JP3838814B2 - Compound for organic EL device and organic EL device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機EL(電界発光)素子に関し、詳しくは、有機化合物からなる薄膜に電界を印加して光を放出する素子に用いられる化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機EL素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を、電子注入電極とホール注入電極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子およびホールを注入して再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する素子である。
【0003】
有機EL素子の特徴は、10V前後の電圧で数100から数10000cd/m2ときわめて高い輝度の面発光が可能であり、また蛍光物質の種類を選択することにより青色から赤色までの発光が可能なことである。
【0004】
有機EL素子の任意の発光色を得るための手法としてドーピング法があり、アントラセン結晶中に微量のテトラセンをドープすることで発光色を青色から緑色に変化させた報告(Jpn. J. Appl. Phys., 10,527(1971)) がある。また積層構造を有する有機薄膜EL素子においては、発光機能を有するホスト物質に、その発光に応答しホスト物質とは異なる発光を放出する蛍光色素をドーパントとして微量混入させて発光層を形成し、緑色から橙〜赤色へ発光色を変化させた報告(特開昭63−264692号公報)がなされている。
【0005】
黄〜赤色の長波長発光に関しては、発光材料あるいはドーパント材料として、赤色発振を行うレーザー色素(EPO281381号)、エキサイプレックス発光を示す化合物(特開平2−255788号公報)、ペリレン化合物(特開平3−791号公報)、クマリン化合物(特開平3−792号公報)、ジシアノメチレン系化合物(特開平3−162481号公報)、チオキサンテン化合物(特開平3−177486号公報)、共役系高分子と電子輸送性化合物の混合物(特開平6−73374号公報)、スクアリリウム化合物(特開平6−93257号公報)、オキサジアゾール系化合物(特開平6−136359号公報)、オキシネイト誘導体(特開平6−145146号公報)、ピレン系化合物(特開平6−240246号公報)がある。
【0006】
他の発光材料として縮合多環芳香族化合物(特開平5−32966号公報、特開平5−214334号公報)も開示されている。またドーパント材料としても種々の縮合多環芳香族化合物(特開平5−258859号公報)が提案されている。
【0007】
しかし、いずれの発光においても、特に長波長において十分な輝度や安定な発光性能は得られておらず、更なる輝度の向上あるいは耐久性の向上が望まれている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得られ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続する耐久性に優れた有機EL素子用化合物および有機EL素子を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の構成により達成される。
(1) 下記式(III)で示される基本骨格を有する有機EL素子用化合物。
【0014】
【化7】

Figure 0003838814
【0015】
(上記式(III)中、Xは、置換基を有する、または非置換の、総炭素数6〜30のアリール基またはアルケニル基を表す。置換基は、非置換のアリール基で置換された、または非置換のアリール基、アミノ基、アルケニル基、総炭素数6〜18のアリール基を有するアリーロキシ基および複素環基のいずれかである。アリール基は芳香族炭化水素環基を表し、芳香族複素環基を含まない。複素環基はO,NもしくはSを含有する5員または6員環の芳香族複素環基、及び炭素数2〜20の縮合多環芳香族複素環基である。iは0〜20の整数を表す。)
(2) ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に少なくとも発光層を含有する有機層を有し、前記発光層は、上記(1)の化合物を含有する有機EL素子。
(3) 前記発光層は、さらに電子注入輸送性化合物および/またはホール注入輸送性化合物を含有する上記(2)の有機EL素子。
(4) 前記発光層は、2種以上の化合物を含有している上記(2)〜(3)のいずれかの有機EL素子。
(5) 前記発光層は、ドーパントを2種以上含有し、かつこれらドーパントの総含有量がホスト物質に対して30%wt以下である上記(2)または(4)の有機EL素子。
(6) 前記発光層は、それぞれキャリアトラップ性が異なる化合物を2種以上含有する上記(5)の有機EL素子。
(7) 前記発光層は、少なくともホールトラップ性を有する化合物と電子トラップ性を有する化合物とを含有する上記(5)または(6)の有機EL素子。
(8) 前記発光層を2層以上有し、各発光層に含有されているドーパントは、それぞれキャリアトラップ性が異なっている上記(2)〜(7)のいずれかの有機EL素子。
(9) 前記発光層を2層以上有し、これらの発光層の少なくとも1層にはホールトラップ性のドーパントを有し、他の少なくとも1層には電子トラップ性のドーパントを有する上記(2)〜(8)のいずれかの有機EL素子。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の化合物は、下記式(I)で表される基本骨格を有する。
【0019】
【化9】
Figure 0003838814
【0020】
発光層に式(I)で表される化合物を含有させることにより、特に長波長域に極大発光波長をもつ有機EL素子が得られる。特に、式(I)の化合物は、発光層において、それ自体で発光機能を有するホスト物質のドーパントとして、あるいは電子注入輸送性化合物と正孔注入輸送性化合物とで形成された発光機能を有する混合層のドーパントとして使用することによって、青〜赤色の発光、特に長波長発光が可能であり、しかも十分な輝度が得られ、発光性能が持続する。
【0021】
式(I)中、R1 ,R2 ,R3 およびR4 はそれぞれ置換または非置換のアリール基またはアルケニル基を表す。R5 ,R6 ,R7 およびR8 はそれぞれ水素を表す。また、R1 〜R4 のうち、少なくとも2個以上が、2環以上か、もしくはアルキル基、アリール基、アミノ基、アルケニル基、アリーロキシ基および複素環基を置換基として有するアリール基であるか、アルケニル基である。また、2個以上の置換基が単環のアリール基であるときにはさらに置換基を有する。また、置換基がアミノ基であるとき、R1 ,R2 ,R3 およびR4 の少なくとも2個以上が置換または非置換のアリール基を置換基として有する。
【0022】
1 〜R4 で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであって良く、縮合環や環集合も含まれる。総炭素数は、6〜30のものが好ましく、置換基を有していても良い。アリール基が単環である場合、好ましくは3個以上がアリール基により置換されていて、さらに、これらがアリール基を置換基として有することが好ましい。
【0023】
1 〜R4 で表されるアルケニル基としては、少なくとも置換基の1つにフェニル基を有する(1−、および2−)フェニルアルケニル基、(1,2−、および2,2−)ジフェニルアルケニル基、(1,2,2−)トリフェニルアルケニル基等が好ましいが、非置換のものであっても良い。
【0024】
1 〜R4 が置換基を有する場合、これらの置換基のうちの少なくとも2つがアリール基、アミノ基、複素環基、アルケニル基およびアリーロキシ基のいずれかであることが好ましい。アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基については上記R1 〜R4 と同様である。
【0025】
1 〜R4 に置換するアリール基としては、好ましくはフェニル基、(o−,m−,p−)トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、(1−、および2−)ナフチル基、アントリル基、(o−,m−,p−)ビフェニリル基、ターフェニル基、フェナントリル基等である。
【0026】
1 〜R4 に置換するアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数1〜6の脂肪族、および/または1〜4環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスジフェニリルアミノ基、ビスナフチルアミノ基等が挙げられる。
【0027】
1 〜R4 に置換する複素環基としては、ヘテロ原子としてO,N,Sを含有する5員または6員環の芳香族複素環基、および炭素数2〜20の縮合多環芳香複素環基等が挙げられる。
【0028】
芳香族複素環基および縮合多環芳香複素環基としては、例えばチエニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、キノキサリル基等が挙げられる。
【0029】
1 〜R4 の置換基となるアリーロキシ基としては、総炭素数6〜18のアリール基を有するものが好ましく、具体的には(o−,m−,p−)フェノキシ基等である。
【0030】
これら置換基の2種以上が縮合環を形成していてもよい。また、さらに置換されていても良く、その場合の好ましい置換基としては上記と同様である。
【0031】
1 〜R4 が置換基を有する場合、少なくともその2種以上が上記置換基を有することが好ましい。その置換位置としては特に限定されるものではなく、メタ、パラ、オルト位のいずれでも良い。また、R1 とR4 、R2 とR3 はそれぞれ同じものであることが好ましいが異なっていてもよい。また、好ましくは、上記置換基がアリール基である場合、さらに置換されていることが好ましい。
【0032】
5 ,R6 ,R7 およびR8 は、それぞれ水素を表す。
【0033】
また、本発明の有機EL素子用化合物はさらに下記の式(II)で表される基本骨格を有するものが好ましい。
【0034】
【化10】
Figure 0003838814
【0035】
上記式(II)中、R11〜R15、R21〜R25、R31〜R35およびR41〜R45の群中のそれぞれは、水素または置換もしくは非置換のアルキル基、アリール基、アミノ基、複素環基もしくはフェノキシ基である。また、これらのうちの少なくとも2群中には置換または非置換基のアリール基、ヘテロ環基またはアリーロキシ基を置換基として有するか、あるいはこれらの全てが水素である場合には、R11〜R15、R21〜R25、R31〜R35およびR41〜R45の各群中において、これらの2個以上が縮合環を形成している。
【0036】
アリール基、アミノ基、複素環基およびアリーロキシ基の好ましい態様としては上記R1 〜R4 と同様である。また。R11〜R15、R21〜R25、R31〜R35およびR41〜R45は、それぞれ同じであることが好ましいが異なっていてもよい。
【0037】
11〜R15、R21〜R25、R31〜R35およびR41〜R45の置換基となるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数1〜6の脂肪族、および/または1〜4環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスビフェニリルアミノ基等が挙げられる。
【0038】
形成される縮合環としては、例えばインデン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノリン、isoキノリン、キノクサリン、フェナジン、アクリジン、インドール、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、ベンゾチアゾール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、アクリドン、ベンズイミダゾール、クマリン、フラボン等を挙げることができる。
【0039】
本発明の化合物は、さらに下記の基本骨格を有していてもよい。
【0040】
【化11】
Figure 0003838814
【0041】
上記式(III)中、XはR1 ,R2 ,R3 およびR4 の置換基と同様の置換基を表し、iは0〜20、好ましくは0〜10、より好ましくは2〜10、さらには2〜4の整数を表す。
【0042】
本発明の特に好ましい化合物の具体例を以下の表1〜33に示す。但し、各置換基R1 〜R8 をR10〜R80として表した。
【0043】
【表1】
Figure 0003838814
【0044】
【表2】
Figure 0003838814
【0045】
【表3】
Figure 0003838814
【0046】
【表4】
Figure 0003838814
【0047】
【表5】
Figure 0003838814
【0048】
【表6】
Figure 0003838814
【0049】
【表7】
Figure 0003838814
【0050】
【表8】
Figure 0003838814
【0051】
【表9】
Figure 0003838814
【0052】
【表10】
Figure 0003838814
【0053】
【表11】
Figure 0003838814
【0054】
【表12】
Figure 0003838814
【0055】
【表13】
Figure 0003838814
【0056】
【表14】
Figure 0003838814
【0057】
【表15】
Figure 0003838814
【0058】
【表16】
Figure 0003838814
【0059】
【表17】
Figure 0003838814
【0060】
【表18】
Figure 0003838814
【0061】
【表19】
Figure 0003838814
【0062】
【表20】
Figure 0003838814
【0063】
【表21】
Figure 0003838814
【0064】
【表22】
Figure 0003838814
【0065】
【表23】
Figure 0003838814
【0066】
【表24】
Figure 0003838814
【0067】
【表25】
Figure 0003838814
【0068】
【表26】
Figure 0003838814
【0069】
【表27】
Figure 0003838814
【0070】
【表28】
Figure 0003838814
【0071】
【表29】
Figure 0003838814
【0072】
【表30】
Figure 0003838814
【0073】
【表31】
Figure 0003838814
【0074】
【表32】
Figure 0003838814
【0075】
【表33】
Figure 0003838814
【0076】
本発明の化合物を得るには、例えば、下記に示す合成スキーム等に従い得ることができる。
【0077】
【化12】
Figure 0003838814
【0078】
【化13】
Figure 0003838814
【0079】
本発明の有機EL素子は、ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に少なくとも発光層を含有する有機層を有し、前記発光層には上記化合物を含有する。
【0080】
また、本発明の有機EL素子は、上記式(IV)で表される基本骨格を有する化合物を2種以上含有していてもよい。
【0081】
上記式(IV)中、R101 ,R102 ,R103 およびR104 はそれぞれ水素、あるいは置換または非置換のアリール基またはアルケニル基を表す(但し水素が3個以上となることはない)。R105 ,R106 ,R107 およびR108 はそれぞれ水素または置換もしくは非置換のアリール基およびアルケニル基のいずれかを表す。また、R101 〜R104 のうちの少なくとも2個以上が2環以上のアリール基であるか、アルケニル基であるか、アルキル基、アリール基、アミノ基、アルケニル基、アリーロキシ基または複素環基を置換基として有する。
【0082】
101 ,R102 ,R103 およびR104 、およびこれらの置換基の詳細は上記式(I)のR1 ,R2 ,R3 およびR4 と同様である。
【0083】
105 ,R106 ,R107 およびR108 は、それぞれ水素または置換基を有していても良いアルキル基、アリール基、アミノ基およびアルケニル基のいずれかを表す。
【0084】
105 ,R106 ,R107 およびR108 で表されるアリール基、アミノ基、アルケニル基としては、上記R1 〜R4 の場合と同様である。また、R105 とR106 、R107 とR108 は、それぞれ同じものであることが好ましいが、異なっていても良い。
【0085】
キャリアトラップ性の異なる上記化合物を2種以上含有させることにより、駆動電圧を下げ、連続発光での長寿命化を図ることができる。また、使用する化合物の組み合わせを選択することにより発光輝度が向上する。
【0086】
上記化合物を2種以上発光層に含有する場合の、好ましい組み合わせとしては、ホールトラップ性であるアリールアミノ基もしくはアリーロキシ基を有する化合物と、電子トラップ性である炭化水素のみで構成される化合物との組み合わせが好ましい。具体的には、下記の(化15)と(化29)、(化15)と(化16)、(化15)と(化17)、(化15)と(化30)の組み合わせなどが好ましい。
【0087】
また、炭化水素のみで構成される化合物のみでの組み合わせでも同様の効果が得られ、式(IV)において、(1)R101 ,R102 ,R103 およびR104 が全てアリール基、またはエテニル基の化合物と、R101 〜R106 が全てアリール基、またはエテニル基の化合物との組み合わせ、(2)R101 ,R102 ,R103 が全てアリール基、またはエテニル基の化合物との組み合わせ、(3)R101 ,R102 ,R103 およびR104 のうち2個がアリール基の化合物と、R101 ,R102 ,R103 およびR104 が全てアリール基、またはエテニル基の化合物との組み合わせ、(4)2種ともR101 ,R102 ,R103 およびR104 全てアリール基の化合物と等を挙げることができる。
【0088】
具体的には、
(1)として(化29)と(化30)、(化14)と(化30)、(化16)と(化30)、
(2)として(化29)と(化54)、(化14)と(化54)、(化16)と(化54)、(化17)と(化54)、
(3)として(化32)と(化29)、(化32)と(化14)、(化32)と(化16)、(化32)と(化17)、
(4)として(化29)と(化85)、(化29)と(化16)、(化29)と(化17)、(化85)と(化16)、(化85)と(化17)、(化14)と(化17)、(化16)と(化17)
等の組み合わせを挙げることができる。
【0089】
【化54】
Figure 0003838814
【0090】
本発明の化合物を含有する発光層は、ホール(正孔)および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層は本発明の化合物の他、比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることで、電子とホールを容易かつバランスよく注入・輸送することができる。
【0091】
本発明の有機EL素子の発光層には、それ自体で発光が可能なホスト物質と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントとしての使用が好ましい。このような場合の発光層における本発明の化合物の含有量は0.01〜10wt% 、さらには0.1〜5wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。
【0092】
ホスト物質としては、キノリノラト錯体が好ましく、さらには8−キノリノールないしその誘導体を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このようなアルミニウム錯体としては、特開昭63−264692号、特開平3−255190号、特開平5−70733号、特開平5−258859号、特開平6−215874号等に開示されているものを挙げることができる。
【0093】
具体的には、まず、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム、ビス(8−キノリノラト)マグネシウム、ビス(ベンゾ{f}−8−キノリノラト)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウムオキシド、トリス(8−キノリノラト)インジウム、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム、8−キノリノラトリチウム、トリス(5−クロロ−8−キノリノラト)ガリウム、ビス(5−クロロ−8−キノリノラト)カルシウム、5,7−ジクロル−8−キノリノラトアルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−ヒドロキシキノリノラト)アルミニウム、ポリ[亜鉛(II)−ビス(8−ヒドロキシ−5−キノリニル)メタン]、等がある。
【0094】
また、8−キノリノールないしその誘導体のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であってもよく、このようなものとしては、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(オルト−クレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(メタークレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(パラ−クレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(オルト−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(メタ−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(パラ−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2,3−ジメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2,6−ジメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(3,4−ジメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(3,5−ジメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(3,5−ジ−tert−ブチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2,6−ジフェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2,4,6−トリフェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2,3,6−トリメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2,3,5,6−テトラメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(1−ナフトラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2−ナフトラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)(オルト−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)(パラ−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)(メタ−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)(3,5−ジメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)(3,5−ジ−tert−ブチルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−4−エチル−8−キノリノラト)(パラ−クレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−4−メトキシ−8−キノリノラト)(パラ−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリノラト)(オルト−クレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−6−トリフルオロメチル−8−キノリノラト)(2−ナフトラト)アルミニウム(III) 等がある。
【0095】
このほか、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス(4−エチル−2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス(4−エチル−2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−4−メトキシキノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス(2−メチル−4−メトキシキノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス(5−シアノ−2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス(5−シアノ−2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス(2−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 等であってもよい。
【0096】
このほかのホスト物質としては、特願平6−110569号に記載のフェニルアントラセン誘導体や特願平6−114456号に記載のテトラアリールエテン誘導体なども好ましい。また、TPDに代表されるようなトリフェニルアミン誘導体もホスト物質に好ましい。
【0097】
この他、他の蛍光性物質を含有させることも可能である。このような蛍光性物質としては、例えば、特開昭63−264692号公報に開示されているような化合物、例えばキナクリドン、スチリル系色素等の化合物から選択される少なくとも1種が挙げられる。また、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の8−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、12−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特願平6−110569号のフェニルアントラセン誘導体、特願平6−114456号のテトラアリールエテン誘導体等を用いることができる。
【0098】
発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス(8−キノリノラト)アルミニウム等を使用することが好ましい。これらの蛍光性物質を蒸着すればよい。
【0099】
また、必要に応じて発光層は、少なくとも一種以上のホール注入輸送性化合物と少なくとも1種以上の電子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、この混合層中にドーパントを含有させることが好ましい。このような混合層における化合物の含有量は、0.01〜20wt% 、さらには0.1〜15wt% とすることが好ましい。
【0100】
混合層では、キャリアのホッピング伝導パスができるため、各キャリアは極性的に優勢な物質中を移動し、逆の極性のキャリア注入は起こり難くなり、有機化合物がダメージを受け難くなり、素子寿命がのびるという利点があるが、前述のドーパントをこのような混合層に含有させることにより、混合層自体のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移行させることができるとともに、発光強度を高め、かつ素子の安定性を向上させることができる。特に、本発明の化合物は電子注入、ホール注入ともに安定でありドーパントとして2wt%程度ドープするだけで飛躍的に発光寿命を延ばすことができる。
【0101】
また、ドーパントのキャリアトラップ性が、電子側もしくはホール側に偏っている場合、再結合を向上させるためキャリアトラップ性の異なる2種以上のドーパントを用いて再結合確率を向上させてもよい。キャリアトラップ性の異なるドーパントを用いることで、発光層でのホールと電子の再結合確率が向上し、発光効率、発光輝度が向上する。特に好ましい組み合わせは、ホスト材料に対して、電子トラップ性の高いドーパントと、ホスト材料に対して、ホールトラップ性の高いドーパントとの組み合わせである。
【0102】
混合層に用いられるホール注入輸送性化合物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体(TPD)、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【0103】
電子注入輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには8−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )を用いることが好ましい。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。
【0104】
ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【0105】
この場合の混合比は、それぞれのキャリア移動度とキャリア濃度を考慮する事で決定するが、一般的には、ホール注入輸送性化合物の化合物/電子注入輸送機能を有する化合物の重量比が、1/99〜99/1、さらには10/90〜90/10、特には20/80〜80/20程度)となるようにすることが好ましい。
【0106】
また、混合層の厚さは、分子層一層に相当する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましく、具体的には1〜85nmとすることが好ましく、さらには5〜60nm、特には5〜50nmとすることが好ましい。
【0107】
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧(蒸発温度)が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。
【0108】
本発明の化合物を用いて製造される有機EL発光素子の構成例として、例えば、基板上に、ホール注入電極、ホール注入・輸送層、発光および電子注入輸送層、電子注入電極を順次有する。また、必要により電子注入電極上に補助電極や封止層を有していてもよい。
【0109】
本発明の有機EL素子は、上記例に限らず、種々の構成とすることができ、例えば発光層を単独で設け、この発光層と電子注入電極との間に電子注入輸送層を介在させた構造とすることもできる。また、必要に応じ、ホール注入・輸送層と発光層とを混合しても良い。
【0110】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、5〜500nm程度、特に10〜300nmとすることが好ましい。
【0111】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは1/10〜10倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は1nm以上、輸送層は1nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で500nm程度、輸送層で500nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を2層設けるときも同じである。
【0112】
ホール注入輸送層は、ホール注入電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【0113】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭63−295695号公報、特開平2−191694号公報、特開平3−792号公報、特開平5−234681号公報、特開平5−239455号公報、特開平5−299174号公報、特開平7−126225号公報、特開平7−126226号公報、特開平8−100172号公報、EP0650955A1等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物(トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン:TPD)、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は2種以上を併用してもよく、併用するときは別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【0114】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極(ITO等)側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。またホール注入電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を2層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので1〜10nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【0115】
また、必要に応じて設けられる電子注入輸送層には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )等の8−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス(8−キノリノラト)アルミニウム等を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【0116】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を2層以上設けるときも同様である。
【0117】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が0.1μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が0.1μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著しく低下する。
【0118】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、10-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は0.01〜1nm/sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりすることができる。
【0119】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、1層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【0120】
電子注入電極は、好ましくは仕事関数が4eV以下の金属、合金または金属間化合物から構成される。仕事関数が4eVを超えると、電子の注入効率が低下し、ひいては発光効率も低下する。仕事関数が4eV以下の電子注入電極膜の構成金属としては、例えば例えば、Li、Na、K等のアルカリ金属、Mg、Ca、Sr、Ba等のアルカリ土類金属、La、Ce等の希土類金属や、Al、In、Ag、Sn、Zn、Zr等が挙げられる。、仕事関数が4eV以下の膜の構成合金としては、例えばAg・Mg(Ag:0.1〜50at%)、Al・Li(Li:0.01〜12at%)、In・Mg(Mg:50〜80at%)、Al・Ca(Ca:0.01〜20at%)等が挙げられる。これらは単独で、あるいは2種以上の組み合わせとして存在してもよく、これらを2種以上組み合わせた場合の混合比は任意である。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属の酸化物やハロゲン化物を薄く成膜し、アルミニウム等の支持電極(補助電極、配線電極)を用いてもよい。
【0121】
この電子注入電極は蒸着法やスパッタ法等によって形成できる。
【0122】
このような電子注入電極の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすればよく、0.5nm以上、好ましくは1nm以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は1〜500nm程度とすればよい。
【0123】
ホール注入電極としては、好ましくは発光した光の透過率が80%以上となるような材料および厚さを決定することが好ましい。具体的には、酸化物透明導電薄膜が好ましく、例えば、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)、酸化インジウム(In23 )、酸化スズ(SnO2 )および酸化亜鉛(ZnO)のいずれかを主組成としたものが好ましい。これらの酸化物はその化学量論組成から多少偏倚していてもよい。In2 3 に対しSnO2 の混合比は、1〜20wt%が好ましく、さらには5〜12wt%が好ましい。In2 3 に対しZnOの混合比は、12〜32wt%が好ましい。
【0124】
ホール注入電極は、発光波長帯域、通常350〜800nm、特に各発光光に対する光透過率が80%以上、特に90%以上であることが好ましい。通常、発光光はホール注入電極を通って取り出されるため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向がある。ただし、発光光を取り出す側が80%以上であればよい。
【0125】
ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは50〜500nm、さらには50〜300nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。
【0126】
ホール注入電極を成膜するにはスパッタ法が好ましい。スパッタ法としてはRF電源を用いた高周波スパッタ法等も可能であるが、成膜するホール注入電極の膜物性の制御のし易さや、成膜面の平滑度等を考慮するとDCスパッタ法を用いることが好ましい。
【0127】
また、必要に応じて保護膜を形成してもよい。保護膜はSiOX 等の無機材料、テフロン等の有機材料等を用いて形成することができる。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは50〜1200nm程度とする。保護膜は前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法等により形成すればよい。
【0128】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を設けることが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【0129】
基板材料としては、基板側から発光した光を取り出す構成の場合、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、前記逆積層の場合には、基板は透明でも不透明であってもよく、不透明である場合にはセラミックス等を使用してもよい。
【0130】
カラーフィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ELの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【0131】
また、EL素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【0132】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【0133】
蛍光変換フィルター膜は、EL発光の光を吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させることで、発光色の色変換を行うものであるが、組成としては、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成される。
【0134】
蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高いものを用いれば良く、EL発光波長域に吸収が強いことが望ましい。実際には、レーザー色素などが適しており、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン系化合物・フタロシアニン系化合物(サブフタロ等も含む)ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系化合物等を用いればよい。
【0135】
バインダーは基本的に蛍光を消光しないような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。また、ITOの成膜時にダメージを受けないような材料が好ましい。
【0136】
光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りない場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しないような材料を選べば良い。
【0137】
本発明により製造される有機EL素子の構成例を図1に示す。図1に示される有機EL素子は、基板1上に、ホール注入電極2、ホール注入輸送層3、発光層4、電子注入輸送層5、電子注入電極6を順次有する。本発明の有機EL素子は、図示例に限らず、種々の構成とすることができる。
【0138】
本発明の有機EL素子は、通常、直流駆動型、パルス駆動型のEL素子として用いられるが、交流駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、2〜30V 程度とされる。
【0139】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を比較例とともに示し、本発明をさらに詳細に説明する。
<合成例1>
5,12−ビス(2−ナフチル)−6,11−ジフェニル−ナフタセン(例示化合物:I−85)の合成。
塩化メチレン中、ナフトキノン5.2g (33.3mmol)と、1,3−ジフェニルイソベンゾフラン10g (37mmol)との混合溶液に、三臭化ホウ素を、1時間かけて添加することにより、6,11−ジフェニル−5,11−ナフタセンキノン7.1g を得た。(黄色針状結晶:80%)
【0140】
次いで、アルゴンと置換したシュレンクフラスコに、上記ナフタセンキノン2.05g (5mmol)と、トルエン100mlを投入した。この溶液に、別途N−ブチルリチウムヘキサン溶液と2−ブロムナフタレンより合成したリチオカ試薬(15mmol)のトルエン/エーテル溶液を1時間かけて滴下した。滴下後、室温で12時間撹拌して、氷浴中に投入した。この反応溶液をトルエンで5回抽出した後、水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後溶媒を留去し、メタノールとヘキサンを用いて洗浄し、ジオール体2.4g (白色粉末:71%)を得、さらに下記構造の目的物1.3g を得た(赤色固体:76%)。この目的物1g を昇華したところ、赤色固体0.8g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【0141】
【化14】
Figure 0003838814
【0142】
質量分析:m/e 632(M+)(スペクトルを図2に示す)
1H−NMRスペクトル:図3に示す。
赤外吸収スペクトル:図4に示す。
【0143】
<合成例2>
5,12−ジフェニル−6,11−トリフェニルアミノナフタセン(例示化合物:II−40)の合成。
合成例1と同様の反応により、6,11−ジフェニル−5,11−ナフタセンキノンと、p−ジヨードベンゼンより、ジオール体2.2g (白色粉末:67%)を得、5,12−ビス(4−ヨードフェニル)−6,11−ジフェニルナフタセン1.3g を得た(赤色固体:62%)。
【0144】
次いで、上記ヨード体1.2g (1.5mmol)、ジフェニルアミン1.0g (6.0mmol)、銅粉末0.5g 、炭酸カリウム1.5g 、デカリン10cm3 を用いたUllman反応により、下記構造の5,12−ジフェニル−6,11−トリフェニルアミノナフタセン0.9g を得た(赤色固体:68%)。この赤色固体0.9g を昇華精製したところ、赤色固体0.8g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【0145】
【化15】
Figure 0003838814
【0146】
質量分析:m/e 868(M+)(スペクトルを図5に示す)
1H−NMRスペクトル:図6に示す。
赤外吸収スペクトル:図7に示す。
【0147】
<合成例3>
5,12−ジフェニル−6,11−ビス(トリフェニルエテニル)−ナフタセン(例示化合物:III−38)の合成。
合成例1と同様の反応により、6,11−ジフェニル−5,11−ナフタセンキノンと、2−ブロモ−1,1,2−トリフェニルエチレンより、ジオール体2.2g (白色粉末:68%)を得、下記構造の目的物1.4g を得た(赤色固体:72%)。この赤色固体0.9g を昇華精製したところ、赤色固体0.8g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【0148】
【化16】
Figure 0003838814
【0149】
質量分析:m/e 889〔(M+1)+ 〕(スペクトルを図8に示す)
1H−NMRスペクトル:図9に示す。
赤外吸収スペクトル:図10に示す。
【0150】
<実施例1>
ガラス基板上にRFスパッタ法で、ITO透明電極薄膜を100nmの厚さに成膜し、パターニングした。このITO透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をUV/O3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を1×10-4Pa以下まで減圧した。
【0151】
次いで減圧状態を保ったまま、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[N−(4−メチルフェニル)−N−フェニル−(4−アミノフェニル)]−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミンを蒸着速度0.2nm/sec で50nmの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【0152】
次いで、N,N,N’,N’−テトラキス(m−ビフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)を蒸着速度0.2nm/secで20nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。
【0153】
さらに、減圧を保ったまま、下記構造の本発明の化合物(例示化合物I−33)とトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )を、重量比を2:100で、全体の蒸着速度0.2nm/secとして70nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送性発光層とした。
【0154】
【化17】
Figure 0003838814
【0155】
次いで、減圧状態を保ったまま、Mg・Ag(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nmの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてAlを100nm蒸着し有機EL素子を得た。
【0156】
この有機EL素子に直流電圧を印加し、初期には10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が8.8V で、810cd/m2 の発光が確認できた。このときの発光極大波長λmax =570nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0157】
さらに、この素子に10mA/cm2 の一定電流を流して発光させながら、LCD用赤色フィルターを輝度計に装着して測定したところ、輝度=150cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。なお、使用した赤色用フィルターは、波長590nm以下を遮断し、波長600nmでの透過率は30%である。
【0158】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2700時間以上の高寿命特性を示した。
【0159】
<実施例2>
実施例1において、電子注入輸送・発光層にAlq3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物(例示化合物I−17)とした他は実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0160】
【化18】
Figure 0003838814
【0161】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が8.6V で、820cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =575nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0162】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=155cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0163】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2700時間以上の高寿命特性を示した。
【0164】
<実施例3>
実施例1において、電子注入輸送・発光層にAlq3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物(例示化合物I−223)とした他は実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0165】
【化19】
Figure 0003838814
【0166】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が9.0V で、850cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =576nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0167】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=165cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0168】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は3000時間以上の高寿命特性を示した。
【0169】
<実施例4>
実施例1において、電子注入輸送・発光層にAlq3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物(例示化合物I−273)とした他は実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0170】
【化20】
Figure 0003838814
【0171】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が8.8V で、810cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =573nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0172】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=155cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0173】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2700時間以上の高寿命特性を示した。
【0174】
<実施例5>
実施例1において、電子注入輸送・発光層にAlq3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物(例示化合物I−226)とした他は実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0175】
【化21】
Figure 0003838814
【0176】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が8.7V で、855cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =575nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0177】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=162cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0178】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は3000時間以上の高寿命特性を示した。
【0179】
<実施例6>
実施例1において、電子注入輸送・発光層にAlq3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物(例示化合物II−86)とした他は実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0180】
【化22】
Figure 0003838814
【0181】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が9.1V で、830cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =575nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0182】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=157cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0183】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2700時間以上の高寿命特性を示した。
【0184】
<実施例7>
実施例1において、電子注入輸送・発光層にAlq3 と共に用いる化合物を、上記各実施例で用いた例示化合物以外の表1〜33の化合物を用いて有機EL素子を得たところ、ほぼ同様の効果が得られた。
【0185】
<実施例8>
実施例1において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDと下記構造の化合物(I−33)を重量比で2:100の比率で蒸着し、Alq3 は単層で蒸着した他は実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0186】
【化23】
Figure 0003838814
【0187】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が5.7V で、970cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =560nm、色度座標は(x、y)=(0.44,0.53)であった。
【0188】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=145cd/m2 、極大波長λmax =615nm、色度座標は(x,y)=(0.61,0.37)の赤色発光が確認できた。
【0189】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2000時間以上の高寿命特性を示した。
【0190】
<実施例9>
実施例8において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物(I−17)とした他は実施例8と同様にして有機EL素子を得た。
【0191】
【化24】
Figure 0003838814
【0192】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が5.73V で、980cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =565nm、色度座標は(x、y)=(0.45,0.53)であった。
【0193】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=140cd/m2 、極大波長λmax =615nm、色度座標は(x,y)=(0.62,0.37)の赤色発光が確認できた。
【0194】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は1700時間以上の高寿命特性を示した。
【0195】
<実施例10>
実施例8において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物(I−223)とした他は実施例8と同様にして有機EL素子を得た。
【0196】
【化25】
Figure 0003838814
【0197】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が5.65V で、985cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =565nm、色度座標は(x、y)=(0.44,0.53)であった。
【0198】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=145cd/m2 、極大波長λmax =615nm、色度座標は(x,y)=(0.62,0.37)の赤色発光が確認できた。
【0199】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2000時間以上の高寿命特性を示した。
【0200】
<実施例11>
実施例8において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物(I−273)とした他は実施例8と同様にして有機EL素子を得た。
【0201】
【化26】
Figure 0003838814
【0202】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が5.65V で、985cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =565nm、色度座標は(x、y)=(0.44,0.53)であった。
【0203】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=145cd/m2 、極大波長λmax =615nm、色度座標は(x,y)=(0.62,0.37)の赤色発光が確認できた。
【0204】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2000時間以上の高寿命特性を示した。
【0205】
<実施例12>
実施例8において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物(I−226)とした他は実施例8と同様にして有機EL素子を得た。
【0206】
【化27】
Figure 0003838814
【0207】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が5.75V で、980cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =563nm、色度座標は(x、y)=(0.44,0.53)であった。
【0208】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=140cd/m2 、極大波長λmax =615nm、色度座標は(x,y)=(0.61,0.37)の赤色発光が確認できた。
【0209】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2000時間以上の高寿命特性を示した。
【0210】
<実施例13>
実施例8において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物(II−86)とした他は実施例8と同様にして有機EL素子を得た。
【0211】
【化28】
Figure 0003838814
【0212】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が5.0V で、970cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =563nm、色度座標は(x、y)=(0.44,0.53)であった。
【0213】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=140cd/m2 、極大波長λmax =615nm、色度座標は(x,y)=(0.61,0.37)の赤色発光が確認できた。
【0214】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2000時間以上の高寿命特性を示した。
【0215】
<実施例14>
実施例10において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を上記実施例10〜13で用いた以外の例示化合物以外の表1〜33の化合物を用いて有機EL素子を得たところ、ほぼ同様の効果が得られた。
【0216】
<実施例15>
実施例1と同様にホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物2種と、N,N,N’,N’−テトラキス(m−ビフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)を、重量比2:2:100で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0217】
【化29】
Figure 0003838814
【0218】
【化30】
Figure 0003838814
【0219】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )を蒸着速度0.2nm/secとして30nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0220】
次いで、実施例1と同様に、Mg・Ag(重量比10:1)電子注入電極、およびAl保護電極を成膜し、有機EL素子を得た。
【0221】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が9.2V で、800cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =580nm、色度座標は(x、y)=(0.54,0.46)であった。
【0222】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=175cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0223】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は3000時間以上と、極めて優れた高寿命特性を示した。
【0224】
<実施例16>
実施例1と同様にホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物2種と、N,N,N’,N’−テトラキス(m−ビフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)を、重量比2:2:100で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0225】
【化31】
Figure 0003838814
【0226】
【化32】
Figure 0003838814
【0227】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )を蒸着速度0.2nm/secとして30nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0228】
次いで、実施例1と同様に、Mg・Ag(重量比10:1)電子注入電極、およびAl保護電極を成膜し、有機EL素子を得た。
【0229】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が9.2V で、850cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =558nm、色度座標は(x、y)=(0.54,0.46)であった。
【0230】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=165cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0231】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は3000時間以上と、極めて優れた高寿命特性を示した。
【0232】
<実施例17>
実施例1と同様にホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物(I−33)と、9,9’,10,10’−テトラ−2−ビフェニリル)−2,2’ジアントラセン(DPA)を、重量比2:100で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0233】
【化33】
Figure 0003838814
【0234】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )を蒸着速度0.2nm/secとして15nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。その他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0235】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が7.7V で、1300cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =570nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0236】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=235cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0237】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は1300時間以上の高寿命特性を示した。
【0238】
<実施例18>
実施例1と同様にホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物(I−223)と、9,9’,10,10’−テトラ−2−ビフェニリル)−2,2’ジアントラセン(DPA)を、重量比2:100で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0239】
【化34】
Figure 0003838814
【0240】
【化35】
Figure 0003838814
【0241】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )を蒸着速度0.2nm/secとして15nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。その他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0242】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が7.8V で、1250cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =576nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0243】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=230cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0244】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は1300時間以上の高寿命特性を示した。
【0245】
<実施例19>
実施例1において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物とし、蒸着速度100:2としてホール注入輸送層を得た。
【0246】
【化36】
Figure 0003838814
【0247】
ホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物DPAと4,4’−ビス(N−フェニル−N−1−ナフチル)アミノスチルベン)を、重量比100:2で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0248】
【化37】
Figure 0003838814
【0249】
【化38】
Figure 0003838814
【0250】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)を蒸着速度0.2nm/secとして20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。その他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0251】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が7.1V で、750cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの色度座標は(x、y)=(0.34,0.42)であった。
【0252】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は400時間以上の特性を示した。
【0253】
<実施例20>
実施例1において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物(I−33)とし、蒸着速度100:2としてホール注入輸送層を得た。
【0254】
【化39】
Figure 0003838814
【0255】
ホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物DPAと4,4’−ビス(N−フェニル−N−1−ナフチル)アミノスチルベン)を、重量比100:2で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0256】
【化40】
Figure 0003838814
【0257】
【化41】
Figure 0003838814
【0258】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)を蒸着速度0.2nm/secとして20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。その他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0259】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が7.3V で、1000cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの色度座標は(x、y)=(0.33,0.41)であった。
【0260】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は500時間以上の特性を示した。
【0261】
<実施例21>
実施例1において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物(I−223)とし、蒸着速度100:2としてホール注入輸送層を得た。
【0262】
【化42】
Figure 0003838814
【0263】
ホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物DPAと4,4’−ビス(N−フェニル−N−1−ナフチル)アミノスチルベン)を、重量比100:2で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0264】
【化43】
Figure 0003838814
【0265】
【化44】
Figure 0003838814
【0266】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)を蒸着速度0.2nm/secとして20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。その他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0267】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が7.3V で、900cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの色度座標は(x、y)=(0.34,0.41)であった。
【0268】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は500時間以上の特性を示した。
【0269】
<比較例1>
実施例1において、電子注入輸送・発光層にAlq3 と共に用いる化合物を、下記構造のルブレンとした他は実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0270】
【化45】
Figure 0003838814
【0271】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が9.0V で、700cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =558nm、色度座標は(x、y)=(0.48,0.51)であった。
【0272】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=90cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.65,0.35)の赤色発光が確認できた。
【0273】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は1500時間未満であった。
【0274】
<比較例2>
実施例1において、電子注入輸送・発光層にAlq3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物とした他は実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0275】
【化46】
Figure 0003838814
【0276】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が9.0V で、800cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =572nm、色度座標は(x、y)=(0.53,0.46)であった。
【0277】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=153cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0278】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は2500時間以上であった。
【0279】
<比較例3>
実施例8において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を、下記構造のルブレンとした他は実施例8と同様にして有機EL素子を得た。
【0280】
【化47】
Figure 0003838814
【0281】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が5.46V で、788cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =553nm、色度座標は(x、y)=(0.43,0.54)であった。
【0282】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=80cd/m2 、極大波長λmax =612nm、色度座標は(x,y)=(0.59,0.39)の赤色発光が確認できた。
【0283】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は900時間未満であった。
【0284】
<比較例4>
実施例8において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を、下記構造の化合物とした他は実施例8と同様にして有機EL素子を得た。
【0285】
【化48】
Figure 0003838814
【0286】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が5.77V で、974cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =563nm、色度座標は(x、y)=(0.44,0.53)であった。
【0287】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=140cd/m2 、極大波長λmax =615nm、色度座標は(x,y)=(0.61,0.37)の赤色発光が確認できた。
【0288】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は1700時間以上であった。
【0289】
<比較例5>
実施例1と同様にホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なるルブレンと、下記構造の9,9’,10,10’−テトラ−2−ビフェニリル)−2,2’ジアントラセン(DPA)を、重量比2:100で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0290】
【化49】
Figure 0003838814
【0291】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)を蒸着速度0.2nm/secとして15nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。その他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0292】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が7.3V で、850cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =558nm、色度座標は(x、y)=(0.48,0.51)であった。
【0293】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=160cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.65,0.35)の赤色発光が確認できた。
【0294】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は500時間以下であった。
【0295】
<比較例6>
実施例1と同様にホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物と、9,9’,10,10’−テトラ−2−ビフェニリル)−2,2’ジアントラセン(DPA)を、重量比2:100で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0296】
【化50】
Figure 0003838814
【0297】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )を蒸着速度0.2nm/secとして15nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。その他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0298】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が7.5V で、1200cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax =572nm、色度座標は(x、y)=(0.54,0.46)であった。
【0299】
また、実施例1と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度=230cd/m2 、極大波長λmax =620nm、色度座標は(x,y)=(0.66,0.34)の赤色発光が確認できた。
【0300】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は1000時間以上であった。
【0301】
<比較例7>
実施例1において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、TPDとともに蒸着する化合物を下記構造のルブレンとし、蒸着速度100:2としてホール注入輸送層を得た。
【0302】
【化51】
Figure 0003838814
【0303】
ホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の化合物DPAと4,4’−ビス(N−フェニル−N−1−ナフチル)アミノスチルベン)を、重量比100:2で、蒸着速度0.2nm/secとし、40nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【0304】
【化52】
Figure 0003838814
【0305】
【化53】
Figure 0003838814
【0306】
さらに、減圧を保ったまま、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)を蒸着速度0.2nm/secとして20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。その他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0307】
この有機EL素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が7.1V で、750cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの色度座標は(x、y)=(0.34,0.42)であった。
【0308】
また、この素子に50mA/cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は200時間以下であった。
【0309】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得られ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続する耐久性に優れた有機EL素子用化合物および有機EL素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機EL素子の基本構成を示す概略断面図である。
【図2】本発明の化合物I−85の質量分析スペクトルを示した図である。
【図3】本発明の化合物I−85の1H−NMRスペクトルを示した図である。
【図4】本発明の化合物I−85の赤外吸収スペクトルを示した図である。
【図5】本発明の化合物II−40の質量分析スペクトルを示した図である。
【図6】本発明の化合物II−40の1H−NMRスペクトルを示した図である。
【図7】本発明の化合物II−40の赤外吸収スペクトルを示した図である。
【図8】本発明の化合物III−38の質量分析スペクトルを示した図である。
【図9】本発明の化合物III−38の1H−NMRスペクトルを示した図である。
【図10】本発明の化合物III−38の赤外吸収スペクトルを示した図である。
【符号の説明】
1 基板
2 ホール注入電極
3 ホール注入輸送層
4 発光層
5 電子注入輸送層
6 電子注入電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) device, and more particularly to a compound used in a device that emits light by applying an electric field to a thin film made of an organic compound.
[0002]
[Prior art]
The organic EL element has a configuration in which a thin film containing a fluorescent organic compound is sandwiched between an electron injection electrode and a hole injection electrode, and excitons (excitons) are obtained by injecting electrons and holes into the thin film and recombining them. This is a device that emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated.
[0003]
The characteristics of the organic EL element are several hundred to several tens of thousand cd / m at a voltage of about 10V 2 It is possible to emit surface light with extremely high luminance, and to emit light from blue to red by selecting the type of fluorescent material.
[0004]
There is a doping method as a method for obtaining an arbitrary emission color of an organic EL element, and a report was made that the emission color was changed from blue to green by doping a small amount of tetracene in an anthracene crystal (Jpn. J. Appl. Phys ., 10,527 (1971)). In addition, in an organic thin film EL element having a laminated structure, a light emitting layer is formed by mixing a small amount of a fluorescent dye that emits light emitted from a host material having a light emitting function in response to the light emission as a dopant. Has been reported (Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692) in which the emission color is changed from orange to red.
[0005]
Regarding long-wavelength emission of yellow to red, as a light-emitting material or dopant material, a laser dye (EPO281381) that emits red light, a compound that exhibits exciplex light emission (Japanese Patent Laid-Open No. 2-255788), and a perylene compound (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3) -791), coumarin compounds (JP-A-3-792), dicyanomethylene compounds (JP-A-3-162482), thioxanthene compounds (JP-A-3-177486), conjugated polymers and Mixtures of electron transporting compounds (JP-A-6-73374), squarylium compounds (JP-A-6-93257), oxadiazole-based compounds (JP-A-6-136359), oxynate derivatives (JP-A-6-6- 145146), pyrene compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 6-240246) That.
[0006]
As other light-emitting materials, condensed polycyclic aromatic compounds (Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-32966 and 5-214334) are also disclosed. As the dopant material, various condensed polycyclic aromatic compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 5-258859) have been proposed.
[0007]
However, in any light emission, sufficient luminance and stable light emission performance are not obtained particularly at a long wavelength, and further improvement in luminance or durability is desired.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a compound for an organic EL device and an organic EL device, which have excellent luminance, light emission at a sufficient wavelength, particularly light emission at a long wavelength, and excellent durability in which good light emission performance is sustained over a long period of time. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following configuration.
(1) The following formula ( III The compound for organic EL elements which has a basic skeleton shown by this.
[0014]
[Chemical 7]
Figure 0003838814
[0015]
(In the above formula (III), X is Represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group having a total carbon number of 6 to 30. The substituent is any one of an aryloxy group substituted with an unsubstituted aryl group or an unsubstituted aryl group, amino group, alkenyl group, aryloxy group having 6 to 18 carbon atoms, and a heterocyclic group. The aryl group represents an aromatic hydrocarbon ring group and does not include an aromatic heterocyclic group. The heterocyclic group is a 5- or 6-membered aromatic heterocyclic group containing O, N or S, and a condensed polycyclic aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms. i represents an integer of 0 to 20. )
(2) An organic EL device comprising a hole injection electrode, an electron injection electrode, and an organic layer containing at least a light emitting layer between these electrodes, wherein the light emitting layer contains the compound of (1) above.
(3) The organic EL device according to (2), wherein the light emitting layer further contains an electron injection / transport compound and / or a hole injection / transport compound.
(4) The organic EL device according to any one of (2) to (3), wherein the light emitting layer contains two or more compounds.
(5) The organic EL device according to (2) or (4), wherein the light emitting layer contains two or more dopants, and the total content of these dopants is 30% by weight or less with respect to the host material.
(6) The organic EL device according to (5), wherein the light emitting layer contains two or more compounds each having different carrier trapping properties.
(7) The organic EL device according to (5) or (6), wherein the light emitting layer contains at least a compound having a hole trapping property and a compound having an electron trapping property.
(8) The organic EL device according to any one of (2) to (7), wherein the light-emitting layer has two or more light-emitting layers, and the dopant contained in each light-emitting layer has different carrier trapping properties.
(9) The above (2) wherein the light emitting layer has two or more layers, at least one of these light emitting layers has a hole trapping dopant, and at least one other layer has an electron trapping dopant. Organic EL element in any one of-(8).
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The compound of the present invention has a basic skeleton represented by the following formula (I).
[0019]
[Chemical 9]
Figure 0003838814
[0020]
By containing the compound represented by the formula (I) in the light emitting layer, an organic EL device having a maximum light emission wavelength particularly in a long wavelength region can be obtained. In particular, the compound of the formula (I) is a mixture having a light emitting function in the light emitting layer as a dopant of a host material having a light emitting function by itself, or formed of an electron injecting and transporting compound and a hole injecting and transporting compound. By using it as a dopant in the layer, blue to red light emission, particularly long wavelength light emission is possible, and sufficient luminance is obtained and the light emission performance is sustained.
[0021]
In formula (I), R 1 , R 2 , R Three And R Four Each represents a substituted or unsubstituted aryl or alkenyl group. R Five , R 6 , R 7 And R 8 Each represents hydrogen. R 1 ~ R Four Among these, at least two or more are two or more rings, or an aryl group having an alkyl group, aryl group, amino group, alkenyl group, aryloxy group and heterocyclic group as a substituent, or an alkenyl group. Further, when two or more substituents are monocyclic aryl groups, they further have a substituent. When the substituent is an amino group, R 1 , R 2 , R Three And R Four At least two of them have a substituted or unsubstituted aryl group as a substituent.
[0022]
R 1 ~ R Four The aryl group represented by can be monocyclic or polycyclic, and includes condensed rings and ring assemblies. The total carbon number is preferably 6 to 30, and may have a substituent. When the aryl group is monocyclic, preferably 3 or more are substituted with an aryl group, and these preferably have an aryl group as a substituent.
[0023]
R 1 ~ R Four Are represented by (1- and 2-) phenylalkenyl groups, (1,2-, and 2,2-) diphenylalkenyl groups having a phenyl group as at least one substituent, (1 , 2,2-) triphenylalkenyl group and the like are preferable, but may be unsubstituted.
[0024]
R 1 ~ R Four When has a substituent, at least two of these substituents are preferably any of an aryl group, an amino group, a heterocyclic group, an alkenyl group, and an aryloxy group. For aryl group, amino group, heterocyclic group and alkenyl group, the above R 1 ~ R Four It is the same.
[0025]
R 1 ~ R Four The aryl group to be substituted is preferably a phenyl group, (o-, m-, p-) tolyl group, pyrenyl group, perylenyl group, coronenyl group, (1- and 2-) naphthyl group, anthryl group, ( o-, m-, p-) biphenylyl, terphenyl, phenanthryl and the like.
[0026]
R 1 ~ R Four The amino group to be substituted may be any of alkylamino group, arylamino group, aralkylamino group and the like. These preferably have an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms in total and / or an aromatic carbocyclic ring having 1 to 4 rings. Specific examples include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibutylamino group, a diphenylamino group, a ditolylamino group, a bisdiphenylylamino group, and a bisnaphthylamino group.
[0027]
R 1 ~ R Four Examples of the heterocyclic group to be substituted include 5-membered or 6-membered aromatic heterocyclic groups containing O, N, and S as heteroatoms, and condensed polycyclic aromatic heterocyclic groups having 2 to 20 carbon atoms. It is done.
[0028]
Examples of the aromatic heterocyclic group and the condensed polycyclic aromatic heterocyclic group include a thienyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, and a quinoxalyl group.
[0029]
R 1 ~ R Four As the aryloxy group serving as a substituent, a group having an aryl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable, and specifically, an (o-, m-, p-) phenoxy group or the like.
[0030]
Two or more of these substituents may form a condensed ring. Further, it may be further substituted, and preferred substituents in that case are the same as described above.
[0031]
R 1 ~ R Four When has a substituent, it is preferable that at least two or more of them have the substituent. The substitution position is not particularly limited, and may be any of meta, para, and ortho positions. R 1 And R Four , R 2 And R Three Are preferably the same, but they may be different. Further, preferably, when the substituent is an aryl group, it is preferably further substituted.
[0032]
R Five , R 6 , R 7 And R 8 Each represents hydrogen.
[0033]
Moreover, the compound for organic EL devices of the present invention preferably further has a basic skeleton represented by the following formula (II).
[0034]
[Chemical Formula 10]
Figure 0003838814
[0035]
In the above formula (II), R 11 ~ R 15 , R twenty one ~ R twenty five , R 31 ~ R 35 And R 41 ~ R 45 Each of these groups is hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, amino group, heterocyclic group or phenoxy group. In addition, when at least two of these groups have a substituted or unsubstituted aryl group, heterocyclic group or aryloxy group as a substituent, or when all of these are hydrogen, R 11 ~ R 15 , R twenty one ~ R twenty five , R 31 ~ R 35 And R 41 ~ R 45 In each group, two or more of these form a condensed ring.
[0036]
Preferred embodiments of the aryl group, amino group, heterocyclic group and aryloxy group include the above R 1 ~ R Four It is the same. Also. R 11 ~ R 15 , R twenty one ~ R twenty five , R 31 ~ R 35 And R 41 ~ R 45 Are preferably the same, but they may be different.
[0037]
R 11 ~ R 15 , R twenty one ~ R twenty five , R 31 ~ R 35 And R 41 ~ R 45 As the amino group serving as a substituent, an alkylamino group, an arylamino group, an aralkylamino group, or the like may be used. These preferably have an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms in total and / or an aromatic carbocyclic ring having 1 to 4 rings. Specific examples include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibutylamino group, a diphenylamino group, a ditolylamino group, and a bisbiphenylylamino group.
[0038]
Examples of the condensed ring formed include indene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, phenazine, acridine, indole, carbazole, phenoxazine, phenothiazine, benzothiazole, benzothiophene, benzofuran, acridone, benzimidazole, Coumarin, flavone, etc. can be mentioned.
[0039]
The compound of the present invention may further have the following basic skeleton.
[0040]
Embedded image
Figure 0003838814
[0041]
In the above formula (III), X is R 1 , R 2 , R Three And R Four And i represents an integer of 0 to 20, preferably 0 to 10, more preferably 2 to 10, and further 2 to 4.
[0042]
Specific examples of particularly preferred compounds of the present invention are shown in Tables 1-33 below. However, each substituent R 1 ~ R 8 R Ten ~ R 80 Expressed as:
[0043]
[Table 1]
Figure 0003838814
[0044]
[Table 2]
Figure 0003838814
[0045]
[Table 3]
Figure 0003838814
[0046]
[Table 4]
Figure 0003838814
[0047]
[Table 5]
Figure 0003838814
[0048]
[Table 6]
Figure 0003838814
[0049]
[Table 7]
Figure 0003838814
[0050]
[Table 8]
Figure 0003838814
[0051]
[Table 9]
Figure 0003838814
[0052]
[Table 10]
Figure 0003838814
[0053]
[Table 11]
Figure 0003838814
[0054]
[Table 12]
Figure 0003838814
[0055]
[Table 13]
Figure 0003838814
[0056]
[Table 14]
Figure 0003838814
[0057]
[Table 15]
Figure 0003838814
[0058]
[Table 16]
Figure 0003838814
[0059]
[Table 17]
Figure 0003838814
[0060]
[Table 18]
Figure 0003838814
[0061]
[Table 19]
Figure 0003838814
[0062]
[Table 20]
Figure 0003838814
[0063]
[Table 21]
Figure 0003838814
[0064]
[Table 22]
Figure 0003838814
[0065]
[Table 23]
Figure 0003838814
[0066]
[Table 24]
Figure 0003838814
[0067]
[Table 25]
Figure 0003838814
[0068]
[Table 26]
Figure 0003838814
[0069]
[Table 27]
Figure 0003838814
[0070]
[Table 28]
Figure 0003838814
[0071]
[Table 29]
Figure 0003838814
[0072]
[Table 30]
Figure 0003838814
[0073]
[Table 31]
Figure 0003838814
[0074]
[Table 32]
Figure 0003838814
[0075]
[Table 33]
Figure 0003838814
[0076]
In order to obtain the compound of the present invention, it can be obtained, for example, according to the synthetic scheme shown below.
[0077]
Embedded image
Figure 0003838814
[0078]
Embedded image
Figure 0003838814
[0079]
The organic EL device of the present invention has a hole injection electrode, an electron injection electrode, and an organic layer containing at least a light emitting layer between these electrodes, and the light emitting layer contains the above compound.
[0080]
The organic EL device of the present invention may contain two or more compounds having a basic skeleton represented by the above formula (IV).
[0081]
In the above formula (IV), R 101 , R 102 , R 103 And R 104 Each represents hydrogen, or a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group (however, hydrogen is not 3 or more). R 105 , R 106 , R 107 And R 108 Each represents hydrogen or a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group. R 101 ~ R 104 At least two of them are an aryl group having two or more rings, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, an amino group, an alkenyl group, an aryloxy group or a heterocyclic group as a substituent.
[0082]
R 101 , R 102 , R 103 And R 104 , And details of these substituents are R in the above formula (I) 1 , R 2 , R Three And R Four It is the same.
[0083]
R 105 , R 106 , R 107 And R 108 Each represents hydrogen or an alkyl group, aryl group, amino group and alkenyl group which may have a substituent.
[0084]
R 105 , R 106 , R 107 And R 108 As the aryl group, amino group and alkenyl group represented by 1 ~ R Four It is the same as the case of. R 105 And R 106 , R 107 And R 108 Are preferably the same, but they may be different.
[0085]
By including two or more of the above compounds having different carrier trapping properties, the driving voltage can be lowered, and the lifetime can be extended by continuous light emission. In addition, light emission luminance is improved by selecting a combination of compounds to be used.
[0086]
In the case where two or more kinds of the above compounds are contained in the light emitting layer, a preferable combination includes a compound having an arylamino group or aryloxy group having a hole trapping property and a compound composed only of a hydrocarbon having an electron trapping property. A combination is preferred. Specifically, the following combinations of (Chemical 15) and (Chemical 29), (Chemical 15) and (Chemical 16), (Chemical 15) and (Chemical 17), and (Chemical 15) and (Chemical 30) are combined. preferable.
[0087]
The same effect can be obtained by a combination of only compounds composed of hydrocarbons. In the formula (IV), (1) R 101 , R 102 , R 103 And R 104 Are all aryl groups or ethenyl groups, and R 101 ~ R 106 In combination with a compound in which all are aryl groups or ethenyl groups, (2) R 101 , R 102 , R 103 In combination with a compound in which all are aryl groups or ethenyl groups, (3) R 101 , R 102 , R 103 And R 104 Of which two are aryl groups and R 101 , R 102 , R 103 And R 104 In combination with compounds in which all are aryl groups or ethenyl groups, (4) 101 , R 102 , R 103 And R 104 Examples thereof include all aryl group compounds.
[0088]
In particular,
(1) as (Chemical 29) and (Chemical 30), (Chemical 14) and (Chemical 30), (Chemical 16) and (Chemical 30),
(2) as (Chemical 29) and (Chemical 54), (Chemical 14) and (Chemical 54), (Chemical 16) and (Chemical 54), (Chemical 17) and (Chemical 54),
(3) as (Chemical 32) and (Chemical 29), (Chemical 32) and (Chemical 14), (Chemical 32) and (Chemical 16), (Chemical 32) and (Chemical 17),
(4) (Chemical 29) and (Chemical 85), (Chemical 29) and (Chemical 16), (Chemical 29) and (Chemical 17), (Chemical 85) and (Chemical 16), (Chemical 85) and ( (Chemical formula 17), (Chemical formula 14) and (Chemical formula 17), (Chemical formula 16) and (Chemical formula 17)
And the like.
[0089]
Embedded image
Figure 0003838814
[0090]
The light emitting layer containing the compound of the present invention has a hole (electron) and electron injection function, a transport function thereof, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. In the light emitting layer, in addition to the compound of the present invention, a relatively electronically neutral compound can be used to inject and transport electrons and holes easily and in a balanced manner.
[0091]
The light emitting layer of the organic EL device of the present invention is preferably used in combination with a host material capable of emitting light itself, and is preferably used as a dopant. In such a case, the content of the compound of the present invention in the light emitting layer is preferably 0.01 to 10 wt%, more preferably 0.1 to 5 wt%. When used in combination with a host material, the emission wavelength characteristic of the host material can be changed, light emission shifted to a longer wavelength can be achieved, and the light emission efficiency and stability of the device can be improved.
[0092]
The host material is preferably a quinolinolato complex, and more preferably an aluminum complex having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand. Examples of such aluminum complexes are those disclosed in JP-A-63-264692, JP-A-3-255190, JP-A-5-70733, JP-A-5-258859, JP-A-6-215874, and the like. Can be mentioned.
[0093]
Specifically, first, tris (8-quinolinolato) aluminum, bis (8-quinolinolato) magnesium, bis (benzo {f} -8-quinolinolato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum oxide, tris (8-quinolinolato) indium, tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum, 8-quinolinolatolithium, tris (5-chloro-8-quinolinolato) gallium, bis (5-chloro-8-quinolinolato) calcium, 5,7-dichloro-8-quinolinolato aluminum, tris (5,7-dibromo-8-hydroxyquinolinolato) aluminum, poly [zinc (II) -bis (8-hydroxy-5-quinolinyl) methane], Etc.
[0094]
In addition to 8-quinolinol or a derivative thereof, an aluminum complex having another ligand may be used, and examples thereof include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (phenolato) aluminum (III). Bis (2-methyl-8-quinolinolato) (ortho-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (meta-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) ( Para-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (ortho-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (meta-phenylphenolato) aluminum ( III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (para-phenylphenolato) aluminum (III), bis ( -Methyl-8-quinolinolato) (2,3-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,6-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl) -8-quinolinolato) (3,4-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (3,5-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8) -Quinolinolato) (3,5-di-tert-butylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,6-diphenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl) -8-quinolinolato) (2,4,6-triphenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,3,6-trimethylphenola) ) Aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,3,5,6-tetramethylphenolato) Aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (1-naphtholato) Aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2-naphtholato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (ortho-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (para-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (meta-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2 , 4-Dimethyl-8-quinolinolato) (3,5-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (3 -Di-tert-butylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato) (para-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-4-methoxy-8- Quinolinolato) (para-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) (ortho-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-6-trifluoromethyl-) 8-quinolinolato) (2-naphtholato) aluminum (III) and the like.
[0095]
In addition, bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (4-ethyl-2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis ( 4-ethyl-2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (2-methyl-4-methoxyquinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2-methyl-4-methoxyquinolino) Lato) aluminum (III), bis (5-cyano-2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (5-cyano-2-methyl-8-quinolinolato) a Luminium (III), bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum (III) Etc.
[0096]
As other host substances, a phenylanthracene derivative described in Japanese Patent Application No. 6-110568 and a tetraarylethene derivative described in Japanese Patent Application No. 6-114456 are also preferable. A triphenylamine derivative represented by TPD is also preferable for the host material.
[0097]
In addition, other fluorescent substances can be contained. Examples of such a fluorescent substance include at least one selected from compounds such as those disclosed in JP-A 63-264692, such as quinacridone and styryl dyes. In addition, quinoline derivatives such as metal complex dyes having 8-quinolinol or a derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand, tetraphenylbutadiene, anthracene, perylene, coronene, 12-phthaloperinone derivatives, and the like can be given. Furthermore, a phenylanthracene derivative of Japanese Patent Application No. 6-110568, a tetraarylethene derivative of Japanese Patent Application No. 6-114456, and the like can be used.
[0098]
The light emitting layer may also serve as an electron injecting and transporting layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. What is necessary is just to vapor-deposit these fluorescent substances.
[0099]
Further, if necessary, the light emitting layer is preferably a mixed layer of at least one kind of hole injecting and transporting compound and at least one kind of electron injecting and transporting compound, and a dopant is contained in the mixed layer. Is preferred. The content of the compound in such a mixed layer is preferably 0.01 to 20 wt%, more preferably 0.1 to 15 wt%.
[0100]
In the mixed layer, a carrier hopping conduction path can be formed, so that each carrier moves in a material that is dominant in polarity, carrier injection of the opposite polarity is less likely to occur, the organic compound is less likely to be damaged, and the device life is shortened. Although there is an advantage of extending, by including the above-mentioned dopant in such a mixed layer, the emission wavelength characteristic of the mixed layer itself can be changed, the emission wavelength can be shifted to a long wavelength, The emission intensity can be increased and the stability of the element can be improved. In particular, the compound of the present invention is stable in both electron injection and hole injection, and the light emission lifetime can be greatly extended by doping about 2 wt% as a dopant.
[0101]
Further, when the carrier trapping property of the dopant is biased toward the electron side or the hole side, the recombination probability may be improved by using two or more dopants having different carrier trapping properties in order to improve recombination. By using dopants having different carrier trapping properties, the recombination probability of holes and electrons in the light emitting layer is improved, and the light emission efficiency and the light emission luminance are improved. A particularly preferable combination is a combination of a dopant having a high electron trapping property with respect to the host material and a dopant having a high hole trapping property with respect to the host material.
[0102]
The hole injecting and transporting compound and the electron injecting and transporting compound used for the mixed layer may be selected from a compound for a hole injecting and transporting layer and a compound for an electron injecting and transporting layer, which will be described later. Among them, as the compound for the hole injection transport layer, amine derivatives having strong fluorescence, for example, triphenyldiamine derivatives (TPD) which are hole transport materials, styrylamine derivatives, and amine derivatives having an aromatic condensed ring are used. It is preferable to use it.
[0103]
As the electron injecting and transporting compound, it is preferable to use a quinoline derivative, a metal complex having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand, particularly tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3). Moreover, it is also preferable to use the above phenylanthracene derivatives and tetraarylethene derivatives.
[0104]
As the compound for the hole injecting and transporting layer, it is preferable to use an amine derivative having strong fluorescence, for example, a triphenyldiamine derivative which is the above hole transporting material, a styrylamine derivative, or an amine derivative having an aromatic condensed ring. .
[0105]
The mixing ratio in this case is determined by considering the carrier mobility and carrier concentration of each, but generally the weight ratio of the compound having a hole injecting and transporting compound / the compound having an electron injecting and transporting function is 1 / 99 to 99/1, more preferably 10/90 to 90/10, particularly about 20/80 to 80/20).
[0106]
Further, the thickness of the mixed layer is preferably less than the thickness of the organic compound layer from the thickness corresponding to one molecular layer, specifically 1 to 85 nm, more preferably 5 to 60 nm, In particular, the thickness is preferably 5 to 50 nm.
[0107]
In addition, as a method for forming the mixed layer, co-evaporation is preferably performed by evaporating from different evaporation sources, but when the vapor pressure (evaporation temperature) is the same or very close, the mixture is previously mixed in the same evaporation board, It can also be deposited. In the mixed layer, it is preferable that the compounds are uniformly mixed, but in some cases, the compounds may be present in an island shape. In general, the light emitting layer is formed to have a predetermined thickness by depositing an organic fluorescent material or coating the light emitting layer by dispersing it in a resin binder.
[0108]
As a structural example of the organic EL light emitting device manufactured using the compound of the present invention, for example, a hole injection electrode, a hole injection / transport layer, a light emission and electron injection transport layer, and an electron injection electrode are sequentially provided on a substrate. If necessary, an auxiliary electrode or a sealing layer may be provided on the electron injection electrode.
[0109]
The organic EL device of the present invention is not limited to the above example, and can have various configurations. For example, a light emitting layer is provided alone, and an electron injection / transport layer is interposed between the light emitting layer and the electron injection electrode. It can also be a structure. If necessary, the hole injection / transport layer and the light emitting layer may be mixed.
[0110]
The thickness of the light emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron injecting and transporting layer are not particularly limited and vary depending on the forming method, but are usually about 5 to 500 nm, particularly preferably 10 to 300 nm. .
[0111]
The thickness of the hole injecting and transporting layer and the thickness of the electron injecting and transporting layer may be about the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times depending on the design of the recombination / light emitting region. When the injection layer and the transport layer for holes or electrons are separated, the injection layer is preferably 1 nm or more, and the transport layer is preferably 1 nm or more. In this case, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is usually about 500 nm for the injection layer and about 500 nm for the transport layer. Such a film thickness is the same when two injection transport layers are provided.
[0112]
The hole injecting and transporting layer has the function of facilitating the injection of holes from the hole injecting electrode, the function of stably transporting holes, and the function of blocking electrons, and the electron injecting and transporting layer is the injection of electrons from the electron injecting electrode. These layers have the function of easily transporting electrons, the function of transporting electrons stably, and the function of blocking holes. These layers increase and confine holes and electrons injected into the light-emitting layer and optimize the recombination region. And improve luminous efficiency.
[0113]
Examples of the hole injecting and transporting layer include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-295695, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-191694, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-792, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-23481, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-239455. Various organic compounds described in JP-A No. 5-299174, JP-A No. 7-126225, JP-A No. 7-126226, JP-A No. 8-100192, EP0650955A1, and the like can be used. For example, tetraarylbenzidine compounds (triaryldiamine or triphenyldiamine: TPD), aromatic tertiary amines, hydrazone derivatives, carbazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, oxadiazole derivatives having amino groups, polythiophenes, etc. . Two or more of these compounds may be used in combination, and when used in combination, they may be laminated as separate layers or mixed.
[0114]
When the hole injecting and transporting layer is divided into the hole injecting layer and the hole transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the hole injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to laminate in order of a compound layer having a small ionization potential from the hole injection electrode (ITO or the like) side. Further, it is preferable to use a compound having a good thin film property on the surface of the hole injection electrode. Such a stacking order is the same when two or more hole injecting and transporting layers are provided. By adopting such a stacking order, the drive voltage is lowered, and the occurrence of current leakage and the generation / growth of dark spots can be prevented. In addition, in the case of elementization, since vapor deposition is used, a thin film of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole-free, so that the ion injection potential is small in the hole injection layer and the visible portion has absorption. Even if such a compound is used, it is possible to prevent a decrease in efficiency due to a change in color tone of light emission and reabsorption. The hole injecting and transporting layer can be formed by evaporating the above compound in the same manner as the light emitting layer and the like.
[0115]
In addition, an electron injecting and transporting layer provided as necessary includes a quinoline derivative such as an organometallic complex having an 8-quinolinol or its derivative such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) as a ligand, oxadi An azole derivative, a perylene derivative, a pyridine derivative, a pyrimidine derivative, a quinoxaline derivative, a diphenylquinone derivative, a nitro-substituted fluorene derivative, or the like can be used. The electron injecting and transporting layer may also serve as the light emitting layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. The electron injecting and transporting layer may be formed by vapor deposition or the like as in the light emitting layer.
[0116]
When the electron injecting and transporting layer is divided into an electron injecting layer and an electron transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the electron injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to laminate in the order of compounds having a large electron affinity value from the electron injection electrode side. Such a stacking order is the same when two or more electron injecting and transporting layers are provided.
[0117]
In forming the hole injecting and transporting layer, the light emitting layer, and the electron injecting and transporting layer, it is preferable to use a vacuum deposition method because a homogeneous thin film can be formed. When the vacuum deposition method is used, a homogeneous thin film having an amorphous state or a crystal grain size of 0.1 μm or less can be obtained. If the crystal grain size exceeds 0.1 μm, non-uniform light emission occurs, the drive voltage of the element must be increased, and the hole injection efficiency is significantly reduced.
[0118]
The conditions for vacuum deposition are not particularly limited, but 10 -Four It is preferable that the degree of vacuum is less than or equal to Pa, and the deposition rate is about 0.01 to 1 nm / sec. Moreover, it is preferable to form each layer continuously in a vacuum. If formed continuously in a vacuum, impurities can be prevented from adsorbing to the interface of each layer, so that high characteristics can be obtained. Further, the driving voltage of the element can be lowered, and the growth / generation of dark spots can be suppressed.
[0119]
In the case of using a vacuum deposition method for forming each of these layers, when a plurality of compounds are contained in one layer, it is preferable to co-deposit each boat containing the compounds by individually controlling the temperature.
[0120]
The electron injection electrode is preferably made of a metal, alloy or intermetallic compound having a work function of 4 eV or less. When the work function exceeds 4 eV, the electron injection efficiency decreases, and as a result, the light emission efficiency also decreases. Examples of the constituent metal of the electron injection electrode film having a work function of 4 eV or less include alkali metals such as Li, Na, and K, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr, and Ba, and rare earth metals such as La and Ce. And Al, In, Ag, Sn, Zn, Zr and the like. Examples of the constituent alloy of the film having a work function of 4 eV or less include Ag · Mg (Ag: 0.1 to 50 at%), Al·Li (Li: 0.01 to 12 at%), and In · Mg (Mg: 50). ˜80 at%), Al · Ca (Ca: 0.01 to 20 at%), and the like. These may be present singly or as a combination of two or more, and the mixing ratio when two or more of these are combined is arbitrary. Alternatively, an oxide or halide of an alkali metal, alkaline earth metal, or rare earth metal may be thinly formed, and a support electrode (auxiliary electrode, wiring electrode) such as aluminum may be used.
[0121]
This electron injection electrode can be formed by vapor deposition or sputtering.
[0122]
The thickness of such an electron injection electrode may be a certain thickness that can sufficiently inject electrons, and may be 0.5 nm or more, preferably 1 nm or more. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit, Usually, a film thickness should just be about 1-500 nm.
[0123]
For the hole injection electrode, it is preferable to determine the material and thickness so that the transmittance of the emitted light is preferably 80% or more. Specifically, an oxide transparent conductive thin film is preferable, for example, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), indium oxide (In 2 O Three ), Tin oxide (SnO) 2 ) And zinc oxide (ZnO) are preferred. These oxides may deviate somewhat from their stoichiometric composition. In 2 O Three Against SnO 2 The mixing ratio is preferably 1 to 20 wt%, more preferably 5 to 12 wt%. In 2 O Three On the other hand, the mixing ratio of ZnO is preferably 12 to 32 wt%.
[0124]
The hole injection electrode preferably has an emission wavelength band, usually 350 to 800 nm, and particularly has a light transmittance of 80% or more, particularly 90% or more for each emission light. Usually, since emitted light is extracted through the hole injection electrode, if the transmittance is lowered, the light emitted from the light emitting layer itself is attenuated, and there is a tendency that luminance necessary for the light emitting element cannot be obtained. However, it is sufficient that the side from which the emitted light is extracted is 80% or more.
[0125]
The thickness of the hole injection electrode is sufficient if it has a certain thickness that allows sufficient hole injection, and is preferably in the range of 50 to 500 nm, more preferably 50 to 300 nm. The upper limit is not particularly limited, but if it is too thick, there is a concern about peeling. If the thickness is too thin, there are problems in terms of film strength, hole transport capability, and resistance value during manufacture.
[0126]
A sputtering method is preferable for forming the hole injection electrode. As the sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power source or the like is possible, but the DC sputtering method is used in consideration of easy control of film physical properties of the hole injection electrode to be formed, smoothness of the film formation surface, and the like. It is preferable.
[0127]
Moreover, you may form a protective film as needed. Protective film is SiO X It can be formed using an inorganic material such as Teflon or an organic material such as Teflon. The protective film may be transparent or opaque, and the thickness of the protective film is about 50 to 1200 nm. The protective film may be formed by a general sputtering method, vapor deposition method or the like in addition to the reactive sputtering method described above.
[0128]
Furthermore, it is preferable to provide a sealing layer on the element in order to prevent oxidation of the organic layer and electrode of the element. The sealing layer is an adhesive resin layer such as a commercially available low-hygroscopic photocurable adhesive, epoxy adhesive, silicone adhesive, cross-linked ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive sheet, etc. in order to prevent moisture from entering. Is used to adhere and seal a sealing plate such as a glass plate. Besides a glass plate, a metal plate, a plastic plate, etc. can also be used.
[0129]
As the substrate material, a transparent or translucent material such as glass, quartz, resin, or the like is used in the case where the light emitted from the substrate side is extracted. Further, the emission color may be controlled by using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate. In the case of the reverse lamination, the substrate may be transparent or opaque, and if it is opaque, ceramics or the like may be used.
[0130]
For the color filter film, a color filter used in a liquid crystal display or the like may be used, but it is only necessary to adjust the characteristics of the color filter according to the light emitted from the organic EL to optimize the extraction efficiency and the color purity. .
[0131]
In addition, if a color filter that can cut off short-wavelength external light that is absorbed by the EL element material or the fluorescence conversion layer is used, the light resistance and display contrast of the element can be improved.
[0132]
Further, an optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.
[0133]
The fluorescence conversion filter film absorbs EL emission light and emits light from the phosphor in the fluorescence conversion film, thereby converting the color of the emitted light. The composition includes a binder, a fluorescent material, It is formed from three light absorbing materials.
[0134]
Basically, a fluorescent material having a high fluorescence quantum yield may be used, and it is desirable that the fluorescent material has strong absorption in the EL emission wavelength region. In fact, laser dyes are suitable, such as rhodamine compounds, perylene compounds, cyanine compounds, phthalocyanine compounds (including subphthalo) naphthalimide compounds, condensed ring hydrocarbon compounds, condensed heterocyclic compounds, A styryl compound or a coumarin compound may be used.
[0135]
Basically, a material that does not quench the fluorescence may be selected as the binder, and a material that can be finely patterned by photolithography, printing, or the like is preferable. Further, a material that is not damaged during ITO film formation is preferable.
[0136]
The light absorbing material is used when the light absorption of the fluorescent material is insufficient, but may not be used when it is not necessary. As the light absorbing material, a material that does not quench the fluorescence of the fluorescent material may be selected.
[0137]
An example of the structure of an organic EL device produced according to the present invention is shown in FIG. The organic EL element shown in FIG. 1 has a hole injection electrode 2, a hole injection transport layer 3, a light emitting layer 4, an electron injection transport layer 5, and an electron injection electrode 6 in this order on a substrate 1. The organic EL element of the present invention is not limited to the illustrated example, and can have various configurations.
[0138]
The organic EL element of the present invention is usually used as a direct current drive type or a pulse drive type EL element, but may be an alternating current drive. The applied voltage is usually about 2 to 30V.
[0139]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown together with comparative examples, and the present invention will be described in more detail.
<Synthesis Example 1>
Synthesis of 5,12-bis (2-naphthyl) -6,11-diphenyl-naphthacene (exemplary compound: I-85).
By adding boron tribromide to a mixed solution of 5.2 g (33.3 mmol) of naphthoquinone and 10 g (37 mmol) of 1,3-diphenylisobenzofuran in methylene chloride over 1 hour, 6,11 -7.1 g of diphenyl-5,11-naphthacenequinone were obtained. (Yellow needle crystal: 80%)
[0140]
Next, 2.05 g (5 mmol) of the naphthacene quinone and 100 ml of toluene were charged into a Schlenk flask substituted with argon. To this solution, a toluene / ether solution of a Lithioca reagent (15 mmol) separately synthesized from an N-butyllithium hexane solution and 2-bromonaphthalene was added dropwise over 1 hour. After dropping, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours and put into an ice bath. The reaction solution was extracted 5 times with toluene, washed with water, dried over magnesium sulfate, evaporated to remove the solvent, washed with methanol and hexane, and 2.4 g of diol (white powder: 71%) Further, 1.3 g of the target product having the following structure was obtained (red solid: 76%). Sublimation of 1 g of the desired product gave 0.8 g of a red solid. The analysis result of the obtained red solid is shown below.
[0141]
Embedded image
Figure 0003838814
[0142]
Mass spectrometry: m / e 632 (M + (Spectrum is shown in FIG. 2)
1 H-NMR spectrum: as shown in FIG.
Infrared absorption spectrum: shown in FIG.
[0143]
<Synthesis Example 2>
Synthesis of 5,12-diphenyl-6,11-triphenylaminonaphthacene (exemplary compound: II-40).
By the same reaction as in Synthesis Example 1, 2.2 g of diol (white powder: 67%) was obtained from 6,11-diphenyl-5,11-naphthacenequinone and p-diiodobenzene, and 5,12-bis ( 1.3 g of 4-iodophenyl) -6,11-diphenylnaphthacene was obtained (red solid: 62%).
[0144]
Next, 1.2 g (1.5 mmol) of the above iodine compound, 1.0 g (6.0 mmol) of diphenylamine, 0.5 g of copper powder, 1.5 g of potassium carbonate, 10 cm of decalin. Three As a result of the Ullman reaction using 1, 0.9 g of 5,12-diphenyl-6,11-triphenylaminonaphthacene having the following structure was obtained (red solid: 68%). When 0.9 g of this red solid was purified by sublimation, 0.8 g of a red solid was obtained. The analysis result of the obtained red solid is shown below.
[0145]
Embedded image
Figure 0003838814
[0146]
Mass spectrometry: m / e 868 (M + (Spectrum is shown in FIG. 5)
1 H-NMR spectrum: as shown in FIG.
Infrared absorption spectrum: shown in FIG.
[0147]
<Synthesis Example 3>
Synthesis of 5,12-diphenyl-6,11-bis (triphenylethenyl) -naphthacene (exemplary compound: III-38).
By the same reaction as in Synthesis Example 1, 2.2 g of diol (white powder: 68%) was obtained from 6,11-diphenyl-5,11-naphthacenequinone and 2-bromo-1,1,2-triphenylethylene. As a result, 1.4 g of the desired product having the following structure was obtained (red solid: 72%). When 0.9 g of this red solid was purified by sublimation, 0.8 g of a red solid was obtained. The analysis result of the obtained red solid is shown below.
[0148]
Embedded image
Figure 0003838814
[0149]
Mass spectrometry: m / e 889 [(M + 1) + (Spectrum is shown in FIG. 8)
1 H-NMR spectrum: as shown in FIG.
Infrared absorption spectrum: shown in FIG.
[0150]
<Example 1>
An ITO transparent electrode thin film having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate by RF sputtering and patterned. This glass substrate with an ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol, pulled up from boiling ethanol and dried. Transparent electrode surface is UV / O Three After cleaning, it is fixed to the substrate holder of the vacuum evaporation system and the inside of the tank is 1 × 10 -Four The pressure was reduced to Pa or lower.
[0151]
Next, while maintaining the reduced pressure state, N, N′-diphenyl-N, N′-bis [N- (4-methylphenyl) -N-phenyl- (4-aminophenyl)]-1,1′-biphenyl- 4,4′-diamine was deposited to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form a hole injection layer.
[0152]
Next, N, N, N ′, N′-tetrakis (m-biphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD) was deposited to a thickness of 20 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. And a hole transport layer.
[0153]
Further, while maintaining the reduced pressure, the compound of the present invention (Exemplary Compound I-33) having the following structure and Tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) were mixed at a weight ratio of 2: 100 with an overall deposition rate of 0.2 nm. Evaporated to a thickness of 70 nm as / sec to form an electron injection / transport light emitting layer.
[0154]
Embedded image
Figure 0003838814
[0155]
Next, while maintaining the reduced pressure state, Mg · Ag (weight ratio 10: 1) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm to form an electron injection electrode, and Al was deposited as a protective electrode to a thickness of 100 nm. An EL element was obtained.
[0156]
A DC voltage is applied to the organic EL element, and initially 10 mA / cm. 2 At a current density of 8.8 cd and a drive voltage of 8.8 cd 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 570 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0157]
Furthermore, 10mA / cm is applied to this element. 2 When a red filter for LCD was attached to a luminance meter and measured while causing a constant current to flow, the luminance was 150 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed. The red filter used has a wavelength of 590 nm or less, and the transmittance at a wavelength of 600 nm is 30%.
[0158]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half-life was 2700 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0159]
<Example 2>
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound used together with Alq3 in the electron injecting and transporting / emitting layer in Example 1 was a compound having the following structure (Exemplary Compound I-17).
[0160]
Embedded image
Figure 0003838814
[0161]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 At a current density of 8.6V and a drive voltage of 820cd / m 2 The emission of was confirmed. At this time, the light emission maximum wavelength λmax = 575 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0162]
In addition, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, luminance = 155 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0163]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half-life was 2700 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0164]
<Example 3>
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound used together with Alq3 in the electron injecting and transporting / emitting layer in Example 1 was a compound having the following structure (Exemplary Compound I-223).
[0165]
Embedded image
Figure 0003838814
[0166]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 850cd / m with a drive voltage of 9.0V 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 576 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0167]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 165 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0168]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 3000 hours or more and showed a long life characteristic.
[0169]
<Example 4>
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound used together with Alq3 in the electron injecting and transporting / emitting layer in Example 1 was a compound having the following structure (Exemplary Compound I-273).
[0170]
Embedded image
Figure 0003838814
[0171]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 At a current density of 8.8 cd and a drive voltage of 8.8 cd 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 573 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0172]
In addition, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, luminance = 155 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0173]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half-life was 2700 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0174]
<Example 5>
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound used together with Alq3 in the electron injecting and transporting / emitting layer in Example 1 was a compound having the following structure (Exemplary Compound I-226).
[0175]
Embedded image
Figure 0003838814
[0176]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 8.7V and the current density is 855cd / m. 2 The emission of was confirmed. At this time, the light emission maximum wavelength λmax = 575 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0177]
When the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, luminance = 162 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0178]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 3000 hours or more and showed a long life characteristic.
[0179]
<Example 6>
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound used together with Alq3 in the electron injecting and transporting / emitting layer in Example 1 was a compound having the following structure (Exemplary Compound II-86).
[0180]
Embedded image
Figure 0003838814
[0181]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 830cd / m at a current density of 9.1V and a driving voltage of 9.1V 2 The emission of was confirmed. At this time, the light emission maximum wavelength λmax = 575 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0182]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 157 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0183]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half-life was 2700 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0184]
<Example 7>
In Example 1, when the compound used together with Alq3 in the electron injecting and transporting / light emitting layer was obtained using the compounds shown in Tables 1 to 33 other than the exemplified compounds used in each of the above examples, an organic EL device was obtained. was gotten.
[0185]
<Example 8>
In Example 1, when vapor-depositing the hole injecting and transporting layer, TPD and the compound (I-33) having the following structure were vapor-deposited at a weight ratio of 2: 100, and Alq3 was vapor-deposited as a single layer. In the same manner as in Example 1, an organic EL device was obtained.
[0186]
Embedded image
Figure 0003838814
[0187]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 5.7V at a current density of 970 cd / m 2 The emission of was confirmed. At this time, the light emission maximum wavelength λmax = 560 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.44, 0.53).
[0188]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 145 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 615 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.61, 0.37) was confirmed.
[0189]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 2000 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0190]
<Example 9>
In Example 8, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 8 except that the compound to be deposited together with TPD was changed to the compound (I-17) having the following structure when depositing the hole injecting and transporting layer.
[0191]
Embedded image
Figure 0003838814
[0192]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 980 cd / m with a driving voltage of 5.73 V at a current density of 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 565 nm and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.45, 0.53).
[0193]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 140 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 615 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.62, 0.37) was confirmed.
[0194]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 1700 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0195]
<Example 10>
In Example 8, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 8 except that when the hole injecting and transporting layer was deposited, the compound to be deposited together with TPD was changed to the compound (I-223) having the following structure.
[0196]
Embedded image
Figure 0003838814
[0197]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 5.65V at a current density of 985 cd / m. 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 565 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.44, 0.53).
[0198]
In addition, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, luminance = 145 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 615 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.62, 0.37) was confirmed.
[0199]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 2000 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0200]
<Example 11>
In Example 8, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 8 except that when the hole injecting and transporting layer was deposited, the compound (I-273) having the following structure was used as the compound to be deposited together with TPD.
[0201]
Embedded image
Figure 0003838814
[0202]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 5.65V at a current density of 985 cd / m. 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 565 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.44, 0.53).
[0203]
In addition, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, luminance = 145 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 615 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.62, 0.37) was confirmed.
[0204]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 2000 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0205]
<Example 12>
In Example 8, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 8 except that when the hole injecting and transporting layer was deposited, the compound to be deposited together with TPD was changed to the compound (I-226) having the following structure.
[0206]
Embedded image
Figure 0003838814
[0207]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 980 cd / m with a driving voltage of 5.75 V at a current density of 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 563 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.44, 0.53).
[0208]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 140 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 615 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.61, 0.37) was confirmed.
[0209]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 2000 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0210]
<Example 13>
In Example 8, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 8 except that the compound to be vapor deposited with TPD was changed to the compound (II-86) having the following structure when the hole injecting and transporting layer was deposited.
[0211]
Embedded image
Figure 0003838814
[0212]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 970 cd / m with a drive voltage of 5.0V 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 563 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.44, 0.53).
[0213]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 140 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 615 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.61, 0.37) was confirmed.
[0214]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 2000 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0215]
<Example 14>
In Example 10, when vapor-depositing a hole injecting and transporting layer, an organic EL device was obtained by using the compounds shown in Tables 1 to 33 other than the exemplified compounds other than those used in Examples 10 to 13 above as the compounds deposited together with TPD. As a result, almost the same effect was obtained.
[0216]
<Example 15>
After forming the hole injection layer in the same manner as in Example 1, two types of compounds having the following structures having different carrier trapping properties and N, N, N ′, N′-tetrakis (m-biphenyl) -1,1′-biphenyl were used. -4,4'-diamine (TPD) was deposited at a weight ratio of 2: 2: 100, a deposition rate of 0.2 nm / sec, and a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0217]
Embedded image
Figure 0003838814
[0218]
Embedded image
Figure 0003838814
[0219]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 30 nm to form an electron injecting and transporting layer.
[0220]
Next, in the same manner as in Example 1, an Mg / Ag (weight ratio: 10: 1) electron injection electrode and an Al protective electrode were formed to obtain an organic EL element.
[0221]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 At a current density of 9.2 V and a drive voltage of 800 cd / m 2 The emission of was confirmed. At this time, the maximum emission wavelength λmax = 580 nm and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.54, 0.46).
[0222]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 175 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0223]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 3000 hours or more, indicating extremely excellent long-life characteristics.
[0224]
<Example 16>
After forming the hole injection layer in the same manner as in Example 1, two types of compounds having the following structures having different carrier trapping properties and N, N, N ′, N′-tetrakis (m-biphenyl) -1,1′-biphenyl were used. -4,4'-diamine (TPD) was deposited at a weight ratio of 2: 2: 100, a deposition rate of 0.2 nm / sec, and a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0225]
Embedded image
Figure 0003838814
[0226]
Embedded image
Figure 0003838814
[0227]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 30 nm to form an electron injecting and transporting layer.
[0228]
Next, in the same manner as in Example 1, an Mg / Ag (weight ratio: 10: 1) electron injection electrode and an Al protective electrode were formed to obtain an organic EL element.
[0229]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 9.2V and the current density is 850cd / m. 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 558 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.54, 0.46).
[0230]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 165 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0231]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 3000 hours or more, indicating extremely excellent long-life characteristics.
[0232]
<Example 17>
After forming the hole injection layer in the same manner as in Example 1, the compound (I-33) having the following structure with different carrier trapping properties and 9,9 ′, 10,10′-tetra-2-biphenylyl) -2,2 'Dianthracene (DPA) was vapor-deposited at a weight ratio of 2: 100, a deposition rate of 0.2 nm / sec, and a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0233]
Embedded image
Figure 0003838814
[0234]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 15 nm to form an electron injecting and transporting layer. Otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1.
[0235]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 1300 cd / m with a driving voltage of 7.7 V at a current density of 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 570 nm and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0236]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance was 235 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0237]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 1300 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0238]
<Example 18>
After forming the hole injection layer in the same manner as in Example 1, the compound (I-223) having the following structure with different carrier trapping properties and 9,9 ′, 10,10′-tetra-2-biphenylyl) -2,2 'Dianthracene (DPA) was vapor-deposited at a weight ratio of 2: 100, a deposition rate of 0.2 nm / sec, and a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0239]
Embedded image
Figure 0003838814
[0240]
Embedded image
Figure 0003838814
[0241]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 15 nm to form an electron injecting and transporting layer. Otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1.
[0242]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 1250 cd / m with a driving voltage of 7.8V 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 576 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0243]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance was 230 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0244]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half-life was 1300 hours or more, indicating a long life characteristic.
[0245]
<Example 19>
In Example 1, when the hole injecting and transporting layer was deposited, the compound to be deposited together with TPD was a compound having the following structure, and a hole injecting and transporting layer was obtained at a deposition rate of 100: 2.
[0246]
Embedded image
Figure 0003838814
[0247]
After forming the hole injection layer, the compound DPA having the following structure and 4,4′-bis (N-phenyl-N-1-naphthyl) aminostilbene) having different carrier trapping properties are deposited at a weight ratio of 100: 2. The light emitting layer was formed by vapor deposition to a thickness of 40 nm at 0.2 nm / sec.
[0248]
Embedded image
Figure 0003838814
[0249]
Embedded image
Figure 0003838814
[0250]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 20 nm to form an electron injecting and transporting layer. Otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1.
[0251]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 At a current density of 750 cd / m at a driving voltage of 7.1 V 2 The emission of was confirmed. The chromaticity coordinates at this time were (x, y) = (0.34, 0.42).
[0252]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half-life showed a characteristic of 400 hours or more.
[0253]
<Example 20>
In Example 1, when the hole injecting and transporting layer was deposited, the compound to be deposited together with TPD was a compound (I-33) having the following structure, and a hole injecting and transporting layer was obtained at a deposition rate of 100: 2.
[0254]
Embedded image
Figure 0003838814
[0255]
After forming the hole injection layer, the compound DPA having the following structure and 4,4′-bis (N-phenyl-N-1-naphthyl) aminostilbene) having different carrier trapping properties are deposited at a weight ratio of 100: 2. The light emitting layer was formed by vapor deposition to a thickness of 40 nm at 0.2 nm / sec.
[0256]
Embedded image
Figure 0003838814
[0257]
Embedded image
Figure 0003838814
[0258]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq Three ) Was deposited to a thickness of 20 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer. Otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1.
[0259]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 7.3V at a current density of 1000 cd / m 2 The emission of was confirmed. The chromaticity coordinates at this time were (x, y) = (0.33, 0.41).
[0260]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half-life showed a characteristic of 500 hours or more.
[0261]
<Example 21>
In Example 1, when the hole injecting and transporting layer was deposited, the compound to be deposited together with TPD was a compound (I-223) having the following structure, and a hole injecting and transporting layer was obtained at a deposition rate of 100: 2.
[0262]
Embedded image
Figure 0003838814
[0263]
After forming the hole injection layer, the compound DPA having the following structure and 4,4′-bis (N-phenyl-N-1-naphthyl) aminostilbene) having different carrier trapping properties are deposited at a weight ratio of 100: 2. The light emitting layer was formed by vapor deposition to a thickness of 40 nm at 0.2 nm / sec.
[0264]
Embedded image
Figure 0003838814
[0265]
Embedded image
Figure 0003838814
[0266]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq Three ) Was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 20 nm to form an electron injecting and transporting layer. Otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1.
[0267]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 7.3V at a current density of 900 cd / m 2 The emission of was confirmed. The chromaticity coordinates at this time were (x, y) = (0.34, 0.41).
[0268]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half-life showed a characteristic of 500 hours or more.
[0269]
<Comparative Example 1>
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound used together with Alq3 in the electron injecting and transporting / emitting layer in Example 1 was rubrene having the following structure.
[0270]
Embedded image
Figure 0003838814
[0271]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 700 cd / m with a drive voltage of 9.0 V at a current density of 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 558 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.48, 0.51).
[0272]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 90 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.65, 0.35) was confirmed.
[0273]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied and continuous light emission was performed, the luminance half time was less than 1500 hours.
[0274]
<Comparative example 2>
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound used together with Alq3 in the electron injecting and transporting / emitting layer in Example 1 was a compound having the following structure.
[0275]
Embedded image
Figure 0003838814
[0276]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 9.0V at a current density of 800 cd / m 2 The emission of was confirmed. At this time, the light emission maximum wavelength λmax = 572 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.53, 0.46).
[0277]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 153 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0278]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half time was 2500 hours or more.
[0279]
<Comparative Example 3>
In Example 8, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 8, except that when vapor-depositing the hole injecting and transporting layer, the compound deposited together with TPD was rubrene having the following structure.
[0280]
Embedded image
Figure 0003838814
[0281]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 Current density, drive voltage 5.46V, 788cd / m 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 553 nm and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.43, 0.54).
[0282]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 80 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 612 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.59, 0.39) was confirmed.
[0283]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half time was less than 900 hours.
[0284]
<Comparative Example 4>
In Example 8, when the hole injecting and transporting layer was deposited, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 8 except that the compound deposited together with TPD was a compound having the following structure.
[0285]
Embedded image
Figure 0003838814
[0286]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 974 cd / m with a drive voltage of 5.77 V at a current density of 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 563 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.44, 0.53).
[0287]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 140 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 615 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.61, 0.37) was confirmed.
[0288]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half time was 1700 hours or more.
[0289]
<Comparative Example 5>
After forming the hole injection layer in the same manner as in Example 1, rubrene having different carrier trapping properties and 9,9 ′, 10,10′-tetra-2-biphenylyl) -2,2′dianthracene (DPA) having the following structure ) Was deposited at a weight ratio of 2: 100, a deposition rate of 0.2 nm / sec, and a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0290]
Embedded image
Figure 0003838814
[0291]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 15 nm to form an electron injecting and transporting layer. Otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1.
[0292]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 The drive voltage is 7.3V and the current density is 850cd / m. 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 558 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.48, 0.51).
[0293]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance = 160 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.65, 0.35) was confirmed.
[0294]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half time was 500 hours or less.
[0295]
<Comparative Example 6>
After forming the hole injection layer in the same manner as in Example 1, a compound having the following structure having different carrier trapping properties and 9,9 ′, 10,10′-tetra-2-biphenylyl) -2,2′dianthracene (DPA) ) Was deposited at a weight ratio of 2: 100, a deposition rate of 0.2 nm / sec, and a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0296]
Embedded image
Figure 0003838814
[0297]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 15 nm to form an electron injecting and transporting layer. Otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1.
[0298]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 Current density, driving voltage is 7.5V, 1200cd / m 2 The emission of was confirmed. At this time, the emission maximum wavelength λmax = 572 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.54, 0.46).
[0299]
Further, when the same measurement was performed using the same red filter as in Example 1, the luminance was 230 cd / m. 2 Further, red light emission with a maximum wavelength λmax = 620 nm and chromaticity coordinates of (x, y) = (0.66, 0.34) was confirmed.
[0300]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half time was 1000 hours or more.
[0301]
<Comparative Example 7>
In Example 1, when the hole injecting and transporting layer was deposited, the compound to be deposited together with TPD was rubrene having the following structure, and a hole injecting and transporting layer was obtained at a deposition rate of 100: 2.
[0302]
Embedded image
Figure 0003838814
[0303]
After forming the hole injection layer, the compound DPA having the following structure and 4,4′-bis (N-phenyl-N-1-naphthyl) aminostilbene) having different carrier trapping properties are deposited at a weight ratio of 100: 2. The light emitting layer was formed by vapor deposition to a thickness of 40 nm at 0.2 nm / sec.
[0304]
Embedded image
Figure 0003838814
[0305]
Embedded image
Figure 0003838814
[0306]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 20 nm to form an electron injecting and transporting layer. Otherwise, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1.
[0307]
When a DC voltage is applied to this organic EL element, 10 mA / cm 2 At a current density of 750 cd / m at a driving voltage of 7.1 V 2 The emission of was confirmed. The chromaticity coordinates at this time were (x, y) = (0.34, 0.42).
[0308]
Also, 50mA / cm for this element 2 When a constant current was applied to continuously emit light, the luminance half time was 200 hours or less.
[0309]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a compound for organic EL elements and an organic EL element, which are excellent in durability in which light emission with sufficient luminance, particularly light emission at a long wavelength, is obtained and good light emission performance is sustained over a long period of time. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an organic EL element of the present invention.
FIG. 2 shows a mass spectrum of the compound I-85 of the present invention.
FIG. 3 shows the compound I-85 of the present invention. 1 It is the figure which showed the H-NMR spectrum.
FIG. 4 is an infrared absorption spectrum of compound I-85 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a mass spectrum of the compound II-40 of the present invention.
FIG. 6: Compound II-40 of the present invention 1 It is the figure which showed the H-NMR spectrum.
FIG. 7 is an infrared absorption spectrum of Compound II-40 of the present invention.
FIG. 8 shows a mass spectrum of the compound III-38 of the present invention.
FIG. 9: Compound III-38 of the invention 1 It is the figure which showed the H-NMR spectrum.
FIG. 10 is an infrared absorption spectrum of compound III-38 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 hole injection electrode
3 Hole injection transport layer
4 Light emitting layer
5 Electron injection transport layer
6 Electron injection electrode

Claims (9)

下記式(III)で示される基本骨格を有する有機EL素子用化合物。
Figure 0003838814
(上記式(III)中、Xは、置換基を有する、または非置換の、総炭素数6〜30のアリール基またはアルケニル基を表す。置換基は、非置換のアリール基で置換された、または非置換のアリール基、アミノ基、アルケニル基、総炭素数6〜18のアリール基を有するアリーロキシ基および複素環基のいずれかである。アリール基は芳香族炭化水素環基を表し、芳香族複素環基を含まない。複素環基はO,NもしくはSを含有する5員または6員環の芳香族複素環基、及び炭素数2〜20の縮合多環芳香族複素環基である。iは0〜20の整数を表す。)
A compound for an organic EL device having a basic skeleton represented by the following formula (III).
Figure 0003838814
(In the above formula (III), X represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group having 6 to 30 total carbon atoms. The substituent is substituted with an unsubstituted aryl group. Or an unsubstituted aryl group, an amino group, an alkenyl group, an aryloxy group having a total carbon number of 6 to 18 or a heterocyclic group, wherein the aryl group represents an aromatic hydrocarbon ring group and is aromatic. The heterocyclic group does not include a heterocyclic group, which is a 5- or 6-membered aromatic heterocyclic group containing O, N or S, and a condensed polycyclic aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms. i represents an integer of 0 to 20.)
ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に少なくとも発光層を含有する有機層を有し、前記発光層は、請求項1の化合物を含有する有機EL素子。  An organic EL device comprising a hole injection electrode, an electron injection electrode, and an organic layer containing at least a light emitting layer between these electrodes, wherein the light emitting layer contains the compound of claim 1. 前記発光層は、さらに電子注入輸送性化合物および/またはホール注入輸送性化合物を含有する請求項2の有機EL素子。  The organic EL device according to claim 2, wherein the light emitting layer further contains an electron injecting / transporting compound and / or a hole injecting / transporting compound. 前記発光層は、2種以上の化合物を含有している請求項2〜3のいずれかの有機EL素子。  The organic EL device according to claim 2, wherein the light emitting layer contains two or more compounds. 前記発光層は、ドーパントを2種以上含有し、かつこれらドーパントの総含有量がホスト物質に対して30%wt以下である請求項2または4の有機EL素子。  5. The organic EL device according to claim 2, wherein the light emitting layer contains two or more dopants, and the total content of these dopants is 30% by weight or less with respect to the host material. 前記発光層は、それぞれキャリアトラップ性が異なる化合物を2種以上含有する請求項5の有機EL素子。  6. The organic EL device according to claim 5, wherein the light emitting layer contains two or more compounds each having different carrier trapping properties. 前記発光層は、少なくともホールトラップ性を有する化合物と電子トラップ性を有する化合物とを含有する請求項5または6の有機EL素子。  The organic EL device according to claim 5 or 6, wherein the light emitting layer contains at least a compound having a hole trapping property and a compound having an electron trapping property. 前記発光層を2層以上有し、各発光層に含有されているドーパントは、それぞれキャリアトラップ性が異なっている請求項2〜7のいずれかの有機EL素子。  The organic EL device according to claim 2, wherein the light-emitting layer has two or more light-emitting layers, and the dopants contained in each light-emitting layer have different carrier trapping properties. 前記発光層を2層以上有し、これらの発光層の少なくとも1層にはホールトラップ性のドーパントを有し、他の少なくとも1層には電子トラップ性のドーパントを有する請求項2〜8のいずれかの有機EL素子。  The light emitting layer has two or more layers, and at least one of these light emitting layers has a hole trapping dopant, and at least one other layer has an electron trapping dopant. Organic EL element.
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