JP3984190B2 - 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素子に用いられる化合物に関し、詳しくは、フェニルアントラセン誘導体とボラン誘導体を同時に含有する発光層を有する素子に関する。
【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】
このような有機ＥＬ素子の課題としては、発光寿命を長くすることや、保存耐久性および信頼性を向上させることであり、これまで種々の研究がなされてきており、用いる有機化合物についても数多くの報告がなされている。
【０００５】
例えば、物理的、光化学的、電気化学的変化の少ない特定構造のフェニルアントラセン誘導体を用いた有機ＥＬ素子が開示されており、高輝度発光素子となることが記載されている（特許文献１参照）。
【０００６】
一方、ホウ素化合物を有機ＥＬ素子に用いることが検討されており、特定構造のボラン誘導体を用いて高効率で長寿命な有機電界発光素子が得られることが開示されている(特許文献２参照）。また、この文献には、このボラン誘導体を発光材料として用いるとき、ボラン誘導体とは異なる化合物と併用することが記載されていて、種々の化合物が例示されており、具体的に実施例には、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム(トリス（８−キノリノラト）アルミニウム)との併用例が示されている。
【０００７】
このように、有機ＥＬ素子において、発光材料等に種々の有機化合物を選択して用いることにより、より一層の素子特性の改善を図ることは重要であり、種々の検討が必要とされる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１２６００号公報
【特許文献２】
国際公開第００／４０５８６号パンフレット
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、極めて高効率で、かつ長寿命の有機ＥＬ素子を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、有機ＥＬ素子に用いられる有機化合物について種々の検討を行ったところ、少なくとも一層の有機層において、式（１）または（２）で表される基本骨格を有する有機物質と、式（３）で表される基本骨格を有する有機物質との併用が有効であることを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、一対の電極間に少なくとも発光機能に関与する１種または２種以上の有機層を有し、前記有機層の少なくとも１層が、下記式（１）または（２）で表される基本骨格を有する有機物質から選択される１種または２種以上と、下記式（３）で表される骨格を有する有機物質の１種または２種以上とを同時に含有する有機ＥＬ素子である。
【００１１】
【化４】
【化５】
【化６】
［式（１）において、Ｒ1はアルキル基またはアリール基を表し、ｒ1は０〜８の整数であり、ｒ1が２以上の整数であるとき、Ｒ1は同一でも異なるものであってもよい。Ｒ2はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基または複素環基を表し、ｒ2は０〜５の整数であり、ｒ2が２以上の整数であるとき、Ｒ2は同一でも異なるものであってもよく、これらは結合して環を形成してもよい。Ｌ1は単結合またはアリーレン基を表し、アリーレン基はアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲ−（ここで、Ｒはアルキル基またはアリール基）が介在するものであってもよい。
式（２）において、Ｒ3はアルキル基またはアリール基を表し、ｒ3は０〜７の整数であり、ｒ3が２以上の整数であるとき、Ｒ3は同一でも異なるものであってもよい。Ｒ4およびＲ5は各々アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基または複素環基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。ｒ4およびｒ5は各々０〜５の整数である。ｒ4が２以上の整数であるとき、Ｒ4は同一でも異なるものであってもよく、これらは結合して環を形成してもよい。ｒ5が２以上の整数であるとき、Ｒ5は同一でも異なるものであってもよく、これらは結合して環を形成してもよい。Ｌ1は単結合またはアリーレン基を表し、アリーレン基はアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲ−（ここで、Ｒはアルキル基またはアリール基を表す。）が介在するものであってもよい。
式（３）において、Ｒ01〜Ｒ08およびＺ2は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、複素環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、Ｘ、ＹおよびＺ1は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、Ｚ1とＺ2の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ1は同一でも異なるものであってもよい。］
そして、前記有機層の少なくとも１層がホスト物質と、ドーパントとを含有し、前記ホスト物質は、式（１）または（２）で表される基本骨格を有する有機物質から選択される１種または２種以上であり、前記ドーパントは、式（３）で表される骨格を有する有機物質から選択される１種または２種以上であることが好ましく、さらに、前記ホスト物質の含有量は５０〜９９．９％（質量百分率）であることが好ましく、ホスト物質とドーパントとを含有する有機層は発光層であることが好ましい。また、少なくとも１層のホール注入輸送層を有し、さらに、少なくとも１層の電子注入輸送層を有する有機ＥＬ素子であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極(すなわちホール注入電極(陽極）と電子注入電極(陰極））間に少なくとも発光機能に関与する１種または２種以上の有機層を有し、少なくとも一層の有機層には、式（１）または（２）で表される基本骨格を有する有機物質（以下、「式（１）または（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体」ともいう。）から選択される１種以上と、式（３）で表される基本骨格を有する有機物質（以下、「式（３）で表されるボラン誘導体」ともいう。）から選択される１種以上とが含有されている。
【００１６】
このように、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体と式（３）で表されるボラン誘導体とを併用した有機層を備えた有機ＥＬ素子とすることにより、極めて高効率で、かつ長寿命の有機ＥＬ素子が得られる。特に、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体のなかでも、式（１）で表されるものの方が、効率、寿命のいずれにおいても有利であり、また駆動電圧を低くすることができる。
【００１７】
これに対し、両者のうち、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体のみを含有させた場合は、両者を含有させた場合に比べ、効率および寿命のいずれにおいても劣り、本発明の効果は得られない。一方、式（３）で表されるボラン誘導体のみを含有させた場合は効率の点が特に劣ったものとなる。また、国際公開第００／４０５８６号パンフレットの実施例のように、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムと式（３）で表されるボラン誘導体とを併用しても、あるいは式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体と、ボラン誘導体とは異なるドーパント（例えば、ルブレン等）とを組み合わせても、本発明の化合物の組合せに比べて、効率および寿命のいずれにおいても劣り、本発明の効果は得られない。
【００１８】
次に、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体について説明する。
【００１９】
【化７】
【化８】
まず、式（１）について説明すると、Ｒ1はアルキル基またはアリール基を表す。
【００２２】
Ｒ1 で表されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭素数１〜１０、さらには１〜４の置換もしくは無置換のアルキル基が好ましい。特に、炭素数１〜４の無置換のアルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、（ｎ−，ｉ−）プロピル基、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ−）ブチル基等が挙げられる。
【００２３】
Ｒ1 で表されるアリール基としては、炭素数６〜２０のものが好ましく、さらには置換基を有するものであってもよい。具体的には、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェニルアントリル基、トリルアントリル基等が挙げられる。
ｒ1は０〜８の整数であり、ｒ1が２以上のとき、Ｒ1は同一でも異なるものであってもよい。ｒ1は、０であることが好ましい。
【００２４】
式（１）において、Ｒ2 は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基または複素環基を表す。
【００２５】
Ｒ2 で表されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭素数１〜１０、さらには１〜４の置換もしくは無置換のアルキル基が好ましい。特に、炭素数１〜４の無置換のアルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、（ｎ−，ｉ−）プロピル基、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ−）ブチル基等が挙げられる。
【００２６】
Ｒ2 で表されるシクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
【００２７】
Ｒ2 で表されるアリール基としては、炭素数６〜２０のものが好ましく、さらには置換基を有するものであってもよい。具体的には、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェニルアントリル基、トリルアントリル基等が挙げられる。
【００２８】
Ｒ2 で表されるアルケニル基としては、総炭素数６〜５０のものが好ましく、無置換のものであってもよいが置換基を有するものであってもよく、置換基を有する方が好ましい。このときの置換基としては、フェニル基等のアリール基が好ましい。具体的には、トリフェニルビニル（トリフェニルエテニル）基、トリトリルビニル基、トリビフェニルビニル基等が挙げられる。
【００２９】
Ｒ2 で表されるアルコキシ基としては、アルキル基部分の炭素数が１〜６のものが好ましく、具体的にはメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。アルコキシ基は、さらに置換されていてもよい。
【００３０】
Ｒ2 で表されるアリールオキシ基としては、炭素数が６〜２０のものが好ましく、具体的にはフェノキシ基等が挙げられる。
【００３１】
Ｒ2 で表されるアミノ基は、無置換でも置換基を有するものであってもよいが、置換基を有することが好ましく、この場合の置換基としてはアルキル基（メチル基、エチル基等）、アリール基（フェニル基等）などが挙げられる。炭素数は０〜３０であることが好ましい。具体的にはジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ（ｍ−トリル）アミノ基等が挙げられる。
【００３２】
Ｒ2 で表される複素環基（ヘテロ環基）としては、芳香族性を有するものでも、有しないものでもよく、炭素数は２〜２０が好ましく、ビピリジル基、ピリミジル基、キノリル基、ピリジル基、チエニル基、フリル基、オキサジアゾイル基等が挙げられる。これらは、メチル基、フェニル基等の置換基を有していてもよい。
【００３３】
式（１）において、ｒ2は、０〜５の整数であり、特に、０または１であることが好ましい。ｒ2が、各々、１〜５の整数、特に１または２であるとき、Ｒ2 は、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基であることが好ましい。
【００３４】
式（１）において、Ｒ2 が複数存在するとき、Ｒ2 同士は各々同一でも異なるものであってもよく、Ｒ2 同士は結合してベンゼン環等の環を形成してもよく、環を形成する場合も好ましい。
【００３５】
式（１）において、Ｌ1 は単結合またはアリーレン基を表す。Ｌ1 で表されるアリーレン基としては、無置換であることが好ましく、具体的にはフェニレン基、ビフェニレン基、アントリレン基等の通常のアリーレン基の他、２個ないしそれ以上のアリーレン基が直接連結したものが挙げられる。Ｌ1 としては、単結合、ｐ−フェニレン基、４，４′−ビフェニレン基等が好ましい。
【００３６】
また、Ｌ1 で表されるアリーレン基は、２個ないしそれ以上のアリーレン基がアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲ−が介在して連結するものであってもよい。ここで、Ｒはアルキル基またはアリール基を表す。Ｒで表されるアルキル基としてはメチル基、エチル基等が挙げられ、Ｒで表されるアリール基としてはフェニル基等が挙げられる。なかでも、Ｒとしてはアリール基が好ましく、上記のフェニル基のほか、モノフェニルアントリル基、ジフェニルアントリル基であってもよく、さらにはフェニル基にモノフェニルアントリル基またはジフェニルアントリル基 が置換したものであってもよい。また、アルキレン基としてはメチレン基、エチレン基等が好ましい。このようなアリーレン基の具体例を以下に示す。
【００３７】
【化９】
なお、式（１）において、Ｌ1を介して結合する２個のフェニアルアントリル基は、通常、同一であるが、場合によっては異なるものであってもよい。
【００３９】
次に、式（２）について説明すると、Ｒ3は式（１）中のＲ1と同義のものであり、好ましいものも同様である。ｒ3は０〜７の整数であり、ｒ3が２以上のとき、Ｒ3は同一でも異なるものであってもよい。ｒ3は０であることが好ましい。
式（２）において、Ｒ4およびＲ5は、各々、式（１）中のＲ2と同義のものであり、好ましいものも同様である。
ｒ4およびｒ5は、各々、０〜５の整数であり、特に０または１が好ましい。
【００４０】
式（２）において、Ｒ4とＲ5とは同一でも異なるものであってもよく、Ｒ4とＲ5が各々複数存在するとき、Ｒ4同士、Ｒ5同士は、各々同一でも異なるものであってもよく、Ｒ4同士あるいはＲ5同士は結合してベンゼン環等の環を形成してもよく、環を形成する場合も好ましい。
【００４１】
式（２）中のＬ1は式（１）中のＬ1と同義のものである。
【００４２】
なお、式（２）において、Ｌ1を介して結合する２個のジフェニルアントリル基は、通常、同一であるが、場合によっては異なるものであってもよい。
式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。Ｉ〜VIIの一般式を示し、Ｉ〜VII中のＲ11等の組合せを用いて具体例を示しているものもある。
【００４３】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【化１８】
【化１９】
【化２０】
【化２１】
【化２２】
【化２３】
【化２４】
【化２５】
【化２６】
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
次に、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体とともに用いられる式（３）で表されるボラン誘導体について説明する。
【００６５】
【化３１】
式（３）中、Ｒ01〜Ｒ08およびＺ2は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、へテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、Ｘ、ＹおよびＺ1は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、複素環基（へテロ環基）、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、Ｚ1とＺ2の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ1は異なってもよい。
【００６７】
Ｒ01〜Ｒ08、Ｚ2、Ｘ、Ｙ、Ｚ1で表される飽和もしくは不飽和の炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基であり、直鎖状であっても分岐を有するものであってもよく、環状であってもよい。また、置換基を有していてもよく、炭素数は１〜１０が好ましい。特に、Ｚ2、Ｘ、Ｙ、Ｚ1としては、無置換の炭素数１〜４のアルキル基が好ましい。
【００６８】
Ｒ01〜Ｒ08、Ｚ2、Ｘ、Ｙ、Ｚ1で表される芳香族基は、アリール基、芳香族ヘテロ環基であり、置換基を有していてもよく、炭素数は２〜４０であることが好ましい。特に、Ｒ08としては、置換または無置換のアリール基（特に、アリール基としてはフェニル基）が好ましく、炭素数は６〜４０であることが好ましい。
【００６９】
Ｒ01〜Ｒ08、Ｚ2、Ｘ、Ｙ、Ｚ1で表されるヘテロ環基は、さらに置換基を有していてもよく、炭素数は２〜４０であることが好ましく、ヘテロ原子がＮ、Ｏであるものが好ましい。
【００７０】
Ｒ01〜Ｒ08、Ｚ2、Ｘ、Ｙ、Ｚ1で表される置換アミノ基は、アルキル基、アリール基等で置換されたものであり、これらはさらに置換基を有していてもよく、炭素数は１〜６０であることが好ましい。特に、Ｒ08としては、アリール置換アミノ基、さらにはジアリール置換アミノ基が好ましく、このアミノ基中のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、一方が置換アリール基であることが好ましく、アリール基はフェニル基が好ましく、アリール置換アミノ基の好ましい炭素数は１２〜６０である。
【００７１】
Ｒ01〜Ｒ08、Ｚ2で表される置換ボリル基は、アルキル基、アリール基等で置換されたものであり、これらはさらに置換基を有していてもよく、炭素数は１〜４０であることが好ましい。特に、Ｒ08としては、アリール置換ボリル基、特にジアリール置換ボリル基が好ましく、このアミノ基中のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、アリール置換ボリル基の好ましい炭素数は１２〜４０である。
【００７２】
Ｒ01〜Ｒ08、Ｚ2、Ｘ、Ｙ、Ｚ1で表されるアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、炭素数は１〜１０が好ましい。
【００７３】
Ｒ01〜Ｒ08、Ｚ2、Ｘ、Ｙ、Ｚ1で表されるアリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、炭素数は６〜３０が好ましい。
【００７４】
Ｚ1とＺ2とで形成される縮合環としてはベンゾ縮合環が好ましい。
【００７５】
式（３）において、Ｚ1、Ｚ2としては、水素原子、メチル基が好ましく、また、Ｚ1とＺ2とがベンゾ縮合することが好ましい。
【００７６】
Ｒ01、Ｒ03、Ｒ04〜Ｒ07としては、水素原子が好ましい。
【００７７】
Ｒ08としては、水素原子、フェニル基、置換フェニル基（例えば、N−ナフチル−N−フェニルアミノフェニル基、N,N−ジフェニルアミノフェニル基等）、置換ボリル基(例えば、ジアントリルボリル基、アントリルメシチルボリル基、ジメシチルボリル基等）、置換アミノ基（例えば、N,N−ジフェニルアミノ基、N−（N'−ジメシチルボリルアントリル−N'−フェニル）−N−フェニルアミノ基、N-(N',N'−ジフェニルアミノビフェニリル）−N−フェニルアミノ基等）が好ましい。
【００７８】
式（３）で表されるボラン誘導体は、ボロン原子に対して少なくとも１個の置換または無置換の９−アントリル基が結合しているものが好ましい。
【００７９】
また、式（３）において、ボロン原子に対して結合するフェニル基、ナフチル基が２個あるいは３個あるとき、複数存在するフェニル基、ナフチル基は置換基等を含めて同一でも異なるものであってもよい。
【００８０】
式（３）で表されるボラン誘導体の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８１】
【化３２】
【化３３】
【化３４】
式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体は１種のみ用いても2種以上併用してもよい。また、式（３）で表されるボラン誘導体は１種のみ用いても２種以上併用してもよい。
【００８５】
式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体と式（３）で表されるボラン誘導体は、有機ＥＬ素子の同一有機層に添加して用いられるが、高効率で長寿命の有機ＥＬ素子を得るためには、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体はホスト物質として、式（３）で表されるボラン誘導体はドーパントとして用いられることが好ましく、この場合の有機層は発光層であることが好ましい。
【００８６】
また、このような有機層におけるホスト物質の含有量は５０〜９９．９％(質量百分率）であることが好ましい。このような含有量とすることで、高効率で長寿命であるという本発明の効果が向上する。
【００８７】
上記のように、好ましくは、本発明の有機ＥＬ素子の同一発光層には、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体と式（３）で表されるボラン誘導体とが含有され、その発光層はこれらの化合物からなるものであってよいが、場合によっては、他の発光材料が含有されていてもよい。
【００８８】
このような発光材料には、高分子学会編高分子機能材料シリーズ”光機能材料”、共立出版（1991）、P236に記載されているような昼光蛍光材料、蛍光増白剤、レーザー色素、有機シンチレータ、各種の蛍光分析試薬などの公知物質を挙げることができる。
【００８９】
具体的には、アントラセン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ぺリレン、コロネン、ルブレン、キナクリドンなどの多環縮合化合物、クオーターフェニルなどのオリゴフェニレン系化合物、1,4−ビス（2−メチルスチリル）ベンゼン、1,4−ビス（4−メチルスチリル）ベンゼン、1,4−ビス（4−メチル−5−フェニル−2−オキザゾリル）ベンゼン、1,4−ビス（5−フェニル−2−オキサゾリル）ベンゼン、2,5−ビス（5−タシャリー−ブチル−2−ベンズオキサゾリル）チオフェン、1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、1,6−ジフェニル−1,3,5−へキサトリエン、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエンなどの液体シンチレーション用シンチレータ、特開昭63-264692号公報記載のオキシン誘導体の金属錯体、クマリン染料、ジシアノメチレンピラン染料、ジシアノメチレンチオピラン染料、ポリメチン染料、オキソベンズアントラセン染料、キサンテン染料、カルボスチリル染料およびぺリレン染料、独国特許2534713号公報記載のオキサジン系化合物、第40回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、1146（1993）に記載のスチルベン誘導体、特開平7-278537号公報記載のスピロ化合物および特開平4-363891号公報記載のオキサジアゾール系化合物などが好ましい。
【００９０】
なお、上記の発光材料の１種または２種以上は、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体と式（３）で表されるボラン誘導体とを発光層以外の有機層に用いるときの発光層に含有させる発光材料としてもよく、発光層を２層以上で構成するときには、少なくとも１層の発光層を、式（１）、（２）で表されるフェニルアントラセン誘導体と式（３）で表されるボラン誘導体とを含有するものとし、他の発光層に上記の発光材料の１種または２種以上を適宜選択して含有させてもよい。
【００９１】
本発明において、好ましいとされる上記のホスト物質とドーパントと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。
【００９２】
また、上記の発光層である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。
【００９３】
なお、発光層のみならず、他種の混合層を形成するときも同様である。
【００９４】
発光層は、一般的には、発光材料を蒸着するか、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。
【００９５】
さらに、高効率で長寿命であるという本発明の効果を向上させるためには、発光層のほかに、ホール注入輸送層、さらには電子注入輸送層を設けることが好ましい。
【００９６】
本発明の有機ＥＬ素子の構成例としては、例えば、基板上に、ホール注入電極、ホール注入輸送層、発光層、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保護電極、補助電極や封止層を有していてもよい。
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る。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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させて閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
また、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。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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や発生を抑えたりすることができる。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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、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：０．１〜５０原子％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１〜１２原子％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０原子％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０原子％）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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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、０．１nm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０．１〜５００nm程度とすればよい。
【０１１０】
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（Ｉｎ2Ｏ3 ）、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 Ｏ3 に対しＳｎＯ2 の混合比は、１〜２０％（質量百分率）が好ましく、さらには５〜１２％（質量百分率）が好ましい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対しＺｎＯの混合比は、１２〜３２％（質量百分率）が好ましい。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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よく、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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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（登録商標）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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。比較例を併記する。
【０１１９】
＜実施例１＞
厚さ１００nmのＩＴＯ透明電極(陽極）を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール洗浄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、チャンバー内を１０-4Ｐａ以下の減圧状態とした。次にホール注入層として、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６０nmの厚さに形成した。次に、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミンを２０nmの厚さに形成した。次いで、発光層として、フェニルアントラセン誘導体である化合物Ａ−２とボラン誘導体である化合物Ｂ−７を２５対１の割合（質量)で、４０nmの厚さに共蒸着で形成し、その後、電子注入層として、トリス−８−キノリノラトアルミニウム（Ａｌｑ３）を１５nmの厚さに形成した。次に、電子注入電極としてＬｉＦを０．５nmの厚さで形成した後、電極としてＡｌを２００nmの厚さに形成し、有機ＥＬ素子とした。
【０１２０】
この有機ＥＬ素子に電圧を印加して電流を流したところ、７．０V、１０mA/cm2 で１９８０cd/m2 の発光（０．４５、０．５３）が確認された。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、初期輝度１０７８０cd/m2、初期駆動電圧９．５Vとなり、１４０時間後に輝度は半減した。この時の電圧上昇は０．８Vであった。
【０１２１】
＜実施例２＞
実施例１において、フェニルアントラセン誘導体である化合物Ａ−２を化合物Ａ−１に変更して素子を作製したところ、１０mA/cm2 で６．７V、１７４０cd/m2 の発光が得られた。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、初期輝度９２３０cd/m2、初期駆動電圧８．８Vとなり、１４０時間後に輝度は半減した。この時の電圧上昇は０．７Vであった。
【０１２２】
＜実施例３〜１１＞
実施例１において、フェニアルアントラセン誘導体とボラン誘導体との組合せを表１のようにするほかは、同様にして素子を作製し、同様に特性を調べた。結果を、実施例１、２とともに表１に示す。
【０１２３】
＜比較例１＞
実施例１において、発光層をＡｌｑ３とボラン誘導体である化合物Ｂ−９を２５対１の割合（質量）にした以外は、同様にして有機ＥＬ素子を作製した。６．４V、１０mA／cm2 で７５０cd/m2の発光（０．４９、０．５０）が確認された。また５０mA/cm2の連続発光での輝度半減は１１５時間であった。
【０１２４】
＜比較例２＞
実施例１において、化合物Ｂ−７を添加せず、化合物Ａ−２のみを蒸着して発光層を形成するほかは、同様にして素子を作製し、同様に特性を調べた。上記の結果とともに、結果を表１に示す。
【０１２５】
＜比較例３＞
実施例１において、化合物Ａ−２を添加せず、化合物Ｂ−７のみを蒸着して発光層を形成するほかは、同様にして素子を作製し、同様に特性を調べた。上記の結果とともに、結果を表１に示す。
【０１２６】
＜比較例４＞
実施例１において、化合物Ｂ−１のかわりに、ドーパントとしてルブレン（５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン）を用いるほかは、同様にして素子を作製し、同様に特性を調べた。上記の結果とともに、結果を表１に示す。
【０１２７】
なお、化合物Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４、Ａ−５は、順にフェニルアントラセン誘導体の例示化合物VII−１６、VII−２８、VII−２９、VII−３０、IV−１に該当するものであるが、以下に再掲する。
【０１２８】
【表１】
【化３５】
このように、本発明の化合物の組合せでは、極めて発光効率が高くなる。また、長寿命である。これに対し、フェニルアントラセン誘導体のみでは、発光効率が低下し、寿命が短くなる。一方、ボラン誘導体のみでは、発光効率が低下する。また、本発明とは異なる化合物の組合せでは、発光効率が低下し、寿命が短くなる。
【０１３１】
【発明の効果】
特定構造のフェニルアントラセン化合物と特定構造のボラン誘導体を用いることにより、極めて高効率で、かつ長寿命の有機ＥＬ素子が得られる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compound used in an organic EL device, and more particularly to a device having a light emitting layer containing a phenylanthracene derivative and a borane derivative at the same time.
[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]
Problems with such an organic EL device include extending the light emission lifetime and improving storage durability and reliability. Various studies have been made so far, and many organic compounds are used. A report has been made.
[0005]
For example, an organic EL element using a phenylanthracene derivative having a specific structure with little physical, photochemical, and electrochemical change is disclosed, and is described as a high-luminance light-emitting element (see Patent Document 1). .
[0006]
On the other hand, use of a boron compound in an organic EL device has been studied, and it has been disclosed that a high-efficiency and long-life organic electroluminescence device can be obtained using a borane derivative having a specific structure (see Patent Document 2). . In addition, this document describes that when this borane derivative is used as a light-emitting material, it is used in combination with a compound different from the borane derivative, and various compounds are exemplified. A combination example with tris-8-hydroxyquinoline aluminum (tris (8-quinolinolato) aluminum) is shown.
[0007]
Thus, it is important to further improve device characteristics by selecting and using various organic compounds as light emitting materials in the organic EL device, and various studies are required.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-12600
[Patent Document 2]
International Publication No. 00/40586 Pamphlet
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an organic EL element having extremely high efficiency and a long lifetime.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, various studies have been conducted on organic compounds used in organic EL elements. At least one organic layer has an organic substance having a basic skeleton represented by formula (1) or (2). And the combined use with an organic substance having a basic skeleton represented by the formula (3) was found to be effective.
That is, the present invention has at least one or more organic layers involved in the light emitting function between a pair of electrodes, and at least one of the organic layers is represented by the following formula (1) or (2). An organic EL device containing one or more selected from organic materials having a basic skeleton and one or more organic materials having a skeleton represented by the following formula (3) at the same time is there.
[0011]
[Formula 4]
[Chemical formula 5]
[Chemical 6]
[In Formula (1), R 1 Represents an alkyl group or an aryl group, and r 1 Is an integer from 0 to 8 and r 1 R is an integer greater than or equal to 2, R 1 May be the same or different. R 2 Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group or a heterocyclic group, and r 2 Is an integer from 0 to 5 and r 2 R is an integer greater than or equal to 2, R 2 May be the same or different, and these may combine to form a ring. L 1 Represents a single bond or an arylene group, and the arylene group may be an alkylene group, —O—, —S—, or —NR— (wherein R is an alkyl group or an aryl group).
In formula (2), R Three Represents an alkyl group or an aryl group, and r Three Is an integer from 0 to 7 and r Three R is an integer greater than or equal to 2, R Three May be the same or different. R Four And R Five Each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group or a heterocyclic group, which may be the same or different. r Four And r Five Are each an integer of 0 to 5. r Four R is an integer greater than or equal to 2, R Four May be the same or different, and these may combine to form a ring. r Five R is an integer greater than or equal to 2, R Five May be the same or different, and these may combine to form a ring. L 1 Represents a single bond or an arylene group, and the arylene group may be interposed by an alkylene group, —O—, —S— or —NR— (wherein R represents an alkyl group or an aryl group). .
In formula (3), R 01 ~ R 08 And Z 2 Each independently represents a hydrogen atom, a saturated or unsaturated hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a substituted amino group, a substituted boryl group, an alkoxy group or an aryloxy group, and X, Y and Z 1 Each independently represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group, substituted amino group, alkoxy group or aryloxy group; 1 And Z 2 And the substituents may be bonded to each other to form a condensed ring. N represents an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Z 1 May be the same or different. ]
And at least 1 layer of the said organic layer contains a host material and a dopant, and the said host material is 1 type selected from the organic material which has a basic skeleton represented by Formula (1) or (2), or Preferably, the dopant is one or more selected from organic substances having a skeleton represented by formula (3), and the content of the host substance is 50 to 50. The organic layer containing the host material and the dopant is preferably a light emitting layer. Moreover, it is preferable that the organic EL device has at least one hole injecting and transporting layer and further having at least one electron injecting and transporting layer.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The organic EL device of the present invention has at least one or more organic layers involved in at least a light emitting function between a pair of electrodes (that is, a hole injection electrode (anode) and an electron injection electrode (cathode)). The organic layer is selected from organic substances having a basic skeleton represented by formula (1) or (2) (hereinafter also referred to as “phenylanthracene derivatives represented by formula (1) or (2)”). And one or more selected from organic substances having a basic skeleton represented by formula (3) (hereinafter also referred to as “borane derivatives represented by formula (3)”) Has been.
[0016]
Thus, by using an organic EL device having an organic layer in which the phenylanthracene derivative represented by the formulas (1) and (2) and the borane derivative represented by the formula (3) are combined, extremely high efficiency is achieved. In addition, a long-life organic EL element can be obtained. In particular, among the phenylanthracene derivatives represented by the formulas (1) and (2), the one represented by the formula (1) is advantageous both in terms of efficiency and life, and lowers the driving voltage. be able to.
[0017]
On the other hand, when only the phenylanthracene derivatives represented by the formulas (1) and (2) are included, both the efficiency and the life are inferior compared to the case where both are included. The effect of the invention cannot be obtained. On the other hand, when only the borane derivative represented by the formula (3) is contained, the efficiency is particularly inferior. Further, as in the examples of the pamphlet of International Publication No. 00/40586, tris (8-quinolinolato) aluminum and a borane derivative represented by the formula (3) may be used in combination, or the formulas (1), (2 ) And a dopant different from the borane derivative (for example, rubrene), both in efficiency and lifetime are inferior to the combination of the compounds of the present invention. There is no effect.
[0018]
Next, the phenylanthracene derivatives represented by the formulas (1) and (2) will be described.
[0019]
[Chemical 7]
[Chemical 8]
First, formula (1) will be described. R 1 Represents an alkyl group or an aryl group.
[0022]
R 1 The alkyl group represented by may be linear or branched, and is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and more preferably 1 to 4 carbon atoms. Particularly, an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a (n-, i-) propyl group, (n-, i-, s-, t-) butyl. Groups and the like.
[0023]
R 1 As the aryl group represented by the formula, those having 6 to 20 carbon atoms are preferable, and further, those having a substituent may be used. Specific examples include a phenyl group, (o-, m-, p-) tolyl group, pyrenyl group, naphthyl group, anthryl group, biphenyl group, phenylanthryl group, and tolylanthryl group.
r 1 Is an integer from 0 to 8 and r 1 R is 2 or more, R 1 May be the same or different. r 1 Is preferably 0.
[0024]
In formula (1), R 2 Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group or a heterocyclic group.
[0025]
R 2 The alkyl group represented by may be linear or branched, and is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and more preferably 1 to 4 carbon atoms. Particularly, an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a (n-, i-) propyl group, (n-, i-, s-, t-) butyl. Groups and the like.
[0026]
R 2 Examples of the cycloalkyl group represented by the formula include a cyclohexyl group and a cyclopentyl group.
[0027]
R 2 As the aryl group represented by the formula, those having 6 to 20 carbon atoms are preferable, and further, those having a substituent may be used. Specific examples include a phenyl group, (o-, m-, p-) tolyl group, pyrenyl group, naphthyl group, anthryl group, biphenyl group, phenylanthryl group, and tolylanthryl group.
[0028]
R 2 As the alkenyl group represented by the formula, those having a total carbon number of 6 to 50 are preferable, which may be unsubstituted, may have a substituent, and preferably have a substituent. In this case, the substituent is preferably an aryl group such as a phenyl group. Specific examples include a triphenylvinyl (triphenylethenyl) group, a tolylvinyl group, a tribiphenylvinyl group, and the like.
[0029]
R 2 As the alkoxy group represented by formula (1), an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and specific examples include a methoxy group and an ethoxy group. The alkoxy group may be further substituted.
[0030]
R 2 As the aryloxy group represented by the formula, those having 6 to 20 carbon atoms are preferable, and specific examples include a phenoxy group.
[0031]
R 2 The amino group represented by may be unsubstituted or may have a substituent, but preferably has a substituent. In this case, examples of the substituent include an alkyl group (methyl group, ethyl group, etc.), aryl Group (phenyl group etc.) etc. are mentioned. It is preferable that carbon number is 0-30. Specific examples include a diethylamino group, a diphenylamino group, and a di (m-tolyl) amino group.
[0032]
R 2 The heterocyclic group (heterocyclic group) represented by may be aromatic or non-aromatic, and preferably has 2 to 20 carbon atoms, bipyridyl group, pyrimidyl group, quinolyl group, pyridyl group, A thienyl group, a furyl group, an oxadiazoyl group, etc. are mentioned. These may have a substituent such as a methyl group or a phenyl group.
[0033]
In equation (1), r 2 Is an integer of 0 to 5, particularly preferably 0 or 1. r 2 Are each an integer from 1 to 5, in particular 1 or 2, R 2 Is preferably an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryloxy group or an amino group.
[0034]
In formula (1), R 2 R when there are multiple 2 Each may be the same or different, and R 2 They may be bonded to each other to form a ring such as a benzene ring, and it is also preferable to form a ring.
[0035]
In formula (1), L 1 Represents a single bond or an arylene group. L 1 The arylene group represented by the formula (1) is preferably unsubstituted. Specifically, in addition to a normal arylene group such as a phenylene group, a biphenylene group, and an anthrylene group, two or more arylene groups are directly linked. Things. L 1 As such, a single bond, a p-phenylene group, a 4,4′-biphenylene group and the like are preferable.
[0036]
L 1 The arylene group represented by may be a group in which two or more arylene groups are linked via an alkylene group, —O—, —S— or —NR—. Here, R represents an alkyl group or an aryl group. Examples of the alkyl group represented by R include a methyl group and an ethyl group, and examples of the aryl group represented by R include a phenyl group. Among them, R is preferably an aryl group, and in addition to the above phenyl group, it may be a monophenylanthryl group or a diphenylanthryl group. Furthermore, the phenyl group may be a monophenylanthryl group or a diphenylanthryl group. It may be substituted. The alkylene group is preferably a methylene group or an ethylene group. Specific examples of such an arylene group are shown below.
[0037]
[Chemical 9]
In formula (1), L 1 The two phenylanthryl groups bonded via are usually the same, but may be different in some cases.
[0039]
Next, formula (2) will be described. Three Is R in formula (1) 1 And the preferred ones are also the same. r Three Is an integer from 0 to 7 and r Three R is 2 or more, R Three May be the same or different. r Three Is preferably 0.
In formula (2), R Four And R Five Are each R in formula (1) 2 And the preferred ones are also the same.
r Four And r Five Are each an integer of 0 to 5, with 0 or 1 being particularly preferred.
[0040]
In formula (2), R Four And R Five May be the same or different and R Four And R Five When there are a plurality of each, R Four R, R Five Each may be the same or different, and R Four Each other or R Five They may be bonded to each other to form a ring such as a benzene ring, and it is also preferable to form a ring.
[0041]
L in Formula (2) 1 Is L in formula (1) 1 Is synonymous with
[0042]
In formula (2), L 1 The two diphenylanthryl groups bonded via are usually the same, but may be different in some cases.
Specific examples of the phenylanthracene derivatives represented by the formulas (1) and (2) are shown below, but the present invention is not limited thereto. Represents a general formula of I to VII, and R in I to VII 11 Some examples show specific examples using a combination of the above.
[0043]
[Chemical Formula 10]
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Next, the borane derivative represented by the formula (3) used together with the phenylanthracene derivative represented by the formulas (1) and (2) will be described.
[0065]
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In formula (3), R 01 ~ R 08 And Z 2 Each independently represents a hydrogen atom, a saturated or unsaturated hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a substituted amino group, a substituted boryl group, an alkoxy group or an aryloxy group, and X, Y and Z 1 Each independently represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group (heterocyclic group), substituted amino group, alkoxy group or aryloxy group; 1 And Z 2 And the substituents may be bonded to each other to form a condensed ring. N represents an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Z 1 May be different.
[0067]
R 01 ~ R 08 , Z 2 , X, Y, Z 1 The saturated or unsaturated hydrocarbon group represented by is an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group, and may be linear, branched, or cyclic. Moreover, you may have a substituent and C1-C10 is preferable. In particular, Z 2 , X, Y, Z 1 Is preferably an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
[0068]
R 01 ~ R 08 , Z 2 , X, Y, Z 1 Is an aryl group or an aromatic heterocyclic group, may have a substituent, and preferably has 2 to 40 carbon atoms. In particular, R 08 Is preferably a substituted or unsubstituted aryl group (particularly a phenyl group as the aryl group), and preferably has 6 to 40 carbon atoms.
[0069]
R 01 ~ R 08 , Z 2 , X, Y, Z 1 The heterocyclic group represented by may further have a substituent, preferably has 2 to 40 carbon atoms, and preferably has N and O heteroatoms.
[0070]
R 01 ~ R 08 , Z 2 , X, Y, Z 1 Is substituted with an alkyl group, an aryl group, or the like, and these may further have a substituent, and preferably has 1 to 60 carbon atoms. In particular, R 08 Is preferably an aryl-substituted amino group, more preferably a diaryl-substituted amino group, and the aryl group in the amino group may further have a substituent, one of which is preferably a substituted aryl group, A phenyl group is preferable, and a preferable carbon number of the aryl-substituted amino group is 12 to 60.
[0071]
R 01 ~ R 08 , Z 2 Is substituted with an alkyl group, an aryl group, or the like, and these may further have a substituent, and preferably has 1 to 40 carbon atoms. In particular, R 08 As an aryl-substituted boryl group, particularly a diaryl-substituted boryl group is preferable, the aryl group in this amino group may further have a substituent, and the aryl-substituted boryl group preferably has 12 to 40 carbon atoms.
[0072]
R 01 ~ R 08 , Z 2 , X, Y, Z 1 The alkoxy group represented by may have a substituent and preferably has 1 to 10 carbon atoms.
[0073]
R 01 ~ R 08 , Z 2 , X, Y, Z 1 The aryloxy group represented by may have a substituent, and the number of carbon atoms is preferably 6-30.
[0074]
Z 1 And Z 2 A benzo-fused ring is preferred as the fused ring formed by and.
[0075]
In formula (3), Z 1 , Z 2 Is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and Z 1 And Z 2 And are preferably benzo-condensed.
[0076]
R 01 , R 03 , R 04 ~ R 07 Is preferably a hydrogen atom.
[0077]
R 08 As hydrogen atom, phenyl group, substituted phenyl group (for example, N-naphthyl-N-phenylaminophenyl group, N, N-diphenylaminophenyl group, etc.), substituted boryl group (for example, dianthrylboryl group, anthryl) Mesitylboryl group, dimesitylboryl group, etc.), substituted amino groups (for example, N, N-diphenylamino group, N- (N′-dimesitylborylanthryl-N′-phenyl) -N-phenylamino group, N -(N ′, N′-diphenylaminobiphenylyl) -N-phenylamino group and the like) are preferred.
[0078]
The borane derivative represented by the formula (3) preferably has at least one substituted or unsubstituted 9-anthryl group bonded to the boron atom.
[0079]
In the formula (3), when there are two or three phenyl groups or naphthyl groups bonded to the boron atom, a plurality of phenyl groups or naphthyl groups may be the same or different including a substituent. May be.
[0080]
Specific examples of the borane derivative represented by the formula (3) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0081]
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The phenylanthracene derivatives represented by the formulas (1) and (2) may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the borane derivative represented by Formula (3) may be used alone or in combination of two or more.
[0085]
The phenylanthracene derivatives represented by the formulas (1) and (2) and the borane derivative represented by the formula (3) are used by being added to the same organic layer of the organic EL element. In order to obtain an EL element, the phenylanthracene derivative represented by the formulas (1) and (2) is preferably used as a host material, and the borane derivative represented by the formula (3) is preferably used as a dopant. The organic layer is preferably a light emitting layer.
[0086]
Moreover, it is preferable that content of the host substance in such an organic layer is 50 to 99.9% (mass percentage). By setting it as such content, the effect of this invention that it is highly efficient and is long life improves.
[0087]
As described above, preferably, the same light emitting layer of the organic EL device of the present invention contains a phenylanthracene derivative represented by formulas (1) and (2) and a borane derivative represented by formula (3). The light emitting layer may be composed of these compounds, but in some cases, other light emitting materials may be contained.
[0088]
Such luminescent materials include daylight fluorescent materials, fluorescent brighteners, laser dyes, as described in the Polymer Functional Society series “Functional Functional Materials”, Kyoritsu Shuppan (1991), P236. Well-known substances such as organic scintillators and various fluorescent analysis reagents can be listed.
[0089]
Specifically, polycyclic condensed compounds such as anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, coronene, rubrene, quinacridone, oligophenylene compounds such as quarterphenyl, 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methyl-5-phenyl-2-oxazolyl) benzene, 1,4-bis (5-phenyl-2-oxazolyl) benzene, 2 , 5-bis (5-tert-butyl-2-benzoxazolyl) thiophene, 1,4-diphenyl-1,3-butadiene, 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene, 1,1 Scintillators for liquid scintillation such as 1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene, metal complexes of oxine derivatives described in JP-A-63-264692, coumarin dyes, dicyanomethylenepyran dyes Dicyanomethylenethiopyran dyes, polymethine dyes, oxobenzanthracene dyes, xanthene dyes, carbostyryl dyes and perylene dyes, oxazine compounds described in German Patent No. 2534713, Proc. 1146 (1993), spiro compounds described in JP-A-7-278537, oxadiazole compounds described in JP-A-4-363891 and the like are preferable.
[0090]
Note that one or more of the above light-emitting materials may be obtained by adding a phenylanthracene derivative represented by the formulas (1) and (2) and a borane derivative represented by the formula (3) to an organic layer other than the light-emitting layer. The light emitting material may be contained in the light emitting layer when used. When the light emitting layer is composed of two or more layers, at least one light emitting layer is composed of a phenylanthracene derivative represented by the formulas (1) and (2) and a formula The borane derivative represented by (3) may be contained, and one or more of the above light emitting materials may be appropriately selected and contained in another light emitting layer.
[0091]
In the present invention, the light-emitting layer containing the above-described host material and dopant, which is considered preferable, generates excitons by hole and electron injection functions, their transport functions, and recombination of holes and electrons. It has a function.
[0092]
In addition, as a method for forming the mixed layer as the light emitting layer, co-evaporation is preferably performed by evaporating from different deposition sources. However, if the vapor pressure (evaporation temperature) is the same or very close, the same deposition board is used. It can also be mixed and vapor 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.
[0093]
The same applies to the formation of not only the light emitting layer but also other types of mixed layers.
[0094]
In general, the light emitting layer is formed by evaporating a light emitting material or coating the light emitting layer dispersed in a resin binder to form a light emitting layer having a predetermined thickness.
[0095]
Furthermore, in order to improve the effect of the present invention of high efficiency and long life, it is preferable to provide a hole injection transport layer and further an electron injection transport layer in addition to the light emitting layer.
[0096]
As a structural example of the organic EL device of the present invention, for example, a hole injection electrode, a hole injection transport layer, a light emitting layer, an electron injection transport layer, and an electron injection electrode are sequentially provided on a substrate. Moreover, you may have a protective electrode, an auxiliary electrode, and a sealing layer on an electron injection electrode if needed.
The organic EL element of the present invention is not limited to the above example and can have various configurations.
[0097]
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. .
[0098]
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.
[0099]
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 stably transporting electrons, and the function of blocking holes. These layers increase the number of holes and electrons injected into the light-emitting layer and confine them to optimize the recombination region. To improve luminous efficiency.
[0100]
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. 3-792, Japanese Patent Application Laid-Open No. 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.
[0101]
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.
[0102]
In addition, the electron injecting and transporting layer includes a quinoline derivative such as an organometallic complex having 8-quinolinol or its derivative such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) as a ligand, an oxadiazole derivative, a perylene derivative, Pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, and the like can be used. The electron injecting and transporting layer may be formed by vapor deposition or the like as in the light emitting layer.
[0103]
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.
[0104]
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.
[0105]
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 and generation of dark spots can be suppressed.
[0106]
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.
[0107]
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 alkaline metals such as Li, Na and K, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr and Ba, rare earth metals such as La and Ce, 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 atom%), Al·Li (Li: 0.01 to 12 atom%), In · Mg (Mg : 50 to 80 atomic%), Al.Ca (Ca: 0.01 to 20 atomic%), 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.
[0108]
This electron injection electrode can be formed by vapor deposition or sputtering.
[0109]
The thickness of such an electron injection electrode may be a certain thickness that can sufficiently perform electron injection, and may be 0.1 nm or more. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit, Usually, a film thickness should just be about 0.1-500 nm.
[0110]
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% (mass percentage), more preferably 5 to 12% (mass percentage). In 2 O Three On the other hand, the mixing ratio of ZnO is preferably 12 to 32% (mass percentage).
[0111]
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.
[0112]
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.
[0113]
A sputtering method is preferable for forming the hole injection electrode. As a sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power source can be used, but a DC sputtering method is used in consideration of easy control of film properties of a hole injection electrode to be formed, smoothness of a film formation surface, and the like. It is preferable.
[0114]
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 (registered trademark). 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.
[0115]
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.
[0116]
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.
[0117]
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.
[0118]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. A comparative example is also shown.
[0119]
<Example 1>
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 100 nm was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol, and then pulled up from the boiling ethanol cleaning 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 chamber is 10 -Four The pressure was reduced to Pa or lower. Next, as a hole injection layer, N, N′-diphenyl-N, N′-bis [N- (4-methylphenyl) -N-phenyl- (4-aminophenyl)]-1,1′-biphenyl-4 , 4′-diamine was formed to a thickness of 60 nm. Next, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (1-naphthyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine was formed to a thickness of 20 nm. Next, as a light emitting layer, a compound A-2 which is a phenylanthracene derivative and a compound B-7 which is a borane derivative are formed by co-evaporation in a ratio (mass) of 25: 1 to a thickness of 40 nm, and then electron injection As a layer, tris-8-quinolinolato aluminum (Alq3) was formed to a thickness of 15 nm. Next, LiF was formed to a thickness of 0.5 nm as an electron injection electrode, and then Al was formed to a thickness of 200 nm as an electrode to obtain an organic EL element.
[0120]
When a voltage was applied to the organic EL element and a current was applied, 7.0 V, 10 mA / cm 2 1980cd / m 2 (0.45, 0.53) was confirmed. In addition, 50mA / cm 2 When a constant current is applied and continuous light emission is performed, the initial luminance is 10780 cd / m. 2 The initial driving voltage was 9.5 V, and the luminance was reduced by half after 140 hours. The voltage rise at this time was 0.8V.
[0121]
<Example 2>
In Example 1, a device was prepared by changing Compound A-2, which is a phenylanthracene derivative, to Compound A-1, and found to be 10 mA / cm. 2 6.7V, 1740cd / m 2 Was obtained. In addition, 50mA / cm 2 When a constant current is applied and continuous light emission is performed, the initial luminance is 9230 cd / m. 2 The initial driving voltage was 8.8 V, and the luminance was reduced by half after 140 hours. The voltage rise at this time was 0.7V.
[0122]
<Examples 3 to 11>
In Example 1, a device was produced in the same manner except that the combination of the phenylanthracene derivative and the borane derivative was changed as shown in Table 1, and the characteristics were similarly examined. The results are shown in Table 1 together with Examples 1 and 2.
[0123]
<Comparative Example 1>
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer was made of Alq3 and compound B-9, which is a borane derivative, in a ratio (mass) of 25: 1. 6.4V, 10mA / cm 2 750cd / m 2 (0.49, 0.50) was confirmed. 50mA / cm 2 The luminance was halved with continuous light emission of 115 hours.
[0124]
<Comparative example 2>
In Example 1, a device was prepared in the same manner as above except that the compound B-7 was not added and only the compound A-2 was deposited to form a light emitting layer, and the characteristics were examined in the same manner. The results are shown in Table 1 together with the above results.
[0125]
<Comparative Example 3>
In Example 1, a device was prepared in the same manner except that Compound A-2 was not added and only the Compound B-7 was deposited to form a light emitting layer, and the characteristics were similarly examined. The results are shown in Table 1 together with the above results.
[0126]
<Comparative example 4>
In Example 1, a device was prepared in the same manner except that rubrene (5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene) was used as a dopant instead of the compound B-1, and the characteristics were similarly examined. The results are shown in Table 1 together with the above results.
[0127]
Compounds A-1, A-2, A-3, A-4, and A-5 are, in order, exemplified compounds VII-16, VII-28, VII-29, VII-30, and IV-1 of phenylanthracene derivatives. It falls under the following.
[0128]
[Table 1]
Embedded image
Thus, the combination of the compounds of the present invention has extremely high luminous efficiency. Moreover, it has a long life. On the other hand, only the phenylanthracene derivative reduces the light emission efficiency and shortens the lifetime. On the other hand, the luminous efficiency decreases only with a borane derivative. In addition, in a combination of compounds different from the present invention, the luminous efficiency is lowered and the life is shortened.
[0131]
【The invention's effect】
By using a phenylanthracene compound having a specific structure and a borane derivative having a specific structure, an organic EL element having extremely high efficiency and a long lifetime can be obtained.
Claims (6)
前記有機層の少なくとも１層が、下記式（１）または（２）で表される基本骨格を有する有機物質から選択される１種または２種以上と、下記式（３）で表される骨格を有する有機物質の１種または２種以上とを同時に含有する有機ＥＬ素子。
式（２）において、Ｒ3はアルキル基またはアリール基を表し、ｒ3は０〜７の整数であり、ｒ3が２以上の整数であるとき、Ｒ3は同一でも異なるものであってもよい。Ｒ4およびＲ5は各々アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基または複素環基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。ｒ4およびｒ5は各々０〜５の整数である。ｒ4が２以上の整数であるとき、Ｒ4は同一でも異なるものであってもよく、これらは結合して環を形成してもよい。ｒ5が２以上の整数であるとき、Ｒ5は同一でも異なるものであってもよく、これらは結合して環を形成してもよい。Ｌ1は単結合またはアリーレン基を表し、アリーレン基はアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲ−（ここで、Ｒはアルキル基またはアリール基を表す。）が介在するものであってもよい。
式（３）において、Ｒ01〜Ｒ08およびＺ2は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、複素環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、Ｘ、ＹおよびＺ1は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、Ｚ1とＺ2の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ1は同一でも異なるものであってもよい。］Having at least one or more organic layers involved in the light emitting function between the pair of electrodes;
At least one of the organic layers is one or more selected from organic substances having a basic skeleton represented by the following formula (1) or (2), and a skeleton represented by the following formula (3) The organic EL element which contains simultaneously 1 type, or 2 or more types of the organic substance which has this.
In Formula (2), R 3 represents an alkyl group or an aryl group, r 3 is an integer of 0 to 7, and when r 3 is an integer of 2 or more, R 3 may be the same or different. Good. R 4 and R 5 each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, or a heterocyclic group, and these may be the same or different. r 4 and r 5 are each an integer of 0 to 5 . When r 4 is an integer of 2 or more, R 4 may be the same or different, and these may combine to form a ring. When r 5 is an integer of 2 or more, R 5 may be the same or different, and these may combine to form a ring. L 1 represents a single bond or an arylene group, and the arylene group is an alkylene group, —O—, —S— or —NR— (wherein R represents an alkyl group or an aryl group). Also good.
In the formula (3), R 01 to R 08 and Z 2 are each independently a hydrogen atom, a saturated or unsaturated hydrocarbon group, an aromatic group, a heterocyclic group, a substituted amino group, a substituted boryl group, or an alkoxy group. Or an aryloxy group, X, Y and Z 1 each independently represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group, substituted amino group, alkoxy group or aryloxy group; 1 and Z 2 substituents may be bonded to each other to form a condensed ring. N represents an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Z 1 may be the same or different. Good. ]
前記ホスト物質は、式（１）または（２）で表される基本骨格を有する有機物質から選択される１種または２種以上であり、
前記ドーパントは、式（３）で表される骨格を有する有機物質から選択される１種または２種以上である請求項１の有機ＥＬ素子。At least one of the organic layers contains a host material and a dopant;
The host material is one or more selected from organic materials having a basic skeleton represented by formula (1) or (2),
The organic EL device according to claim 1, wherein the dopant is one or more selected from organic materials having a skeleton represented by Formula (3).
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