JP3514598B2 - 有機電界発光素子 - Google Patents
有機電界発光素子Info
- Publication number
- JP3514598B2 JP3514598B2 JP01928197A JP1928197A JP3514598B2 JP 3514598 B2 JP3514598 B2 JP 3514598B2 JP 01928197 A JP01928197 A JP 01928197A JP 1928197 A JP1928197 A JP 1928197A JP 3514598 B2 JP3514598 B2 JP 3514598B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- formula
- optionally substituted
- lower alkyl
- light emitting
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- -1 enamine compound Chemical class 0.000 claims description 55
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 33
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 31
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 28
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 21
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 12
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 6
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 5
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 4
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 claims description 4
- 125000005649 substituted arylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 3
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 claims 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 9
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical group ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical group CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000001989 1,3-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:1])=C([H])C([*:2])=C1[H] 0.000 description 2
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 2
- CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 2-aminophenol Chemical class NC1=CC=CC=C1O CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDRNXKXKFNHNCA-UHFFFAOYSA-N 4-(4-anilinophenyl)-n-phenylaniline Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(NC=3C=CC=CC=3)=CC=2)C=CC=1NC1=CC=CC=C1 FDRNXKXKFNHNCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007239 Wittig reaction Methods 0.000 description 2
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 2
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001990 dicarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002916 oxazoles Chemical class 0.000 description 2
- 125000001484 phenothiazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 2
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEVZOFFYIPNZNW-OWOJBTEDSA-N (e)-2-aminoethenol Chemical class N\C=C\O UEVZOFFYIPNZNW-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- 125000004958 1,4-naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006283 4-chlorobenzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1Cl)C([H])([H])* 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004618 benzofuryl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000001164 benzothiazolyl group Chemical group S1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004541 benzoxazolyl group Chemical group O1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 150000002081 enamines Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003406 indolizinyl group Chemical group C=1(C=CN2C=CC=CC12)* 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 125000000040 m-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C(=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- JIKUXBYRTXDNIY-UHFFFAOYSA-N n-methyl-n-phenylformamide Chemical compound O=CN(C)C1=CC=CC=C1 JIKUXBYRTXDNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000001037 p-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004115 pentoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000006798 ring closing metathesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- ORFSSYGWXNGVFB-UHFFFAOYSA-N sodium 4-amino-6-[[4-[4-[(8-amino-1-hydroxy-5,7-disulfonaphthalen-2-yl)diazenyl]-3-methoxyphenyl]-2-methoxyphenyl]diazenyl]-5-hydroxynaphthalene-1,3-disulfonic acid Chemical compound COC1=C(C=CC(=C1)C2=CC(=C(C=C2)N=NC3=C(C4=C(C=C3)C(=CC(=C4N)S(=O)(=O)O)S(=O)(=O)O)O)OC)N=NC5=C(C6=C(C=C5)C(=CC(=C6N)S(=O)(=O)O)S(=O)(=O)O)O.[Na+] ORFSSYGWXNGVFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
し、より詳しくは、光源やディスプレイ等に使用される
有機電界発光素子に関する。
やSrS:Ce等の材料を発光層として用いた無機電界
発光素子が実用化されている。しかし、これら無機電界
発光素子は、駆動電圧に200Vもの高電圧が必要なこ
とや青色で実用化に耐えうる高い輝度を持つ発光層が得
られていないという問題があった。
り組みがなされてきているが、近年、有機材料を用いた
電界発光素子が注目を集めている。特に、正孔注入輸送
層と発光層を積層した2層構造の有機電界発光素子は、
駆動電圧が低く、また輝度の高い青色、緑色、赤色の発
光色が容易に得られる。例えば、Appl.Phys.Lett.51(1
2),pp.913-915(1987)には、発光層に緑色の蛍光体であ
るキノリールアルミニウム錯体(以下Alq3と略記)
を持ち、正孔注入輸送層には電子写真感光体で使用され
ている芳香族ジアミン化合物を用いた2層積層構造の有
機電界発光素子が発表されており、この素子では10V
以下の直流電圧を印加することで約1000cd/m2
の緑色発光が得られている。
有機電界発光素子は一般に寿命が短く、信頼性に乏しい
という問題がある。これは、正孔注入輸送層として主に
用いられている芳香族ジアミン化合物であるN,N′−
ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−(1,1′−
ビフェニル)−4,4′−ジアミン(以下TPDと略
記)の不安定性によると考えられている。例えば、日本
学術振興会光電相互変換第125委員会第11回EL分
科会資料(1994年5月28日)、19頁には、TP
Dは蒸着直後から結晶化により表面層から変化し、TP
Dを正孔注入輸送層に用いて素子とした場合には、発光
に伴う発熱によりTPD膜が不安定化を起こし、発光効
率を低下させると述べられている。
に陽極、正孔注入輸送層、発光層及び陰極が積層された
有機電界発光素子であって、前記正孔注入輸送層が、式
(I)
までの整数)、酸素原子、イオウ原子又はカルボニル
基、Arはメチレン基、エチレン基又は置換されていて
もよい炭素数6〜20のアリーレン基であり、R1は低
級アルキル基、置換されていてもよいベンジル基、置換
されていてもよい炭素数6〜14のアリール基又は置換
されていてもよい複素環基であり、R2及びR3は水素原
子、低級アルキル基、低級アルコキシ基又はハロゲン原
子である)で示されるエナミン化合物を含有する4層型
有機電界発光素子が提供される。
孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層及び陰極が積層
された有機電界発光素子であって、前記正孔注入輸送層
が、上記式(I)で示されるエナミン化合物を含有する
5層型有機電界発光素子が提供される。本発明におい
て、寿命が長く信頼性の高い有機電界発光素子を得るた
めに、結晶化が起こりにくい材料を探索したが、その際
の指針としては、高い融点を持つ材料や、高いガラス転
移点(アモルファス状になった物質が結晶化する温度で
あり、示差走査熱量分析(DSC)等で測定される。)
を持つ材料が良いものが適当であると考えた。これは、
例えば、第39回応用物理学会関係連合講演会28p-Q-9
の報告に基づいたものである。つまり、この報告によれ
ば、発光による素子の発熱による融解を避けるためには
高融点の物質が良いこと、また、素子の温度がTPDの
ガラス転移点を越えて上がるためTPDが結晶化して劣
化することが述べられている。
正孔注入輸送材料として、結晶化が起きにくく、かつ発
熱により熱分解の起きにくい材料を種々検討した結果、
式(I)で表されるN,N′−型ビスエナミン化合物
が、高い融点と高いガラス転移点とを有することを見出
し、この化合物を正孔注入輸送材料として用いた場合
に、高輝度性を有し、かつ寿命の長い有機電界発光素子
が得られることを見い出し、本発明に至った。さらに、
式(III)、(IV)で表される特定のエナミン化合物及び式
(V)、(VI)で表される特定のオキサゾール化合物を発
光層に用いることにより、エキサイプレックス現象(励
起状態のコンプレックス形成:発光層から発光される光
が長波長域側あるいは短波長域側にシフトし、発光体自
体の色の発色が阻害される現象)を抑制し、純粋な青色
発光を示すことをも見い出し、本発明に至った。
正孔注入輸送層、発光層及び陰極は基体上にこの順に形
成されることが好ましい。さらに、発光層及び陰極の間
に、任意に電子注入輸送層が形成されていてもよい。基
体としては、特に限定されるものではなく、例えばガラ
ス、セラミックス、硬質プラスチックス等の種々の材質
のものを使用することができ、好ましくは透明な基板が
挙げられる。
しては、例えば金、銀、銅、アルミニウム、インジウ
ム、マグネシウム等の金属及びそれらの合金、並びにI
TO、SnO2等の金属酸化物等を挙げることができ
る。本発明の有機電界発光素子における正孔注入輸送層
に含有される式(I)の化合物において、Arの「置換
されていてもよい炭素数6〜20のアリーレン基」とし
ては、例えばm−フェニレン基、p−フェニレン基、
4,6−ジクロロ−m−フェニレン基、2,5−ジメチ
ル−p−フェニレン基、p′−ビフェニレン基、p,
m′−ビフェニレン基、3,3′−ジクロロ−p,p′
−ビフェニレン基、4,4″−トリフェニレン基、1,
4−ナフチレン基又は2,7−フェナントリレン基等が
挙げられる。
数1〜5の直鎖又は分枝のアルキル基を挙げることがで
き、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、iso−プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ペ
ンチル基等が挙げられ、このうち、メチル基、エチル基
又はn−プロピル基等が好ましい。「置換されていても
よいベンジル基」としては、例えばベンジル基、p−メ
チルベンジル基、p−クロロベンジル基等が挙げられ
る。
14のアリール基」としては、例えばフェニル基、p−
ビフェニル基、ナフタレン基、9−アントラニル基、p
−メトキシフェニル基、p−トリル基、2,4−キシリ
ル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基等が挙げられ
る。「置換されていてもよい複素環基」としては、異原
子を有する芳香族性の環式化合物の他、ベンゼン環と縮
合又は複素環どうしで縮合する縮合複素環式化合物を含
み、具体的には、フリル基、ピリジル基、チエニル基、
フェノキサチエニル基、ベンゾフリル基、カルバモイル
基、インドリル基、インドリジニル、フェノチアジニル
基、ピリミジニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキ
サゾリル基、N−エチルカルバモイル基又はN−フェニ
ルインドリル基等が挙げられる。
としてはR1 と同義である。「低級アルコキシ基」とし
ては、炭素数1〜5の直鎖又は分枝のアルコキシ基であ
り、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基、ペントキシ基等が挙げられ、なかで
も、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。「ハロゲン原
子」としては、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
くは下記式(II)の化合物が挙げられる。式(II)
1 は1〜3までの整数である)。具体的には下記で示さ
れるN,N′−型ビスエナミン化合物が挙げられる。
は2層以上の積層構造で形成されていてもよい。式
(I)のエナミン化合物を含有する1層で形成されてい
る場合には、その膜厚は約20〜3000nm、好まし
くは40〜500nmである。また、2層以上の積層型
の場合でも、膜厚は基本的には大きく変化するものでは
ない。特に積層型の場合、発光層に近い正孔注入輸送層
に本発明のエナミン化合物を用いた方が発光効率(輝
度)が良好である。
記正孔注入輸送層上に発光層が形成されている。この発
光層は、例えばAlq3 により形成することができ、こ
れら材料に、上記式(I)で表されるエナミン化合物が
ドーピングされていることが好ましい。なかでも、発光
層中にドーピングされている化合物が、式(II)中、n
1 が2の整数で表されるエナミン化合物であることが好
ましく、さらに、この化合物が発光層中に1%以上ドー
ピングされていることがより好ましい。これにより、よ
り発光効率の良好な有機電界発光素子を得ることができ
る。発光層の膜厚は約20nm〜200nmが好まし
く、この膜厚が厚すぎると電流の流れが悪くなるため、
低電圧での駆動が困難となり好ましくない。一方、あま
り薄すぎると充分な輝度が得られにくくなるため好まし
くない。
(III)又は(IV)で示されるエナミン化合物を含有して
もよく、(V)又は(VI)で示されるオキサゾール化合
物を含有していてもよく、さらにこれらエナミン化合物
及びオキサゾール化合物の混合系であってもよい。式
(III)
ていてもよいベンジル基、置換されていてもよい炭素数
6〜12のアリール基又は複素環基であり、R5及びR
6 は置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール
基、置換されていてもよいベンジル基、低級アルキル基
であり、a1 〜a4 は水素原子、低級アルキル、低級ア
ルコキシ基又はハロゲン原子であり、n2は1から3ま
での整数である)、式(IV)
I) と同義であり、n3 は2又は3である)、式(V)
(CH=CH)n5−、−CH=CH−Ar″−CH=C
H−又は
ハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基又は
フェニル基もしくはR7 とR8 又はR8 とR9 とが結合
して形成されるナフタレン環であり、n4 及びn5 は1
から4までの整数であり、Ar″は炭素数6〜12のア
リーレン基である)、式(VI)
R10及びR11は水素原子、低級アルキル基、置換されて
いてもよい炭素数6〜12のアリール基又は複素環基で
ある)。これらのエナミン化合物及びオキサゾール化合
物は、青色発光素子の発光層を形成する場合に特に有効
であり、エキサイプレックス現象の少ない有機電界発光
素子を得ることができる。この場合、正孔注入輸送層と
しては、上記の式(I)の化合物の他のものを用いるこ
ともできるが、式(I)の化合物を用いることが好まし
い。一般式(III)、(IV)、(V)又は(VI)で示され
るエナミン化合物及びオキサゾール化合物において、R
4 の「低級アルキル基」、「置換されていてもよいベン
ジル基」、「置換されていてもよい炭素数6〜12のア
リール基」はR1 と同様のものが挙げられる。
基」としては、R1 と同様のものを挙げることができる
が、なかでもピリジル基、フリル基、フェノキサチエ
基、チエニル基、インドリル基、インドリジニル基、フ
ェノチアジニル基等が好ましい。R5及びR6の「置換さ
れていてもよい炭素数6〜14のアリール基」、「置換
されていてもよいベンジル基」、「低級アルキル基」は
R1 と同様のものが挙げられる。
アルコキシ基」、「ハロゲン原子」はR2 及びR3 と同
様のものが挙げられる。Ar′の具体例としては、メチ
レン基、エチレン基、ビニレン基、1,2−ジフェニル
エチリジン基等が挙げられる。R7 、R8 及びR9 の
「低級アルキル基」「低級アルコキシ基」としては上記
と同様のものが挙げられるが、なかでも、メチル基、エ
チル基、n−ブチル基等、メトキシ基、エトキシ基、ブ
トキシ基等が好ましい。
基」としては、例えばm−フェニレン基、p−フェニレ
ン基、p,p′−ビフェニレン基、p,m′−ビフェニ
レン基又は1,4−ナフチレン基等が挙げられる。ま
た、R10、R11の「低級アルキル基」、「置換されてい
てもよい炭素数6〜14のアリール基」としては、R4
又はR5 及びR6 と同様のものが挙げられる。また、
「置換されていてもよい複素環基」としてはR4 と同様
のものが挙げられる。
合物は、具体的には以下のものが挙げられる。
サゾール化合物は、具体的には以下のものが挙げられ
る。
(発光層と後述する陰極との間)にさらに、電子注入輸
送層を積層してもよい。これにより、発光層中への電子
の注入及び移動が促進される。この電子注入輸送層を形
成する材料としては、ガラス転移点が高く、結晶化を起
こしにくい化合物が好ましく、一般に電子写真感光体材
料中の電子輸送性化合物として使用できる化合物、例え
ば、トリニトロフロレノン、1−シアノ−1−フェニル
−2−(p−トリフロロメチル)エチレン、キナクリド
ン、ビス(p−トリフトトメチル−β−シアノスチリ
ル)4,4′−フェニレン(下記構造式)等が挙げられ
る。
上に形成される。発光層上に積層蒸着されている場合の
膜厚は、約10〜1000nm、好ましくは約20〜2
00nmである。本発明の有機電界発光素子は、通常、
基板上に陽極を積層し、この陽極上に正孔注入層を積極
し、更にその上に発光層を積層し、この発光層の上に必
要に応じて電子注入輸送層を介して陰極を積層した構造
に形成される。これら各層の形成方法としては、真空蒸
着法、スピンコート法、キャスト法、ディップコート法
等の公知の成膜法が適用できる。
体公知の種々の方法で合成することができ、例えば以下
の合成過程で合成することができる。すなわち、式(VI
I)で示されるN,N′−ジ置換アミン化合物と式(VII
I) で示される種々のアルデヒド誘導体2量体とをベン
ゼン等の溶媒中で加熱し、脱水縮合させることにより、
式(I)のエナミン化合物を得ることができる。
(I)と同義である) 式(III)又は(IV)で示されるエナミン化合物は、自体
公知の種々の方法で合成することができ、例えば以下の
合成過程で合成することができる。すなわち、式(III)
のエナミン化合物は、通常次の3つの合成過程により合
成することができる。 (第1過程)第2級アミンとアルデヒドとを酸(例えば
p−トルエンスルホン酸、無水酢酸等)を触媒として副
生成物の水を系外に除去することにより、式(IIIa)の
エナミン化合物を得る。
義である) (第2過程)式(IIIa)で示されるエナミン化合物をオ
キシ塩化リンとジメチルホルムアミド又はメチルフェニ
ルホルムアミドによりホルミル化するいわゆるVilsmeir
反応により式(IIIb)のアルデヒド基含有エナミン化
合物を得る。
義である) (第3過程)式(IIIb)のアルデヒド基含有エナミン化
合物と式(IIIc)で示されるホスホニウム化合物
1 は低級アルキル基、置換又は非置換フェニル基を示
す)とアルカリ触媒(カセイソーダ、ナトリウムエトキ
シド、t−カリウムブトキシド等)により反応させるい
わゆるWittig反応により一般式(III)で示されるビスエ
ナミン化合物が容易に得られる。
合物も出発原料のアルデヒドが式(IVa)で示されるアル
デヒドである以外は、式(III)の合成方法と同様の方法
で得ることができる。
合物は、自体公知の種々の方法で合成することができ、
例えば、米国特許3257203号、3257204
号、4346157号に記載の方法が挙げられる。
ェノール誘導体(Va)とジカルボン酸誘導体(Vb)
又はそのエステル体(Vc)とをオキシ塩化リン等を用
いて脱水(脱アルコール)閉環することにより得ること
ができる。
r2 は低級アルキル基を示す) 式(VI)のオキサゾール化合物もアミノフェノール誘導
体の代わりに2−アミノビニルアルコール誘導体を用い
ることにより得ることができる。
よる合成法である。特に、上述の例示化合物C−20、
C−22、C−23、C−24等はこの方法により合成
することができる。
ルベンジジン1.4gとをベンゼン50mlに溶解し
(N,N′−ジフェニルベンジジンは完全に溶解せ
ず)、次いで、p−トルエンスルホン酸を微量加え、反
応副生成物の水を系外に除去するように加熱攪拌する。
反応進行に伴い、均一溶液となる。約5時間で反応が終
える。不溶物除去後、室温下で放置すると黄色結晶が析
出した。さらに、酢酸エチル40mlにより再結晶を行
った。収量は2.4g、融点は206〜208.5℃で
あった。また、本化合物の分子量を質量分析装置(SI
MS−4000)により測定したところ、m/l=68
8に親ピークが現れた。
α′−ジナフチル)ベンジジン1.2gとを用いて、合
成例1と同様の方法で、黄橙色結晶1.8gを得た。融
点は234.5〜251.0℃であった。
トリル)ベンジジン1.5gとを用いて、合成例1と同
様の方法で、黄白色結晶2.3gを得た。融点は22
1.0〜223.5℃であった。
2、A−22とも0.95近傍であった。 実施例1〜3及び比較例1 図1に示すように、厚さ1mmの透明なガラス基板1上に
陽極2aとして透明電極であるITOを150nm形成し
た。さらにその上に正孔注入輸送層3として真空蒸着法
で、表1に示されるN,N’−ビスエナミン化合物を7
5nm形成した。次に、この正孔注入輸送層3上に発光層
4として真空蒸着法でAlq3を80nm形成した。さら
に、真空蒸着法にて陰極2bとしてMg:Agを共蒸着
にて形成した。
4393号公報記載のTPDを正孔注入輸送層に用いた
素子も同様に作成した。
の陽極2aと陰極2bとの間に電圧15Vを印加した時
の電流値および最高輝度値を測定した。また、寿命(半
減期)として、輝度200cd/m2から100cd/
m2まで低下するに要した時間も測定した。測定はAr
ガス中で室温(20℃)で行なった。
注入輸送層に用いに発光素子においては、最高輝度及び
寿命のいずれにおいてもTPDより優れており、特に化
合物A−3及び化合物A−22は、TPDと比較して2
倍〜3倍の性能を有していることがわかった。このよう
な要因としては、本発明の化合物中のエナミン構造の有
する正孔輸送効率の高さと、化合物ガラス転移点が高い
ことがあげられる。
輸送効率及びガラス転移点を比較すると表2に示す様な
結果となる。
オキサゾール化合物のうち、化合物B−6及び化合物C
−10を使用し、かつ正孔注入輸送層3としてエナミン
化合物のうち、化合物A−2及びA−4を使用し、上記
実施例1〜3と同様にして有機電界発光素子4種類を作
成した。このようにして作成した発光素子を同様に15
Vの電圧を印加し、その時の最高輝度及び輝度200c
d/m2から100cd/m2までの低下に要する時間で
表される寿命、更には最高輝度波長を測定した。その結
果を表3に示す。
層4の上に電子注入輸送層5としてビス(p−クロロメ
チル−β−シアノスチリル)−4,4′−フェニレンを
真空蒸着法で75nm形成した。このようにして作成し
た5層有機電界発光素子において電圧15Vを印加した
時の最高輝度値を測定した結果、4700cd/cm2
となり、実施例7のそれと比べて約20%の輝度の上昇
が認められた。なお、寿命(半減期)は720時間とほ
とんど寿命の低下は認められなかった。
でAlq310部に対して化合物A−3を1部加えた混
合系での発光層4を形成した以外は実施例2と同様にし
て有機電界発光素子を作成した。これを実施例2と同様
にして最高輝度及び寿命を測定した結果、最高輝度は4
400cd/m2と余り変化は認められなかったが寿命
は770(H)と25%程度良くなった。この原因とし
てAlq 3の結晶化がエナミン化合物の添加によって防
止されたこととエナミン化合物自身もかなり高い発光特
性を有していることが考えられる。
孔注入輸送層がガラス転移点が高く結晶化を起こしにく
い特定の有機化合物から構成されているため、高輝度で
寿命の長い有機電界発光素子を得ることができる。ま
た、特定のオキサゾール化合物を発光層を形成する発光
材料として用いることにより、青色発光性を有する高輝
度、高寿命性の有機電界発光素子を得ることができる。
更にはディスプレイ等に応用可能であり、その工業的価
値は高い。
の概略断面図である。
要部の概略断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 基体上に陽極、正孔注入輸送層、発光層
及び陰極が積層された有機電界発光素子であって、前記
正孔注入輸送層が、式(I) 【化1】 (式中、Xは-(CH2)n- (nは0から2までの整
数)、酸素原子、イオウ原子又はカルボニル基であり、
Arはメチレン基、エチレン基又は置換されていてもよ
い炭素数6〜20のアリーレン基であり、R1は低級ア
ルキル基、置換されていてもよいベンジル基、置換され
ていてもよい炭素数6〜14のアリール基又は置換され
ていてもよい複素環基であり、R2及びR3は水素原子、
低級アルキル基、低級アルコキシ基又はハロゲン原子で
ある)で示されるエナミン化合物を含有することを特徴
とする有機電界発光素子。 - 【請求項2】 基体上に陽極、正孔注入輸送層、発光
層、電子注入輸送層及び陰極が積層された有機電界発光
素子であって、前記正孔注入輸送層が、式(I) 【化2】 (式中、Xは-(CH2)n- (nは0から2までの整
数)、酸素原子、イオウ原子又はカルボニル基であり、
Arはメチレン基、エチレン基又は置換されていてもよ
い炭素数6〜20のアリーレン基であり、R1は低級ア
ルキル基、置換されていてもよいベンジル基、置換され
ていてもよい炭素数6〜14のアリール基又は置換され
ていてもよい複素環基であり、R2及びR3は水素原子、
低級アルキル基、低級アルコキシ基又はハロゲン原子で
ある)で示されるエナミン化合物を含有することを特徴
とする有機電界発光素子。 - 【請求項3】 式(I)の化合物が、式(II) 【化3】 (式中、R1 は式(I)と同義であり、n1 は1〜3ま
での整数である)で示されるエナミン化合物である請求
項1又は2記載の有機電界発光素子。 - 【請求項4】 発光層が、式(I)のエナミン化合物を
含有する請求項1又は2記載の有機電界発光素子。 - 【請求項5】 発光層が、式(III) 【化4】 (式中、R4 は低級アルキル基、置換されていてもよい
ベンジル基、置換されていてもよい炭素数6〜14のア
リール基又は置換されていてもよい複素環基であり、R
5及びR6 は置換されていてもよい炭素数6〜14のア
リール基、置換されていてもよいベンジル基、低級アル
キル基であり、a1 〜a4 は水素原子、低級アルキル、
低級アルコキシ基又はハロゲン原子であり、n2は1か
ら3までの整数である)で示されるエナミン化合物を含
有する請求項1又は2記載の有機電界発光素子。 - 【請求項6】 発光層が、式(IV) 【化5】 (式中、R4 は低級アルキル基、置換されていてもよい
ベンジル基、置換されていてもよい炭素数6〜14のア
リール基又は置換されていてもよい複素環基であり、a
1 〜a4 は水素原子、低級アルキル、低級アルコキシ基
又はハロゲン原子であり、n2は1から3までの整数で
あり、n3 は2又は3である)で示されるエナミン化合
物を含有する請求項1又は2記載の有機電界発光素子。 - 【請求項7】 発光層が、式(V) 【化6】 (式中、Ar′は−(CH2 )n4−、−(CH=CH)
n5−、−CH=CH−Ar″−CH=CH−又は 【化7】 であり、R7 、R8 及びR9 は水素原子、ハロゲン原
子、低級アルキル基、低級アルコキシ基又はフェニル基
もしくはR7 とR8 又はR8 とR9 とが結合して形成さ
れるナフタレン環であり、n4 及びn5 は1から4まで
の整数であり、Ar″は炭素数6〜12のアリーレン基
である。)で示されるオキサゾール化合物を含有する請
求項1又は2記載の有機電界発光素子。 - 【請求項8】 発光層が、式(VI) 【化8】 (式中、Ar′は−(CH2 )n4−、−(CH=CH)
n5−、−CH=CH−Ar″−CH=CH−又は 【化9】 であり、R10及びR11は水素原子、低級アルキル基、置
換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基又は置
換されていてもよい複素環基である)で示されるオキサ
ゾール化合物を含有する請求項1又は2記載の有機電界
発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01928197A JP3514598B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 有機電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01928197A JP3514598B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 有機電界発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10219240A JPH10219240A (ja) | 1998-08-18 |
JP3514598B2 true JP3514598B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=11995071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01928197A Expired - Fee Related JP3514598B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 有機電界発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3514598B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI718099B (zh) * | 2014-07-11 | 2021-02-11 | 日商日產化學工業股份有限公司 | 電荷輸送性清漆及電荷輸送性薄膜之製造方法 |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP01928197A patent/JP3514598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10219240A (ja) | 1998-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5942340A (en) | Indolocarbazole electroluminescent devices | |
US6329082B1 (en) | Hetero-spiro compounds and their use as electroluminescence materials | |
US6838194B2 (en) | Efficient organic electroluminescent devices with red fluorescent dopants | |
JPH07126615A (ja) | 電界発光素子 | |
JPH10183112A (ja) | 電界発光素子 | |
EP1993154B1 (en) | Electron transporting materials and organic light-emitting devices therewith | |
JPH11323323A (ja) | 発光材料 | |
JP3398548B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
JP5378397B2 (ja) | 高効率の青色電界発光化合物およびこれを使用する表示素子 | |
US5792568A (en) | Organic electroluminescent element | |
JP2000178548A (ja) | 発光材料 | |
JP3099497B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
JP2001106678A (ja) | 新規複素環含有アリールアミン化合物およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセント素子 | |
JP2011504536A (ja) | 高効率の芳香族電界発光化合物およびこれを使用している電界発光素子 | |
JP3514598B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
US6649089B2 (en) | Red organic electroluminescent materials | |
JP2004059556A (ja) | テトラアリールメタン誘導体、及びその製造方法 | |
JP3596261B2 (ja) | フェナザシリン化合物およびそれを用いた有機薄膜el素子 | |
KR100377573B1 (ko) | 유기 전계 발광 소자용 적색 발광 화합물 및 이를 사용한유기 전계 발광 소자 | |
JP2000282024A (ja) | 有機電界発光素子 | |
JP3418510B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
JP2001139576A (ja) | 有機材料とそれを用いた有機el素子及び色変換膜 | |
KR100835986B1 (ko) | 고효율의 방향족 발광 화합물 및 이를 채용하고 있는발광소자 | |
KR100462050B1 (ko) | 옥사-또는 티아디아졸 부분을 포함하는 신규한유기금속착체 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자 | |
JP2004091342A (ja) | 芳香族メチリデン化合物、それを製造するための化合物、それらの製造方法、及び芳香族メチリデン化合物を用いた有機電界発光素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080123 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090123 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100123 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110123 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |