JP4590072B2

JP4590072B2 - Benzimidazole derivatives

Info

Publication number: JP4590072B2
Application number: JP2000235027A
Authority: JP
Inventors: 睦美鈴木; 正雄福山; 義和堀; 俊秀木村; 鉄蔵三木
Original assignee: Hodogaya Chemical Co Ltd; Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Hodogaya Chemical Co Ltd; Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: JP2002047274A

Description

【０００１】
本発明は、各種の表示装置として広範囲に利用される、安定性に優れかつ高効率な有機電界発光素子に利用可能なベンゾイミダゾール誘導体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電界発光素子は、自己発光のために液晶素子にくらべて明るく、鮮明な表示が可能であるため、古くから多くの研究者によって研究されてきた。現在実用レベルに達した電界発光素子としては、無機材料のＺｎＳを用いた素子がある。しかし、このような無機の電界発光素子は、発光のための駆動電圧として２００Ｖ以上が必要であるため、広く使用されるには至っていない。
【０００３】
これに対して、有機材料を用いた電界発光素子である有機電界発光素子は、従来、実用的なレベルからはほど遠いものであったが、１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって開発された積層構造素子によりその特性が飛躍的に進歩した。彼らは蒸着膜の構造が安定で電子を輸送することのできる蛍光体からなる層（電子輸送性発光層）と、正孔を輸送することのできる有機物からなる層（正孔輸送層）とを積層し、両方のキャリヤーを蛍光体中に注入して発光させることに成功した。これによって有機電界発光素子の発光効率が向上し、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ² 以上の発光が得られるようになった。その後、多くの研究者によってその特性向上のための研究が行われ、現在では１００００ｃｄ／ｍ² 以上の発光特性が得られている。
【０００４】
このような有機電界発光素子においては、素子の有機層・電極を構成する有機材料・金属材料によって特性が大きく変化する。特に有機層は、電荷の輸送・再結合・発光といった重要な機能を果たしており、特性の優れた素子を実現するには、それぞれの層の機能に適した材料を選択することが重要である。また、使用する材料の特性に応じた素子構成を用いることは特性の優れた素子を得るために重要である。
【０００５】
発光層用の材料としては数多くの化合物群が検討されている。また、製膜性に優れた材料の中に蛍光性の色素を少量分散させた膜を発光層として用いることにより、素子の高効率化、長寿命化および発光色の調整をすることも検討されている。この手法は、単独では結晶化しやすい、あるいは濃度消光を起こしやすい蛍光色素に対して非常に有効である。
【０００６】
電荷輸送層は、正孔輸送層と電子輸送層に大別される。それぞれ、電極からの電荷の注入を容易にし、注入された電荷を発光領域まで輸送するという働きをする。正孔輸送層のための材料としては、陽極からの正孔の注入を容易にするため、ＨＯＭＯレベルの小さく、かつ正孔輸送性の強い材料が使用される。具体的には、トリフェニルアミン誘導体が一般的に用いられている。一方、電子輸送層としては、正孔輸送性に比べて電子輸送性の強い材料が使用される。具体的には、オキサジアゾール誘導体やトリス（８−ヒドロキシキノリラト）アルミニウム（Ａｌｑ₃）などに代表されるキノリノール金属錯体などが検討されている。しかし、これらの材料は結晶性が高かったり、可視光の領域に吸収を有しているなど、電子輸送層の材料として充分な特性が得られていなかった。
【０００７】
また、電荷輸送層と発光層に用いる材料の組み合わせによっては、電圧印加時に発光層からの発光と同時に、電荷輸送層からの発光が観測される場合がある。このような現象は初期特性の低下や連続駆動時の発光色変化を引き起こす原因となりうる。電荷輸送層からの発光を抑制するために、発光層と電荷輸送層の間に正孔阻止層あるいは電子阻止層の挿入することが検討されている。正孔阻止層は、正孔が発光層から電子輸送層に注入されることを、電子阻止層は、電子が発光層から正孔輸送層に注入されることをそれぞれ抑制している。このような働きをする層が挿入されることにより、電荷輸送層での電荷の再結合が起こらなくなり、電荷輸送層からの発光が抑制される。また、このような機能を果たす層を構成する材料として、これまでにもいくつか検討されている。特に正孔阻止層に関しては、トリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９）、アルミニウム混合配位子錯体、アルミニウム二核錯体（特開平１１−４０３６７）などが検討されている。しかし、いずれの材料も膜の安定性に欠けるために素子の安定性を大きく損なったり、正孔を阻止する機能が不十分であるなど、満足な特性が得られていなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、駆動耐久性に優れかつ高効率な有機電界発光素子を実現するベンゾイミダゾール誘導体にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、式（２）で表されるベンゾイミダゾール誘導体であり、これを有機電界発光素子の有機層の構成材料として用いることにより、駆動耐久性に優れかつ高効率な有機電界発光素子を実現できるという作用を有する。
【化１】

【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明による有機電界発光素子の一形態を示す断面図である。基板１上に陽極２を形成し、その上に正孔輸送層３、発光層４、正孔阻止層５、電子輸送層６、陰極７を形成したものである。
【００１７】
基板１の材質としては、ガラスが一般的であるが、ＰＥＴなどのプラスティックフィルムを用いることも可能である。陽極２は、正孔注入電極として作用するため、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、金など仕事関数の大きい材料を用いるのが望ましい。正孔輸送層３には、前述の通り、トリフェニルアミン誘導体などのＨＯＭＯレベルが小さい正孔輸送性の強い材料が使用される。発光層４には、各種の蛍光材料が用いられている。また２種類以上の蛍光材料を混合して発光層４として用いることもできる。正孔阻止層５としては、正孔輸送性の低い材料を用いるのが望ましく、膜厚は１ｎｍ以上あればよい。この層に本発明のベンゾイミダゾール誘導体を用いることにより、より特性の優れた有機電界発光素子を得ることができる。電子輸送層６には、前述の通り、電子輸送性の強い材料を使用する。陰極７には、電子の注入を容易にするため、仕事関数の小さい金属を使用するが、安定性を増すために２種類以上の金属を合金化して用いてもよい。
【００１８】
（実施の形態２）
図２は本発明による有機電界発光素子の別の一形態を示す断面図である。基板１１上に陽極１２を形成し、その上に正孔輸送層１３、発光層１４、電子輸送層１６、陰極１７を形成したものである。
【００１９】
基板１１、陽極１２、正孔輸送層１３、発光層１４、陰極１７には、実施の形態１で説明した基板１、陽極２、正孔輸送層３、発光層４、陰極７と同様な材料を用いることができる。電子輸送層１６としては、本発明によるベンゾイミダゾール誘導体を用いることにより、より特性の優れた有機電界発光素子を得ることができる。
【００２０】
なお、以上の説明では正孔輸送層、発光層、電子輸送層がそれぞれ一層から構成される例で説明したが、２つの層の有する機能を１つの層で兼ねる場合や、各層が複数の材料から構成される場合も同様に実施可能である。また、新たな機能を有する層を挿入することも可能である。
【００２１】
【実施例】
以下、より具体的な本発明の実施例について代表的に説明する。これらによって本発明は限定されないことは言うまでもない。
【００２２】
（実施例１）１，１’−（４，４’−ビフェニレン）−ビス（２-フェニルベンゾイミダゾール）の合成
５０ｍｌフラスコに２−フェニルベンゾイミダゾール２．５ｇ、ジヨードビフェニル２．４ｇ、炭酸カリウム０．９ｇ、銅粉０．２ｇ、ｎ−ヘプタデカン２０ｍｌを入れ、窒素雰囲気下に４０時間加熱還流攪拌した。熱ろ過を行った後、路駅を蒸留してｎ−ヘプタデカンを回収した。残さをシリカゲルカラムで精製して、（化９）に示す化合物（２）である１，１’−(４，４’−ビフェニレン)−ビス(２−フェニルベンゾイミダゾール)０．３ｇを得た。融点は２７５〜２９７℃であった。
【化９】

得られた白色粉体をエレクトロン励起マススペクトルで分析したところ、化合物（２）に相当する分子量５３８の親ピークが検出された。さらに１３Ｃ−ＮＭＲで化学構造を分析した。測定結果は図３の通りであった。１３Ｃ−ＮＭＲにより１５個の芳香族炭素を検出した（１１０．３０，１１９．９２，１２３．０７，１２３．４０，１２７．７６，１２８．２８，１２８．３２，１２９．４０，１２９．４３，１２９．７６，１３６．５５，１３６．９３，１３９．６５，１４２．９０，１５２．２０ｐｐｍ）。以上のマススペクトルおよび１３Ｃ−ＮＭＲの結果を総合して、白色粉体の構造が化合物（２）の通りであると同定した。
【００２３】
（実施例２）
基板１にはガラス上に透明な陽極２としてインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）をあらかじめ形成し、電極の形にパターニングしたもの用いた。この基板を充分に洗浄した後、蒸着する材料と一緒に真空装置内にセットし、１０^-4 Ｐａまで排気した。その後、正孔輸送層３を兼ねる発光層４としてN,N'-ビス[4'-(N,N-ジフェニルアミノ)-4-ビフェニリル]-N,N'-ジフェニルベンジジン（ＴＰＴ）を５０ｎｍ製膜した。その後、正孔阻止層５として上記化合物（２）を２５ｎｍ製膜した。さらに、電子輸送層６としてＡｌｑ₃を２５ｎｍ製膜した後、陰極７としてＡｌＬｉ合金を１５０ｎｍの厚さで製膜し、素子を作成した。これらの製膜は一度も真空を破ることなく、連続して行った。なお、膜厚は水晶振動子によってモニターした。素子作製後、直ちに乾燥窒素中で電極の取り出しを行い、引き続き特性測定を行った。得られた素子に電圧を印加したところ、均一な青色の発光が得られた。１０ｍＡ／ｃｍ²の電流を印加した場合の駆動電圧ならびに発光輝度を測定したところ、駆動電圧８．７Ｖ、発光輝度は３１ｃｄ／ｍ²であった。この素子を乾燥窒素中において、初期輝度３０ｃｄ／ｍ²で連続駆動（定電流）したところ、一時間以上発光が持続した。
【００２４】
（実施例３）
基板１にはガラス上に透明な陽極２としてインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）をあらかじめ形成し、電極の形にパターニングしたもの用いた。この基板を充分に洗浄した後、蒸着する材料と一緒に真空装置内にセットし、１０^-4 Ｐａまで排気した。その後、正孔輸送層３としてＴＰＴを５０ｎｍ、発光層４として（化１０）に示す化合物（３）を２５ｎｍ製膜した。
【化１０】

その後、正孔阻止層５として（化９）に示す化合物（２）を５ｎｍ製膜した。さらに、電子輸送層６としてＡｌｑ₃を２５ｎｍ製膜した後、陰極７としてＡｌＬｉ合金を１５０ｎｍの厚さで製膜し、素子を作成した。これらの製膜は一度も真空を破ることなく、連続して行った。なお、膜厚は水晶振動子によってモニターした。素子作製後、直ちに乾燥窒素中で電極の取り出しを行い、引き続き特性測定を行った。得られた素子に電圧を印加したところ、均一な緑青色の発光が得られた。１０ｍＡ／ｃｍ²の電流を印加した場合の駆動電圧ならびに発光輝度を測定したところ、駆動電圧４．６Ｖ、発光輝度は８７ｃｄ／ｍ²であった。この素子を乾燥窒素中において、初期輝度３０ｃｄ／ｍ²で連続駆動（定電流）したところ、一時間以上発光が持続した。
【００２５】
（比較例１）
正孔阻止層５に（化１１）に示すトリアゾール誘導体（４）を用いたこと以外は実施例２と同様に素子を作成した。
【化１１】

得られた素子に電圧を印加したところ、均一な青色の発光が得られた。１０ｍＡ／ｃｍ²の電流を印加した場合の駆動電圧ならびに発光輝度を測定したところ、駆動電圧１０．１Ｖ、発光輝度は２８ｃｄ／ｍ²であった。この素子を乾燥窒素中において、初期輝度３０ｃｄ／ｍ²で連続駆動（定電流）したところ、駆動開始後４５分で電極間が短絡し発光しなくなった。
【００２６】
実施例２と実施例３および比較例１の結果より、実施例２および実施例３の電界発光素子は、比較例１の電界発光素子に比べて駆動耐久性に優れ、高効率であり、かつ所望の有機層を発光させる利点を有することが明らかになった。
【００２７】
（実施例４）
基板１１にはガラス上に透明な陽極１２としてインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）をあらかじめ形成し、電極の形にパターニングしたもの用いた。この基板を充分に洗浄した後、蒸着する材料と一緒に真空装置内にセットし、１０^-4 Ｐａまで排気した。正孔輸送層１３を兼ねる発光層１４としてＴＰＴを５０ｎｍ製膜した。その後、電子輸送層１６として上記化合物（２）を５０ｎｍ製膜した後、陰極１７としてＡｌＬｉ合金を１５０ｎｍの厚さで製膜し、素子を作成した。これらの製膜は一度も真空を破ることなく、連続して行った。なお、膜厚は水晶振動子によってモニターした。素子作製後、直ちに乾燥窒素中で電極の取り出しを行い、引き続き特性測定を行った。得られた素子に電圧を印加したところ、均一な青色の発光が得られた。１０ｍＡ／ｃｍ²の電流を印加した場合の駆動電圧ならびに発光輝度を測定したところ、駆動電圧１３Ｖ、発光輝度は１０ｃｄ／ｍ²であった。
【００２８】
（比較例２）
電子輸送層１６として（化１２）に示すオキサジアゾール誘導体（５）を用いたこと以外は実施例３と同様に素子を作成した。
【化１２】

得られた素子に電圧を印加したところ、均一な水色の発光が得られた。ＥＬスペクトルを測定したところ、正孔輸送層１３を兼ねる発光層１４であるＴＰＴではなく、電子輸送層１６のオキサジアゾール誘導体（５）が発光していることが分かった。
【００２９】
実施例４および比較例２の結果より、実施例４の電界発光素子は比較例２の電界発光素子に比べて高効率であり、かつ所望の有機層を発光させることができるという利点が明らかになった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、上記式（２）のベンゾイミダゾール誘導体を有機電界発光素子の有機層の構成材料として用いることにより、駆動耐久性に優れ、高効率で、かつ所望の有機層を発光させることが可能な有機電界発光素子を実現できるという有利な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における有機電界発光素子の一実施の形態を示す模式断面図
【図２】本発明における有機電界発光素子の別の実施の形態を示す模式断面図
【図３】本発明の化合物（２）を測定した１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル図
【符号の説明】
１、１１基板
２、１２陽極
３、１３正孔輸送層
４、１４発光層
５正孔阻止層
６、１６電子輸送層
７、１７陰極[0001]
The present invention, Ru is widely used as various display devices, it relates to good and benzimidazole derivatives available to highly efficient organic electroluminescent device stability.
[0002]
[Prior art]
Electroluminescent devices have been studied by many researchers for a long time because they are brighter and clearer than liquid crystal devices because of self-luminescence. As an electroluminescent element which has reached a practical level at present, there is an element using an inorganic material ZnS. However, such an inorganic electroluminescent element has not been widely used since a driving voltage for light emission of 200 V or more is necessary.
[0003]
On the other hand, an organic electroluminescent element, which is an electroluminescent element using an organic material, has been far from a practical level, but in 1987, Eastman Kodak's C.I. W. The characteristics of the multilayer structure element developed by Tang et al. They have a layer made of a phosphor (electron transporting light-emitting layer) that has a stable deposited film structure and can transport electrons, and a layer made of an organic substance that can transport holes (hole transporting layer). It was successfully laminated and both carriers were injected into the phosphor to emit light. As a result, the light emission efficiency of the organic electroluminescence device was improved, and light emission of 1000 cd / m ² or more was obtained at a voltage of 10 V or less. Since then, many researchers have conducted research for improving the characteristics, and currently, emission characteristics of 10,000 cd / m ² or more have been obtained.
[0004]
In such an organic electroluminescent element, the characteristics vary greatly depending on the organic material / metal material constituting the organic layer / electrode of the element. In particular, the organic layer performs important functions such as charge transport, recombination, and light emission. In order to realize a device having excellent characteristics, it is important to select a material suitable for the function of each layer. In addition, it is important to use an element structure corresponding to the characteristics of the material to be used in order to obtain an element having excellent characteristics.
[0005]
Numerous compound groups have been studied as materials for the light emitting layer. In addition, by using a film in which a small amount of a fluorescent dye is dispersed in a material excellent in film-forming properties as a light-emitting layer, it is also considered to improve the efficiency of the device, extend the life, and adjust the light emission color. ing. This technique is very effective for fluorescent dyes that are easily crystallized or cause concentration quenching.
[0006]
The charge transport layer is roughly classified into a hole transport layer and an electron transport layer. Each serves to facilitate injection of charges from the electrodes and to transport the injected charges to the light emitting region. As a material for the hole transport layer, a material having a small HOMO level and a strong hole transport property is used in order to facilitate injection of holes from the anode. Specifically, triphenylamine derivatives are generally used. On the other hand, as the electron transport layer, a material having a stronger electron transport property than the hole transport property is used. Specifically, quinolinol metal complexes represented by oxadiazole derivatives and tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq ₃ ) are being studied. However, these materials have high crystallinity and have absorption in the visible light region, so that sufficient characteristics as an electron transport layer material have not been obtained.
[0007]
Further, depending on the combination of materials used for the charge transport layer and the light emitting layer, light emission from the charge transport layer may be observed simultaneously with light emission from the light emitting layer when a voltage is applied. Such a phenomenon can cause a decrease in initial characteristics and a change in emission color during continuous driving. In order to suppress light emission from the charge transport layer, it has been studied to insert a hole blocking layer or an electron blocking layer between the light emitting layer and the charge transport layer. The hole blocking layer suppresses injection of holes from the light emitting layer into the electron transport layer, and the electron blocking layer suppresses injection of electrons from the light emitting layer into the hole transport layer. By inserting the layer having such a function, charge recombination does not occur in the charge transport layer, and light emission from the charge transport layer is suppressed. Further, several materials have been studied as materials for forming a layer that performs such a function. In particular, for the hole blocking layer, triazole derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. 7-41759), aluminum mixed ligand complexes, aluminum binuclear complexes (Japanese Patent Laid-Open No. 11-40367) and the like have been studied. However, none of the materials has satisfactory characteristics such as a lack of stability of the film, greatly impairing the stability of the device, and insufficient function of blocking holes.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is benzimidazole derivatives for superior and highly efficient organic electroluminescent device to drive the dynamic durability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, Ri benzimidazole derivatives der of the formula (2), by using it as the material of the organic layer of the organic electroluminescent device, an excellent and highly efficient organic electroluminescent device driving durability It has the effect that it can be realized.
[Chemical 1]

[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an organic electroluminescent device according to the present invention. An anode 2 is formed on a substrate 1, and a hole transport layer 3, a light emitting layer 4, a hole blocking layer 5, an electron transport layer 6 and a cathode 7 are formed thereon.
[0017]
The material of the substrate 1 is generally glass, but it is also possible to use a plastic film such as PET. Since the anode 2 functions as a hole injection electrode, it is desirable to use a material having a high work function such as indium tin oxide (ITO) or gold. As described above, the hole transport layer 3 is made of a material having a low hole transportability such as a triphenylamine derivative and having a small HOMO level. Various fluorescent materials are used for the light emitting layer 4. Further, two or more kinds of fluorescent materials can be mixed and used as the light emitting layer 4. As the hole blocking layer 5, it is desirable to use a material having a low hole transporting property, and the film thickness may be 1 nm or more. By using the benzimidazole derivative of the present invention for this layer, an organic electroluminescent device having more excellent characteristics can be obtained. As described above, the electron transport layer 6 is made of a material having a strong electron transport property. In order to facilitate the injection of electrons, a metal having a small work function is used for the cathode 7, but two or more kinds of metals may be alloyed to increase the stability.
[0018]
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the organic electroluminescent device according to the present invention. An anode 12 is formed on a substrate 11, and a hole transport layer 13, a light emitting layer 14, an electron transport layer 16 and a cathode 17 are formed thereon.
[0019]
For the substrate 11, the anode 12, the hole transport layer 13, the light emitting layer 14, and the cathode 17, the same materials as those of the substrate 1, the anode 2, the hole transport layer 3, the light emitting layer 4, and the cathode 7 described in Embodiment 1. Can be used. By using the benzimidazole derivative according to the present invention as the electron transport layer 16, an organic electroluminescent device having more excellent characteristics can be obtained.
[0020]
In the above description, the hole transporting layer, the light emitting layer, and the electron transporting layer are described as being composed of one layer. However, when the functions of the two layers are combined in one layer, each layer has a plurality of materials. It can be similarly implemented also in the case of comprising. It is also possible to insert a layer having a new function.
[0021]
【Example】
Hereinafter, more specific examples of the present invention will be described representatively. Needless to say, the present invention is not limited by these.
[0022]
Example 1 Synthesis of 1,1 ′-(4,4′-biphenylene) -bis (2-phenylbenzimidazole) In a 50 ml flask, 2.5 g of 2-phenylbenzimidazole, 2.4 g of diiodobiphenyl, potassium carbonate 0.9 g, 0.2 g of copper powder, and 20 ml of n-heptadecane were added, and the mixture was heated to reflux with stirring under a nitrogen atmosphere for 40 hours. After performing hot filtration, the road station was distilled to recover n-heptadecane. The residue was purified by a silica gel column to obtain 0.3 g of 1,1 ′-(4,4′-biphenylene) -bis (2-phenylbenzimidazole) which is the compound (2) shown in (Chemical Formula 9). The melting point was 275-297 ° C.
[Chemical 9]

When the obtained white powder was analyzed by an electron excitation mass spectrum, a parent peak having a molecular weight of 538 corresponding to the compound (2) was detected. Further, the chemical structure was analyzed by 13C-NMR. The measurement results were as shown in FIG. 15 aromatic carbons were detected by 13C-NMR (110.30, 119.92, 123.07, 123.40, 127.76, 128.28, 128.32, 129.40, 129.43, 129.76, 136.55, 136.93, 139.65, 142.90, 152.20 ppm). By combining the above mass spectrum and 13C-NMR results, it was identified that the structure of the white powder was as in Compound (2).
[0023]
(Example 2)
As the substrate 1, an indium tin oxide film (ITO) was previously formed on a glass as a transparent anode 2 and patterned into an electrode shape. The substrate was thoroughly cleaned, set in a vacuum apparatus together with the material to be deposited, and evacuated to 10 ⁻⁴ Pa. Thereafter, N, N′-bis [4 ′-(N, N-diphenylamino) -4-biphenylyl] -N, N′-diphenylbenzidine (TPT) made of 50 nm is used as the light-emitting layer 4 that also serves as the hole transport layer 3. Filmed. Thereafter, the compound (2) was formed to a thickness of 25 nm as the hole blocking layer 5. Further, Alq ₃ was deposited to a thickness of 25 nm as the electron transport layer 6, and then an AlLi alloy was deposited to a thickness of 150 nm as the cathode 7 to prepare an element. These films were formed continuously without breaking the vacuum. The film thickness was monitored with a crystal resonator. Immediately after the device was fabricated, the electrode was taken out in dry nitrogen, and then the characteristics were measured. When voltage was applied to the resulting device, uniform blue light emission was obtained. When the drive voltage and the light emission luminance when a current of 10 mA / cm ² was applied were measured, the drive voltage was 8.7 V and the light emission luminance was 31 cd / m ² . When this element was continuously driven (constant current) at an initial luminance of 30 cd / m ² in dry nitrogen, light emission was sustained for one hour or longer.
[0024]
(Example 3)
As the substrate 1, an indium tin oxide film (ITO) was previously formed on a glass as a transparent anode 2 and patterned into an electrode shape. The substrate was thoroughly cleaned, set in a vacuum apparatus together with the material to be deposited, and evacuated to 10 ⁻⁴ Pa. Thereafter, TPT was formed to 50 nm as the hole transport layer 3, and the compound (3) represented by (Chemical Formula 10) was formed to 25 nm as the light emitting layer 4.
[Chemical Formula 10]

Thereafter, a compound (2) represented by (Chemical Formula 9) was formed into a 5 nm film as the hole blocking layer 5. Further, Alq ₃ was deposited to a thickness of 25 nm as the electron transport layer 6, and then an AlLi alloy was deposited to a thickness of 150 nm as the cathode 7 to prepare an element. These films were formed continuously without breaking the vacuum. The film thickness was monitored with a crystal resonator. Immediately after the device was fabricated, the electrode was taken out in dry nitrogen, and then the characteristics were measured. When voltage was applied to the resulting device, uniform green-blue light emission was obtained. When the drive voltage and the light emission luminance when a current of 10 mA / cm ² was applied were measured, the drive voltage was 4.6 V and the light emission luminance was 87 cd / m ² . When this element was continuously driven (constant current) at an initial luminance of 30 cd / m ² in dry nitrogen, light emission was sustained for one hour or longer.
[0025]
(Comparative Example 1)
A device was prepared in the same manner as in Example 2 except that the triazole derivative (4) shown in (Chemical Formula 11) was used for the hole blocking layer 5.
Embedded image

When voltage was applied to the resulting device, uniform blue light emission was obtained. When the drive voltage and the light emission luminance when a current of 10 mA / cm ² was applied were measured, the drive voltage was 10.1 V and the light emission luminance was 28 cd / m ² . When this element was continuously driven (constant current) in dry nitrogen at an initial luminance of 30 cd / m ² , the electrodes were short-circuited 45 minutes after the start of driving and no light was emitted.
[0026]
From the results of Example 2, Example 3, and Comparative Example 1, the electroluminescent elements of Examples 2 and 3 are superior in driving durability and high efficiency as compared to the electroluminescent element of Comparative Example 1, and It has been found that it has the advantage of emitting the desired organic layer.
[0027]
Example 4
As the substrate 11, an indium tin oxide film (ITO) was previously formed as a transparent anode 12 on glass and patterned into an electrode shape. The substrate was thoroughly cleaned, set in a vacuum apparatus together with the material to be deposited, and evacuated to 10 ⁻⁴ Pa. As the light emitting layer 14 that also serves as the hole transport layer 13, a TPT film was formed to a thickness of 50 nm. Thereafter, the compound (2) was deposited to a thickness of 50 nm as the electron transport layer 16, and then an AlLi alloy was deposited to a thickness of 150 nm as the cathode 17 to prepare an element. These films were formed continuously without breaking the vacuum. The film thickness was monitored with a crystal resonator. Immediately after the device was fabricated, the electrode was taken out in dry nitrogen, and then the characteristics were measured. When voltage was applied to the resulting device, uniform blue light emission was obtained. When the drive voltage and the light emission luminance when a current of 10 mA / cm ² was applied were measured, the drive voltage was 13 V and the light emission luminance was 10 cd / m ² .
[0028]
(Comparative Example 2)
A device was prepared in the same manner as in Example 3 except that the oxadiazole derivative (5) shown in (Chemical Formula 12) was used as the electron transport layer 16.
Embedded image

When voltage was applied to the resulting device, uniform light-blue light emission was obtained. When the EL spectrum was measured, it was found that the oxadiazole derivative (5) in the electron transport layer 16 was emitting light, not the TPT that was the light emitting layer 14 that also served as the hole transport layer 13.
[0029]
From the results of Example 4 and Comparative Example 2, it is clear that the electroluminescent device of Example 4 is more efficient than the electroluminescent device of Comparative Example 2 and that the desired organic layer can emit light. became.
[0030]
【The invention's effect】
In the present invention, by using the benzimidazole derivative of the above formula (2) as a constituent material of the organic layer of the organic electroluminescence device, it is excellent in driving durability, can efficiently emit a desired organic layer. Advantageous organic electroluminescence device can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of an organic electroluminescent element in the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the organic electroluminescent element in the present invention. 13C-NMR spectrum of compound (2) measured
1, 11 Substrate 2, 12 Anode 3, 13 Hole transport layer 4, 14 Light-emitting layer 5, Hole blocking layer 6, 16 Electron transport layer 7, 17 Cathode

Claims

A benzimidazole derivative represented by the formula (2) .