JP5157399B2 - Organic electroluminescent element material, organic electroluminescent element composition, organic electroluminescent element, and organic EL display - Google Patents

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本発明は、有機電界発光素子用材料等に関する。   The present invention relates to materials for organic electroluminescent elements.

近年、有機薄膜を用いる有機電界発光素子の開発が行われている。有機電界発光素子は、通常、陽極と陰極との間に発光層等の各層を有し、各層は、通常、蒸着成膜法または湿式成膜法により形成される。中でも湿式成膜法は、大型フルカラーパネル等の大面積の用途において好適である。
例えば、特許文献1には、湿式成膜法において使用され、下記式で示されるアントラセン誘導体を含む有機EL素子用発光性インク組成物が記載されている。
In recent years, organic electroluminescent elements using organic thin films have been developed. An organic electroluminescent element usually has each layer such as a light emitting layer between an anode and a cathode, and each layer is usually formed by a vapor deposition film forming method or a wet film forming method. Among these, the wet film forming method is suitable for large-area applications such as a large full-color panel.
For example, Patent Document 1 describes a light-emitting ink composition for an organic EL device that is used in a wet film forming method and contains an anthracene derivative represented by the following formula.

Figure 0005157399
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国際公開2006/070712号パンフレットInternational Publication No. 2006/070712 Pamphlet

ところで、有機電界発光素子の中でも、青色の発光素子は、効率、寿命、耐熱性の観点で未だ満足できるものは得られていない。また、湿式成膜法の場合は、有機電界発光素子の各層を形成する材料を所定の溶剤に溶解した溶液を調製することが必要である。
しかし、従来の材料の中には、溶剤に対する溶解性が低く、また、耐熱性に劣る等の湿式成膜法におけるプロセス上の要求物性を満足しないものが存在する。さらに、ホストの正孔注入・輸送性が乏しいため、湿式成膜用途に実用的ではない場合もある。
By the way, among organic electroluminescent elements, a blue light emitting element has not yet been satisfactory from the viewpoints of efficiency, life, and heat resistance. In the case of the wet film forming method, it is necessary to prepare a solution in which the material for forming each layer of the organic electroluminescent element is dissolved in a predetermined solvent.
However, some conventional materials do not satisfy the required physical properties of the wet film-forming method such as low solubility in solvents and poor heat resistance. Furthermore, since the hole injection / transport property of the host is poor, it may not be practical for wet film formation.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、有機電界発光素子の有機層に有用な材料であって、湿式成膜法によって有機層を形成する場合は、所定の溶剤に対する溶解性に優れ、高効率、長寿命な有機電界発光素子が得られる有機電界発光素子用材料を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems. That is, an object of the present invention is a material useful for an organic layer of an organic electroluminescent device. When an organic layer is formed by a wet film-forming method, it has excellent solubility in a predetermined solvent, high efficiency, and long life. It is an object to provide a material for an organic electroluminescent element from which a simple organic electroluminescent element can be obtained.

かくして本発明によれば、ジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体であって、下記式(1)で表される構造を有する化合物からなることを特徴とする有機電界発光素子用材料が提供される。   Thus, according to the present invention, there is provided a material for an organic electroluminescent device, which is a condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a diphenylamino group, and comprising a compound having a structure represented by the following formula (1): Is done.

Figure 0005157399
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ここで、式(1)中、Arは、クリセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、ベンゾフェナントレニル基からなる群より選ばれる芳香族縮合多環炭化水素基を表す。
但し、Arがクリセニル基である場合、環A及び環Bが結合するジフェニルアミノ基は、当該クリセニル基の1位及び4位の位置に結合する。
Cyは、シクロアルキル基を表す。環Aは、Cy以外にも置換基を有していてもよいベンゼン環を表す。環Bは置換基を有していてもよいベンゼン環を表す。nは1以上の整数を表す。
Here, in Formula (1), Ar 1 represents an aromatic condensed polycyclic hydrocarbon group selected from the group consisting of a chrycenyl group, a phenanthrenyl group, a pyrenyl group, and a benzophenanthrenyl group.
However, when Ar 1 is a chrycenyl group, the diphenylamino group to which ring A 1 and ring B 1 are bonded is bonded to positions 1 and 4 of the chrysenyl group.
Cy 1 represents a cycloalkyl group. Ring A 1 represents a benzene ring which may have a substituent other than Cy 1 . Ring B 1 represents a benzene ring which may have a substituent. n represents an integer of 1 or more.

また、縮合多環炭化水素誘導体のトルエンに対する溶解度が1重量%以上であることが好ましい。
さらに、本発明が適用される有機電界発光素子用材料は、湿式成膜に用いられることが好ましい。
Further, the solubility of the condensed polycyclic hydrocarbon derivative in toluene is preferably 1% by weight or more.
Furthermore, the organic electroluminescent element material to which the present invention is applied is preferably used for wet film formation.

次に、本発明によれば、有機電界発光素子の形成に用いられる有機電界発光素子用組成物であって、前述したジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体からなる有機電界発光素子用材料と所定の溶剤とを含むことを特徴とする有機電界発光素子用組成物が提供される。   Next, according to the present invention, there is provided a composition for an organic electroluminescent device used for forming an organic electroluminescent device, the organic electroluminescent device material comprising the above-mentioned condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a diphenylamino group. And a predetermined solvent are provided. The composition for organic electroluminescent elements is provided.

また、本発明によれば、陽極と、陰極と、陽極と陰極の間に設けられた有機層と、を備える有機電界発光素子であって、有機層は、前述したジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体からなる有機電界発光素子用材料を含有することを特徴とする有機電界発光素子が提供される。
ここで、有機電界発光素子の有機層が発光層であることが好ましい。
また、有機電界発光素子の有機層は、有機電界発光素子用材料と所定の溶剤とを含む組成物を用いる湿式成膜法により形成されることが好ましい。
According to the present invention, there is also provided an organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode, and an organic layer provided between the anode and the cathode, wherein the organic layer has the above-described condensed polyphenyl group having a diphenylamino group. An organic electroluminescent device comprising an organic electroluminescent device material comprising a cyclic hydrocarbon derivative is provided.
Here, the organic layer of the organic electroluminescent element is preferably a light emitting layer.
Moreover, it is preferable that the organic layer of an organic electroluminescent element is formed by the wet film-forming method using the composition containing an organic electroluminescent element material and a predetermined solvent.

さらに、本発明によれば、透明支持基板と透明支持基板上に積層された有機電界発光素子とを有する有機ELディスプレイであって、有機電界発光素子が、前述したジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体からなる有機電界発光素子用材料を含有する有機電界発光素子であることを特徴とする有機ELディスプレイが提供される。   Furthermore, according to the present invention, there is provided an organic EL display having a transparent support substrate and an organic electroluminescent element laminated on the transparent support substrate, wherein the organic electroluminescent element has the above-described condensed polycyclic ring having a diphenylamino group. An organic EL display characterized by being an organic electroluminescent element containing an organic electroluminescent element material comprising a hydrocarbon derivative is provided.

本発明の有機電界発光素子用材料は、溶剤に対する溶解性が高く、湿式成膜法により形成される有機電界発光素子の有機層に好適であり、さらに、高効率、長寿命な有機電界発光素子が得られる。   The organic electroluminescent element material of the present invention is highly soluble in a solvent, suitable for an organic layer of an organic electroluminescent element formed by a wet film-forming method, and has a high efficiency and a long lifetime. Is obtained.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.

本実施の形態が適用される有機電界発光素子用材料は、基本構造として縮合多環炭化水素骨格を有し、これにジフェニルアミノ基が結合した縮合多環炭化水素誘導体からなるものである。   The material for an organic electroluminescence device to which the present embodiment is applied is composed of a condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a condensed polycyclic hydrocarbon skeleton as a basic structure and having a diphenylamino group bonded thereto.

さらに、本実施の形態が適用される有機電界発光素子用材料を構成するジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体としては、下記式(1)で表される構造を有する化合物が挙げられる。   Furthermore, examples of the condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a diphenylamino group constituting the material for an organic electroluminescent element to which the exemplary embodiment is applied include compounds having a structure represented by the following formula (1).

Figure 0005157399
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ここで、式(1)中、Arは、クリセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、ベンゾフェナントレニル基からなる群より選ばれる芳香族縮合多環炭化水素基を表す。Cyは、シクロアルキル基を表す。環Aは、Cy以外にも置換基を有していてもよいベンゼン環を表す。環Bは置換基を有していてもよいベンゼン環を表す。nは1以上の整数を表す。 Here, in Formula (1), Ar 1 represents an aromatic condensed polycyclic hydrocarbon group selected from the group consisting of a chrycenyl group, a phenanthrenyl group, a pyrenyl group, and a benzophenanthrenyl group. Cy 1 represents a cycloalkyl group. Ring A 1 represents a benzene ring which may have a substituent other than Cy 1 . Ring B 1 represents a benzene ring which may have a substituent. n represents an integer of 1 or more.

式(1)において、Arで表される芳香族縮合多環炭化水素基は、n個のジフェニルアミノ基以外にも置換基を有していてもよい。このような置換基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1以上8以下の直鎖または分岐のアルキル基;ビニル基、アリル基、1−ブテニル基等の炭素数1以上8以下のアルケニル基;エチニル基、プロパルギル基等の炭素数1以上8以下のアルキニル基;ベンジル基等の炭素数1以上8以下のアラルキル基;メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基等の置換基に炭素数1以上8以下のアルキル基を1つ以上有するアミノ基;フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等のアリールアミノ基;ピリジルアミノ基、チエニルアミノ基、ジチエニルアミノ基等のヘテロアリールアミノ基;アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等のアシルアミノ基;メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の炭素数1以上8以下のアルコキシ基; In the formula (1), the aromatic condensed polycyclic hydrocarbon group represented by Ar 1 may have a substituent other than n diphenylamino groups. Specific examples of such a substituent include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a 2-propyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group having 1 to 8 carbon atoms. Linear or branched alkyl group; alkenyl group having 1 to 8 carbon atoms such as vinyl group, allyl group and 1-butenyl group; alkynyl group having 1 to 8 carbon atoms such as ethynyl group and propargyl group; benzyl group and the like An aralkyl group having 1 to 8 carbon atoms; an amino group having one or more alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms in a substituent such as a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, or a dibenzylamino group; Group, diphenylamino group, arylyl group such as ditolylamino group; heteroarylamino group such as pyridylamino group, thienylamino group, dithienylamino group Acetylamino group, an acylamino group such as benzoylamino group; methoxy group, an ethoxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms such as butoxy group;

フェニルオキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、ピリジルオキシ基、チエニルオキシ基等の芳香族炭化水素基や複素環基を有するアリールオキシ基;ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等の炭素数1以上8以下のアシル基;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以上13以下のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基等の炭素数2以上13以下のアリールオキシカルボニル基; Aryloxy groups having aromatic hydrocarbon groups and heterocyclic groups such as phenyloxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, pyridyloxy group, thienyloxy group; formyl group, acetyl group, benzoyl group, etc. An acyl group having 1 to 8 carbon atoms; an alkoxycarbonyl group having 2 to 13 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group; an aryloxycarbonyl group having 2 to 13 carbon atoms such as an acetoxy group;

メチルチオ基、エチルチオ基等の炭素数1以上8以下のアルキルチオ基;フェニルチオ基、1−ナフチルチオ基等の炭素数1以上8以下のアリールチオ基;メシル基、トシル基等のスルホニル基;トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基;ジメシチルボリル基等のボリル基;ジフェニルホスフィノ基等のホスフィノ基; An alkylthio group having 1 to 8 carbon atoms such as a methylthio group and an ethylthio group; an arylthio group having 1 to 8 carbon atoms such as a phenylthio group and a 1-naphthylthio group; a sulfonyl group such as a mesyl group and a tosyl group; Silyl groups such as phenylsilyl groups; Boryl groups such as dimesitylboryl groups; Phosphino groups such as diphenylphosphino groups;

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、フルオランテン環等が由来の芳香族炭化水素基;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、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等が由来の芳香族複素環基等が挙げられる。 Aromatic hydrocarbon groups derived from benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, fluoranthene ring, etc .; furan ring, benzofuran ring, thiophene ring Benzothiophene ring, pyrrole ring, pyrazole ring, imidazole ring, oxadiazole ring, indole ring, carbazole ring, pyrroloimidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, Thienofuran ring, benzisoxazole ring, benzisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, sinoline ring, quinoki Phosphorus ring, perimidine ring, a quinazoline ring, a quinazolinone ring, azulene ring and an aromatic heterocyclic group derived.

これらの置換基は、さらに置換基を有してもよい。さらに有してもよい置換基としては、例えば、上記のようなアルキル基、ジアリールアミノ基の他、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、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、フルオランテン環等が由来の芳香族炭化水素基が挙げられる。
These substituents may further have a substituent. Furthermore, examples of the substituent that may be included include an aromatic hydrocarbon group and an aromatic heterocyclic group in addition to the alkyl group and diarylamino group described above.
As the aromatic hydrocarbon group, for example, an aromatic hydrocarbon derived from a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, fluoranthene ring, etc. Groups.

また、芳香族複素環基としては、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、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等が由来の芳香族複素環基等が挙げられる。
これらの置換基は、さらに置換基を有してもよい。さらに有してもよい置換基としては、例えば、上述したアルキル基、ジアリールアミノ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等が挙げられる。
さらに、カルボキシ基、シアノ基、水酸基、チオール基等が挙げられる。
The aromatic heterocyclic group includes a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, an indole ring, a carbazole ring, a pyrroloimidazole ring, and a pyrrolopyrazole ring. , Pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzisoxazole ring, benzisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, Aromatic heterocyclic groups derived from quinoline ring, isoquinoline ring, sinoline ring, quinoxaline ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, azulene ring and the like can be mentioned.
These substituents may further have a substituent. Further, examples of the substituent that may be included include the above-described alkyl group, diarylamino group, aromatic hydrocarbon group, and aromatic heterocyclic group.
Furthermore, a carboxy group, a cyano group, a hydroxyl group, a thiol group, etc. are mentioned.

ここで、式(1)において、Arで表される芳香族縮合多環炭化水素基がクリセニル基である場合、環A及び環Bが結合するジフェニルアミノ基は、クリセニル基の1位及び4位の位置に結合する。
式(1)において、Arで表される芳香族縮合多環炭化水素基がクリセニル基である化合物は、下記式(2)で表される構造を有するものであることが好ましい。
Here, in the formula (1), when the aromatic condensed polycyclic hydrocarbon group represented by Ar 1 is a chrysenyl group, the diphenylamino group to which the ring A 1 and the ring B 1 are bonded is the 1-position of the chrysenyl group And binds to the 4 position.
In the formula (1), the compound in which the aromatic condensed polycyclic hydrocarbon group represented by Ar 1 is a chrysenyl group preferably has a structure represented by the following formula (2).

Figure 0005157399
Figure 0005157399

ここで、式(2)中、Cyは式(1)におけるCyと同義である。式(2)中の2個のCyは同一であっても異なっていてもよい。また、式(2)において、アミノ基に結合したベンゼン環と、アミノ基が結合したクリセニル基とは、さらに置換基を有していてもよい。 Here, in Formula (2), Cy is synonymous with Cy 1 in Formula (1). Two Cy in the formula (2) may be the same or different. In Formula (2), the benzene ring bonded to the amino group and the chrysenyl group bonded to the amino group may further have a substituent.

また、Arがフェナントレニル基、ピレニル基、ベンゾフェナントレニル基である場合には、それぞれ下記式(3)〜(6)で表されることが好ましい。 Moreover, when Ar < 1 > is a phenanthrenyl group, a pyrenyl group, or a benzophenanthrenyl group, it is preferably represented by the following formulas (3) to (6), respectively.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

式(3)中、Cyは式(1)におけるCyと同義であり、式(3)中の2つのCyは同一であっても異なっていてもよい。また、式(3)において、アミノ基に結合したベンゼン環と、アミノ基が結合したフェナントレニル基とは、さらに置換基を有していてもよい。 In formula (3), Cy is synonymous with Cy 1 in formula (1), and two Cy in formula (3) may be the same or different. In Formula (3), the benzene ring bonded to the amino group and the phenanthrenyl group bonded to the amino group may further have a substituent.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

式(4)中、Cyは式(1)におけるCyと同義であり、式(4)中の2つのCyは同一であっても異なっていてもよい。また、式(4)において、アミノ基に結合したベンゼン環と、アミノ基が結合したピレニル基とは、さらに置換基を有していてもよい。 In formula (4), Cy is synonymous with Cy 1 in formula (1), and two Cy in formula (4) may be the same or different. In formula (4), the benzene ring bonded to the amino group and the pyrenyl group bonded to the amino group may further have a substituent.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

式(5)中、Cyは式(1)におけるCyと同義である。また、式(5)において、アミノ基に結合したベンゼン環と、アミノ基が結合したピレニル基とは、さらに置換基を有していてもよい。 In formula (5), Cy is synonymous with Cy 1 in formula (1). In Formula (5), the benzene ring bonded to the amino group and the pyrenyl group bonded to the amino group may further have a substituent.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

式(6)中、Cyは式(1)におけるCyと同義であり、式(6)中の2つのCyは同一であっても異なっていてもよい。また、式(6)において、アミノ基に結合したベンゼン環と、アミノ基が結合したベンゾフェナントレニル基とは、さらに置換基を有していてもよい。 In formula (6), Cy is synonymous with Cy 1 in formula (1), and two Cy in formula (6) may be the same or different. In Formula (6), the benzene ring bonded to the amino group and the benzophenanthrenyl group bonded to the amino group may further have a substituent.

式(1)において、Cyはシクロアルキル基を表す。シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、シクロヘキシル基である。 In formula (1), Cy 1 represents a cycloalkyl group. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Among these, a cyclohexyl group is preferable.

式(1)において、環Aは、Cy以外にも置換基を有していてもよいベンゼン環を表す。このような置換基としては、上述したように、Arがn個のジフェニルアミノ基以外にも有していてもよい置換基として例示したものが挙げられる。 In the formula (1), ring A 1 represents a benzene ring which may have a substituent other than Cy 1 . Examples of such a substituent include those exemplified as the substituent that Ar 1 may have other than n diphenylamino groups, as described above.

式(1)において、環Bは、置換基を有していてもよいベンゼン環を表す。このような置換基としては、上述したように、Arがn個のジフェニルアミノ基以外にも有していてもよい置換基として例示したものが挙げられる。 In the formula (1), ring B 1 represents a benzene ring which may have a substituent. Examples of such a substituent include those exemplified as the substituent that Ar 1 may have other than n diphenylamino groups, as described above.

式(1)において、nは、1以上の整数を表す。但し、通常、4以下、好ましくは3以下であり、最も好ましくは2である。   In the formula (1), n represents an integer of 1 or more. However, it is usually 4 or less, preferably 3 or less, and most preferably 2.

本実施の形態において、ジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体からなる有機電界発光素子用材料の分子量は、通常、400以上、好ましくは500以上である。但し、通常、2,000以下、好ましくは、1,000以下である。   In the present embodiment, the molecular weight of the organic electroluminescent element material comprising a condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a diphenylamino group is usually 400 or more, preferably 500 or more. However, it is usually 2,000 or less, preferably 1,000 or less.

次に、本実施の形態が適用される有機電界発光素子用材料の具体例を示す。
下記化学式(EqI)で示されるフェナントレニル基を母核とする縮合多環炭化水素誘導体において、置換基R〜置換基R10の中、置換基R及び置換基R10がジフェニルアミノ基である場合の具体例として、化合物1〜化合物6を表1に示す。
Next, specific examples of materials for organic electroluminescent elements to which the present exemplary embodiment is applied will be shown.
In the condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a phenanthrenyl group represented by the following chemical formula (EqI) as a mother nucleus, among the substituents R 1 to R 10 , the substituent R 9 and the substituent R 10 are diphenylamino groups. Table 1 shows compounds 1 to 6 as specific examples.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

Figure 0005157399
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ここで、表1中、−Hは水素原子を表す。
また、ジフェニルアミノ基であるBM1〜BM6は、以下の通りである。
Here, in Table 1, -H represents a hydrogen atom.
Further, BM1 to BM6 which are diphenylamino groups are as follows.

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下記化学式(EqII)で示されるクリセニル基を母核とする縮合多環炭化水素誘導体において、置換基R11〜置換基R22の中、置換基R11及び置換基R14がジフェニルアミノ基である場合の具体例として、化合物7〜化合物14を表2に示す。尚、表2中、ETはエチル基を表す。 In the condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a chrysenyl group represented by the following chemical formula (EqII) as a mother nucleus, among the substituents R 11 to R 22 , the substituent R 11 and the substituent R 14 are diphenylamino groups. Table 2 shows compounds 7 to 14 as specific examples. In Table 2, ET represents an ethyl group.

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下記化学式(EqIII)で示されるベンゾフェナントレニル基を母核とする縮合多環炭化水素誘導体において、置換基R31〜置換基R42の中、置換基R35及び置換基R38がジフェニルアミノ基である場合の具体例として、化合物15〜化合物22を表3に示す。 In the condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a benzophenanthrenyl group represented by the following chemical formula (EqIII) as a parent nucleus, among the substituent R 31 to the substituent R 42 , the substituent R 35 and the substituent R 38 are diphenyl. Table 3 shows compounds 15 to 22 as specific examples in the case of an amino group.

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上述した化学式(EqIII)で示される縮合多環炭化水素誘導体において、置換基R31〜置換基R42の中、置換基R31及び置換基R34がジフェニルアミノ基である場合の具体例として、化合物23〜化合物30を表4に示す。 In the condensed polycyclic hydrocarbon derivative represented by the chemical formula (EqIII) described above, as specific examples of the substituent R 31 to the substituent R 42 , the substituent R 31 and the substituent R 34 are diphenylamino groups, The compounds 23 to 30 are shown in Table 4.

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下記化学式(EqIV)で示されるピレニル基を母核とする縮合多環炭化水素誘導体において、置換基R51〜置換基R60の中、置換基R51及び置換基R56がジフェニルアミノ基である場合の具体例として、化合物31〜化合物36を表5に示す。 In the condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a pyrenyl group represented by the following chemical formula (EqIV) as a parent nucleus, the substituent R 51 and the substituent R 56 among the substituents R 51 to R 60 are diphenylamino groups. Table 5 shows compounds 31 to 36 as specific examples.

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上述した化学式(EqIV)で示される縮合多環炭化水素誘導体において、置換基R51〜置換基R60の中、置換基R51がジフェニルアミノ基である場合の具体例として、化合物37〜化合物42を表6に示す。 In the condensed polycyclic hydrocarbon derivative represented by the chemical formula (EqIV) described above, compounds 37 to 42 are given as specific examples of the substituent R 51 being a diphenylamino group among the substituents R 51 to R 60. Is shown in Table 6.

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(有機電界発光素子用組成物)
本実施の形態において、上述した有機電界発光素子用材料と所定の溶剤とを含有する有機電界発光素子用組成物を調製し、これを湿式成膜法により成膜して有機電界発光素子の有機層を形成することが好ましい。ここで溶剤としては、湿式成膜法により、本実施の形態が適用される有機電界発光素子用材料を含む層を形成するために用いられ、揮発性を有する液体成分である。
この場合、有機電界発光素子用組成物において、有機電界発光素子用材料のトルエンに対する溶解度は、好ましくは1重量%以上、より好ましくは1.5重量%以上、特に好ましくは2重量%以上である。溶解度が過度に小さいと、湿式成膜法により有機層を形成する際に、形成される薄膜の膜質が低下し、不均一になる傾向がある。また、各種溶剤の選定が制限される可能性がある。
(Composition for organic electroluminescence device)
In the present embodiment, a composition for an organic electroluminescent element containing the above-described organic electroluminescent element material and a predetermined solvent is prepared, and this is formed by a wet film forming method to form an organic electroluminescent element. It is preferable to form a layer. Here, the solvent is a volatile liquid component that is used to form a layer containing a material for an organic electroluminescent element to which the present embodiment is applied by a wet film forming method.
In this case, in the organic electroluminescent element composition, the solubility of the organic electroluminescent element material in toluene is preferably 1% by weight or more, more preferably 1.5% by weight or more, and particularly preferably 2% by weight or more. . If the solubility is excessively small, the quality of the formed thin film tends to deteriorate and become non-uniform when an organic layer is formed by a wet film formation method. In addition, the selection of various solvents may be limited.

本実施の形態が適用される有機電界発光素子用材料は、有機電界発光素子の発光層に用いてもよいし、正孔輸送層あるいは電子輸送層に用いてもよい。また、例えば、発光層を形成する場合、有機電界発光素子用材料を単独で使用しても、他の電荷輸送材料とともに使用してもよい。さらに、本実施の形態の有機電界発光素子用材料は、ホスト材料として使用しても、ドーパント材料として使用してもよい。
いずれの場合も、有機電界発光素子の各層を湿式成膜法で形成する場合は、有機電界発光素子用組成物中に、本発明の有機電界発光素子用材料の他、各層に必要な材料をさらに含有していることが好ましい。
The organic electroluminescent element material to which this exemplary embodiment is applied may be used for the light emitting layer of the organic electroluminescent element, or for the hole transport layer or the electron transport layer. For example, when forming a light emitting layer, an organic electroluminescent element material may be used independently or may be used with other charge transport materials. Furthermore, the organic electroluminescent element material of the present embodiment may be used as a host material or a dopant material.
In any case, when each layer of the organic electroluminescent element is formed by a wet film forming method, in addition to the material for the organic electroluminescent element of the present invention, a material necessary for each layer is added to the composition for the organic electroluminescent element. Furthermore, it is preferable to contain.

(溶剤)
ここで溶剤としては、上述した有機電界発光素子用材料を良好に溶解するものであれば特に限定されない。具体的には、n−デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン類;トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素類;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類;1,2−ジメトキシベンゼン、1,3−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2−メトキシトルエン、3−メトキシトルエン、4−メトキシトルエン、2,3−ジメチルアニソール、2,4−ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル類;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n−ブチル等の芳香族エステル類;シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン類;シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール類;メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン類;ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル類等が挙げられる。これらの中でも、アルカン類、芳香族炭化水素類が好ましい。これらの溶剤は1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
(solvent)
Here, the solvent is not particularly limited as long as it dissolves the above-described organic electroluminescent element material satisfactorily. Specifically, alkanes such as n-decane, cyclohexane, ethylcyclohexane, decalin, and bicyclohexane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, methicylene, cyclohexylbenzene, and tetralin; chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, and the like Halogenated aromatic hydrocarbons; 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, 2, Aromatic ethers such as 4-dimethylanisole and diphenyl ether; aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, and n-butyl benzoate; cyclohexanone, Alicyclic ketones such as Looctanone and Fencon; Alicyclic alcohols such as cyclohexanol and cyclooctanol; Aliphatic ketones such as methyl ethyl ketone and dibutyl ketone; Aliphatic alcohols such as butanol and hexanol; Ethylene glycol dimethyl ether and ethylene And aliphatic ethers such as glycol diethyl ether and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA). Among these, alkanes and aromatic hydrocarbons are preferable. One of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

(溶剤の沸点)
本実施の形態において使用する溶剤の沸点は、通常、100℃以上、好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上である。溶剤の沸点が過度に低いと、湿式成膜法により成膜する際に、有機電界発光素子用組成物から溶剤が蒸発し、成膜安定性が低下する可能性がある。
また、より均一な膜を得るためには、成膜直後の液膜から溶剤が適当な速度で蒸発することが好ましい。このため、溶剤の沸点は通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、また、通常270℃以下、好ましくは250℃以下、より好ましくは沸点230℃以下である。
(Boiling point of solvent)
The boiling point of the solvent used in this embodiment is usually 100 ° C. or higher, preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher. If the boiling point of the solvent is excessively low, the solvent may evaporate from the composition for organic electroluminescent elements when forming a film by a wet film forming method, and film forming stability may be reduced.
In order to obtain a more uniform film, it is preferable that the solvent evaporates from the liquid film immediately after the film formation at an appropriate rate. For this reason, the boiling point of the solvent is usually 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and usually 270 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower.

(使用量)
溶剤の使用量は、有機電界発光素子用材料100重量部に対して、好ましくは10重量部以上、より好ましくは50重量部以上、特に好ましくは80重量部以上、また、好ましくは99.95重量部以下、より好ましくは99.9重量部以下、特に好ましくは99.8重量部以下である。溶剤の使用量が過度に少ないと、有機電界発光素子用組成物の粘性が高くなりすぎ、成膜作業性が低下する可能性がある。一方、溶剤の使用量が過度に多いと、成膜後の膜の厚みが減少し、成膜が困難となる傾向がある。
(amount to use)
The amount of the solvent used is preferably 10 parts by weight or more, more preferably 50 parts by weight or more, particularly preferably 80 parts by weight or more, and preferably 99.95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic electroluminescent element material. Part or less, more preferably 99.9 parts by weight or less, and particularly preferably 99.8 parts by weight or less. When the amount of the solvent used is excessively small, the viscosity of the composition for organic electroluminescent elements becomes too high, and the film forming workability may be lowered. On the other hand, when the amount of the solvent used is excessively large, the thickness of the film after film formation tends to decrease, and film formation tends to be difficult.

(その他の成分)
本実施の形態の有機電界発光素子用組成物は、前述した有機電界発光素子用材料の他、各層に必要な材料をさらに含有していることが好ましい。このような他の成分として、例えば、電荷輸送材料が挙げられる。
このような電荷輸送材料としては、中心骨格に、好ましくは3以上、更に好ましくは4以上、また、好ましくは7以下、更に好ましくは6以下の芳香環が縮合した化合物が好ましい。その中心骨格としては、例えば、クリセン、ナフタセン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、フルオランテン、ベンゾフェナントレン等が挙げられる。
(Other ingredients)
It is preferable that the composition for organic electroluminescent elements of the present embodiment further contains materials necessary for each layer in addition to the materials for organic electroluminescent elements described above. Examples of such other components include charge transport materials.
As such a charge transport material, a compound in which an aromatic ring is condensed on a central skeleton, preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and preferably 7 or less, more preferably 6 or less is preferable. Examples of the central skeleton include chrysene, naphthacene, anthracene, phenanthrene, pyrene, coronene, fluoranthene, and benzophenanthrene.

さらに、他の電荷輸送材料としては、例えば、アリールアミノ基が置換された縮合芳香族環化合物及び/又はアリールアミノ基が置換されたスチリル誘導体、後述する式(III)で表わされる縮合芳香族環化合物等が挙げられる。
アリールアミノ基が置換された縮合芳香族環化合物としては、国際公開第2006/070712号パンフレットにおいて式(6)〜式(11)で表わされる化合物が好ましい。尚、式(11)における核炭素数が5〜40のアリール基として、国際公開第2006/070712号パンフレットに記載されている例示の他に、ベンゾフェナンスリルも好ましい。
Furthermore, as other charge transport materials, for example, a condensed aromatic ring compound substituted with an arylamino group and / or a styryl derivative substituted with an arylamino group, a condensed aromatic ring represented by the formula (III) described later Compounds and the like.
As the condensed aromatic ring compound substituted with an arylamino group, compounds represented by the formulas (6) to (11) in International Publication No. 2006/070712 are preferable. In addition, as an aryl group having 5 to 40 nuclear carbon atoms in the formula (11), benzophenanthryl is also preferable in addition to the examples described in International Publication No. 2006/070712.

電荷輸送材料として、下記式(III)で表わされる縮合芳香族環化合物も好ましい。
Ar10−R (III)
ここで、式(III)中、Ar10は、置換もしくは無置換の核炭素数5以上40以下のアリール基である。このアリール基は、好ましくは3以上、更に好ましくは4以上、また、好ましくは7以下、さらに好ましくは6以下の芳香環核が縮合した構造を有する。Ar10の具体例としては、例えば、クリセニル基、ナフタセニル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、コロニル基、フルオランテニル基、ベンゾフェナンスリル基、アセナフトフルオランテニル基、フルオレニル基等が挙げられる。
式(III)中、Rは、水素原子、脂環炭化水素基又は国際公開第2006/070712号パンフレットにおける式(11)のアリール基の置換基として例示された基から選択される。脂環炭化水素基としては、例えば、炭素数5以上炭素数8以下の脂環式炭化水素基が好ましく、具体例としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。また、国際公開第2006/070712号パンフレットにおける式(11)のアリール基の置換基として例示された基の中でも、アルキル基が好ましく、特に、3級炭素原子または4級炭素原子を基内に有するアルキル基が好ましく、中でも炭素数4以上炭素数15以下のアルキル基が好ましい。
As the charge transport material, a condensed aromatic ring compound represented by the following formula (III) is also preferable.
Ar 10 -R (III)
Here, in the formula (III), Ar 10 is a substituted or unsubstituted aryl group having 5 to 40 nuclear carbon atoms. This aryl group preferably has a structure in which aromatic ring nuclei are condensed to 3 or more, more preferably 4 or more, preferably 7 or less, more preferably 6 or less. Specific examples of Ar 10 include, for example, chrysenyl group, naphthacenyl group, anthryl group, phenanthryl group, pyrenyl group, coronyl group, fluoranthenyl group, benzophenanthryl group, acenaphthofluoranthenyl group, fluorenyl group, and the like. Can be mentioned.
In the formula (III), R is selected from a hydrogen atom, an alicyclic hydrocarbon group, or a group exemplified as a substituent for the aryl group of the formula (11) in WO 2006/070712. As the alicyclic hydrocarbon group, for example, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 8 carbon atoms is preferable, and specific examples include a cyclohexyl group and a cyclopentyl group. Further, among the groups exemplified as the substituent of the aryl group of the formula (11) in the pamphlet of International Publication No. 2006/070712, an alkyl group is preferable, and a tertiary carbon atom or a quaternary carbon atom is particularly preferable. An alkyl group is preferable, and an alkyl group having 4 to 15 carbon atoms is particularly preferable.

他の電荷輸送材料は、ホスト材料であっても、ドーパント材料であってもよい。他の電荷輸送材料の発光層中の含有量は、好ましくは、本実施の形態の有機電界発光素子用材料との合計量で、0.1重量%〜98重量%、さらに0.3重量%〜97重量%含まれていることが好ましい。   The other charge transport material may be a host material or a dopant material. The content of the other charge transporting material in the light emitting layer is preferably 0.1% to 98% by weight and further 0.3% by weight in total with the organic electroluminescent element material of the present embodiment. It is preferable to contain -97weight%.

本実施の形態の有機電界発光素子用組成物には、必要に応じて、上記の化合物等の他に、さらに他の化合物を含有していてもよい。例えば、上記の溶剤とは異なる他の溶剤を含有していてもよい。そのような溶剤としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。また、成膜性の向上を目的として、レベリング剤や消泡剤等の各種添加剤を含有してもよい。   The composition for organic electroluminescent elements of the present embodiment may further contain other compounds in addition to the above-described compounds as necessary. For example, you may contain the other solvent different from said solvent. Examples of such solvents include amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; dimethyl sulfoxide and the like. One of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio. Moreover, you may contain various additives, such as a leveling agent and an antifoamer, for the purpose of the improvement of film formability.

(有機電界発光素子)
次に、有機電界発光素子について説明する。
本実施の形態が適用される有機電界発光素子は、陽極及び陰極を有し、さらに、陽極と陰極との間に設けられた有機層と、を備える有機電界発光素子であって、有機層は、前述した有機電界発光素子用材料を含有する。ここで、有機層としては、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファ層等が挙げられる。
図1は、本実施の形態が適用される有機電界発光素子10の好適な構造例を示す断面模式図である。図1に示すように、有機電界発光素子10は、基板1上に、陽極2、正孔注入層3、正孔輸送層4、発光層5、正孔阻止層6、電子輸送層7、陰極バッファ層8、陰極9が、この順に積層され形成されている。これらの各層のうち、発光層5を除いて、正孔注入層3、正孔輸送層4、正孔阻止層6、電子輸送層7及び陰極バッファ層8は、必要に応じて積層され、何れかの層が積層されていなくてもよい。
また、本実施の形態が適用される有機電界発光素子10は、本発明の効果を著しく損なわない限り、図1に示す構成に限定されず、任意の形状、配置等を採用することができる。例えば、基板1上に、上述した有機電界発光素子10とは逆の順に、即ち、陰極側から各層を積層してもよい。
尚、本実施の形態が適用される有機電界発光素子10において、上述した有機電界発光素子用材料または有機電界発光素子用組成物を含有する有機層が、発光層5であることが好ましい。以下、各層について詳説する。
(Organic electroluminescence device)
Next, an organic electroluminescent element will be described.
The organic electroluminescence device to which the present embodiment is applied is an organic electroluminescence device having an anode and a cathode, and further comprising an organic layer provided between the anode and the cathode, , Containing the material for an organic electroluminescent element described above. Here, examples of the organic layer include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and a cathode buffer layer.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred structural example of an organic electroluminescent element 10 to which the exemplary embodiment is applied. As shown in FIG. 1, the organic electroluminescent element 10 includes an anode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, a hole blocking layer 6, an electron transport layer 7, a cathode on a substrate 1. A buffer layer 8 and a cathode 9 are stacked in this order. Of these layers, except for the light emitting layer 5, the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, the hole blocking layer 6, the electron transport layer 7 and the cathode buffer layer 8 are laminated as necessary. Such a layer may not be laminated.
Moreover, the organic electroluminescent element 10 to which this Embodiment is applied is not limited to the structure shown in FIG. 1 unless the effect of this invention is impaired remarkably, Arbitrary shapes, arrangement | positioning, etc. can be employ | adopted. For example, each layer may be laminated on the substrate 1 in the reverse order of the organic electroluminescent element 10 described above, that is, from the cathode side.
In addition, in the organic electroluminescent element 10 to which this Embodiment is applied, it is preferable that the organic layer containing the organic electroluminescent element material or the organic electroluminescent element composition described above is the luminescent layer 5. Hereinafter, each layer will be described in detail.

(基板1)
有機電界発光素子10の支持体となる基板1は、公知の材料を用いて形成することができ、材料の種類は特に限定されない。基板1の材料としては、例えば、石英、ガラスの板、金属板、金属箔等の向き材料;プラスチックフィルムやシート、板等の有機材料が挙げられる。特に、ガラス板、プラスチック板が好ましい。プラスチック板としては、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の合成樹脂の透明な板が好ましい。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
尚、基板1として、合成樹脂の板を使用する場合は、合成樹脂の板のガスバリア性に留意することが望ましい。基板1のガスバリア性が過度に低いと、基板1を透過した外気により、有機電界発光素子10が劣化する傾向がある。このため、基板1の少なくとも片面にシリコン酸化膜等を設けることが好ましい。
(Substrate 1)
The substrate 1 serving as a support for the organic electroluminescent element 10 can be formed using a known material, and the type of the material is not particularly limited. Examples of the material of the substrate 1 include orientation materials such as quartz, glass plates, metal plates, and metal foils; and organic materials such as plastic films, sheets, and plates. In particular, a glass plate and a plastic plate are preferable. As the plastic plate, a transparent plate made of a synthetic resin such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, polysulfone or the like is preferable. One of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.
When a synthetic resin plate is used as the substrate 1, it is desirable to pay attention to the gas barrier property of the synthetic resin plate. If the gas barrier property of the substrate 1 is excessively low, the organic electroluminescent element 10 tends to deteriorate due to the outside air that has passed through the substrate 1. For this reason, it is preferable to provide a silicon oxide film or the like on at least one surface of the substrate 1.

基板1の厚みは特に限定されないが、通常、0.01mm以上、好ましくは0.1mm以上、さらに好ましくは0.2mm以上、また、通常5cm以下、好ましくは2cm以下、さらに好ましくは1cm以下である。
尚、基板1は単一の層からなる構成であってもよいし、複数の層が積層された構成を有していてもよい。後者の場合、複数の層は同一の材料からなる層であってもよいし、異なる材料からなる層であってもよい。
The thickness of the substrate 1 is not particularly limited, but is usually 0.01 mm or more, preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, and usually 5 cm or less, preferably 2 cm or less, more preferably 1 cm or less. .
In addition, the board | substrate 1 may be the structure which consists of a single layer, and may have the structure by which the several layer was laminated | stacked. In the latter case, the plurality of layers may be layers made of the same material or layers made of different materials.

(陽極2)
基板1の上に形成される陽極2は、基板1と反対方向の隣接する層への正孔注入の役割を果たすものである。
陽極2の材料は、導電性を有するものであれば特に限定されない。例えば、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属;インジウム及び/またはスズの酸化物等の金属酸化物;ヨウ化銅等のハロゲン化金属;カーボンブラック;ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子等が好ましい。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、比率で用いてもよい。
(Anode 2)
The anode 2 formed on the substrate 1 plays a role of hole injection into an adjacent layer in the opposite direction to the substrate 1.
The material of the anode 2 is not particularly limited as long as it has conductivity. For example, metals such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium and platinum; metal oxides such as oxides of indium and / or tin; halogenated metals such as copper iodide; carbon black; poly (3-methylthiophene) Conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline are preferred. One of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

陽極2を形成する手法は制限されないが、通常、スパッタリング法、真空蒸着法等が用いられる。また、陽極2を、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末等を用いて形成する場合は、これらを適当なバインダー樹脂溶液に分散させ、基板1上に塗布することにより、陽極2を形成することができる。
更に、導電性高分子を材料として用いる場合は、電解重合により基板1上に薄膜を直接形成したり、基板1上に導電性高分子を塗布して陽極2を形成したりすることもできる(例えば、Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。
Although the method for forming the anode 2 is not limited, a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like is usually used. Further, when the anode 2 is formed using metal fine particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles, conductive polymer fine powder, etc., these are used as an appropriate binder. The anode 2 can be formed by dispersing it in a resin solution and applying it onto the substrate 1.
Furthermore, when a conductive polymer is used as a material, a thin film can be directly formed on the substrate 1 by electrolytic polymerization, or the anode 2 can be formed by applying a conductive polymer on the substrate 1 ( For example, Appl.Phys.Lett., 60, 2711, 1992).

尚、図1に示すように、陽極2は単層構造であるが、所望により複数の層が積層された積層構造としてもよい。後者の場合、複数の層は同一の材料からなる層であってもよいし、異なる材料からなる層であってもよい。更に、陽極2を上述の基板1と一体に形成し、陽極2が基板1を兼ねる構成としてもよい。   As shown in FIG. 1, the anode 2 has a single layer structure, but may have a laminated structure in which a plurality of layers are laminated as desired. In the latter case, the plurality of layers may be layers made of the same material or layers made of different materials. Furthermore, the anode 2 may be formed integrally with the substrate 1 described above, and the anode 2 may also serve as the substrate 1.

陽極2の厚みは、陽極2に求められる透明性により適宜選定される。陽極2に透明性が求められる場合には、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2の厚みは、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下である。陽極2の厚みが過度に薄いと、電気抵抗が大きくなる傾向がある。また、過度に厚いと透明性が低下する傾向がある。尚、陽極2が不透明でよい場合、陽極2の厚みは任意である。
また、陽極2に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させるために、陽極2の表面に、紫外線(UV)処理、オゾン処理、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ等のプラズマ処理を施すことが好ましい。
The thickness of the anode 2 is appropriately selected depending on the transparency required for the anode 2. When the anode 2 is required to be transparent, the visible light transmittance is usually 60% or more, preferably 80% or more. In this case, the thickness of the anode 2 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less. When the thickness of the anode 2 is excessively thin, the electric resistance tends to increase. Moreover, when it is too thick, there exists a tendency for transparency to fall. In addition, when the anode 2 may be opaque, the thickness of the anode 2 is arbitrary.
Further, in order to remove impurities adhering to the anode 2 and adjust the ionization potential to improve the hole injection property, the surface of the anode 2 is subjected to ultraviolet (UV) treatment, ozone treatment, oxygen plasma, argon plasma, etc. It is preferable to perform plasma treatment.

(正孔注入層3)
陽極2の上に形成する正孔注入層3は、陽極2の陰極側に隣接する層へ正孔を輸送する役割を果たす。尚、本実施の形態において、有機電界発光素子10は、正孔注入層3を省略した構成であってもよい。
正孔注入層3は、正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことがより好ましい。さらに、正孔注入層3中にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことが特に好ましい。また、正孔注入層3は、必要に応じて、バインダー樹脂や塗布性改良剤を含んでもよい。尚、バインダー樹脂は、電荷のトラップとして作用し難いものが好ましい。
正孔注入層3は、湿式成膜法によって、先ず陽極2上に電子受容性化合物のみを成膜し、その上に電荷輸送材料組成物を直接塗布して積層することにより形成されることも可能である。この場合、電荷輸送材料組成物の一部が電子受容性化合物と相互作用することによって、正孔注入性に優れた層が形成される。
(Hole injection layer 3)
The hole injection layer 3 formed on the anode 2 serves to transport holes to a layer adjacent to the anode side of the anode 2. In the present embodiment, the organic electroluminescent element 10 may have a configuration in which the hole injection layer 3 is omitted.
The hole injection layer 3 preferably contains a hole transporting compound, and more preferably contains a hole transporting compound and an electron accepting compound. Furthermore, the hole injection layer 3 preferably contains a cation radical compound, and particularly preferably contains a cation radical compound and a hole transporting compound. Moreover, the positive hole injection layer 3 may also contain binder resin and a coating property improving agent as needed. The binder resin is preferably one that does not easily act as a charge trap.
The hole injection layer 3 may be formed by first depositing only an electron-accepting compound on the anode 2 by a wet film-forming method, and directly applying and stacking a charge transport material composition thereon. Is possible. In this case, a part of the charge transport material composition interacts with the electron-accepting compound, so that a layer excellent in hole injecting property is formed.

(正孔輸送性化合物)
正孔輸送性化合物としては、4.5eV〜6.0eVのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。但し、湿式成膜法を用いる場合には、使用する溶剤に対する溶解性が高い方が好ましい。
正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン化合物、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましい。
(Hole transporting compound)
As the hole transporting compound, a compound having an ionization potential of 4.5 eV to 6.0 eV is preferable. However, when the wet film-forming method is used, it is preferable that the solubility in the solvent to be used is higher.
Examples of the hole transporting compound include aromatic amine compounds, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, oligothiophene derivatives, polythiophene derivatives, and the like. Of these, aromatic amine compounds are preferred from the viewpoints of amorphousness and visible light transmittance.

芳香族アミン化合物の種類は特に制限されず、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよいが、表面平滑化効果の点から、重量平均分子量が1,000以上、1,000,000以下の高分子化合物(繰り返し単位が連なる重合型炭化水素化合物)が好ましい。また、芳香族アミン化合物の中でも、特に、芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例としては、下記式(i)で表わされる繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。
The type of the aromatic amine compound is not particularly limited, and may be a low molecular compound or a high molecular compound. From the viewpoint of the surface smoothing effect, the weight average molecular weight is 1,000 or more, 1,000,000. A polymer compound having a molecular weight of 000 or less (a polymerizable hydrocarbon compound in which repeating units are continuous) is preferable. Of the aromatic amine compounds, an aromatic tertiary amine compound is particularly preferable. Here, the aromatic tertiary amine compound is a compound having an aromatic tertiary amine structure, and includes a compound having a group derived from an aromatic tertiary amine.
Preferable examples of the aromatic tertiary amine polymer compound include a polymer compound having a repeating unit represented by the following formula (i).

Figure 0005157399
Figure 0005157399

(上記式(i)中、Ara1、Ara2は各々独立して、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を表わす。Ara3〜Ara5は、各々独立して、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基を表わす。Zは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表わす。また、Ara1〜Ara5の中、同一のN原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。) (In the above formula (i), Ar a1 and Ar a2 each independently represent an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Ar a3 to Ar a5 each independently represents a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Z a represents a linking group selected from the following group of linking groups, and among Ar a1 to Ar a5 , two groups bonded to the same N atom are bonded to each other to form a ring. You may do it.)

Figure 0005157399
Figure 0005157399

(上記各連結基中、Ara6〜Ara16は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、または置換基を有していてもよい芳香族複素環由来の1価または2価の基を表わす。Ra1及びRa2は、各々独立して、水素原子または任意の置換基を表わす。) (In the above linking groups, Ar a6 to Ar a16 are each independently derived from an aromatic hydrocarbon ring which may have a substituent, or an aromatic heterocyclic ring which may have a substituent. Each represents a monovalent or divalent group, each of R a1 and R a2 independently represents a hydrogen atom or an optional substituent.

Ara1〜Ara16としては、任意の芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の1価または2価の基が適用可能である。これらの基は各々同一であっても、互いに異なっていてもよい。また、これらの基は、更に任意の置換基を有していてもよい。置換基の分子量としては、通常400以下、中でも250以下程度が好ましい。
Ara1、Ara2としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入・輸送性の観点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、ピリジン環由来の1価の基が好ましく、フェニル基、ナフチル基がさらに好ましい。
また、Ara3〜Ara5としては、耐熱性、酸化還元電位を含めた正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環由来の2価の基が好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基がさらに好ましい。
As Ar a1 to Ar a16 , any monovalent or divalent group derived from any aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is applicable. These groups may be the same or different from each other. Further, these groups may further have an arbitrary substituent. The molecular weight of the substituent is usually 400 or less, preferably about 250 or less.
Ar a1 and Ar a2 are preferably monovalent groups derived from a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, a thiophene ring, or a pyridine ring from the viewpoints of solubility, heat resistance, and hole injection / transport properties of the polymer compound. More preferred are a phenyl group and a naphthyl group.
Ar a3 to Ar a5 are preferably divalent groups derived from a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, or a phenanthrene ring from the viewpoint of heat resistance and hole injection / transport properties including redox potential. A group, a biphenylene group, and a naphthylene group are more preferable.

式(i)で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、例えば、国際公開第2005/089024号パンフレットに記載された化合物が挙げられる。
正孔注入層の材料として用いられる正孔輸送性化合物は、このような化合物のうち何れか1種を単独で含有していてもよく、2種以上を含有していてもよい。
2種以上の正孔輸送性化合物を含有する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族三級アミン高分子化合物1種または2種以上と、その他の正孔輸送性化合物1種または2種以上とを併用するのが好ましい。
Specific examples of the aromatic tertiary amine polymer compound having a repeating unit represented by the formula (i) include compounds described in International Publication No. 2005/089024 pamphlet.
The hole transporting compound used as the material for the hole injection layer may contain any one of these compounds alone, or may contain two or more.
When two or more hole transporting compounds are contained, the combination thereof is arbitrary, but one or more aromatic tertiary amine polymer compounds and one or two other hole transporting compounds are used. It is preferable to use the above together.

(電子受容性化合物)
電子受容性化合物としては、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子を受容する能力を有する化合物が好ましい。具体的には、電子親和力が4eV以上である化合物が好ましく、5eV以上の化合物である化合物がさらに好ましい。
電子受容性化合物の例としては、例えば、4−イソプロピル−4’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート等の有機基の置換したオニウム塩;塩化鉄(III)(特開平11−251067号公報)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物;テトラシアノエチレン等のシアノ化合物;トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(特開2003−31365号公報)等の芳香族ホウ素化合物;フラーレン誘導体、ヨウ素等が挙げられる。
上記の化合物のうち、強い酸化力を有する点で、有機基の置換したオニウム塩、高原子価の無機化合物等が好ましい。また、種々の溶剤に可溶で湿式塗布に適用可能である点で、有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物等が好ましい。
(Electron-accepting compound)
As the electron-accepting compound, a compound having an oxidizing power and an ability to accept one electron from the above-described hole-transporting compound is preferable. Specifically, a compound with an electron affinity of 4 eV or more is preferable, and a compound with a compound of 5 eV or more is more preferable.
Examples of the electron-accepting compound include, for example, an onium salt substituted with an organic group such as 4-isopropyl-4′-methyldiphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate; iron (III) chloride (Japanese Patent Laid-Open No. 11-251067) Publication), high-valence inorganic compounds such as ammonium peroxodisulfate; cyano compounds such as tetracyanoethylene; aromatic boron compounds such as tris (pentafluorophenyl) borane (JP-A-2003-31365); fullerene derivatives, iodine Etc.
Of the above-mentioned compounds, an onium salt substituted with an organic group, a high-valence inorganic compound, and the like are preferable because they have strong oxidizing power. In addition, an onium salt substituted with an organic group, a cyano compound, an aromatic boron compound, or the like is preferable because it is soluble in various solvents and can be applied to wet coating.

電子受容性化合物として好適な、有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物の具体例としては、例えば、国際公開第2005/089024号パンフレットに記載されたものが挙げられ、その好適例も同様である。例えば、下記構造式で表わされる化合物が挙げられる。尚、これらに限定されるものではない。
尚、電位受容性化合物は1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
Specific examples of an onium salt substituted with an organic group, a cyano compound, and an aromatic boron compound suitable as an electron-accepting compound include those described in International Publication No. 2005/089024. The example is similar. Examples thereof include compounds represented by the following structural formula. However, it is not limited to these.
In addition, a potential receptive compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types by arbitrary combinations and a ratio.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

(カチオンラジカル化合物)
カチオンラジカル化合物としては、正孔輸送性化合物から一電子を取り除いた化学種であるカチオンラジカルと対アニオンとからなるイオン化合物が好ましい。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
カチオンラジカルとしては、正孔輸送性化合物として、前述した化合物から一電子を取り除いた化学種であることが好ましい。正孔輸送性化合物として好ましい化合物から一電子を取り除いた化学種であることが、非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、溶解性等の点から好適である。
(Cation radical compound)
As the cation radical compound, an ionic compound composed of a cation radical which is a chemical species obtained by removing one electron from a hole transporting compound and a counter anion is preferable. However, when the cation radical is derived from a hole transporting polymer compound, the cation radical has a structure in which one electron is removed from the repeating unit of the polymer compound.
The cation radical is preferably a chemical species obtained by removing one electron from the aforementioned compound as a hole transporting compound. A chemical species obtained by removing one electron from a compound preferable as a hole transporting compound is preferable in terms of amorphousness, visible light transmittance, heat resistance, solubility, and the like.

ここで、カチオンラジカル化合物は、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンとからなるカチオンイオン化合物が生成する。   Here, the cation radical compound can be generated by mixing the hole transporting compound and the electron accepting compound. That is, by mixing the hole transporting compound and the electron accepting compound, electron transfer occurs from the hole transporting compound to the electron accepting compound, and the cation radical and the counter anion of the hole transporting compound A cation ion compound consisting of

PEDOT/PSS(Adv.Mater.,2000年,12巻,481頁)やエメラルジン塩酸塩(J.Phys.Chem.,1990年,94巻,7716頁)等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合(脱水素重合)することによっても生成する。
ここでいう酸化重合は、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、または、電気化学的に酸化するものである。この酸化重合(脱水素重合)の場合、モノマーが酸化されることにより高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。
Cationic radical compounds derived from polymer compounds such as PEDOT / PSS (Adv. Mater., 2000, 12, 481) and emeraldine hydrochloride (J. Phys. Chem., 1990, 94, 7716) It is also produced by oxidative polymerization (dehydrogenation polymerization).
The oxidative polymerization referred to here is a method in which a monomer is chemically or electrochemically oxidized using peroxodisulfate or the like in an acidic solution. In the case of this oxidative polymerization (dehydrogenation polymerization), the monomer is polymerized by oxidation, and a cation radical that is removed from the polymer repeating unit by using an anion derived from an acidic solution as a counter anion is removed. Generate.

(正孔注入層3の製造方法)
陽極2上に正孔注入層3を形成する方法としては、従来公知の方法を採用することができ特に限定されない。例えば、湿式成膜法または真空蒸着法が挙げられる。
湿式成膜法により正孔注入層3を形成する場合、先ず、前述した各材料(正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物)の1種または2種以上の所定量を、必要により電荷のトラップとして作用し難いバインダー樹脂や塗布性改良剤と共に溶剤に溶解させ、塗布溶液を調製する。次いで、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等の湿式成膜法により塗布溶液を陽極2上に塗布し、乾燥することにより正孔注入層3を形成する。
(Method for producing hole injection layer 3)
As a method of forming the hole injection layer 3 on the anode 2, a conventionally known method can be adopted and is not particularly limited. For example, a wet film forming method or a vacuum deposition method can be used.
When the hole injection layer 3 is formed by a wet film formation method, first, one or more predetermined amounts of each of the above-described materials (hole transporting compound, electron accepting compound, cation radical compound) are necessary. Thus, a coating solution is prepared by dissolving it in a solvent together with a binder resin and a coating property improving agent which do not easily act as traps for electric charges. Next, the hole injection layer 3 is formed by applying a coating solution on the anode 2 by a wet film formation method such as spin coating, spray coating, dip coating, die coating, flexographic printing, screen printing, and ink jet method, and drying. .

湿式成膜法により正孔注入層3を形成する際に用いる溶剤としては、前述の各材料(正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物)を溶解可能な溶剤であれば、その種類は特に限定されない。尚、正孔注入層3に用いられる各材料(正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物)を失活させる可能性のある失活物質または失活物質を発生させる物質を含まないことが好ましい。このような溶剤の具体例としては、好ましくは、エーテル系溶剤またはエステル系溶剤が挙げられる。
上記塗布溶液中における溶剤の濃度は、通常、10重量%以上、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50%重量以上、また、通常、99.999重量%以下、好ましくは99.99重量%以下、さらに好ましくは99.9重量%以下である。尚、2種以上の溶剤を混合して用いる場合には、これらの溶剤の合計がこの範囲を満たすようにすればよい。
As a solvent used when forming the hole injection layer 3 by the wet film forming method, any solvent can be used as long as it can dissolve the above-described materials (hole transporting compound, electron accepting compound, cation radical compound). The type is not particularly limited. In addition, it does not include a deactivating substance or a substance that generates a deactivating substance that may deactivate each material (hole transporting compound, electron accepting compound, cation radical compound) used for the hole injection layer 3. It is preferable. Specific examples of such solvents are preferably ether solvents or ester solvents.
The concentration of the solvent in the coating solution is usually 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and usually 99.999% by weight or less, preferably 99.99% by weight. Hereinafter, it is more preferably 99.9% by weight or less. In addition, when mixing 2 or more types of solvents, the total of these solvents should just satisfy this range.

真空蒸着法により正孔注入層3を形成する場合は、先ず、前述した各材料(正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物)の1種または2種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ(2種以上材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ)、次いで、真空容器内を適当な真空ポンプで10−4Pa程度まで排気する。その後、るつぼを加熱し(2種以上材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱し)、蒸発量を制御して蒸発させ(2種以上材料を用いる場合はそれぞれ独立に蒸発量を制御して蒸発させ)、るつぼと向き合って置かれた基板1の陽極2上に正孔注入層3を形成することができる。尚、2種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱し蒸発させて正孔注入層3の形成に用いることもできる。 When the hole injection layer 3 is formed by the vacuum deposition method, first, one or more of the aforementioned materials (hole transporting compound, electron accepting compound, cation radical compound) are placed in a vacuum container. The crucible is put into each crucible (in the case where two or more kinds of materials are used, put in each crucible), and then the inside of the vacuum vessel is evacuated to about 10 −4 Pa with an appropriate vacuum pump. After that, the crucible is heated (each crucible is heated when two or more materials are used), and the evaporation amount is controlled to evaporate (when two or more materials are used, the evaporation amount is independently controlled and evaporated). And the hole injection layer 3 can be formed on the anode 2 of the substrate 1 placed facing the crucible. When two or more kinds of materials are used, a mixture of them can be put in a crucible, heated and evaporated to be used for forming the hole injection layer 3.

上述のようにして形成される正孔注入層3の厚みは、通常、5nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常1,000nm以下、好ましくは500nm以下の範囲である。正孔注入層3の厚みが過度に薄いと、正孔注入性が不十分になる可能性がある。また、厚みが過度に厚いと、抵抗が高くなる場合がある。
尚、正孔注入層3は単一の層からなる構成としてもよいが、複数の層が積層された構成としてもよい。後者の場合、複数の層は同一の材料からなる層であってもよいし、異なる材料からなる層であってもよい。
The thickness of the hole injection layer 3 formed as described above is usually in the range of 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1,000 nm or less, preferably 500 nm or less. If the thickness of the hole injection layer 3 is excessively thin, the hole injection property may be insufficient. Moreover, when the thickness is excessively large, the resistance may be increased.
Note that the hole injection layer 3 may be configured by a single layer, or may be configured by stacking a plurality of layers. In the latter case, the plurality of layers may be layers made of the same material or layers made of different materials.

(正孔輸送層4)
正孔輸送層4は、正孔注入層3が設けられている場合には正孔注入層3の上に、また、正孔注入層3が設けられていない場合には陽極2の上に形成することができる。正孔輸送層4を設けることによって、発光層5へ正孔を輸送し効率良く注入することができる。
尚、本実施の形態における有機電界発光素子10は、正孔輸送層4を省略した構成であってもよい。
(Hole transport layer 4)
The hole transport layer 4 is formed on the hole injection layer 3 when the hole injection layer 3 is provided, and on the anode 2 when the hole injection layer 3 is not provided. can do. By providing the hole transport layer 4, holes can be transported to the light emitting layer 5 and injected efficiently.
The organic electroluminescent element 10 in the present embodiment may have a configuration in which the hole transport layer 4 is omitted.

正孔輸送層4に利用できる材料(正孔輸送材料)としては、正孔輸送性が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが好ましい。そのために、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、正孔移動度が大きく、安定性に優れ、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ことが好ましい。
また、多くの場合、正孔輸送層4に発光層5に接するため、発光層5からの発光を消光させないこと、さらに、発光層5との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないことが好ましい。
A material (hole transport material) that can be used for the hole transport layer 4 is preferably a material that has high hole transportability and can efficiently transport injected holes. Therefore, it is preferable that the ionization potential is small, the transparency to visible light is high, the hole mobility is large, the stability is high, and impurities that become traps are not easily generated during manufacturing or use.
In many cases, since the hole transport layer 4 is in contact with the light emitting layer 5, light emission from the light emitting layer 5 is not quenched, and further, exciplexes are not formed with the light emitting layer 5 to reduce efficiency. Is preferred.

このような正孔輸送材料としては、例えば、前述の正孔注入層3に使用される正孔輸送性化合物に加えて、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルで代表されるように、2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(特開平5−234681号公報);4,4’,4’’−トリス(1−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物(J.Lumin.,72−74巻、985頁、1997年);トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物(Chem.Commun.,2175頁、1996年):2,2’,7,7’−テトラキス−(ジフェニルアミノ)−9,9’−スピロビフルオレン等のスピロ化合物(Synth.Metals,91巻、209頁、1997年);4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル等のカルバゾール誘導体等が挙げられる。   Examples of such a hole transport material include 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl in addition to the hole transport compound used for the hole injection layer 3 described above. Aromatic diamines containing two or more tertiary amines and having two or more condensed aromatic rings substituted with nitrogen atoms, as represented by amino] biphenyl (Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681); 4,4 ′ , 4 ″ -tris (1-naphthylphenylamino) triphenylamine and other aromatic amine compounds having a starburst structure (J. Lumin., 72-74, 985, 1997); Aromatic amine compound consisting of a monomer (Chem. Commun., 2175, 1996): 2,2 ′, 7,7′-tetrakis- (diphenylamino) -9,9′-spirobifluorene Spiro compounds (Synth.Metals, 91 vol, 209 pp., 1997); 4,4'-N, such as a carbazole derivative such as N'- dicarbazole biphenyl.

更に、後述する成膜法により薄膜を形成した後、加熱や光や磁気等の電磁波照射等によって重合する化合物や、任意の複数化合物が予め重合した高分子を利用することも可能である。
このような重合する化合物としては、例えば、架橋基を有するトリアリールアミン誘導体やフルオレン誘導体等が挙げられる。
また、上記高分子としては、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン(特開平7−53953号公報);テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン(Polym.Adv.Tech.,7巻、33頁、1996年)等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
Furthermore, after forming a thin film by a film forming method to be described later, it is also possible to use a polymer that is polymerized by heating, irradiation with electromagnetic waves such as light or magnetism, or a polymer in which any plural compounds are polymerized in advance.
Examples of such a polymerizing compound include triarylamine derivatives and fluorene derivatives having a crosslinking group.
Examples of the polymer include polyvinyl carbazole, polyvinyl triphenylamine (Japanese Patent Laid-Open No. 7-53953); polyarylene ether sulfone (Polym. Adv. Tech., Vol. 7, 33) containing tetraphenylbenzidine. Page, 1996). One of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

正孔輸送層4は、例えば、スプレー法、印刷法、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法等の通常の塗布法や、インクジェット法、スクリーン印刷法等各種印刷法等の湿式成膜法や、真空蒸着法等の乾式成膜法で形成することができる。
塗布法の場合は、正孔輸送材料の1種又は2種以上に、必要により重合開始剤や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等の添加剤を混合し、適当な溶剤に溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法等の方法により陽極2または正孔注入層3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。バインダー樹脂の添加量が過度に多いと、正孔移動度を低下させる傾向があるため、通常、正孔輸送層4中の含有量で50重量%以下が好ましい。
The hole transport layer 4 is formed by, for example, a normal coating method such as a spray method, a printing method, a spin coating method, a dip coating method, or a die coating method, or a wet film forming method such as various printing methods such as an ink jet method or a screen printing method. It can be formed by a dry film forming method such as a vacuum evaporation method.
In the case of the coating method, one or more of the hole transport materials is mixed with an additive such as a polymerization initiator, a binder resin that does not trap holes, or a coating property improver, if necessary. The solution is dissolved to prepare a coating solution, which is coated on the anode 2 or the hole injection layer 3 by a method such as spin coating, and dried to form the hole transport layer 4.
Examples of the binder resin include polycarbonate, polyarylate, and polyester. When the amount of the binder resin added is excessively large, the hole mobility tends to be lowered. Therefore, the content in the hole transport layer 4 is usually preferably 50% by weight or less.

また、真空蒸着法の場合には、例えば,正孔輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで減圧した後、るつぼを加熱し、正孔輸送材料を蒸発させ、るつぼと向かい合って置かれた、陽極2または正孔注入層3上に正孔輸送層4を形成することができる。
正孔輸送層4の厚みは、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。この様に厚みが薄い正孔輸送層4を一様に形成するためには、一般に、スピンコート法や真空蒸着法が多く用いられる。
In the case of the vacuum evaporation method, for example, the hole transport material is put in a crucible installed in a vacuum vessel, the inside of the vacuum vessel is decompressed with an appropriate vacuum pump, and then the crucible is heated to form a hole transport material. The hole transport layer 4 can be formed on the anode 2 or the hole injection layer 3 placed opposite to the crucible.
The thickness of the hole transport layer 4 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less. In order to uniformly form the hole transport layer 4 having such a small thickness, generally, a spin coating method or a vacuum deposition method is often used.

(発光層5)
発光層5は、正孔輸送層4が設けられている場合は正孔輸送層4の上に、正孔輸送層4が設けられず正孔注入層3が設けられている場合は正孔注入層3の上に、正孔輸送層4及び正孔注入層3が設けられていない場合は、陽極2の上に形成される。
発光層5は、前述の正孔注入層3や正孔輸送層4、及び後述する正孔阻止層6や電子輸送層7等とは独立した層であってもよい。また、独立した発光層5を形成せず、正孔輸送層4や電子輸送層7等の他の有機層が発光層5の役割を担ってもよい。
(Light emitting layer 5)
When the hole transport layer 4 is provided, the light emitting layer 5 is formed on the hole transport layer 4. When the hole transport layer 4 is not provided and the hole injection layer 3 is provided, the hole injection layer 3 is provided. When the hole transport layer 4 and the hole injection layer 3 are not provided on the layer 3, they are formed on the anode 2.
The light emitting layer 5 may be a layer independent of the hole injection layer 3 and the hole transport layer 4 described above and the hole blocking layer 6 and the electron transport layer 7 described later. In addition, another organic layer such as the hole transport layer 4 or the electron transport layer 7 may serve as the light emitting layer 5 without forming the independent light emitting layer 5.

発光層5は、電界を与えられた電極間において、陽極2から直接に又は正孔注入層3や正孔輸送層4等を通じて注入された正孔と、陰極9から直接に又は陰極バッファ層8や電子輸送層7や正孔阻止層6等を通じて注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる。
尚、本実施の形態において、発光層5は、本実施の形態で使用する有機電界発光素子用材料、又は有機電界発光素子用組成物を用いて形成されることが好ましい。
The light-emitting layer 5 includes holes injected directly from the anode 2 or through the hole injection layer 3 and the hole transport layer 4 between the electrodes to which an electric field is applied, and directly from the cathode 9 or the cathode buffer layer 8. And excited by recombination with electrons injected through the electron transport layer 7, the hole blocking layer 6, etc., and becomes a main light emitting source.
In the present embodiment, the light emitting layer 5 is preferably formed using the organic electroluminescent element material or organic electroluminescent element composition used in the present embodiment.

発光層5を形成する方法としては、従来公知の方法が挙げられ特に限定されない。例えば、湿式成膜法または真空蒸着法により、陽極2上に発光層5が形成される。ただし、大面積の有機電界発光素子10を製造する場合には、湿式成膜法が好ましい。湿式成膜法及び真空蒸着法により発光層5を形成する場合、前述した正孔注入層3を形成する場合と同様の操作を行うことができる。   The method for forming the light emitting layer 5 includes a conventionally known method and is not particularly limited. For example, the light emitting layer 5 is formed on the anode 2 by a wet film forming method or a vacuum deposition method. However, when manufacturing the organic electroluminescent element 10 having a large area, a wet film forming method is preferable. When forming the light emitting layer 5 by the wet film-forming method and the vacuum evaporation method, the same operation as the case of forming the hole injection layer 3 described above can be performed.

発光層5以外に正孔注入層3や正孔輸送層4、さらに、後述する正孔阻止層6や電子輸送層7等の有機層を有する場合、発光層5と他の有機層とを合計した総膜厚としては、通常、30nm以上、好ましくは50nm以上であり、さらに好ましくは100nm以上、また、1,000nm以下、好ましくは500nm以下であり、さらに好ましくは300nm以下である。
一般に有機電界発光素子において、同じ材料で比較した場合、電極間の膜厚が薄い程、実効電界が大きくなり、注入される電流が多くなるので、駆動電圧が低下する。そのため、電極間に設けた複数の有機層の総膜厚は薄い方がよいが、総膜厚が過度に薄いとITO等の電極に起因する突起により、短絡や隣接する層界面近傍への励起子拡散に起因する消光等が発生する。従って、有機層の総膜厚はある程度の膜厚が必要となる。
In addition to the light emitting layer 5, when the hole injection layer 3 and the hole transport layer 4 and further organic layers such as a hole blocking layer 6 and an electron transport layer 7 described later are included, the light emitting layer 5 and other organic layers are combined. The total film thickness is usually 30 nm or more, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, 1,000 nm or less, preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less.
In general, in an organic electroluminescent device, when compared with the same material, the thinner the film thickness between the electrodes, the larger the effective electric field and the greater the injected current, resulting in a lower drive voltage. Therefore, the total film thickness of the organic layers provided between the electrodes should be thin. However, if the total film thickness is excessively thin, a protrusion caused by the electrode such as ITO causes a short circuit or excitation near the adjacent layer interface. Quenching or the like due to child diffusion occurs. Therefore, the total thickness of the organic layer needs to have a certain thickness.

また、発光層5以外に設けられる他の有機層の導電性が高いと、発光層5に注入される電荷量が増加する。例えば、正孔注入層3の膜厚を厚くして発光層4の膜厚を薄くする等により、複数の有機層の総膜厚としてある程度の膜厚を維持しながら駆動電圧を下げることも可能である。この場合、発光層5の膜厚としては、通常、10nm以上、好ましくは20nm以上で、通常300nm以下、好ましくは200nm以下である。
尚、本実施の形態の有機電界発光素子10が、陽極2及び陰極9の両極間に、発光層5のみを有する場合、発光層5の膜厚としては、通常、30nm以上、好ましくは50nm以上、また、通常500nm以下、好ましくは300nm以下である。
In addition, when the conductivity of other organic layers provided in addition to the light emitting layer 5 is high, the amount of charge injected into the light emitting layer 5 increases. For example, by increasing the thickness of the hole injection layer 3 and reducing the thickness of the light emitting layer 4, the driving voltage can be lowered while maintaining a certain thickness as the total thickness of the plurality of organic layers. It is. In this case, the thickness of the light emitting layer 5 is usually 10 nm or more, preferably 20 nm or more, and usually 300 nm or less, preferably 200 nm or less.
In addition, when the organic electroluminescent element 10 of this Embodiment has only the light emitting layer 5 between both electrodes of the anode 2 and the cathode 9, as a film thickness of the light emitting layer 5, it is 30 nm or more normally, Preferably it is 50 nm or more. Also, it is usually 500 nm or less, preferably 300 nm or less.

(正孔阻止層6)
正孔阻止層6は、発光層5の上に形成することができる。正孔阻止層6を形成する材料としては、陽極2から注入され移動してくる正孔が陰極9に到達するのを阻止でき、且つ陰極9から注入された電子を効率よく発光層5に輸送し、注入できる化合物が望ましい。
尚、本実施の形態において、有機電界発光素子10は、正孔阻止層6を省略した構成であってもよい。
(Hole blocking layer 6)
The hole blocking layer 6 can be formed on the light emitting layer 5. As a material for forming the hole blocking layer 6, the holes injected from the anode 2 can be blocked from reaching the cathode 9, and the electrons injected from the cathode 9 can be efficiently transported to the light emitting layer 5. Injectable compounds are desirable.
In the present embodiment, the organic electroluminescent element 10 may have a configuration in which the hole blocking layer 6 is omitted.

正孔阻止層6に利用できる材料としては、電子移動度が高く、且つ、正孔移動度が低いことが好ましい。さらに、エネルギーギャップ(HOMO(最高被占軌道;Highest Occupied Molecular Orbital)とLUMO(最低空軌道;Lowest Unoccupied Molecular Orbital)との差)が大きいこと、発光層5中で生成した励起子のエネルギーが正孔阻止層6を形成する材料へ移動しないこと、発光層5との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないこと等が好ましい。   A material that can be used for the hole blocking layer 6 preferably has a high electron mobility and a low hole mobility. Further, the energy gap (difference between HOMO (highest occupied molecular orbital) and LUMO (lowest unoccupied molecular orbital)) is large, and the energy of excitons generated in the light emitting layer 5 is positive. It is preferable not to move to the material for forming the hole blocking layer 6, to form an exciplex with the light emitting layer 5, and not to reduce the efficiency.

このような条件を満たす正孔阻止層6を形成する材料としては、例えば、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)アルミニウム等の混合配位子錯体;ビス(2−メチル−8−キノラト)アルミニウム−μ−オキソ−ビス−(2−メチル−8−キノリラト)アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体;ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物(特開平11−242996号公報);3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール等のトリアゾール誘導体(特開平7−41759号公報);バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体(特開平10−79297号公報);2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物(国際公開第2005/022962号パンフレット)等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。   Examples of a material for forming the hole blocking layer 6 satisfying such conditions include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (phenolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (triphenylsilanolato). ) Mixed ligand complexes such as aluminum; metal complexes such as bis (2-methyl-8-quinolato) aluminum-μ-oxo-bis- (2-methyl-8-quinolinato) aluminum binuclear metal complexes; distyrylbiphenyl Styryl compounds such as derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. 11-242996); triazole derivatives such as 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5 (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole ( JP-A-7-41759); Phenanthroline derivatives such as bathocuproine (JP-A-10-79297); , 4,6-position, and the like compounds having at least one pyridine ring substituted (WO 2005/022962 pamphlet). One of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

正孔阻止層6の膜厚は、通常、0.3nm以上、好ましくは0.5nm以上、また、通常、100nm以下、好ましくは50nm以下である。正孔阻止層6は、正孔注入層3から発光層5までの各層と同様の方法で形成することができ、湿式成膜法、真空蒸着法等を用いることができる。   The film thickness of the hole blocking layer 6 is usually 0.3 nm or more, preferably 0.5 nm or more, and usually 100 nm or less, preferably 50 nm or less. The hole blocking layer 6 can be formed by the same method as each layer from the hole injection layer 3 to the light emitting layer 5, and a wet film-forming method, a vacuum evaporation method, etc. can be used.

(電子輸送層7)
電子輸送層7は、正孔阻止層6を設ける場合には正孔阻止層6の上に、正孔阻止層6を設けない場合は発光層5の上に形成される。
電子輸送層7は、電界を与えられた電極間において、陰極6から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送できる化合物(電子輸送性化合物)によって形成されることが望ましい。尚、本実施の形態において有機電界発光素子10は、電子輸送層7を省略した構成であってもよい。
(Electron transport layer 7)
The electron transport layer 7 is formed on the hole blocking layer 6 when the hole blocking layer 6 is provided, and on the light emitting layer 5 when the hole blocking layer 6 is not provided.
The electron transport layer 7 is preferably formed of a compound (electron transport compound) that can efficiently transport electrons injected from the cathode 6 in the direction of the light emitting layer 5 between electrodes to which an electric field is applied. In the present embodiment, the organic electroluminescent element 10 may have a configuration in which the electron transport layer 7 is omitted.

電子輸送層7を形成する電子輸送性化合物としては、陰極9または陰極バッファ層8からの電子注入効率が高く、且つ、高い電子移動度を有し、注入された電子を効率よく輸送できる化合物であることが好ましい。
このような条件を満たす電子輸送性化合物としては、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体(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’−ジシアノアントラセンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
The electron transporting compound that forms the electron transport layer 7 is a compound that has high electron injection efficiency from the cathode 9 or the cathode buffer layer 8 and has high electron mobility and can efficiently transport the injected electrons. Preferably there is.
Examples of the electron transporting compound that satisfies such conditions include metal complexes such as 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Japanese Patent Laid-Open No. 59-194393); metal complexes of 10-hydroxybenzo [h] quinoline; oxadiazole Derivatives, distyrylbiphenyl derivatives, silole derivatives, 3- or 5-hydroxyflavone metal complexes, benzoxazole metal complexes, benzothiazole metal complexes, trisbenzimidazolylbenzene (US Pat. No. 5,645,948), quinoxaline compounds (special (Kaihei 6-207169), phenanthroline derivatives (JP-A-5-331459), 2-t-butyl-9,10-N, N′-dicyanoanthracenediimine, n-type hydrogenated amorphous silicon carbide, Examples include n-type zinc sulfide and n-type zinc selenide. One of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

電子輸送層7の膜厚は、通常、1nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。電子輸送層7は、正孔注入層3から正孔阻止層6までの各層と同様の方法で形成することができ、例えば、湿式成膜法又は真空蒸着法により形成することができる。中でも真空蒸着法が好ましい。   The film thickness of the electron transport layer 7 is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less. The electron transport layer 7 can be formed by the same method as each layer from the hole injection layer 3 to the hole blocking layer 6, and can be formed by, for example, a wet film formation method or a vacuum evaporation method. Of these, vacuum deposition is preferred.

(陰極バッファ層8)
陰極バッファ層8は、電子輸送層7を設ける場合には電子輸送層7の上に、電子輸送層7を設けず正孔阻止層6を設ける場合には正孔阻止層6の上に、電子輸送層7及び正孔阻止層6を設けない場合は、発光層5の上に形成される。
陰極バッファ層8は、陰極9から注入された電子を効率よく隣接する有機層へ注入する役割を有する。尚、本実施の形態において、有機電界発光素子10は、陰極バッファ層8を省略した構成であってもよい。
(Cathode buffer layer 8)
The cathode buffer layer 8 is formed on the electron transport layer 7 when the electron transport layer 7 is provided, and on the hole block layer 6 when the hole blocking layer 6 is provided without the electron transport layer 7. When the transport layer 7 and the hole blocking layer 6 are not provided, they are formed on the light emitting layer 5.
The cathode buffer layer 8 has a role of efficiently injecting electrons injected from the cathode 9 into an adjacent organic layer. In the present embodiment, the organic electroluminescent element 10 may have a configuration in which the cathode buffer layer 8 is omitted.

陰極バッファ層8に利用できる材料としては、仕事関数の低い金属を使用することが好ましい。有機層へ電子注入を効率よく行うためである。
具体的には、例えば、ナトリウム、セシウム等のアルカリ金属;バリウムやカルシウム等のアルカリ土類金属が用いられる。また、LiF、MgF、LiO、CsCO等の金属塩を利用することもできる(Appl.Phys.Lett.,70巻,152頁,1997年;特開平10−74586号公報;IEEETrans.Electron.Devices,44巻,1245頁,1997年;SID 04 Digest,154頁)。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
As a material that can be used for the cathode buffer layer 8, it is preferable to use a metal having a low work function. This is because electrons are efficiently injected into the organic layer.
Specifically, for example, alkali metals such as sodium and cesium; alkaline earth metals such as barium and calcium are used. Further, LiF, MgF 2, Li 2 O, may also be used a metal salt such as Cs 2 CO 3 (Appl.Phys.Lett, 70 vol, 152 pp., 1997;. Hei 10-74586 JP; IEEE Trans. Electron. Devices, 44, 1245, 1997; SID 04 Digest, 154). One of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

陰極バッファ層8の膜厚としては、通常、0.01nm以上、好ましくは0.1nm以上で、通常は10nm以下、より好ましくは5nm以下である。
陰極バッファ層8は、前述の正孔注入層3から電子輸送層7までの各層と同様の方法で形成することができ、例えば、湿式成膜法又は真空蒸着法を採用することができる。真空蒸着法の場合は、例えば、真空容器内に設置されたるつぼ又は金属ボートに蒸着源を入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで減圧する。その後、るつぼ又は金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼまたは金属ボートと向き合って置かれた基板上に陰極バッファ層8を形成する。
The film thickness of the cathode buffer layer 8 is usually 0.01 nm or more, preferably 0.1 nm or more, and usually 10 nm or less, more preferably 5 nm or less.
The cathode buffer layer 8 can be formed by the same method as each of the layers from the hole injection layer 3 to the electron transport layer 7 described above. For example, a wet film forming method or a vacuum evaporation method can be employed. In the case of the vacuum evaporation method, for example, an evaporation source is put in a crucible or a metal boat installed in the vacuum vessel, and the inside of the vacuum vessel is depressurized by an appropriate vacuum pump. Thereafter, the crucible or metal boat is heated and evaporated to form the cathode buffer layer 8 on the substrate placed facing the crucible or metal boat.

アルカリ金属を蒸着する場合は、例えば、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行うことができる。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発する。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで減圧する。その後、各々のるつぼ及びディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼ及びディスペンサーと向き合って置かれた基板1上に陰極バッファ層8を形成することができる。このとき、陰極バッファ層8の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があってもよい。   In the case of depositing an alkali metal, for example, an alkali metal dispenser in which nichrome is filled with an alkali metal chromate and a reducing agent can be used. By heating the dispenser in a vacuum container, the alkali metal chromate is reduced and the alkali metal evaporates. When the organic electron transport material and the alkali metal are co-evaporated, the organic electron transport material is put in a crucible installed in a vacuum vessel, and the inside of the vacuum vessel is depressurized with a suitable vacuum pump. Thereafter, each crucible and dispenser can be simultaneously heated and evaporated to form a cathode buffer layer 8 on the substrate 1 placed facing the crucible and dispenser. At this time, co-evaporation is uniformly performed in the film thickness direction of the cathode buffer layer 8, but there may be a concentration distribution in the film thickness direction.

(陰極9)
陰極9は、陰極バッファ層8を設ける場合には陰極バッファ層8の上に、陰極バッファ層8を設けず電子輸送層7を設ける場合は電子輸送層7の上に、陰極バッファ層8及び電子輸送層7を設けず正孔阻止層6を設ける場合は正孔阻止層6の上に、陰極バッファ層8、電子輸送層7及び正孔阻止層6を設けない場合には発光層5の上に形成される。陰極9は、隣接する陽極2側の層(陰極バッファ層8、電子輸送層7等)に電子を注入する役割を果たす。
(Cathode 9)
The cathode 9 is formed on the cathode buffer layer 8 when the cathode buffer layer 8 is provided, and on the electron transport layer 7 when the electron transport layer 7 is provided without the cathode buffer layer 8. When the hole blocking layer 6 is provided without the transport layer 7, the cathode blocking layer 6, the electron transport layer 7, and the hole blocking layer 6 are not provided above the light emitting layer 5. Formed. The cathode 9 plays a role of injecting electrons into adjacent layers on the anode 2 side (cathode buffer layer 8, electron transport layer 7, etc.).

陰極9の材料としては、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。中でも、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属を用いることが好ましい。このような金属としては、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の金属又はそれらの合金が用いられる。また、低仕事関数合金電極を形成する素材の具体例としては、アルミニウム、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−リチウム合金等が挙げられる。
陰極9の膜厚は、通常、陽極2と同様である。また、低仕事関数金属からなる陰極9を保護する目的で、陰極9の上に更に、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ができる。この目的に適した金属としては、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が挙げられる。
As the material of the cathode 9, the material used for the anode 2 can be used. Among them, it is preferable to use a metal having a low work function for efficient electron injection. As such a metal, for example, a metal such as tin, magnesium, indium, calcium, aluminum, silver, or an alloy thereof is used. Specific examples of the material for forming the low work function alloy electrode include aluminum, magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, and aluminum-lithium alloy.
The film thickness of the cathode 9 is usually the same as that of the anode 2. Further, for the purpose of protecting the cathode 9 made of a low work function metal, a metal layer having a high work function and stable to the atmosphere can be further laminated on the cathode 9. Examples of metals suitable for this purpose include metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, and platinum.

(その他の構成層)
本実施の形態において、有機電界発光素子10は、陽極2と陰極9との間に、その性能を損なわない限り、上述した各層に加え、任意の他の層を有していてもよい。また、発光層5の役割を担う最低一層の有機層以外の任意の層を省略してもよい。
また、正孔阻止層6と同様の目的で、発光層5の陽極2側に隣接する電子阻止層を設けることも可能である。電子阻止層は、発光層5から移動してくる電子が正孔注入層3又は正孔輸送層4に到達するのを阻止することにより、発光層5内で正孔と電子との再結合確率を増加し、生成した励起子を発光層5内に閉じこめる役割と、陽極2側の層から注入された正孔を効率よく発光層5に注入する役割を有する。
(Other component layers)
In the present embodiment, the organic electroluminescent element 10 may have any other layer in addition to the above-described layers between the anode 2 and the cathode 9 as long as the performance is not impaired. Moreover, you may abbreviate | omit arbitrary layers other than the lowest layer organic layer which plays the role of the light emitting layer 5. FIG.
Further, for the same purpose as the hole blocking layer 6, an electron blocking layer adjacent to the light emitting layer 5 on the anode 2 side can be provided. The electron blocking layer prevents electrons moving from the light emitting layer 5 from reaching the hole injection layer 3 or the hole transport layer 4, thereby recombination probability of holes and electrons in the light emitting layer 5. And the generated excitons are confined in the light emitting layer 5 and holes injected from the layer on the anode 2 side are efficiently injected into the light emitting layer 5.

さらに、図1に示す層構成を複数段重ねた構造(発光ユニットを複数積層させた構造)とすることも可能である。この場合、段間(発光ユニット間)の界面層(陽極2がITO、陰極9がAlの場合はその2層)の代わりに、例えば、V等を電荷発生層(CGL)として用いると、段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。本実施の形態において、有機電界発光素子10は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がX−Yマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
また、本実施の形態の有機電界発光素子10において、陰極9として透明陰極を用いることにより、上方より(基板1とは反対側の面より)発光を取り出す、トップエミッション型の素子として形成することも可能である。
Furthermore, a structure in which a plurality of layers shown in FIG. 1 are stacked (a structure in which a plurality of light emitting units are stacked) may be employed. In this case, for example, V 2 O 5 or the like is used as the charge generation layer (CGL) instead of the interface layer between the steps (between the light emitting units) (two layers when the anode 2 is ITO and the cathode 9 is Al). Thus, the barrier between the stages is reduced, which is more preferable from the viewpoint of light emission efficiency and driving voltage. In the present embodiment, the organic electroluminescent element 10 is applied to any of a single element, an element having a structure arranged in an array, and a structure in which an anode and a cathode are arranged in an XY matrix. Can do.
Further, in the organic electroluminescence device 10 of the present embodiment, by using a transparent cathode as the cathode 9, it is formed as a top emission type device that extracts light emission from above (from the surface opposite to the substrate 1). Is also possible.

(有機ELディスプレイ)
次に、有機ELディスプレイについて説明する。
本実施の形態が適用される有機ELディスプレイは、少なくとも透明支持基板と透明支持基板上に積層された有機電界発光素子とを有し、有機電界発光素子として、上述した有機電界発光素子用材料又は有機電界発光素子用組成物を用いて形成された有機層を備える有機電界発光素子を使用することにより、例えば、「有機ELディスプレイ」(オーム社,平成16年8月20日発行,時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載されているような有機ELディスプレイを形成することができる。
(Organic EL display)
Next, an organic EL display will be described.
The organic EL display to which the present embodiment is applied has at least a transparent support substrate and an organic electroluminescent element laminated on the transparent support substrate. As the organic electroluminescent element, the organic electroluminescent element material described above or By using an organic electroluminescent device comprising an organic layer formed using a composition for organic electroluminescent devices, for example, “Organic EL Display” (Ohm Co., Ltd., issued on August 20, 2004, Shizushi Tokito An organic EL display as described in Chiyaya Adachi and Hideyuki Murata) can be formed.

以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。本発明はその要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。尚、特に断りがない限り、以下の記載において部とは重量部のことを指す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. The present invention is not limited to the following examples without departing from the gist thereof. In addition, unless otherwise indicated, in the following description, a part refers to a weight part.

(縮合多環炭化水素誘導体のトルエンに対する溶解度の測定)
内容量2mL〜10mLのガラス製サンプル瓶に、ジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体(通常、3mg〜10mgの範囲)とトルエンを投入し、ガラス製サンプル瓶の蓋を閉じ、撹拌、超音波照射または加熱処理し、溶質の溶解を極力促進させる。次に、ガラス製サンプル瓶を、25℃下、10時間以上静置した後、溶解度を測定した。
(Measurement of solubility of condensed polycyclic hydrocarbon derivatives in toluene)
Into a glass sample bottle having an internal volume of 2 mL to 10 mL, a condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a diphenylamino group (usually in the range of 3 mg to 10 mg) and toluene are charged, and the lid of the glass sample bottle is closed. Sonication or heat treatment is performed to accelerate dissolution of the solute as much as possible. Next, the glass sample bottle was allowed to stand at 25 ° C. for 10 hours or more, and then the solubility was measured.

(縮合多環炭化水素誘導体のガラス転移温度(Tg)の測定)
ジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製:DSC6220)により測定した。
(Measurement of glass transition temperature (Tg) of condensed polycyclic hydrocarbon derivatives)
The glass transition temperature (Tg) of the condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a diphenylamino group was measured with a differential scanning calorimeter (SII Nanotechnology Inc., DSC 6220).

(ジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体の合成)
以下に示すように、3種類のジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体(DDD−3、DDD−4、DDD−5)を合成した。
(Synthesis of condensed polycyclic hydrocarbon derivatives having a diphenylamino group)
As shown below, condensed polycyclic hydrocarbon derivatives having three types of diphenylamino groups (DDD-3, DDD-4, and DDD-5) were synthesized.

[化合物DDD−3の合成]
9,10−フェナントレンキノン(5.20g,25mmol)、イソプロピルフェニルアミン(10.99g、81.3mmol)、ピリジン(1.25g、15.8mmol)を78mlのトルエンに溶解し、5℃で撹拌した。反応液にTiCl(3.8g)の7.5mlのトルエンに溶解した溶液を滴下し、滴下終了後、室温に徐々に昇温し、9時間撹拌した。NaOH(6.4g)を溶解した脱塩水100mlを入れ、分液し、有機層をエバポレートした後、得られた固体をメタノール50mlにて懸洗して、濾過することにより化合物(A)を得た。化合物(A)の化学式を以下に示す。化合物(A)はさらに精製をすることなく、次の反応に用いた。
[Synthesis of Compound DDD-3]
9,10-phenanthrenequinone (5.20 g, 25 mmol), isopropylphenylamine (10.99 g, 81.3 mmol) and pyridine (1.25 g, 15.8 mmol) were dissolved in 78 ml of toluene and stirred at 5 ° C. . A solution of TiCl 4 (3.8 g) dissolved in 7.5 ml of toluene was added dropwise to the reaction solution, and after completion of the addition, the temperature was gradually raised to room temperature and stirred for 9 hours. After adding 100 ml of demineralized water in which NaOH (6.4 g) is dissolved, liquid separation is performed, the organic layer is evaporated, and the resulting solid is washed with 50 ml of methanol and filtered to obtain compound (A). It was. The chemical formula of compound (A) is shown below. Compound (A) was used in the next reaction without further purification.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

次に、p−シクロヘキシルヨードベンゼン(5.30g、18.5mmol)、前述した化合物(A)(1.87g、4.2mmol)、Cu(0.80g、12.6mmol)、炭酸カリウム(2.32g、16.8mmol)を、テトラグライム8mlに懸濁させ、220℃で20時間還流した。反応液をろ過し、無機物を除去後、脱塩水20mlを入れ、分液後、溶剤を留去した。続いて、ヘキサン/AcoEt=20/1でカラム精製し、ヘキサン/酢酸エチル=50/1で再結晶し、純度99%の黄色固体(化合物DDD−3)を0.93g得た。化合物DDD−3のH−NMRの測定結果は以下の通りである。
(NMRの測定結果)
1.07(dd,12H),1.10−1.80(m,20H),2.25(m,2H),2.65(m,2H)
6.6−6.8(m,16H),7.42(t,2H),7.61(t,2H),7.91(d,2H),8.74(d,2H),
Next, p-cyclohexyliodobenzene (5.30 g, 18.5 mmol), the aforementioned compound (A) (1.87 g, 4.2 mmol), Cu (0.80 g, 12.6 mmol), potassium carbonate (2. 32 g, 16.8 mmol) was suspended in 8 ml of tetraglyme and refluxed at 220 ° C. for 20 hours. The reaction solution was filtered to remove inorganic substances, 20 ml of demineralized water was added, and after separation, the solvent was distilled off. Subsequently, the column was purified with hexane / AcoEt = 20/1 and recrystallized with hexane / ethyl acetate = 50/1 to obtain 0.93 g of a yellow solid (compound DDD-3) having a purity of 99%. The measurement result of 1 H-NMR of compound DDD-3 is as follows.
(NMR measurement results)
1.07 (dd, 12H), 1.10-1.80 (m, 20H), 2.25 (m, 2H), 2.65 (m, 2H)
6.6-6.8 (m, 16H), 7.42 (t, 2H), 7.61 (t, 2H), 7.91 (d, 2H), 8.74 (d, 2H),

化合物DDD−3のガラス転移温度Tgは103℃であり、トルエンに対する溶解度は3重量%である。また、化合物DDD−3の化学式を以下に示す。   Compound DDD-3 has a glass transition temperature Tg of 103 ° C. and a solubility in toluene of 3% by weight. Further, the chemical formula of the compound DDD-3 is shown below.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

[化合物DDD−4の合成]
前述した化合物DDD−3の合成において、9,10−フェナントレンキノン(5.20g,25mmol)の代わりに、以下に示す1,4−クリセンジケトン化合物K1(6.45g,25mmol)を使用する外、その他の条件は同様にして合成操作を行い、純度99%の黄色固体(化合物DDD−4)を1.05g得た。
[Synthesis of Compound DDD-4]
In addition to using 1,4-chrysene diketone compound K1 (6.45 g, 25 mmol) shown below in place of 9,10-phenanthrenequinone (5.20 g, 25 mmol) in the synthesis of compound DDD-3 described above, The synthesis was performed in the same manner under other conditions to obtain 1.05 g of a yellow solid (compound DDD-4) having a purity of 99%.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

化合物DDD−4のH−NMRの測定結果は以下の通りである。
(NMRの測定結果)
1.07(dd,12H),1.10−1.80(m,20H),2.25(m,2H),2.65(m,2H)
6.975−7.10(m,18H),7.55−7.75(m,2H),77.82(d,2H),7.90(d,2H),8.05(d,2H),8.29(d,2H),8.39(d,2H),8.64(d,2H)
The measurement result of 1 H-NMR of compound DDD-4 is as follows.
(NMR measurement results)
1.07 (dd, 12H), 1.10-1.80 (m, 20H), 2.25 (m, 2H), 2.65 (m, 2H)
6.975-7.10 (m, 18H), 7.55-7.75 (m, 2H), 77.82 (d, 2H), 7.90 (d, 2H), 8.05 (d, 2H), 8.29 (d, 2H), 8.39 (d, 2H), 8.64 (d, 2H)

化合物DDD−4のガラス転移温度Tgは94℃であり、トルエンに対する溶解度は5重量%である。また、化合物DDD−4の化学式を以下に示す。   Compound DDD-4 has a glass transition temperature Tg of 94 ° C. and a solubility in toluene of 5% by weight. Further, the chemical formula of the compound DDD-4 is shown below.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

[化合物DDD5の合成]
5,8−ジブロモベンゾフェナントレン(化合物BR4)(3.86g、10mmol)と、トルエン100mlと、化合物AM4(5.23g.22mmol)と、トリス−ターシャリーブチルフォスフィン(0.2g)及びターシャリーブチルナトリウム(2.1g)とを含有する溶液を、窒素バブリングしながら、30分間撹拌した後、窒素トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパジウム(0)(0.18g)を添加した。次いで、この反応溶液を80℃に昇温し、4時間保持した。続いて、反応溶液を室温に戻し、脱塩水100mlを入れ、分液し、有機層をエバポレートした後、展開溶液(ヘキサン/酢酸エチル=90/10)により、カラム(和光純薬株式会社製:シリカ ワコーゲルC−200)にて精製し、純度99%の黄色固体(化合物DDD−5)を3.5g得た。
尚、化合物BR4と化合物AM4の化学式を以下に示す。
[Synthesis of Compound DDD5]
5,8-dibromobenzophenanthrene (compound BR4) (3.86 g, 10 mmol), toluene 100 ml, compound AM4 (5.23 g.22 mmol), tris-tertiary butylphosphine (0.2 g) and tertiary A solution containing butyl sodium (2.1 g) was stirred for 30 minutes while bubbling nitrogen, and then nitrogen tris (dibenzylideneacetone) dipadium (0) (0.18 g) was added. The reaction solution was then heated to 80 ° C. and held for 4 hours. Subsequently, the reaction solution was returned to room temperature, 100 ml of demineralized water was added, and the mixture was separated, and the organic layer was evaporated. Then, a column (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Purification with silica Wakogel C-200) yielded 3.5 g of a 99% pure yellow solid (compound DDD-5).
The chemical formulas of Compound BR4 and Compound AM4 are shown below.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

化合物DDD−5のH−NMRの測定結果は以下の通りである。
(NMRの測定結果)
1.07(dd,12H),1.10−1.80(m,20H),2.25(m,2H),2.65(m,2H)
6.95−7.10(m,16H),7.392(s,2H),7.46(t,2H),7.62(t,2H),8.17(d,2H),9.04(d,2H)
The measurement result of 1 H-NMR of compound DDD-5 is as follows.
(NMR measurement results)
1.07 (dd, 12H), 1.10-1.80 (m, 20H), 2.25 (m, 2H), 2.65 (m, 2H)
6.95-7.10 (m, 16H), 7.392 (s, 2H), 7.46 (t, 2H), 7.62 (t, 2H), 8.17 (d, 2H), 9 .04 (d, 2H)

化合物DDD−5のガラス転移温度Tgは129℃であり、トルエンに対する溶解度は5重量%である。また、化合物DDD−5の化学式を以下に示す。   Compound DDD-5 has a glass transition temperature Tg of 129 ° C. and a solubility in toluene of 5% by weight. Further, the chemical formula of the compound DDD-5 is shown below.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

(化合物CCC−2、化合物CCC−3、化合物CCC−4)
また、比較実験を行うために、以下に示すように、クリセン環の6位及び12位の炭素原子に、置換基としてジフェニルアミノ基が結合した化合物CCC−2、化合物CCC−3、化合物CCC−4を合成した。
化合物化合物CCC−2、化合物CCC−3、化合物CCC−4の、トルエンに対する溶解度は、それぞれ、2重量%、0.1重量%未満、0.1重量%未満である。
また、化合物CCC−4のガラス転移温度Tgは101℃であった。化合物CCC−2及びCCC−3は、明確なガラス転移温度Tgが観測されなかった。
(Compound CCC-2, Compound CCC-3, Compound CCC-4)
In order to perform a comparative experiment, as shown below, the compound CCC-2, the compound CCC-3, and the compound CCC- in which a diphenylamino group as a substituent is bonded to the 6th and 12th carbon atoms of the chrysene ring. 4 was synthesized.
The solubilities of Compound CCC-2, Compound CCC-3, and Compound CCC-4 in toluene are 2% by weight, less than 0.1% by weight, and less than 0.1% by weight, respectively.
In addition, Compound CCC-4 had a glass transition temperature Tg of 101 ° C. For compounds CCC-2 and CCC-3, no clear glass transition temperature Tg was observed.

Figure 0005157399
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Figure 0005157399
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Figure 0005157399
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参考例1)
前述した化合物DDD−3を用い、以下の操作に従い、大きさ2mm×2mmの発光面積部分を有する有機電界発光素子を調製した。
( Reference Example 1)
Using the compound DDD-3 described above, an organic electroluminescence device having a light emission area portion of 2 mm × 2 mm in size was prepared according to the following operation.

(陽極の形成)
ガラス基板の上にインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を150nmの厚みで成膜した(スパッタ成膜品、シート抵抗15Ω)。この透明導電膜に、通常のフォトリソグラフィー技術により、2mm幅のストライプにパターニングし、陽極を形成した。
パターニングした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、紫外線オゾン洗浄を行った。
(Formation of anode)
An indium tin oxide (ITO) transparent conductive film was formed on a glass substrate with a thickness of 150 nm (sputtered film, sheet resistance 15Ω). This transparent conductive film was patterned into a stripe having a width of 2 mm by an ordinary photolithography technique to form an anode.
The patterned ITO substrate was cleaned in the order of ultrasonic cleaning with acetone, water with pure water, and ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, and then dried with nitrogen blow to perform ultraviolet ozone cleaning.

(正孔注入層の形成)
続いて、陽極の上に正孔注入層を形成した。正孔注入層の材料として、下記に示す構造式の芳香族アミノ基を有する非共役系高分子化合物(PB−1:重量平均分子量29,400、数平均分子量12,600)を用い、光反応開始剤(A−1)と共に陽極の上にスピンコートした。スピンコートの条件を表7に示す。また、非共役系高分子化合物(PB−1)と光反応開始剤(A−1)の使用比率は、(PB−1):(A−1)=10:4(重量比)とした。スピンコートを行なった後、260℃で180分の乾燥を行ない、膜厚30nmの均一な正孔注入層の薄膜を形成した。
(Formation of hole injection layer)
Subsequently, a hole injection layer was formed on the anode. As a material for the hole injection layer, a non-conjugated polymer compound (PB-1: weight average molecular weight 29,400, number average molecular weight 12,600) having an aromatic amino group having the structural formula shown below is used, and photoreaction is performed. It spin-coated on the anode with the initiator (A-1). Table 7 shows the spin coating conditions. Moreover, the use ratio of the non-conjugated polymer compound (PB-1) and the photoreaction initiator (A-1) was (PB-1) :( A-1) = 10: 4 (weight ratio). After spin coating, drying was performed at 260 ° C. for 180 minutes to form a uniform hole injection layer thin film having a thickness of 30 nm.

Figure 0005157399
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Figure 0005157399
Figure 0005157399

Figure 0005157399
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(正孔輸送層)
形成した正孔注入層の上に正孔輸送層を形成した。正孔輸送層の材料として、以下に示す化合物(HT−1)を用いて、スピンコートにより、正孔輸送層を形成した。スピンコートの条件を表8に示す。スピンコートを行なった後、230℃で60分の乾燥を行ない、膜厚20nmの均一な正孔輸送層の薄膜を形成した。
(Hole transport layer)
A hole transport layer was formed on the formed hole injection layer. A hole transport layer was formed by spin coating using the following compound (HT-1) as a material for the hole transport layer. Table 8 shows the spin coating conditions. After spin coating, drying was performed at 230 ° C. for 60 minutes to form a uniform hole transport layer thin film having a thickness of 20 nm.

Figure 0005157399
Figure 0005157399

Figure 0005157399
Figure 0005157399

(発光層)
次に、形成した正孔輸送層の上に発光層を形成した。発光層の材料として、以下に示す化合物H−1と、上記合成した化合物DDD−3とを、下記条件でトルエンに溶解した組成物を用いて、スピンコートにより発光層を形成した。スピンコートの条件を表9に示す。また、化合物H−1と化合物DDD−3との使用比率は、(化合物H−1):(DDD−3)=10:1(重量比)とした。スピンコートを行なった後、100℃で60分の乾燥を行ない、膜厚50nmの均一な発光層の薄膜を形成した。
(Light emitting layer)
Next, a light emitting layer was formed on the formed hole transport layer. As a material for the light emitting layer, a light emitting layer was formed by spin coating using a composition obtained by dissolving the compound H-1 shown below and the synthesized compound DDD-3 in toluene under the following conditions. Table 9 shows the spin coating conditions. The ratio of compound H-1 to compound DDD-3 was (compound H-1) :( DDD-3) = 10: 1 (weight ratio). After spin coating, drying was performed at 100 ° C. for 60 minutes to form a uniform light emitting layer thin film having a thickness of 50 nm.

Figure 0005157399
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Figure 0005157399
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(正孔阻止層・電荷輸送層)
続いて、形成した発光層の上に正孔阻止層を形成し、さらに、正孔阻止層の上に電子輸送層を形成した。正孔阻止層の材料として、下記に示すHB−1を用いて、真空蒸着法により膜厚10nmの正孔阻止層を形成した。次に、電子輸送層の材料として、下記に示すET−1を用いて、真空蒸着法により膜厚30nmの電子素子層を形成した。
(Hole blocking layer / charge transport layer)
Subsequently, a hole blocking layer was formed on the formed light emitting layer, and an electron transport layer was further formed on the hole blocking layer. A hole blocking layer having a thickness of 10 nm was formed by vacuum deposition using HB-1 shown below as a material for the hole blocking layer. Next, an electronic element layer having a thickness of 30 nm was formed by vacuum deposition using ET-1 shown below as a material for the electron transport layer.

Figure 0005157399
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(陰極バッファ層・陰極)
次に、電荷輸送層の上に陰極バッファ層を形成し、さらに、陰極バッファ層の上に陰極を形成した。陰極バッファ層は、フッ化リチウム(LiF)を用い、有機層と同様に真空蒸着法によって膜厚0.5nmの陰極バッファ層を形成した。また、陰極の材料としてアルミニウムを用い、膜厚80nmの陰極を、それぞれ陽極であるITOストライプと直交する形状の2mm幅のストライプ状に積層した。
(Cathode buffer layer / cathode)
Next, a cathode buffer layer was formed on the charge transport layer, and a cathode was further formed on the cathode buffer layer. As the cathode buffer layer, lithium fluoride (LiF) was used, and a cathode buffer layer having a thickness of 0.5 nm was formed by a vacuum deposition method in the same manner as the organic layer. Also, aluminum was used as the cathode material, and cathodes with a film thickness of 80 nm were stacked in a 2 mm-wide stripe shape that was orthogonal to the ITO stripe that was the anode.

以上の操作によって調製した大きさ2mm×2mmの発光面積部分を有する有機電界発光素子に、7Vの電圧を印加した際の、発光素子としての発光の有無と発光色を評価した。
その結果、青色発光が得られた。さらに、化合物DDD−3を含む塗布液(化合物DDD−3濃度0.5%/溶媒トルエン)を用い、ガラス基板上に形成した化合物DDD−3の50nmの分子膜に紫外光(366nm)を照射すると、青色発光が得られた。
The presence / absence of light emission and light emission color as a light emitting element when a voltage of 7 V was applied to the organic electroluminescent element having a light emitting area of 2 mm × 2 mm prepared by the above operation were evaluated.
As a result, blue light emission was obtained. Furthermore, using a coating solution containing compound DDD-3 (compound DDD-3 concentration 0.5% / solvent toluene), the 50 nm molecular film of compound DDD-3 formed on the glass substrate was irradiated with ultraviolet light (366 nm). Then, blue light emission was obtained.

(実施例2)
DDD−3に代えて、前述した化合物DDD−5を用い、実施例1と同様な操作を行い、大きさ2mm×2mmの発光面積部分を有する有機電界発光素子を調製した。次に、実施例1と同様に、このように調製した有機電界発光素子に、7Vの電圧を印加した際の、発光素子としての発光の有無と発光色を評価した。
その結果、化合物DDD−5を用いて調製した有機電界発光素子から、青色発光が得られた。さらに、化合物DDD−5を含む塗布液(化合物DDD−5濃度0.5%/溶媒トルエン)を用い、ガラス基板上に形成した化合物DDD−5の50nmの分子膜に紫外光(366nm)を照射すると、青色発光が得られた
(Example 2)
In place of DDD-3, the above-described compound DDD-5 was used, and the same operation as in Example 1 was performed to prepare an organic electroluminescent device having a light emitting area portion of 2 mm × 2 mm in size. Next, in the same manner as in Example 1, the presence or absence of light emission as a light emitting element and the light emission color when a voltage of 7 V was applied to the organic electroluminescent element thus prepared were evaluated.
As a result, blue light emission was obtained from the organic electroluminescent element prepared using Compound DDD-5. Furthermore, using a coating solution containing compound DDD-5 (compound DDD-5 concentration 0.5% / solvent toluene), a 50 nm molecular film of compound DDD-5 formed on a glass substrate is irradiated with ultraviolet light (366 nm). Then, blue light emission was obtained.

(実施例3)
前述した化合物DDD−4を含む塗布液(化合物DDD−4濃度0.5%/溶媒トルエン)を用い、ガラス基板上に形成した化合物DDD−4の50nmの分子膜に紫外光(366nm)を照射すると、青色発光が得られた。
これにより、化合物DDD−4を用いることにより、前述した化合物DDD−3と同様に、有機電界発光素子が得られると考えられる。
(Example 3)
Using the coating solution containing the compound DDD-4 (compound DDD-4 concentration 0.5% / solvent toluene), the 50 nm molecular film of the compound DDD-4 formed on the glass substrate is irradiated with ultraviolet light (366 nm). Then, blue light emission was obtained.
Thereby, it is thought that an organic electroluminescent element is obtained by using compound DDD-4 similarly to compound DDD-3 mentioned above.

(比較例1)
実施例1と同様な操作により、前述した化合物CCC−2を用い、大きさ2mm×2mmの発光面積部分を有する有機電界発光素子を調製した。その結果、この有機電界発光素子からは、青色発光が得られたが、化合物DDD−4に比べて化合物CCC−2の溶解性が低く、有機電界蛍光発光素子の作製が困難であった。
(Comparative Example 1)
By the same operation as in Example 1, an organic electroluminescent device having a light emitting area portion of 2 mm × 2 mm in size was prepared using the compound CCC-2 described above. As a result, blue light emission was obtained from this organic electroluminescence device, but the solubility of compound CCC-2 was lower than that of compound DDD-4, making it difficult to produce an organic electroluminescence device.

(比較例2)
前述した化合物CCC−3は、トルエンに対する溶解度が小さい(0.1重量%未満)ため、湿式成膜法により有機電界蛍光発光素子を形成できなかった。
(Comparative Example 2)
Since the compound CCC-3 described above has low solubility in toluene (less than 0.1% by weight), an organic electroluminescent device could not be formed by a wet film formation method.

(比較例3)
前述した化合物CCC−4は、トルエンに対する溶解度が小さい(0.1重量%未満)ため、湿式成膜法により有機電界蛍光発光素子を形成できなかった。
(Comparative Example 3)
Since the compound CCC-4 described above has low solubility in toluene (less than 0.1% by weight), an organic electroluminescent device could not be formed by a wet film formation method.

本実施の形態が適用される有機電界発光素子の好適な構造例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the suitable structural example of the organic electroluminescent element to which this Embodiment is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、2…陽極、3…正孔注入層、4…正孔輸送層、5…発光層、6…正孔阻止層、7…電子輸送層、8…陰極バッファ層、9…陰極、10…有機電界発光素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Anode, 3 ... Hole injection layer, 4 ... Hole transport layer, 5 ... Light emitting layer, 6 ... Hole blocking layer, 7 ... Electron transport layer, 8 ... Cathode buffer layer, 9 ... Cathode, 10 ... Organic electroluminescence device

Claims (8)

ジフェニルアミノ基を有する縮合多環炭化水素誘導体であって、下記式(1)で表される構造を有する化合物からなることを特徴とする有機電界発光素子用材料。
Figure 0005157399
(式(1)中、Arは、クリセニル基、ベンゾフェナントレニル基からなる群より選ばれる芳香族縮合多環炭化水素基を表す。但し、Arがクリセニル基である場合、環A及び環Bが結合するジフェニルアミノ基は、当該クリセニル基の1位及び4位の位置に結合する。Cyは、シクロアルキル基を表す。環Aは、Cy以外にも置換基を有していてもよいベンゼン環を表す。環Bは置換基を有していてもよいベンゼン環を表す。nは1以上の整数を表す。)
An organic electroluminescent element material comprising a condensed polycyclic hydrocarbon derivative having a diphenylamino group, the compound having a structure represented by the following formula (1):
Figure 0005157399
(In formula (1), Ar 1 represents a chrysenyl group, an aromatic condensed polycyclic hydrocarbon group selected from the group consisting of base down zone phenanthrenyl group. However, when Ar 1 is a chrysenyl group, ring diphenylamino groups a 1 and ring B 1 is bonded is .Cy 1 which binds at the position of the 1-position and 4-position of the chrysenyl group, a cycloalkyl group. ring a 1 is a substituted besides Cy 1 A benzene ring which may have a group is represented, a ring B 1 represents a benzene ring which may have a substituent, and n represents an integer of 1 or more.
前記縮合多環炭化水素誘導体のトルエンに対する溶解度が1重量%以上であることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子用材料。   The organic electroluminescent element material according to claim 1, wherein the solubility of the condensed polycyclic hydrocarbon derivative in toluene is 1% by weight or more. 湿式成膜に用いられ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用材料。   The organic electroluminescent element material according to claim 1, wherein the material is used for wet film formation. 有機電界発光素子の形成に用いられる有機電界発光素子用組成物であって、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用材料と所定の溶剤とを含むことを特徴とする有機電界発光素子用組成物。
A composition for an organic electroluminescent element used for forming an organic electroluminescent element,
The composition for organic electroluminescent elements of any one of Claims 1 thru | or 3 and the predetermined | prescribed solvent are included.
陽極と、陰極と、当該陽極と当該陰極の間に設けられた有機層と、を備える有機電界発光素子であって、
前記有機層は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用材料を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
An organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode, and an organic layer provided between the anode and the cathode,
The said organic layer contains the organic electroluminescent element material of any one of Claim 1 thru | or 3, The organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned.
前記有機層が発光層であ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。   The organic electroluminescent device according to claim 5, wherein the organic layer is a light emitting layer. 前記有機層は、前記有機電界発光素子用材料と所定の溶剤とを含む組成物を用いる湿式成膜法により形成され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。   The organic electroluminescent device according to claim 5 or 6, wherein the organic layer is formed by a wet film forming method using a composition containing the material for an organic electroluminescent device and a predetermined solvent. 透明支持基板と当該透明支持基板上に積層された有機電界発光素子とを有する有機ELディスプレイであって、
前記有機電界発光素子が、請求項5乃至7のいずれか1項に記載された有機電界発光素子であることを特徴とする有機ELディスプレイ。
An organic EL display having a transparent support substrate and an organic electroluminescent element laminated on the transparent support substrate,
The organic electroluminescence device according to claim 5, wherein the organic electroluminescence device is the organic electroluminescence device according to claim 5.
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