つ前記発光層に隣接し、以下の一般式（１）で表される化合物を含む第２の層と、を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
一般式（１）中、Ar5〜Ar8は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、mは０以上４以下の整数であり、L2及びL3は単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。
According to an embodiment of the present invention, a laminated structure of three or more layers having different film compositions is provided between an anode and a light emitting layer that can obtain light emitted mainly through a singlet excited state. A first layer formed mainly of an electron-accepting compound having a level of −9.0 eV or more and −4.0 eV or less, and disposed between the first layer and the light emitting layer, and the light emission The organic electroluminescent element characterized by including the 2nd layer which adjoins a layer and contains the compound represented by the following General formula (1) is provided.
In general formula (1), Ar 5 to Ar 8 are a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 50 ring carbon atoms. M is an integer of 0 or more and 4 or less, L 2 and L 3 are a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring carbon number 5 A heteroarylene group of 15 or less.
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極からの正孔注入性を向上させるとともに、発光層で消費されなかった電子から正孔輸送性の積層構造を保護することができ、発光層で発生した励起状態のエネルギーが正孔輸送性の積層構造に拡散することを防止し、さらに素子全体の電荷バランスを整えることができるため、発光効率の向上及び長寿命化を達成することができる。 The organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention can improve the hole injection property from the anode and can protect the hole transporting stacked structure from the electrons that are not consumed in the light emitting layer. It is possible to prevent the excited state energy generated in the layer from diffusing into the hole-transporting laminated structure, and further to adjust the charge balance of the entire device, thereby improving the luminous efficiency and extending the lifetime. it can.
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記第１の層と前記第２の層との間に、以下の一般式（２）で表わされる化合物を含む第３の層を含んでもよい。
一般式（２）中、Ar1、Ar2及びAr3は置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、Ar4は置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、L1は単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。
The organic electroluminescent element which concerns on one Embodiment of this invention may also contain the 3rd layer containing the compound represented by the following General formula (2) between the said 1st layer and the said 2nd layer. Good.
In general formula (2), Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are substituted or unsubstituted aryl groups having 6 to 50 ring carbon atoms, or substituted or unsubstituted heteroaryls having 5 to 50 ring carbon atoms. Ar 4 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon number. 1 or more and 50 or less alkyl group, and L 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 5 to 15 ring carbon atoms. It is a group.
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、正孔輸送性の積層構造にカルバゾリル基を有する化合物を含むことにより、正孔輸送性及び通電耐久性を向上することができ、発光効率の向上及び長寿命化を達成することができる。 The organic electroluminescent device according to one embodiment of the present invention can improve the hole transport property and the current-carrying durability by including a compound having a carbazolyl group in the hole transport layered structure. Improvement and long life can be achieved.
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記発光層が、以下の一般式（３）で表わされる化合物を含んでもよい。
一般式（３）中、Ar9はそれぞれ独立に、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３以上５０以下のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２以上５０以下のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又はヒドロキシル基であり、nは１以上１０以下の整数である。
In the organic electroluminescence element according to an embodiment of the present invention, the light emitting layer may include a compound represented by the following general formula (3).
In General Formula (3), each Ar 9 is independently a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 50 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring forming carbon number of 3 to 50. A cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aralkyl group having 7 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 50 ring carbon atoms. Group, substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 50 ring carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 50 carbon atoms, substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms Group, substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 50 carbon atoms in the ring, substituted or unsubstituted silyl group, carboxyl group, halogen An atom, a cyano group, a nitro group, or a hydroxyl group, and n is an integer of 1-10.
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光効率の向上及び長寿命化を達成することができる。 The organic electroluminescence device according to an embodiment of the present invention can achieve improvement in luminous efficiency and long life.
本発明によると、高効率且つ長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device with high efficiency and long life.
上述の問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者らは、陽極側に電子受容性化合物で形成された層を配置することにより、陽極からの正孔注入性を向上させることができることを見出し、発明を完成させた。本発明は、発光層と陽極との間の正孔輸送性の多重積層膜を一つの構造体と考えて、この積層構造のうち、陽極側に配置する層に電子受容性材料で形成された層を積層し、発光層側にカルバゾリル基を有するアミン誘導体を含む中間層を積層したものである。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the hole injection property from the anode can be improved by arranging a layer formed of an electron-accepting compound on the anode side. The headline and invention were completed. In the present invention, the multi-layered film having a hole transport property between the light-emitting layer and the anode is considered as one structure, and the layer disposed on the anode side of the layered structure is formed of an electron-accepting material. The layers are laminated, and an intermediate layer containing an amine derivative having a carbazolyl group is laminated on the light emitting layer side.
以下、図面を参照して本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。但し、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, an organic electroluminescence device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the organic electroluminescence device of the present invention can be implemented in many different modes, and is not construed as being limited to the description of the embodiments described below. Note that in the drawings referred to in this embodiment, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００を示す模式図である。有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、例えば、基板１０１上に陽極１１０、発光層１３０、電子輸送層１４０、電子注入層１５０及び陰極１６０を備える。陽極１１０と発光層１３０との間には、正孔輸送帯域１２０が配置される。正孔輸送帯域１２０は、正孔輸送層や正孔注入層等を配置する帯域である。 The organic electroluminescence element according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic view showing an organic electroluminescence element 100 according to an embodiment of the present invention. The organic electroluminescence device 100 includes, for example, an anode 110, a light emitting layer 130, an electron transport layer 140, an electron injection layer 150, and a cathode 160 on a substrate 101. A hole transport zone 120 is disposed between the anode 110 and the light emitting layer 130. The hole transport zone 120 is a zone where a hole transport layer, a hole injection layer, and the like are arranged.
本発明においては、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率の向上及び長寿命化を実現するために、陽極１１０と発光層１３０との間の正孔輸送帯域１２０に、膜組成の異なる３層以上の積層構造を備える。該積層構造は、少なくとも第１の層１２１及び第２の層１２５を備える。積層構造の陽極１１０側に配置される少なくとも一層（第１の層１２１）は、ＬＵＭＯ準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下である電子受容性化合物を主体として形成される。尚、ここで、「電子受容性化合物を主体とする」とは、該電子受容性化合物が第１の層１２１を構成する全ての材料の総質量に対して５０質量％以上含まれていることを意味する。第１の層１２１と発光層１３０との間に配置され、且つ発光層に隣接して配置される少なくとも一層（第２の層１２５）は、以下の一般式（１）で表される化合物を含む。
一般式（１）中、Ar5〜Ar8は置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、mは０以上４以下の整数であり、L2及びL3は単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。ここで、隣り合うAr5〜Ar8は環を形成してもよい。即ち、互いに隣り合うAr5とAr6とは結合して環を形成してもよい。また、隣り合うAr７同士、Ar8同士は互いに結合して環を形成してもよい。 In the general formula (1), Ar 5 to Ar 8 are a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 50 ring carbon atoms. , M is an integer of 0 or more and 4 or less, L 2 and L 3 are a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring carbon number of 5 or more 15 or less heteroarylene groups. Here, adjacent Ar 5 to Ar 8 may form a ring. That is, Ar 5 and Ar 6 adjacent to each other may be bonded to form a ring. Further, adjacent Ar 7 and Ar 8 may be bonded to each other to form a ring.
Ar5〜Ar8として具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、アセトナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、ピラニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ジベンゾフラニル基、およびジベンゾチエニル基などを挙げることができる。好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基などを挙げることができる。 Specifically, as Ar 5 to Ar 8 , phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, fluorenyl group, indenyl group, pyrenyl group, acetonaphthenyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group, Pyridyl group, pyranyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, benzofuranyl group, benzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, quinoxalyl group, benzoimidazolyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothienyl group, etc. Can be mentioned. Preferred examples include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a fluorenyl group, a carbazolyl group, and a dibenzofuranyl group.
L2及びL3としては、単結合のほか、具体的には、フェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、フルオリレン基、インダンジイル基、ピレンジイル基、アセナフテンジイル基、フルオランテンジイル基、トリフェニレンジイル基、ピリジンジイル基、ピランジイル基、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基、ベンゾフランジイル基、ベンゾチオフェンジイル基、インドールジイル基、カルバゾールジイル基、ベンゾオキサゾールジイル基、ベンゾチアゾールジイル基、キノキサリンジイル基、ベンゾイミダゾールジイル基、ジベンゾフランジイル基を挙げることができる。好ましくは、フェニレン基、ターフェニレン基、フルオレンジイル基、カルバゾールジイル基、ジベンゾフランジイル基などを挙げることができる。 As L 2 and L 3 , in addition to a single bond, specifically, a phenylene group, biphenylylene group, terphenylylene group, naphthylene group, anthrylene group, phenanthrylene group, fluorylene group, indandiyl group, pyrenediyl group, acenaphthenediyl group, Fluoranthene diyl group, triphenylene diyl group, pyridine diyl group, pyrandiyl group, quinoline diyl group, isoquinoline diyl group, benzofurandiyl group, benzothiophene diyl group, indole diyl group, carbazole diyl group, benzoxazole diyl group, benzothiazole diyl group Quinoxaline diyl group, benzimidazole diyl group, dibenzofurandiyl group. Preferable examples include phenylene group, terphenylene group, fluorenediyl group, carbazolediyl group, dibenzofurandiyl group and the like.
一般式（１）で表される化合物は、一例として、以下の構造式により示された化合物である。但し、一般式（１）で表される化合物は以下に限定されるわけではない。 The compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following structural formula as an example. However, the compound represented by the general formula (1) is not limited to the following.
積層構造の陽極１１０側に配置された少なくとも一層（第１の層１２１）は、ＬＵＭＯ準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下である電子受容性化合物を主体として含む。第１の層１２１中の電子受容性化合物は、第１の層１２１を構成する全ての材料の総質量に対して５０質量％以上である。電子受容性化合物は、一例として、以下のａｃ１〜ａｃ１４の構造式により示された化合物である。但し、本発明に係る電子受容性化合物は以下に限定されるわけではない。
以上の電子受容性化合物ａｃ１〜ａｃ１４において、Rは水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上１０以下のフッ化アルキル基、シアノ基、炭素数１以上１０以下のアルコキシ基、炭素数１以上１０以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基である。ただし、同一分子内で全てが水素原子、重水素原子又はフッ素原子で置換されることはない。Arはそれぞれ独立的に、電子吸引性の置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数３以上３０以下のヘテロアリール基である。Yはメチン基（-CH=）又は窒素原子（-N=）である。Zは擬ハロゲン又は硫黄原子（S）である。Xは以下に示すＸ１〜Ｘ７の置換基の何れかである。 In the above electron-accepting compounds ac1 to ac14, R is a hydrogen atom, deuterium atom, halogen atom, fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, cyano group, alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, carbon number An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms. However, not all hydrogen atoms, deuterium atoms or fluorine atoms are substituted in the same molecule. Ar is each independently an electron-withdrawing substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 30 ring carbon atoms. Y is a methine group (-CH =) or a nitrogen atom (-N =). Z is a pseudohalogen or sulfur atom (S). X is any of the substituents X1 to X7 shown below.
ここで、Raは水素原子、重水素原子ハロゲン原子、炭素数１以上１０以下のフッ化アルキル基、シアノ基、炭素数１以上１０以下のアルコキシ基、炭素数１以上１０以下のアルキル基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数３以上３０以下のヘテロアリール基である。
Here, Ra is a hydrogen atom, a deuterium halogen atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituent. Alternatively, it is an unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 30 ring carbon atoms.
R、Ar、Raが示す置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成炭素数３以上３０以下のヘテロアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオランテニル基、フルオレニル基、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms or the substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 30 ring carbon atoms represented by R, Ar, and Ra include a phenyl group, 1 -Naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group, 4-phenanthryl group, 9-phenanthryl group, 1 -Naphthacenyl group, 2-naphthacenyl group, 9-naphthacenyl group, 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 2-biphenylyl group, 3-biphenylyl group, 4-biphenylyl group, p-ter Phenyl-4-yl group, p-terphenyl-3-yl group, p-terphenyl-2-yl group, m-terphenyl-4-yl group, m-turf Nyl-3-yl group, m-terphenyl-2-yl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, pt-butylphenyl group, p- (2-phenylpropyl) phenyl group 3-methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-anthryl group, 4′-methylbiphenylyl group, 4 ″ -t-butyl-p-terphenyl-4- Yl group, fluoranthenyl group, fluorenyl group, 1-pyrrolyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, pyrazinyl group, 2-pyridinyl group, 3-pyridinyl group, 4-pyridinyl group, 1-indolyl group, 2 -Indolyl group, 3-indolyl group, 4-indolyl group, 5-indolyl group, 6-indolyl group, 7-indolyl group, 1-isoindolyl group, 2-isoindolyl group, 3-isoindolyl group, 4 -Isoindolyl group, 5-isoindolyl group, 6-isoindolyl group, 7-isoindolyl group, 2-furyl group, 3-furyl group, 2-benzofuranyl group, 3-benzofuranyl group, 4-benzofuranyl group, 5-benzofuranyl group, 6 -Benzofuranyl group, 7-benzofuranyl group, 1-isobenzofuranyl group, 3-isobenzofuranyl group, 4-isobenzofuranyl group, 5-isobenzofuranyl group, 6-isobenzofuranyl group, 7 -Isobenzofuranyl group, quinolyl group, 3-quinolyl group, 4-quinolyl group, 5-quinolyl group, 6-quinolyl group, 7-quinolyl group, 8-quinolyl group, 1-isoquinolyl group, 3-isoquinolyl group, 4-isoquinolyl group, 5-isoquinolyl group, 6-isoquinolyl group, 7-isoquinolyl group, 8-isoquinolyl group, 2-quinoxalini Group, 5-quinoxalinyl group, 6-quinoxalinyl group, 1-carbazolyl group, 2-carbazolyl group, 3-carbazolyl group, 4-carbazolyl group, 9-carbazolyl group, 1-phenanthridinyl group, 2-phenanthridinyl group Group, 3-phenanthridinyl group, 4-phenanthridinyl group, 6-phenanthridinyl group, 7-phenanthridinyl group, 8-phenanthridinyl group, 9-phenanthridinyl group 10-phenanthridinyl group, 1-acridinyl group, 2-acridinyl group, 3-acridinyl group, 4-acridinyl group, 9-acridinyl group, 1,7-phenanthrolin-2-yl group, 1,7 -Phenanthrolin-3-yl group, 1,7-phenanthrolin-4-yl group, 1,7-phenanthrolin-5-yl group, 1,7-phenanthrolin-6 Yl group, 1,7-phenanthroline-8-yl group, 1,7-phenanthrolin-9-yl group, 1,7-phenanthrolin-10-yl group, 1,8-phenanthroline- 2-yl group, 1,8-phenanthrolin-3-yl group, 1,8-phenanthrolin-4-yl group, 1,8-phenanthrolin-5-yl group, 1,8-phenance Lorin-6-yl group, 1,8-phenanthrolin-7-yl group, 1,8-phenanthrolin-9-yl group, 1,8-phenanthrolin-10-yl group, 1,9- Phenanthrolin-2-yl group, 1,9-phenanthrolin-3-yl group, 1,9-phenanthrolin-4-yl group, 1,9-phenanthrolin-5-yl group, 1, 9-phenanthrolin-6-yl group, 1,9-phenanthrolin-7-yl group, 1,9- Phenanthrolin-8-yl group, 1,9-phenanthrolin-10-yl group, 1,10-phenanthrolin-2-yl group, 1,10-phenanthrolin-3-yl group, 1, 10-phenanthrolin-4-yl group, 1,10-phenanthrolin-5-yl group, 2,9-phenanthrolin-1-yl group, 2,9-phenanthrolin-3-yl group, 2,9-phenanthrolin-4-yl group, 2,9-phenanthrolin-5-yl group, 2,9-phenanthrolin-6-yl group, 2,9-phenanthrolin-7-yl Group, 2,9-phenanthrolin-8-yl group, 2,9-phenanthrolin-10-yl group, 2,8-phenanthrolin-1-yl group, 2,8-phenanthroline-3 -Yl group, 2,8-phenanthrolin-4-yl group, 2,8-phenane Lorin-5-yl group, 2,8-phenanthrolin-6-yl group, 2,8-phenanthrolin-7-yl group, 2,8-phenanthrolin-9-yl group, 2,8- Phenanthrolin-10-yl group, 2,7-phenanthrolin-1-yl group, 2,7-phenanthrolin-3-yl group, 2,7-phenanthrolin-4-yl group, 2, 7-phenanthrolin-5-yl group, 2,7-phenanthrolin-6-yl group, 2,7-phenanthrolin-8-yl group, 2,7-phenanthrolin-9-yl group, 2,7-phenanthrolin-10-yl group, 1-phenazinyl group, 2-phenazinyl group, 1-phenothiazinyl group, 2-phenothiazinyl group, 3-phenothiazinyl group, 4-phenothiazinyl group, 10-pheno Thiazinyl group, 1-phenoxazinyl group 2-phenoxazinyl group, 3-phenoxazinyl group, 4-phenoxazinyl group, 10-phenoxazinyl group, 2-oxazolyl group, 4-oxazolyl group, 5-oxazolyl group, 2-oxadiazolyl group, 5-oxadiazolyl group, 3-flazanyl group, 2-thienyl group, 3-thienyl group, 2-methylpyrrol-1-yl group, 2-methylpyrrol-3-yl group, 2-methylpyrrol-4-yl group, 2-methylpyrrol-5-yl group, 3-methylpyrrol-1-yl group, 3-methylpyrrol-2-yl group, 3-methylpyrrol-4-yl group, 3-methylpyrrol-5-yl group, 2-t-butylpyrrol-4-yl Group, 3- (2-phenylpropyl) pyrrol-1-yl group, 2-methyl-1-indolyl group, 4-methyl-1-indolyl group, 2-methyl Lu-3-indolyl group, 4-methyl-3-indolyl group, 2-t-butyl 1-indolyl group, 4-t-butyl 1-indolyl group, 2-t-butyl 3-indolyl group, 4-t- A butyl 3-indolyl group etc. are mentioned.
R、Raが示す炭素数１以上１０以下のフッ化アルキル基の例としては、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のフッ化アルキル基の例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタデカフルオロオクタン基等のパーフルオロアルキル基、またはモノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリイフルオロエチル基、テトラフルオロプロピル基、オクタフルオロペンチル基などが挙げられる。 Examples of fluorinated alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms represented by R and Ra include trifluoromethyl groups and pentafluoroethyl groups as examples of substituted or unsubstituted fluorinated alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. Perfluoroalkyl groups such as heptafluoropropyl group and heptadecafluorooctane group, or monofluoromethyl group, difluoromethyl group, tritrifluoroethyl group, tetrafluoropropyl group, octafluoropentyl group and the like.
R、Raが示す炭素数１以上１０以下のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R and Ra include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n -Pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxyisobutyl group, 1,2-dihydroxyethyl group, 1 , 3-dihydroxyisopropyl group, 2,3-dihydroxy-t-butyl group, 1,2,3-trihydroxypropyl group, chloromethyl group, 1-chloroethyl group, 2-chloroethyl group, 2-chloroisobutyl group, 1 , 2-dichloroethyl group, 1,3-dichloroisopropyl group, 2,3-dichloro-t-butyl group, 1,2,3-trichloropropyl group, Momethyl group, 1-bromoethyl group, 2-bromoethyl group, 2-bromoisobutyl group, 1,2-dibromoethyl group, 1,3-dibromoisopropyl group, 2,3-dibromo-t-butyl group, 1,2, 3-tribromopropyl group, iodomethyl group, 1-iodoethyl group, 2-iodoethyl group, 2-iodoisobutyl group, 1,2-diiodoethyl group, 1,3-diiodoisopropyl group, 2,3-diiodo-t- Butyl group, 1,2,3-triiodopropyl group, aminomethyl group, 1-aminoethyl group, 2-aminoethyl group, 2-aminoisobutyl group, 1,2-diaminoethyl group, 1,3-diaminoisopropyl Group, 2,3-diamino-t-butyl group, 1,2,3-triaminopropyl group, cyanomethyl group, 1-cyanoethyl group, 2-cyanoethyl group, -Cyanoisobutyl group, 1,2-dicyanoethyl group, 1,3-dicyanoisopropyl group, 2,3-dicyano-t-butyl group, 1,2,3-tricyanopropyl group, nitromethyl group, 1-nitroethyl group 2-nitroethyl group, 2-nitroisobutyl group, 1,2-dinitroethyl group, 1,3-dinitroisopropyl group, 2,3-dinitro-t-butyl group, 1,2,3-trinitropropyl group, Examples include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 4-methylcyclohexyl group, a 1-adamantyl group, a 2-adamantyl group, a 1-norbornyl group, and a 2-norbornyl group.
R、Raが示す炭素数１以上１０以下のアルコキシ基は−ＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。 The alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R and Ra is a group represented by -OY, and examples of Y include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s- Butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, hydroxymethyl, 1-hydroxyethyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxy Isobutyl group, 1,2-dihydroxyethyl group, 1,3-dihydroxyisopropyl group, 2,3-dihydroxy-t-butyl group, 1,2,3-trihydroxypropyl group, chloromethyl group, 1-chloroethyl group, 2-chloroethyl group, 2-chloroisobutyl group, 1,2-dichloroethyl group, 1,3-dichloroisopropyl group, 2,3-dichloro-t-butyl group, 1, , 3-trichloropropyl group, bromomethyl group, 1-bromoethyl group, 2-bromoethyl group, 2-bromoisobutyl group, 1,2-dibromoethyl group, 1,3-dibromoisopropyl group, 2,3-dibromo-t- Butyl group, 1,2,3-tribromopropyl group, iodomethyl group, 1-iodoethyl group, 2-iodoethyl group, 2-iodoisobutyl group, 1,2-diiodoethyl group, 1,3-diiodoisopropyl group, 2 , 3-Diiodo-t-butyl group, 1,2,3-triiodopropyl group, aminomethyl group, 1-aminoethyl group, 2-aminoethyl group, 2-aminoisobutyl group, 1,2-diaminoethyl group 1,3-diaminoisopropyl group, 2,3-diamino-t-butyl group, 1,2,3-triaminopropyl group, cyanomethyl group, 1-sia Ethyl group, 2-cyanoethyl group, 2-cyanoisobutyl group, 1,2-dicyanoethyl group, 1,3-dicyanoisopropyl group, 2,3-dicyano-t-butyl group, 1,2,3-tricyanopropyl Group, nitromethyl group, 1-nitroethyl group, 2-nitroethyl group, 2-nitroisobutyl group, 1,2-dinitroethyl group, 1,3-dinitroisopropyl group, 2,3-dinitro-t-butyl group, 1, Examples include 2,3-trinitropropyl group.
R、Raが示すハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。 Examples of the halogen atom represented by R and Ra include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
また、有機エレクトロルミネッセンス素子１００の正孔輸送帯域１２０における３層以上の積層構造は、第１の層１２１と第２の層１２５との間に、以下の一般式（２）で表わされる化合物を含む層を少なくとも一層（第３の層１２３）備えてもよい。
一般式（２）中、Ar1、Ar2及びAr3は置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、Ar4は置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、L1は単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。 In general formula (2), Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are substituted or unsubstituted aryl groups having 6 to 50 ring carbon atoms, or substituted or unsubstituted heteroaryls having 5 to 50 ring carbon atoms. Ar 4 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon number. 1 or more and 50 or less alkyl group, and L 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 5 to 15 ring carbon atoms. It is a group.
一般式（２）中、Ar1〜Ar3として具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、アセトナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、ピラニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ジベンゾフラニル基、およびジベンゾチエニル基などを挙げることができる。好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基などを挙げることができる。 In general formula (2), Ar 1 to Ar 3 are specifically phenyl, biphenyl, terphenyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl, fluorenyl, indenyl, pyrenyl, acetonaphthenyl, fluor Oranthenyl, triphenylenyl, pyridyl, pyranyl, quinolyl, isoquinolyl, benzofuranyl, benzothienyl, indolyl, carbazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, quinoxalyl, benzoimidazolyl, dibenzofuranyl Group, and dibenzothienyl group. Preferred examples include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a fluorenyl group, a carbazolyl group, and a dibenzofuranyl group.
Ar4としては、アリール基及びヘテロアリール基はAr1〜Ar3として具体的に挙げた官能基と同様であり、アルキル基は好ましくはメチル基又はエチル基である。 As Ar 4 , the aryl group and heteroaryl group are the same as the functional groups specifically mentioned as Ar 1 to Ar 3 , and the alkyl group is preferably a methyl group or an ethyl group.
L1は、単結合のほか、具体的には、フェニレン基、ビフェニリレン基、ターフェニリレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、フルオリレン基、インダンジイル基、ピレンジイル基、アセナフテンジイル基、フルオランテンジイル基、トリフェニレンジイル基、ピリジンジイル基、ピランジイル基、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基、ベンゾフランジイル基、ベンゾチオフェンジイル基、インドールジイル基、カルバゾールジイル基、ベンゾオキサゾールジイル基、ベンゾチアゾールジイル基、キノキサリンジイル基、ベンゾイミダゾールジイル基、ジベンゾフランジイル基を挙げることができる。好ましくは、フェニレン基、ターフェニレン基、フルオレンジイル基、カルバゾールジイル基、ジベンゾフランジイル基などを挙げることができる。 L 1 is a single bond, specifically, phenylene group, biphenylylene group, terphenylylene group, naphthylene group, anthrylene group, phenanthrylene group, fluorylene group, indandiyl group, pyrenediyl group, acenaphthenediyl group, fluoranthenediyl. Group, triphenylenediyl group, pyridinediyl group, pyrandiyl group, quinolinediyl group, isoquinolinediyl group, benzofurandiyl group, benzothiophenediyl group, indolediyl group, carbazolediyl group, benzoxazolediyl group, benzothiazolediyl group, quinoxalinediyl group , Benzimidazole diyl group and dibenzofurandiyl group. Preferable examples include phenylene group, terphenylene group, fluorenediyl group, carbazolediyl group, dibenzofurandiyl group and the like.
一般式（２）で表される化合物は、一例として、以下の構造式により示された化合物である。但し、一般式（２）で表される化合物は以下に限定されるわけではない。 The compound represented by the general formula (2) is, for example, a compound represented by the following structural formula. However, the compound represented by the general formula (2) is not limited to the following.
有機エレクトロルミネッセンス素子１００においては、正孔輸送帯域１２０に配置した膜組成の異なる３層以上の積層構造において、陽極１１０側にＬＵＭＯ準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下である電子受容性化合物を主体として形成された第１の層１２１を少なくとも一層配置し、発光層１３０に隣接して一般式（１）で表される化合物を含む第２の層１２５を少なくとも一層配置する。 In the organic electroluminescence device 100, in a laminated structure of three or more layers having different film compositions disposed in the hole transport zone 120, an electron accepting whose LUMO level is −9.0 eV or more and −4.0 eV or less on the anode 110 side. At least one layer of the first layer 121 formed mainly with the active compound is disposed, and at least one layer of the second layer 125 including the compound represented by the general formula (1) is disposed adjacent to the light emitting layer 130.
第１の層１２１がＬＵＭＯ準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下である電子受容性化合物を主体として形成されることにより、陽極１１０からの正孔注入性を向上させることができる。したがって、一実施形態において、電子受容性化合物を含む第１の層１２１が陽極１１０側、特に、陽極１１０に隣接して配置されることが好ましく、有機エレクトロルミネッセンス素子１００の陽極１１０からの正孔注入性を顕著に向上させることができる。 By forming the first layer 121 mainly using an electron-accepting compound having a LUMO level of −9.0 eV to −4.0 eV, hole injection properties from the anode 110 can be improved. Therefore, in one embodiment, the first layer 121 containing an electron-accepting compound is preferably disposed on the anode 110 side, particularly adjacent to the anode 110, and the holes from the anode 110 of the organic electroluminescent device 100 are preferable. The injectability can be remarkably improved.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、一般式（１）で表わされるカルバゾリル基を有するアミン誘導体を含む正孔輸送性の第２の層１２５が発光層１３０に隣接して配置されることにより、発光層１３０で消費されなかった電子から正孔輸送性の積層構造を保護することができる。また、発光層１３０で発生した励起状態のエネルギーが正孔輸送性の積層構造に拡散することを防止し、有機エレクトロルミネッセンス素子１００全体の電荷バランスを整えることができる。 The organic electroluminescent device 100 according to the present invention is configured such that the hole transporting second layer 125 including the amine derivative having a carbazolyl group represented by the general formula (1) is disposed adjacent to the light emitting layer 130. The hole transporting stacked structure can be protected from electrons that are not consumed in the light emitting layer 130. In addition, it is possible to prevent the excited state energy generated in the light emitting layer 130 from diffusing into the hole transporting stacked structure, and to adjust the charge balance of the entire organic electroluminescent element 100.
有機エレクトロルミネッセンス素子１００においては、一般式（２）で表される、カルバゾリル基を有する化合物を含む第３の層１２３が、第１の層１２１よりも発光層１３０側に配置されてもよい。正孔輸送性の積層構造にカルバゾリル基を有する化合物を含むことにより、電荷輸送性及び通電耐久性を向上することができる。また、第３の層１２３が一般式（２）で表される化合物を含むことにより、発光層１３０で消費されなかった電子から正孔輸送性の積層構造を保護するとともに、発光層１３０で発生した励起状態のエネルギーが正孔輸送性の積層構造に拡散するのを防止することができる。また、カルバゾリル基を有するアミン誘導体である一般式（２）で表される化合物は、電子受容性化合物が発光層１３０に拡散することを抑制する。 In the organic electroluminescent element 100, the third layer 123 containing a compound having a carbazolyl group represented by the general formula (2) may be disposed closer to the light emitting layer 130 than the first layer 121. By including the compound having a carbazolyl group in the hole transporting stacked structure, the charge transporting property and the current-carrying durability can be improved. In addition, when the third layer 123 includes the compound represented by the general formula (2), the hole transporting stacked structure is protected from electrons that are not consumed in the light emitting layer 130, and is generated in the light emitting layer 130. It is possible to prevent the excited state energy from diffusing into the hole transporting stacked structure. In addition, the compound represented by the general formula (2) which is an amine derivative having a carbazolyl group suppresses diffusion of the electron-accepting compound into the light-emitting layer 130.
さらに、上述したように、一般式（１）で表される化合物を含む第２の層１２５が発光層１３０に隣接して配置されることにより、第１の層１２１に含まれる電子受容性化合物が発光層１３０に拡散することを抑制するとともに、発光層１３０で消費されなかった電子から正孔輸送性の第１の層１２１及び第３の層１２３を保護し、発光層１３０で発生した励起状態のエネルギーが正孔輸送性の第１の層１２１及び第２の層１２３に拡散することを防止することができる。また、第２の層１２５が一般式（１）で表されるカルバゾリル基を有するアミン誘導体を含むことにより、積層構造の正孔輸送性及び通電耐久性を向上させることができる。 Further, as described above, the second layer 125 containing the compound represented by the general formula (1) is disposed adjacent to the light emitting layer 130, whereby the electron accepting compound included in the first layer 121. Is prevented from diffusing into the light emitting layer 130, and the hole transporting first layer 121 and the third layer 123 are protected from electrons not consumed in the light emitting layer 130, and excitation generated in the light emitting layer 130 The state energy can be prevented from diffusing into the first layer 121 and the second layer 123 having a hole transporting property. In addition, when the second layer 125 includes the amine derivative having a carbazolyl group represented by the general formula (1), the hole transport property and the current-carrying durability of the stacked structure can be improved.
また、有機エレクトロルミネッセンス素子１００においては、陽極１１０と発光層１３０との間の正孔輸送帯域１２０の積層構造を構成する層にカルバゾリル基を有する化合物を含むことが好ましい。正孔輸送帯域１２０の積層構造を構成する層にカルバゾリル基を有する化合物を含むことにより、電荷輸送性及び通電耐久性を向上することができる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子１００においては、陽極１１０と発光層１３０との間の正孔輸送帯域１２０の積層構造を構成する層に一般式（１）又は（２）で表される化合物を含むことが好ましい。これにより、発光層１３０で消費されなかった電子から正孔輸送性の積層構造を保護するとともに、発光層１３０で発生した励起状態のエネルギーが正孔輸送性の積層構造に拡散するのを防止することができる。 Moreover, in the organic electroluminescent element 100, it is preferable that the layer which comprises the laminated structure of the positive hole transport zone 120 between the anode 110 and the light emitting layer 130 contains the compound which has a carbazolyl group. By including a compound having a carbazolyl group in the layer constituting the stacked structure of the hole transport zone 120, the charge transport property and the current-carrying durability can be improved. Moreover, in the organic electroluminescent element 100, the layer which comprises the laminated structure of the positive hole transport zone 120 between the anode 110 and the light emitting layer 130 contains the compound represented by General formula (1) or (2). Is preferred. Accordingly, the hole transporting stacked structure is protected from electrons that are not consumed in the light emitting layer 130, and the excited state energy generated in the light emitting layer 130 is prevented from diffusing into the hole transporting stacked structure. be able to.
有機エレクトロルミネッセンス素子１００において、発光層１３０では、主に１重項励起状態を経た発光が得られる。発光層１３０の材料としては、既知の発光材料を用いることができ、特に限定されるわけではないが、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、クリセン誘導体等から選ばれる。好ましくは、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体が挙げられる。例えば、発光層１３０の材料として、以下の一般式（３）で表わされるアントラセン誘導体を用いてもよい。
一般式（３）中、Ar9はそれぞれ独立的に、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３以上５０以下のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２以上５０以下のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又はヒドロキシル基であり、nは１以上１０以下の整数である。 In general formula (3), each Ar 9 is independently a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 50 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring carbon number of 3 to 50. A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aralkyl group having 7 to 50 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms. Oxy group, substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 50 ring carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 50 carbon atoms, substituted or unsubstituted ring carbon atoms having 6 to 50 carbon atoms Aryl group, heteroaryl group having 5 to 50 ring carbon atoms, substituted or unsubstituted silyl group, carboxyl group, halogen atom, cyano group, A tro group or a hydroxyl group, and n is an integer of 1 or more and 10 or less.
一般式（３）中、Ar9として具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フェニルナフチル基、ナフチルフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、アセトナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、フラニル基、ピラニル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、およびジベンゾチエニル基などを挙げることができる。好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基などを挙げることができる。 In general formula (3), Ar 9 specifically includes phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, phenylnaphthyl group, naphthylphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, fluorenyl group, indenyl group, pyrenyl group. , Acetonaphthenyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group, pyridyl group, furanyl group, pyranyl group, thienyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, benzofuranyl group, benzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl A quinoxalyl group, a benzoimidazolyl group, a pyrazolyl group, a dibenzofuranyl group, a dibenzothienyl group, and the like. Preferred examples include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a fluorenyl group, a carbazolyl group, and a dibenzofuranyl group.
一般式（３）で表される化合物は、一例として、以下の構造式により示された化合物である。但し、一般式（３）で表される化合物は以下に限定されるわけではない。
上述したように、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、第１の層１２１がＬＵＭＯ準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下である電子受容性化合物を主体として形成されることにより、陽極１１０からの正孔注入性を向上させることができるが、このような効果は、一般式（３）で表される化合物を含む発光層１３０と組み合わせた時に顕著であり、有機エレクトロルミネッセンス素子１００の低電圧駆動を実現することができる。 As described above, in the organic electroluminescent device 100 of the present invention, the first layer 121 is mainly formed of an electron-accepting compound having a LUMO level of −9.0 eV to −4.0 eV. Although the hole injection property from the anode 110 can be improved, such an effect is remarkable when combined with the light emitting layer 130 containing the compound represented by the general formula (3). The low voltage drive can be realized.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子について、図１に示した有機エレクトロルミネッセンス素子１００を参照してより詳細に説明する。本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００において、基板１０１は、例えば、透明ガラス基板や、シリコン等から成る半導体基板や、樹脂等のフレキシブルな基板であってもよい。陽極１１０は、基板１０１上に配置され、酸化インジウムスズ（ITO）やインジウム亜鉛酸化物（IZO）等を用いて形成することができる。 The organic electroluminescent element according to the present invention will be described in more detail with reference to the organic electroluminescent element 100 shown in FIG. In the organic electroluminescent element 100 according to the embodiment of the present invention, the substrate 101 may be, for example, a transparent glass substrate, a semiconductor substrate made of silicon or the like, or a flexible substrate such as a resin. The anode 110 is disposed on the substrate 101 and can be formed using indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or the like.
上述したように、陽極１１０と発光層１３０との間に、正孔輸送帯域１２０が配置される。一例として、陽極１１０上には、電子受容性化合物材料を主に用いて第１の層１２１として正孔注入層が形成される。 As described above, the hole transport zone 120 is disposed between the anode 110 and the light emitting layer 130. As an example, a hole injection layer is formed on the anode 110 as the first layer 121 mainly using an electron-accepting compound material.
正孔注入層１２１よりも発光層１３０側には、一般式（２）で表される正孔輸送材料を含む材料を用いて第３の層１２３として正孔輸送層が形成される。また、正孔輸送層１２３は複数積層してもよく、その場合には、正孔注入層１２１側に配置される正孔輸送層には、上述した電子受容性化合物を含んでもよい。 A hole transport layer is formed as the third layer 123 on the light-emitting layer 130 side of the hole injection layer 121 using a material containing a hole transport material represented by the general formula (2). In addition, a plurality of hole transport layers 123 may be stacked. In that case, the hole transport layer disposed on the hole injection layer 121 side may include the above-described electron accepting compound.
正孔輸送層１２３よりも発光層１３０側には、一般式（１）で表される正孔輸送材料を含む材料を用いて第２の層１２５として中間層が形成される。中間層１２５は、発光層１３０に隣接して形成される。これにより、正孔注入層１２１及び／又は正孔輸送層１２３に含まれる電子受容性化合物が発光層１３０に拡散することを抑制するとともに、発光層１３０で消費されなかった電子から正孔輸送性の積層構造を保護し、発光層１３０で発生した励起状態のエネルギーが正孔輸送性の積層構造に拡散することを防止することができる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率と寿命を改善することができる。 An intermediate layer is formed as the second layer 125 on the light emitting layer 130 side of the hole transport layer 123 using a material containing a hole transport material represented by the general formula (1). The intermediate layer 125 is formed adjacent to the light emitting layer 130. Accordingly, the electron-accepting compound contained in the hole injection layer 121 and / or the hole transport layer 123 is prevented from diffusing into the light emitting layer 130, and from the electrons that are not consumed in the light emitting layer 130, the hole transport property is increased. Thus, the excited state energy generated in the light emitting layer 130 can be prevented from diffusing into the hole transporting stacked structure. Therefore, the luminous efficiency and lifetime of the organic electroluminescent element can be improved.
中間層１２５に隣接して、発光層１３０が形成される。また、発光層１３０のホスト材料としては、例えば、一般式（３）で表されるアントラセン誘導体を用いてもよい。発光層１３０は、2,5,8,11-Tetra-t-butylperylene（TBP）等の公知のＰ型ドーパントを含み、本発明においては特に限定されない。 A light emitting layer 130 is formed adjacent to the intermediate layer 125. Further, as a host material of the light emitting layer 130, for example, an anthracene derivative represented by the general formula (3) may be used. The light emitting layer 130 includes a known P-type dopant such as 2,5,8,11-Tetra-t-butylperylene (TBP), and is not particularly limited in the present invention.
発光層１３０上には、例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium（Alq3）を含む材料を用いて、電子輸送層１４０が形成される。電子輸送層１４０上には、例えば、フッ化リチウム、リチウム８−キノリナート等を含む材料を用いて、電子注入層１５０が形成される。また、電子注入層１５０上には、例えば、Al、Ag等の金属や酸化インジウムスズ（ITO）やインジウム亜鉛酸化物（IZO）等の透明材料を用いて、陰極１６０が形成される。以上の各層は、真空蒸着、スパッタ、各種塗布など材料に応じた適切な成膜方法を選択することにより、形成することができる。 On the light emitting layer 130, the electron carrying layer 140 is formed using the material containing Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq3), for example. On the electron transport layer 140, for example, an electron injection layer 150 is formed using a material containing lithium fluoride, lithium 8-quinolinate, or the like. On the electron injection layer 150, for example, a cathode 160 is formed using a metal such as Al or Ag, or a transparent material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). Each of the above layers can be formed by selecting an appropriate film formation method according to the material such as vacuum deposition, sputtering, and various coatings.
本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を、TFTを用いたアクティブマトリクスの有機EL発光装置にも適用することができる。 In the organic electroluminescent element according to the present embodiment, the above-described material for an organic electroluminescent element according to the present invention can be applied to an active matrix organic EL light emitting device using a TFT.
また、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００においては、上述した層構造と材料との組合せにより、発光層１３０で消費されなかった電子から正孔輸送性の積層構造を保護するとともに、発光層１３０で発生した励起状態のエネルギーが正孔輸送性の積層構造に拡散するのを防止し、有機エレクトロルミネッセンス素子１００全体の電荷バランスを整えることができる。また、中間層１２５を発光層１３０側に配置することにより、電子受容性化合物が発光層１３０に拡散することを抑制し、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率と寿命を改善することができる。 Further, in the organic electroluminescence device 100 according to the present embodiment, the combination of the layer structure and the material described above protects the hole transporting stacked structure from the electrons that are not consumed in the light emitting layer 130, and the light emitting layer. It is possible to prevent the excited state energy generated at 130 from diffusing into the hole-transporting laminated structure, and to adjust the charge balance of the entire organic electroluminescent device 100. In addition, by disposing the intermediate layer 125 on the light emitting layer 130 side, it is possible to suppress the electron accepting compound from diffusing into the light emitting layer 130, and to improve the light emission efficiency and life of the organic electroluminescence element.
（製造方法）
上述した材料を用いて実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した。図２は、実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子２００を示す模式図である。本実施例においては、１５０ｎｍの膜厚のITOで陽極１１０を形成した。１０ｎｍの膜厚の層を形成し、電子受容性化合物として構造式ａｃ１４で表される以下に示す化合物３９を用いて正孔注入送層２２１としてＨＴＬ１を形成した。一般式（２）で表される化合物として化合物２５又は後述する化合物４１を用い、正孔輸送層２２３として１０ｎｍの膜厚のＨＴＬ２を形成した。また、一般式（１）で表される化合物として化合物４を用いて、１０ｎｍの膜厚のでＨＴＬ３を形成して中間層２２５とした。
The organic electroluminescent element of an Example was formed using the material mentioned above. FIG. 2 is a schematic view showing an organic electroluminescence element 200 of the example. In this example, the anode 110 was formed of ITO having a thickness of 150 nm. A layer having a thickness of 10 nm was formed, and HTL1 was formed as the hole injecting / transporting layer 221 by using the following compound 39 represented by the structural formula ac14 as the electron accepting compound. The compound 25 or the compound 41 described later was used as the compound represented by the general formula (2), and HTL2 having a thickness of 10 nm was formed as the hole transport layer 223. Further, the compound 4 was used as the compound represented by the general formula (1) to form an intermediate layer 225 by forming HTL3 with a thickness of 10 nm.
続いて、一般式（３）で表される化合物として、9,10-Di(2-naphthyl)anthracene（ADN）を含むホスト材料に2,5,8,11-Tetra-t-butylperylene（TBP）を３％ドープして２５ｎｍの膜厚の発光層１３０を形成した。Alq3で２５ｎｍの膜厚の電子輸送層１４０を形成し、LiFで１ｎｍの膜厚の電子注入層１５０を形成し、Alで１００ｎｍの膜厚の陰極１１６を形成した。 Subsequently, as a compound represented by the general formula (3), a host material containing 9,10-Di (2-naphthyl) anthracene (ADN) is added to 2,5,8,11-Tetra-t-butylperylene (TBP). 3% was doped to form a light emitting layer 130 having a thickness of 25 nm. An electron transport layer 140 having a thickness of 25 nm was formed from Alq3, an electron injection layer 150 having a thickness of 1 nm was formed from LiF, and a cathode 116 having a thickness of 100 nm was formed from Al.
また、比較例として、ＨＴＬ１〜ＨＴＬ３に上記の化合物の他、以下に示す化合物４０乃至４２を用いて、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子のＨＴＬ１〜ＨＴＬ３に用いた化合物の組合せを表１にまとめる。
作製した実施例及び比較例の有機エレクトロルミネッセンス素子について、電圧、電力効率及び電流効率を評価した。なお、電流密度は、10mA/cm2とした。評価結果を表２に示す。
表２から明らかなように、本発明の実施例１は、ＨＴＬ２とＨＴＬ３とを入れ替えた場合（比較例１）と比較した場合、及び、ＨＴＬ１〜ＨＴＬ３に電子受容性化合物を含む層を用いていない場合（比較例２）と比較した場合、ともに発光効率の改善及び素子寿命の向上効果が認められた。また、正孔輸送層ＨＴＬ２に非カルバゾール系正孔輸送材料である化合物４１を用いた場合（実施例２）でも、発光効率の改善と素子寿命の向上効果が認められた。また、本発明の実施例１をＨＴＬ３に非カルバゾール系の正孔輸送性化合物４０を用いた場合（比較例３）やＨＴＬ３に上述の一般式（１）で表わされるカルバゾリル基を有する化合物とは異なる構造を有するカルバゾール系正孔輸送材料である化合物４２を用いた場合（比較例４）と比較すると、発光効率の改善及び素子寿命の向上効果が認められた。 As is clear from Table 2, Example 1 of the present invention uses a layer containing an electron-accepting compound in HTL1 to HTL3 when compared with the case where HTL2 and HTL3 are interchanged (Comparative Example 1). When compared with the case of no comparison (Comparative Example 2), an improvement effect of the light emission efficiency and an improvement of the device lifetime were observed. Further, even when Compound 41, which is a non-carbazole-based hole transport material, was used for the hole transport layer HTL2 (Example 2), an improvement in light emission efficiency and an improvement in device lifetime were observed. In addition, in Example 1 of the present invention, when a non-carbazole-based hole transporting compound 40 is used for HTL3 (Comparative Example 3) or a compound having a carbazolyl group represented by the above general formula (1) in HTL3 Compared with the case of using Compound 42, which is a carbazole-based hole transport material having a different structure (Comparative Example 4), an improvement in light emission efficiency and an improvement in device lifetime were observed.
以上から、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、正孔輸送帯域に配置した膜組成の異なる３層以上の積層構造において、陽極側にＬＵＭＯ準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下である電子受容性化合物を主体として形成された層を少なくとも一層配置し、電子受容性化合物を主に含む層よりも発光層側に一般式（１）で表される化合物を含む層を少なくとも一層配置することにより、高効率且つ長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができることが分かる。 From the above, in the organic electroluminescence device of the present invention, in the laminated structure of three or more layers having different film compositions arranged in the hole transport zone, the LUMO level on the anode side is −9.0 eV or more and −4.0 eV or less. At least one layer composed mainly of an electron-accepting compound is arranged, and at least one layer containing the compound represented by the general formula (1) is arranged on the light emitting layer side of the layer mainly containing the electron-accepting compound. By doing so, it can be seen that a highly efficient and long-life organic electroluminescence element can be provided.
１００ 有機ＥＬ素子、１０１ 基板、１１０ 陽極、１２０ 正孔輸送帯域、１２１ 第１の層、１２３ 第３の層、１２５ 第２の層、１３０ 発光層、１４０ 電子輸送層、１５０ 電子注入層、１６０ 陰極、２００ 有機ＥＬ素子、２２０ 正孔輸送帯域、２２１ 第１の層、２２３ 第３の層、２２５ 第２の層 100 organic EL device, 101 substrate, 110 anode, 120 hole transport zone, 121 first layer, 123 third layer, 125 second layer, 130 light emitting layer, 140 electron transport layer, 150 electron injection layer, 160 Cathode, 200 organic EL device, 220 hole transport zone, 221 first layer, 223 third layer, 225 second layer
Claims (3)
前記積層構造は、
ＬＵＭＯ準位が−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下である電子受容性化合物を主体として形成された第１の層と、
前記第１の層と前記発光層との間に配置され、且つ前記発光層に隣接し、以下の一般式（１）で表される化合物を含む第２の層と、を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
［一般式（１）中、Ar5〜Ar8は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、mは０以上４以下の整数であり、L2及びL3は単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。］ Between the anode and the light emitting layer from which light emission mainly through a singlet excited state is obtained, a laminated structure of three or more layers having different film compositions is provided.
The laminated structure is
A first layer formed mainly of an electron-accepting compound having a LUMO level of −9.0 eV to −4.0 eV,
A second layer that is disposed between the first layer and the light-emitting layer and is adjacent to the light-emitting layer and containing a compound represented by the following general formula (1): Organic electroluminescence device.
[In the general formula (1), Ar 5 to Ar 8 represent a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 50 ring carbon atoms. M is an integer of 0 to 4 and L 2 and L 3 are a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring carbon number. 5 or more and 15 or less heteroarylene group. ]
［一般式（２）中、Ar1、Ar2及びAr3は置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、Ar4は置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、L1は単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。］ The organic electroluminescence device according to claim 1, further comprising a third layer containing a compound represented by the following general formula (2) between the first layer and the second layer. .
[In the general formula (2), Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are substituted or unsubstituted aryl groups having 6 to 50 ring carbon atoms, or substituted or unsubstituted heterocycles having 5 to 50 ring carbon atoms. An aryl group, Ar 4 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon atom; An alkyl group having 1 or more and 50 or less, and L 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 18 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero ring having 5 to 15 ring carbon atoms. An arylene group. ]
［一般式（３）中、Ar9はそれぞれ独立に、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３以上５０以下のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２以上５０以下のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又はヒドロキシル基であり、nは１以上１０以下の整数である。］ The said light emitting layer contains the anthracene derivative represented by the following general formula (3), The organic electroluminescent element as described in any one of Claim 1 thru | or 2 characterized by the above-mentioned.
[In General Formula (3), each Ar 9 is independently a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 50 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring forming carbon number of 3 to 50. A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aralkyl group having 7 to 50 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms. Oxy group, substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 50 ring carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 50 carbon atoms, substituted or unsubstituted ring carbon atoms having 6 to 50 carbon atoms Aryl group, substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 50 carbon atoms in the ring, substituted or unsubstituted silyl group, carboxyl group, halogen Atom, a cyano group, a nitro group, or a hydroxyl group, and n is an integer of 1-10. ]
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014183626A JP2016058550A (en) | 2014-09-09 | 2014-09-09 | Organic electroluminescent device |
| KR1020140180556A KR102390993B1 (en) | 2014-09-09 | 2014-12-15 | Organic electroluminescent device |
| US14/701,307 US9966536B2 (en) | 2014-09-09 | 2015-04-30 | Organic electroluminescence device |
| KR1020220049716A KR102532440B1 (en) | 2014-09-09 | 2022-04-21 | Organic electroluminescent device |
| KR1020230060242A KR20230074419A (en) | 2014-09-09 | 2023-05-10 | Organic electroluminescent device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014183626A JP2016058550A (en) | 2014-09-09 | 2014-09-09 | Organic electroluminescent device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016058550A true JP2016058550A (en) | 2016-04-21 |
Family
ID=55759076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014183626A Pending JP2016058550A (en) | 2014-09-09 | 2014-09-09 | Organic electroluminescent device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016058550A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017061480A1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 出光興産株式会社 | Compound, material for organic electroluminescence elements, organic electroluminescence element, and electronic device |
-
2014
- 2014-09-09 JP JP2014183626A patent/JP2016058550A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017061480A1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 出光興産株式会社 | Compound, material for organic electroluminescence elements, organic electroluminescence element, and electronic device |
| JPWO2017061480A1 (en) * | 2015-10-06 | 2018-07-26 | 出光興産株式会社 | COMPOUND, MATERIAL FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND ELECTRONIC DEVICE |
| US10464895B2 (en) | 2015-10-06 | 2019-11-05 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Compound, material for organic electroluminescence elements, organic electroluminescence element, and electronic device |
| JP2021057602A (en) * | 2015-10-06 | 2021-04-08 | 出光興産株式会社 | Compound, organic electroluminescent element material, organic electroluminescent element, and electronic apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102532440B1 (en) | Organic electroluminescent device | |
| JP5848480B1 (en) | Material for organic electroluminescence device and organic electroluminescence device using the same | |
| JP4848134B2 (en) | Aromatic amine derivative and organic electroluminescence device using the same | |
| JP4929186B2 (en) | Material for organic electroluminescence device and organic electroluminescence device | |
| JP5303462B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| JP2016058549A (en) | Organic electroluminescent device | |
| JP2015128115A (en) | Organic electroluminescent element | |
| CN106660985B (en) | Monoamine material for organic electroluminescent device, and organic electroluminescent device using the same | |
| JP2016039187A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JPWO2007099872A1 (en) | Organic electroluminescence device | |
| JP2015128113A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP2016076569A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP2015103583A (en) | Material for organic electroluminescence device and organic electroluminescence device using the same | |
| JP2016076568A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP2015119059A (en) | Material for organic electroluminescent devices, and organic electroluminescent device using the same | |
| JP2016092297A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP2016100377A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP3961200B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| JP2015154068A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP2016058519A (en) | Organic electroluminescent device | |
| JP2016058520A (en) | Organic electroluminescent device | |
| JP2017005202A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP2016111099A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP2016111065A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP2016100376A (en) | Organic electroluminescent element |