JP4930361B2 - 有機電界発光素子材料及びこれを用いた有機電界発光素子 - Google Patents
有機電界発光素子材料及びこれを用いた有機電界発光素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4930361B2 JP4930361B2 JP2007326878A JP2007326878A JP4930361B2 JP 4930361 B2 JP4930361 B2 JP 4930361B2 JP 2007326878 A JP2007326878 A JP 2007326878A JP 2007326878 A JP2007326878 A JP 2007326878A JP 4930361 B2 JP4930361 B2 JP 4930361B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- ring
- substituent
- organic electroluminescent
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 0 *c1c(CC2*CCCCCCCCC2)c(*)c(*2CCCCCCCCCCCC2)c(*)c1*c1c(*)c(N2CCCCCCCCC2)c(*)c(N2CCCCCCC2)c1C=* Chemical compound *c1c(CC2*CCCCCCCCC2)c(*)c(*2CCCCCCCCCCCC2)c(*)c1*c1c(*)c(N2CCCCCCCCC2)c(*)c(N2CCCCCCC2)c1C=* 0.000 description 5
- HDJNKDHRFVYDGU-UHFFFAOYSA-N C(C1)C=Cc(c2ccccc22)c1[n]2-c1cc(-c2cc(C(CC(N3c4ccccc4C4C=CC=CC34)=C3)C=C3[n]3c(cccc4)c4c4c3CCC=C4)cc(-c3ccccc3)c2)cc(-[n]2c(cccc3)c3c3c2cccc3)c1 Chemical compound C(C1)C=Cc(c2ccccc22)c1[n]2-c1cc(-c2cc(C(CC(N3c4ccccc4C4C=CC=CC34)=C3)C=C3[n]3c(cccc4)c4c4c3CCC=C4)cc(-c3ccccc3)c2)cc(-[n]2c(cccc3)c3c3c2cccc3)c1 HDJNKDHRFVYDGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMNXHGMVXXSYKB-UHFFFAOYSA-N CC(C1)C=Cc2c1c(nccc1)c1[n]2C Chemical compound CC(C1)C=Cc2c1c(nccc1)c1[n]2C DMNXHGMVXXSYKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODHVRMYJIOFUAK-UHFFFAOYSA-N C[n]1c(c2ccccc2cc2)c2c2c1cccc2 Chemical compound C[n]1c(c2ccccc2cc2)c2c2c1cccc2 ODHVRMYJIOFUAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBIJSIXISQUJPS-HJWRWDBZSA-N C[n]1c(cccc2)c2c(/C=C\N)c1C=C Chemical compound C[n]1c(cccc2)c2c(/C=C\N)c1C=C DBIJSIXISQUJPS-HJWRWDBZSA-N 0.000 description 1
- NLGACPNHPUKXCR-UHFFFAOYSA-N C[n]1c2cc(cccc3)c3cc2c2c1cccc2 Chemical compound C[n]1c2cc(cccc3)c3cc2c2c1cccc2 NLGACPNHPUKXCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UWXPDFDHSHDGNZ-UHFFFAOYSA-N C[n]1c2ccc(cccc3)c3c2c2c1cccc2 Chemical compound C[n]1c2ccc(cccc3)c3c2c2c1cccc2 UWXPDFDHSHDGNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDFLTYHTFPTIGX-UHFFFAOYSA-N C[n]1c2ccccc2c2c1cccc2 Chemical compound C[n]1c2ccccc2c2c1cccc2 SDFLTYHTFPTIGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YVWUIQZWQRRGJE-UHFFFAOYSA-N C[n]1c2cccnc2c2ccccc12 Chemical compound C[n]1c2cccnc2c2ccccc12 YVWUIQZWQRRGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSJLOPGPFMIKTH-UHFFFAOYSA-N C[n]1c2ccncc2c2ccccc12 Chemical compound C[n]1c2ccncc2c2ccccc12 OSJLOPGPFMIKTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZTEQLQJAYZVHMO-UHFFFAOYSA-N Cc1nc2c(cccc3)c3ccc2[n]1C Chemical compound Cc1nc2c(cccc3)c3ccc2[n]1C ZTEQLQJAYZVHMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YOOTWGQEOZEBEG-UHFFFAOYSA-N Cc1nc2cc(cccc3)c3cc2[n]1C Chemical compound Cc1nc2cc(cccc3)c3cc2[n]1C YOOTWGQEOZEBEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIYQLOCSNJZFEE-UHFFFAOYSA-N c1cncc(c2cnccc22)c1[n]2-c1cc(-c2cc(-[n]3c4ccncc4c4c3ccnc4)cc(-[n]3c(ccnc4)c4c4cnccc34)c2)cc(-[n]2c(ccnc3)c3c3c2ccnc3)c1 Chemical compound c1cncc(c2cnccc22)c1[n]2-c1cc(-c2cc(-[n]3c4ccncc4c4c3ccnc4)cc(-[n]3c(ccnc4)c4c4cnccc34)c2)cc(-[n]2c(ccnc3)c3c3c2ccnc3)c1 JIYQLOCSNJZFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
1)交流駆動が必要(50〜1000Hz)、
2)駆動電圧が高い(〜200V)、
3)フルカラー化が困難(特に青色)、
4)周辺駆動回路のコストが高い、という問題点を有している。
しかしながら、前述の文献に記載の燐光分子(T−2)を用いた有機電界発光素子は、高効率発光ではあるが、駆動安定性が実用には不十分であり(非特許文献4参照)、高効率な表示素子の実現は困難な状況である。
電極から注入された電荷はある確率で電子−正孔対(励起子)となる。また、一般に三重項励起子による発光(燐光)は一重項励起子による発光(蛍光)に比べその寿命が長く、逆に、熱的な安定性は一重項励起子の方が三重項励起子よりも高い。ここで素子に印加する電流が増えると発光層に注入される電荷は増え、それに伴い励起子とならない電荷の量も増加する。また励起子となったものの中でも発光層中で発光に寄与せず熱失活するものが増加する。そのため発光層の温度が上昇し、特に三重項励起子は一重項励起子と比較して熱的安定性に劣ることから、素子が劣化すると考えられる。このことは燐光分子(T−2)を用いた有機電界発光素子の発光効率が注入電流の上昇とともに大きく低下する事からも推定される(非特許文献3参照)。
上述の理由から、燐光分子を用いた有機電界発光素子においては、実用化に向けて素子の駆動安定性に大きな問題を抱えているのが実状である。
即ち本発明は、下記一般式(I)で表わされる有機化合物を含有してなる電荷輸送材料、有機電界発光素子用材料、および該化合物を含む層を有する有機電界発光素子に存する。
て高輝度・高効率で発光させることが可能となり、さらには素子の安定性が向上する。また、一般式(I)の有機化合物は、その優れた耐熱性、成膜性、電荷輸送性、発光特性から、素子の層構成に合わせて、発光材料、正孔注入材、正孔輸送材、電子注入材、電子輸送材、正孔阻止材、電子阻止材などとしても適用可能である。
、電子写真感光体に利用することも有用である。
図2で示された構造に代表される、環基Bは、本発明の性能を損なわない限り任意の置換基を有していてもよい。
置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1から8の直鎖または分岐のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、n-プロピル、2-プロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルケニル基(好ましくは、炭素数2から9のアルケニル基であり、例えばビニル、アリル、1-ブテニル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルキニル基(好ましくは、炭素数2から9のアルキニル基であり、例えばエチニル、プロパルギル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアラルキル基(好ましくは、炭素数7から15のアラルキル基であり、例えばベンジル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアミノ基
[好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1から8のアルキル基を1つ以上有するアルキルアミノ基(例えばメチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を有するアリールアミノ基(例えばフェニルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよい、5または6員環の芳香族複素環を有するヘテロアリールアミノ基(例えばピリジルアミノ、チエニルアミノ、ジチエニルアミノ基などが含まれる。)、
置換基を有していてもよい、炭素数2〜10のアシル基を有するアシルアミノ基(例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノ基などが含まれる。)]、
置換基を有していてもよいアルコキシ基(好ましくは置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルコキシ基であり、たとえばメトキシ、エトキシ、ブトキシ基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を有するものであり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシ基などが含まれる。)、
置換基を有していてもよいヘテロアリールオキシ基(好ましくは5または6員環の芳香族複素環基を有するものであり、例えばピリジルオキシ、チエニルオキシ基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアシル基(好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数2〜10のアシル基であり、例えばホルミル、アセチル、ベンゾイル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基(好ましくは置換基を有していてもよい炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基(好ましくは置換基を有していてもよい炭素数7〜13のアリールオキシカルボニル基であり、例えばフェノキシカルボニル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアルキルカルボニルオキシ基(好ましくは置換基を有していてもよい炭素数2〜10のアルキルカルボニルオキシ基であり、例えばアセトキシ基などが含まれる。)、
カルボキシル基、
シアノ基、
水酸基、
メルカプト基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜8までのアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが含まれる。)、置換基を有していてもよいアリールチオ基(好ましくは炭素数6〜12までのアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基、1―ナフチルチオ基などが含まれる。)、
置換基を有していてもよいスルホニル基(例えばメシル基、トシル基などが含まれる)
、
置換基を有していてもよいシリル基(例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいボリル基(例えばジメシチルボリル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいホスフィノ基(例えばジフェニルホスフィノ基などが含まれる)、
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基(例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの、5または6員環の単環または2〜5縮合環由来の1価の基が含まれる)
または置換基を有していてもよい芳香族複素環基(例えばフラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環などの、5または6員環の単環または2〜4縮合環由来の1価の基が含まれる)などが挙げられる。
好ましくは、
直接結合、
置換基を有していてもよいアルカン基(パーフルオロアルカン基を含む)、
置換基を有していてもよいアルケン基、
置換基を有していてもよいアルキン基、
−NR a −(但し、R a は任意の置換基)、−O−、−CO−、−COO−、−SO−、−SO 2 −
置換基を有していてもよいアミド基、
置換基を有していてもよいシリル基、
置換基を有していてもよいボリル基、
置換基を有していてもよいホスフィノ基、
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい芳香族複素環基などが挙げられる。
またR 9 としては、連結基Zが有しうる置換基として後述する基と同様の基が挙げられ
る。
連結基Zとして、とりわけ好ましい例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1から8の直鎖または分岐のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、n-プロピル、2-プロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルケニル基(好ましくは、炭素数2から9のアルケニル基であり、例えばビニル、アリル、1-ブテニル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルキニル基(好ましくは、炭素数2から9のアルキニル基であり、例えばエチニル、プロパルギル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアラルキル基(好ましくは、炭素数7から15のアラルキル基であり、例えばベンジル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアミノ基[好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1から8のアルキル基を1つ以上有するアルキルアミノ基(例えばメチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を有するアリールアミノ基(例えばフェニルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよい、5または6員環の芳香族複素環を有するヘテロアリールアミノ基(例えばピリジルアミノ、チエニルアミノ、ジチエニルアミノ基などが含まれる。)、
置換基を有していてもよい、炭素数2〜10のアシル基を有するアシルアミノ基(例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノ基などが含まれる。)]、
置換基を有していてもよいアルコキシ基(好ましくは置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を有するものであり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシ基などが含まれる。)、
置換基を有していてもよいヘテロアリールオキシ基(好ましくは5または6員環の芳香族複素環基を有するものであり、例えばピリジルオキシ、チエニルオキシ基などが含まれる。)、
置換基を有していてもよいアシル基(好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数2〜10のアシル基であり、例えばホルミル、アセチル、ベンゾイル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基(好ましくは置換基を有していてもよい炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基(好ましくは置換基を有していてもよい炭素数7〜13のアリールオキシカルボニル基であり、例えばフェノキシカルボニル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいアルキルカルボニルオキシ基(好ましくは置換基を有していてもよいアルキルカルボニルオキシ基であり、例えばアセトキシ基などが含まれる。)、カルボキシル基、シアノ基、水酸基、メルカプト基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜8までのアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが含まれる。)、
置換基を有していてもよいアリールチオ基(好ましくは炭素数6〜12までのアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基、1―ナフチルチオ基などが含まれる。)、
置換基を有していてもよいスルホニル基(例えばメシル基、トシル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいシリル基(例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいボリル基(例えばジメシチルボリル基などが含まれる)、
置換基を有していてもよいホスフィノ基(例えばジフェニルホスフィノ基などが含まれる)、
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基(例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの、5または6員環の単環または2〜5縮合環由来の1価の基が含まれる)
または置換基を有していてもよい芳香族複素環基(例えばフラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環などの、5または6員環の単環または2〜4縮合環由来の1価の基が含まれる)などが挙げられる。
以下に、一般式(I)で表される化合物の好ましい具体的な例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、まず連結基Zとなるべき前駆体としては、・該連結基Zが芳香環由来の基であれば、連結されるべき位置に水素原子、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子、トリメチルシリル基などのシリル基、−B(OH)2基などのホウ素基、水酸基、ジア
ゾ基などがついたもの、・該連結基Zがアルキレン基またはその誘導体であれば、連結されるべき位置に水素原子、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子、トリメチルシリル基などのシリル基、=O基、水酸基などがついたもの、・該連結基Zがアミノ基またはその誘導体であれば、連結されるべき位置に水素原子、水酸基、ジアゾ基などがついたもの、などが例示できる。
ゾ基、水酸基などがついたものなどが例示される。
・Cu、CuO、CuIなどの0〜2価の銅触媒、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの塩基を用いたウルマン法(溶媒としては、例えば無溶媒、グリセリンなど)、
・水素化ナトリウム、tert−ブトキシカリウム、トリエチルアミン、LDA(リチウムジイソプロピルアミン)、n−BuLiなどを用いた強塩基法(溶媒としては、例えばTHF、1,4−ジオキサン、ジエチルエーテル、DMF、DMAなど)、
・前記一般式(I)で表される化合物において、
・酢酸パラジウムなどの2価のパラジウム錯体、必要に応じてトリ(tert−ブチル)フォスフィン、トリフェニルフォスフィン、dppf(1,1′−ビス(ジフェニルフォスフィノ)フェロセン)などの交換配位子、tert−ブトキシナトリウム、炭酸銀などの強塩基を用いて反応させるパラジウム法(溶媒としては、例えばDMF,DMAなど)、
・酢酸銅などの2価の銅触媒、トリエチルアミンなどの塩基、必要に応じてモレキュラーシーブスなどの脱水剤存在下で反応させる2価銅触媒法(溶媒としては、例えばジクロロメタンなど)、・水銀ランプなどを用いて光を照射して反応させる光反応法、
・超音波を照射して反応させる超音波法、
・電子レンジなどを用いて電子線を照射して反応させる電子線法、
・300℃以上の高熱をかけて反応させる高熱法、
・塩化スズなどを用いたスズ触媒法、・塩化アルミニウム、四塩化チタン、トリフルオロボロンなどを用いたルイス酸法、
・オキシ塩化リン、ポリリン酸、硫酸などを用いた強酸法、
・酢酸鉛などを用いた鉛法などが挙げられ、より好ましくは、
・前記一般式(I)におけるフェニル基、となるべき前駆体が、
また、結晶化し難く、ガラス転移温度が高いため薄膜形成性に優れるため、耐熱性に優れ、長期間安定に駆動(発光)する有機電界発光素子を提供することが可能であり、有機電界発光素子材料として好適である。
続いて、一般式(I)の化合物を用いた有機電界発光素子について説明する。
本発明の有機電界発光素子は、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた発光層を有し、該発光層として、または該発光層と陽極又は陰極との間に有する層として、前記一般式(I)で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする。
本発明の有機電界発光素子において、同一の層内に2種以上の前記一般式(I)で表される化合物が含有されていても良い。また、2以上の層に前記一般式(I)で表される化合物が含有されている場合、これらの層に含有される該化合物は同一のものであっても異なるものであってもよい。
以下に、添付図面を参照して、前記一般式(I)で表される化合物を、発光層に含有する場合を例に、本発明の有機電界発光素子の実施の形態を詳細に説明する。
基板1は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板またはフイルムが好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
陽極2の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常60%以上、好ましくは80%以上とすることが望ましい。この場合、陽極の厚みは通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また通常1000nm以下、好ましくは500nm以下程度である。不透明でよい場合は陽極2の厚みは任意であり、所望により金属で形成して基板1を兼ねてもよい。
Metals, 91巻、209頁、1997年)等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に応じて、複数種混合して用いてもよい。
塗布法の場合は、正孔輸送材料を1種または2種以上を、必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を添加し、適当な溶剤に溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により陽極2上に塗布し、乾燥して正孔輸送層4を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、通常、50重量%以下が好ましい。
正孔輸送層4の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。この様に薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。
発光層5に用いられる該化合物としては、安定な薄膜形状を有し、固体状態で高い発光(蛍光または燐光)量子収率を示し、正孔および/または電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。さらに電気化学的かつ化学的に安定であり、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であることが要求される。
素子の発光効率を向上させるとともに発光色を変える目的で、例えば、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレーザー用蛍光色素をドープすること(J. Appl. Phys., 65巻, 3610頁, 1989年)等が行われており、本発明の有機電界発光素子における発光層に対しても、蛍光色素をドープすることは好ましい。
ホスト材料に対して上記蛍光色素がドープされる量は、10-3重量%以上が好ましく、0.1重量%がより好ましい。また10重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好ましい。下限値を下回ると、素子の発光効率向上に寄与できない場合があり、上限値を越えると濃度消光が起き、発光効率の低下に至る可能性がある。
、Tが炭素の場合はR14、R15は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わす。
一般式(i)中の二座配位子LおよびL’はそれぞれ以下の部分構造を有する配位子を示す。
一般式(i)で表される化合物として、さらに好ましくは下記一般式(ia)、(ib)(ic)で表される化合物が挙げられる。
族炭化水素基を表わし、環A2は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表わす。)
族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、環A2は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表わす。)
および環A1’は各々独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、環A2および環A2’は各々独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表わす。)
一般式(ia)、(ib)、(ic)で表される化合物の環A1および環A1’として、好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、またはカルバゾリル基が挙げられる。
一般式(ia)、(ib)および(ic)で表される化合物が有していてもよい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ビニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基;カルバゾリル基;アセチル基等のアシル基;トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;シアノ基等が挙げられ、これらは互いに連結して環を形成しても良い。
環A1、環A1’、環A2および環A2’の置換基として、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ジアリールアミノ基、またはカルバゾリル基が挙げられる。
式(ii)におけるM7として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レ
ニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の2価の金属が挙げられる。
発光層中にドーパントとして含有される有機金属錯体の量は、0.1重量%以上が好ましく、また30重量%以下が好ましい。下限値を下回ると素子の発光効率向上に寄与できない場合があり、上限値を上回ると有機金属錯体同士が2量体を形成する等の理由で濃度消光が起き、発光効率の低下に至る可能性がある。
なお、発光層5は、本発明の性能を損なわない範囲で上記以外の成分を含んでいてもよい。
例えば、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(特開昭59−194393号公報)、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体(特開平6−322362号公報)、ビススチリルベンゼン誘導体(特開平1−245087号公報、同
2−222484号公報)、ビススチリルアリーレン誘導体(特開平2−247278号公報)、(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールの金属錯体(特開平8−315983号公報)、シロール誘導体、等の蛍光発光を生じる発光層材料、4,4'−N,N'−ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール誘導体(WO 00/70655号公報)、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(USP 6,303,238号公報)、2,2',2''−(1,3,5−ベンゼントリル)トリス[1−フェニル−1H−ベ
ンズイミダゾール](Appl. Phys. Lett., 78巻, 1622項, 2001)、ポリビニルカルバゾ
ール(特開2001−257076号公報)等の燐光発光を生じる発光層材料などを含有していても良い。
塗布の場合は、前記発光層ホスト材料と、ドープ用色素、さらに必要により、電子のトラップや発光の消光剤とならないバインダー樹脂や、レベリング剤等の塗布性改良剤などの添加剤を添加し溶解した塗布溶液を調整し、スピンコート法などの方法により正孔輸送層4上に塗布し、乾燥して発光層5を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔/電子移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、50重量%以下が好ましい。
発光層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
正孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物より形成されることが好ましい。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いことが必要とされる。正孔阻止層6は正孔と電子を発光層内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。
イオン化ポテンシャル=酸化電位(vs.SCE)+4.3eVで定義される。(“Molecular Semiconductors”,Springer−Verlag,1985年、98頁)。
従って、本発明で用いられる正孔阻止層は、酸化電位と還元電位をもちいて、(正孔阻止材料の酸化電位)−(発光材料の酸化電位)≧0.1V(正孔阻止材料の還元電位)≧(発光材料の還元電位)と表現することも出来る。
(電子輸送材料の還元電位)≧(正孔阻止材料の還元電位)≧(発光材料の還元電位)
このような条件を満たす正孔阻止材料として、好ましくは、下記一般式(VII)で表わ
される混合配位子錯体が挙げられる。
ウム、インジウムから選ばれる金属原子を表す。L3は以下に示す一般式(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)のいずれかで表される。
前記一般式(VII) において、R16〜R21は水素原子または任意の置換基を表すが、好ましくは水素原子;塩素、臭素等のハロゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ベンジル基等のアラルキル基;ビニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;シアノ基;アミノ基;アシル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;カルボキシル基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ジベンジルアミノ
基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基;トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基;水酸基;置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基;置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
ニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基またはチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
前記一般式(VII) で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
正孔阻止材料としては、前記一般式(VII) の混合配位子錯体の他に、以下の構造式で示される1,2,4−トリアゾール環残基を少なくとも1個有する化合物を用いることができる。
陰極8は、正孔阻止層6を介して発光層5に電子を注入する役割を果たす。陰極8として用いられる材料は、前記陽極2に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。さらに、陰極と発光層または電子輸送層の界面にLiF、MgF2、Li2O等の極薄絶縁膜(0.1〜5nm)を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である(Appl. Phys. Lett., 70巻,152頁,1997年;特開平10−74586号公報;IEEE Trans. Electron. Devices,44巻,1245頁,1997年)。陰極8の膜厚は通常、陽極2と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
このような条件を満たす材料としては、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体な
どの金属錯体(特開昭59−194393号公報)、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3−または5−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第 5,645,948号)、キノキサリン化合物(特開平6−207169号公報)、フェナントロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、2−t−ブチル−9,10−N,N′−ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。
電子輸送層7は、正孔輸送層4と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により正孔阻止層6上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
陽極バッファ層の場合も、正孔輸送層と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法が用いられる。
好ましくは500nm程度である。
本発明によれば、一般式(I)で表される化合物を用いることにより、駆動安定性に優れ、駆動寿命が長く、さらに高発光効率および低駆動電圧である有機電界発光素子を得ることができる。
(化合物合成例1)
えて、濾過し、水(3×50ml)、メタノール(3×50ml)で洗浄した。得られた固体を塩化メチレン−トルエン−エタノールの混合溶媒から再結晶し、目的物1(3.9g)を得た。目的物1のガラス転移温度は167℃、融点は382℃、気化温度は545℃
であった。
DEI-MS m/z = 814(M+)
(試験例1)
化合物合成例1で得られた目的物1の薄膜を真空蒸着法によりガラス基板上に作成した。真空蒸着装置内に設置されたセラミック製るつぼに、該化合物(1)を入れて、るつぼの周囲をタンタル線ヒーターで加熱して、蒸着を行った。この時、るつぼの温度は309〜311℃に制御し、蒸着時の真空度は1.1×10-4Pa、蒸着速度は0.2nm/秒であり、膜厚は106nmであった。
た有機電界発光素子の層材料として好適に用いられる。
(比較試験例1)
試験例1と同様にしてCBP(本文中に(H−1)として記載した化合物)の薄膜を作成した。この薄膜は数日から数週間で結晶化・白濁が観測された。
図3に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を150nm堆積したもの(三容真空社製;スパッタ成膜品)を、通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて2mm幅のストライプにパターニングして陽極を形成した。パターン形成したITO基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行って、真空蒸着装置内に設置した。上記装置の粗排気を油回転ポンプにより行った後、装置内の真空度が2×10-4Pa以下になるまでクライオポンプを用いて排気した。
続いて、以下に示す、4,4′−ビス[N−(1−フェナンチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル
引続き、発光層5として、化合物合成例1で得られた目的物1、および本文中に(T−2)で示したイリジウム錯体を別々のセラミックるつぼに入れて設置し、2元同時蒸着法により成膜を行った。目的物1のるつぼ温度は325℃に、蒸着速度は0.13nm/秒に制御し、イリジウム錯体(T−2)は290〜292℃の温度範囲に制御し、膜厚30nmでイリジウム錯体(T−2)が目的物1に対して5重量%含有された発光層5を、正孔輸送層4の上に積層した。蒸着時の真空度は1.3×10-4Pa)であった。
正孔阻止層6の上に電子輸送層7として、以下の構造式(ET−1)に示すアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体、Al(C9H6NO)3
上記の正孔輸送層、発光層、正孔阻止層及び電子輸送層を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
表−1において、発光効率は100cd/m2での値、輝度/電流は輝度−電流密度特
性の傾きを、電圧は100cd/m2での値を各々示す。素子の発光スペクトルの極大波
長は514nmであり、イリジウム錯体(T−2)からのものと同定された。
(比較例1)
発光層のホスト材料である目的物1を、CBPに代えた他は、実施例1と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−1に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は実施例3とほぼ同じ509nmであり、イリジウム錯体(T−2)からのものと同定された。
2 陽極
3 陽極バッファ層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 正孔阻止層
7 電子輸送層
8 陰極
Claims (8)
- Bがカルバゾリル基であることを特徴とする請求項1記載の有機電界発光素子材料。
- R1〜R3が水素原子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機電界発光素子材料。
- 基板上に、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた発光層を有する有機電界発光素子において、請求項1ないし3のいずれかに記載の有機電界発光素子材料を含む層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の有機電界発光素子材料を含有する層が発光層であることを特徴とする請求項4に記載の有機電界発光素子。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の有機電界発光素子材料をホスト材料とし、該ホスト材料に対して有機金属錯体がドープされている発光層を有することを特徴とする請求項5に記載の有機電界発光素子。
- 発光層の陰極側界面に接する正孔阻止層を有することを特徴とする請求項5又は6に記載の有機電界発光素子。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の有機化合物を含有することを特徴とする電荷輸送材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007326878A JP4930361B2 (ja) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | 有機電界発光素子材料及びこれを用いた有機電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007326878A JP4930361B2 (ja) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | 有機電界発光素子材料及びこれを用いた有機電界発光素子 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003202925A Division JP4082297B2 (ja) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | 有機化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008160118A JP2008160118A (ja) | 2008-07-10 |
JP4930361B2 true JP4930361B2 (ja) | 2012-05-16 |
Family
ID=39660625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007326878A Expired - Lifetime JP4930361B2 (ja) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | 有機電界発光素子材料及びこれを用いた有機電界発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4930361B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2004074399A1 (ja) * | 2003-02-20 | 2006-06-01 | 出光興産株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP4635869B2 (ja) * | 2003-04-23 | 2011-02-23 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置、表示装置 |
-
2007
- 2007-12-19 JP JP2007326878A patent/JP4930361B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008160118A (ja) | 2008-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4810805B2 (ja) | 有機化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
JP4561221B2 (ja) | 化合物、電荷輸送材料および有機電界発光素子 | |
JP4325197B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
JP4992183B2 (ja) | 発光層形成材料及び有機電界発光素子 | |
JP5250516B2 (ja) | 有機エレクトロルミネセンス素子に使用する新規青色発光体 | |
KR100994083B1 (ko) | 화합물, 전하 수송 재료 및 유기 전계 발광 소자 | |
JP4196639B2 (ja) | 有機金属錯体、およびこれを用いた有機電界発光素子 | |
JP4192592B2 (ja) | 有機イリジウム錯体およびこれを用いた有機電界発光素子 | |
JP4622433B2 (ja) | 化合物、電子輸送材料および有機電界発光素子 | |
JP2006352088A (ja) | モノアミン化合物、電荷輸送材料および有機電界発光素子 | |
JP4082297B2 (ja) | 有機化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
JP2004131463A (ja) | 有機金属錯体、発光色素、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
JP2006232813A (ja) | 有機化合物、電荷輸送材料及び有機電界発光素子 | |
JP2005213188A (ja) | 化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
JP4834994B2 (ja) | 化合物、電荷輸送材料および有機電界発光素子 | |
JP2009057304A (ja) | 金属錯体及び有機電界発光素子 | |
JP4424026B2 (ja) | 2,7−ジアミノナフタレン化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料、および有機電界発光素子 | |
JP4734849B2 (ja) | アルミニウム混合配位子錯体化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
JP2005170809A (ja) | 化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
JP5057633B2 (ja) | 芳香族6員環がm−連結している有機化合物 | |
JP2004307380A (ja) | 新規化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
JP4677926B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
JP7094600B2 (ja) | 重合体、これを含むコーティング組成物およびこれを用いた有機発光素子 | |
JP2004335415A (ja) | 電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子 | |
JP2011148725A (ja) | 発光性組成物、有機電界発光素子、及びベンゾジフラン誘導体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20090615 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110603 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111118 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120117 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120130 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4930361 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |