JP6015124B2 - カルベン化合物誘導体を構成成分とする有機薄膜電子デバイス - Google Patents
カルベン化合物誘導体を構成成分とする有機薄膜電子デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP6015124B2 JP6015124B2 JP2012114614A JP2012114614A JP6015124B2 JP 6015124 B2 JP6015124 B2 JP 6015124B2 JP 2012114614 A JP2012114614 A JP 2012114614A JP 2012114614 A JP2012114614 A JP 2012114614A JP 6015124 B2 JP6015124 B2 JP 6015124B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- substituted
- carbon atoms
- tert
- organic thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
本発明はカルベン化合物を含有する有機電界発光素子や有機薄膜太陽電池などの有機薄膜電子デバイスに関する。
近年、有機半導体の開発が急速に進められている。従来の無機半導体に比べて有機半導体は電荷移動度や電荷密度、耐久性等が不十分であり、有機半導体の実用化はいまだ容易ではない。有機半導体のひとつに有機薄膜電子デバイスがあり、例として有機電界発光素子、有機薄膜太陽電池や有機薄膜トランジスタ等が挙げられる。その中でも特に有機電界発光素子は実用化段階に至っており、ディスプレイや照明として利用されている。
有機電界発光素子は発光材料を含有する発光層を正孔輸送層と電子輸送層で挟み、さらにその外側に陽極と陰極を取り付け、発光層に注入された正孔及び電子の再結合により生じる励起子が失活する際の光の放出（蛍光または燐光）を利用する素子である。有機電界発光素子には低消費電力、長寿命化を可能とする材料が求められており、電荷輸送層用の材料には電荷注入特性および電荷輸送特性、電荷に対する耐久性が求められる。
有機電界発光素子の消費電力を低減させる方法に素子の駆動電圧を下げる手法があり、その方法のひとつとして電荷輸送層に添加剤を加える手法（ドーピングと呼ぶ）が挙げられる。例えば正孔輸送層に強力な電子吸引性化合物（ｐ−ドーパントと呼ぶ）を添加することで正孔密度を向上させ、素子の駆動電圧を低減させることできる。一方、電子輸送層については、強力な電子供与性化合物（ｎ−ドーパントと呼ぶ）を添加して電子輸送層の電子密度を向上させることによって導電性を向上させ、素子の駆動電圧を低減させることができる（例えば、特許文献１参照）。しかし、ｎ−ドーパントは強力な電子供与性材料であり、原理的に酸素との反応性が高い。これまでに開発されてきたｎ−ドーパントは大気安定性に十分満足がいくものではなく、ｎ−ドーパントを含有する有機電界発光素子の実用化は困難である。
特許文献２にはカルベン化合物を有機電界発光素子に含有させた例が開示されているが、当該カルベン化合物は電子に対する安定性が低いためにカルベン化合物含有層を発光層の陽極側に配置させており、本発明でのカルベン化合物の利用方法とは異なる。また、特許文献１でのカルベン化合物は遷移金属とカルベン炭素が錯形成したカルベン錯体の例に限られており、錯形成されていないフリーカルベンを利用した本発明に記載のカルベン化合物とは異なる（ここで述べたフリーカルベンとは、荷電子を６個しか持たない二配位の炭素種のことを指す）。
特許文献３には有機薄膜電子デバイスにおける電子輸送層のｎ−ドーパントのための材料として、カルベン前駆体（カルベノイド）およびカルベン二量体が開示されているが、分子骨格構造が全く異なっており、また、フリーカルベンではないことから、本発明に記載のカルベン化合物とは異なる。
本発明の課題は、陽極と陰極の間に少なくとも一層の電子輸送層または電極界面層を有する有機薄膜電子デバイスであって、高効率で駆動可能であり長寿命な有機薄膜電子デバイスを提供することである。
本発明者らは、先の課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、陽極と陰極の間に少なくとも一層の電子輸送層あるいは電極界面層を有する有機薄膜電子デバイスに対し、電子輸送層または電極界面層の少なくとも一層にカルベン化合物を０．１〜７０重量％含有させることで有機薄膜電子デバイスの消費電力の低減と長寿命化が達成できることを見出し、発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、陽極と陰極の間に少なくとも一層の電子輸送層または電極界面層を有する有機薄膜電子デバイスであって、電子輸送層または電極界面層の少なくとも一層にカルベン化合物を０．１〜７０重量％含有することを特徴とする有機薄膜電子デバイスに関するものである。
以下本発明を説明する。
本発明でいう有機薄膜電子デバイスとは、例えば、有機電界発光素子、有機薄膜太陽電池、有機薄膜トランジスタなどをいう。
陽極と陰極の間に２層以上の有機層を有する有機薄膜電子デバイスとしては、例えば陽極／正孔注入層（電極界面層）／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層（電極界面層）／陰極の構造を有する有機電界発光素子、陽極／バッファ層（電極界面層）／Ｐ型半導体／Ｎ型半導体／バッファ層（電極界面層）／陰極の構造を有する有機薄膜太陽電池、ゲート電極層／ゲート絶縁層層／Ｐ型またはＮ型有機半導体層／バッファ層（電極界面層）／ソース・ドレイン電極の構造を有する有機薄膜トランジスタなどが挙げられる。
本発明で用いるカルベン化合物は、カルベン錯体ではなく荷電子を６個しか持たない二配位の炭素種であるカルベンであれば特に限定はされないが、電子輸送特性の点から一般式（１）で示されるカルベン化合物（以下、適宜「カルベン化合物（１）」と称する）などが好ましい。
（式中、Ｃ１とＣ２は単結合あるいは二重結合によって直接結合している炭素原子を表し、前記炭素原子は水素原子で置換されている。Ａｒ１及びＡｒ２は各々独立に炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。）
カルベン化合物（１）は、式中のＣ１とＣ２は単結合あるいは二重結合によって直接結合している炭素原子を表し、前記炭素原子は水素原子で置換されている。
カルベン化合物（１）は、式中のＣ１とＣ２は単結合あるいは二重結合によって直接結合している炭素原子を表し、前記炭素原子は水素原子で置換されている。
Ａｒ１及びＡｒ２で表される炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基をとしては、炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基、炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよいナフチル基、炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよいアントリル基、炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよいペリレニル基、炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよいトリフェニレニル基等を挙げることができる。炭素数１から６のアルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。以上に挙げた炭素数１から６のアルキル基は芳香族炭化水素基上の任意の位置に任意の数、任意の置換基を選択することができる。
以下、具体的な例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
置換されていてもよいフェニル基としては、フェニル基のほか、ｐ−トリル基、ｍ−トリル基、ｏ−トリル基、２，４−ジメチルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、メシチル基、２−エチルフェニル基、３−エチルフェニル基、４−エチルフェニル基、２，４−ジエチルフェニル基、３，５−ジエチルフェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、２−プロピルフェニル基、３−プロピルフェニル基、４−プロピルフェニル基、２，４−ジプロピルフェニル基、３，５−ジプロピルフェニル基、２，６−ジプロピルフェニル基、２−イソプロピルフェニル基、３−イソプロピルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、２，４−ジイソプロピルフェニル基、３，５−ジイソプロピルフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基、２−ブチルフェニル基、３−ブチルフェニル基、４−ブチルフェニル基、２，４−ジブチルフェニル基、３，５−ジブチルフェニル基、２，６−ジブチルフェニル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２，４，６−トリエチルフェニル基、２，４，６−トリプロピルフェニル基、２，４，６−トリイソプロピルフェニル基、２，４，６−トリブチルフェニル基、２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基等が挙げられる。
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換されていてもよいフェニル基としては、メシチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、２，６−ジプロピルフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基、２，６−ジブチルフェニル基、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２，４，６−トリエチルフェニル基、２，４，６−トリプロピルフェニル基、２，４，６−トリイソプロピルフェニル基、２，４，６−トリブチルフェニル基、２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基が好ましく、化合物の安定性が高く操作性が高い点で２，６−ジイソプロピルフェニル基、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２，４，６−トリイソプロピルフェニル基、２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基がさらに好ましい。
また、置換されていてもよいナフチル基としては、１−ナフチル基、２−ナフチル基のほか、２−メチルナフタレン−１−イル基、２−イソプロピルナフタレン−１−イル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、３−メチルナフタレン−１−イル基、３−イソプロピルナフタレン−１−イル基、３−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、４−メチルナフタレン−１−イル基、４−エチルナフタレン−１−イル基、４−プロピルナフタレン−１−イル基、４−ブチルナフタレン−１−イル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、５−メチルナフタレン−１−イル基、５−エチルナフタレン−１−イル基、５−プロピルナフタレン−１−イル基、５−ブチルナフタレン−１−イル基、５−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、２，７−ジメチルナフタレン−１−イル基、２，７−ジエチルナフタレン−１−イル基、２，７−ジプロピルナフタレン−１−イル基、２，７−ジイソプロピルナフタレン−１−イル基、２，７−ジブチルナフタレン−１−イル基、６−メチルナフタレン−２−イル基、６−エチルナフタレン−２−イル基、６−プロピルナフタレン−２−イル基、６−ブチルナフタレン−２−イル基、６−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−２−イル基、７−メチルナフタレン−２−イル基、７−エチルナフタレン−２−イル基、７−プロピルナフタレン−２−イル基、７−ブチルナフタレン−２−イル基、７−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−２−イル基、１，３−ジメチルナフタレン−２−イル基、１，３−ジイソプロピルナフタレン−２−イル基等が挙げられる。
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換されていてもよいナフチル基としては、２−メチルナフタレン−１−イル基、２−イソプロピルナフタレン−１−イル基、４−メチルナフタレン−１−イル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、５−メチルナフタレン−１−イル基、５−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、２，７−ジメチルナフタレン−１−イル基、２，７−ジエチルナフタレン−１−イル基、２，７−ジプロピルナフタレン−１−イル基、２，７−ジイソプロピルナフタレン−１−イル基、２，７−ジブチルナフタレン−１−イル基、６−メチルナフタレン−２−イル基、６−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−２−イル基、７−メチルナフタレン−２−イル基、７−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−２−イル基、１，３−ジメチルナフタレン−２−イル基、１，３−ジイソプロピルナフタレン−２−イル基が好ましく、化合物の安定性が高く操作性が高い点で２，７−ジメチルナフタレン−１−イル基、２，７−ジエチルナフタレン−１−イル基、２，７−ジプロピルナフタレン−１−イル基、２，７−ジイソプロピルナフタレン−１−イル基、２，７−ジブチルナフタレン−１−イル基、１，３−ジメチルナフタレン−２−イル基、１，３−ジイソプロピルナフタレン−２−イル基がさらに好ましい。
置換されていてもよいアントリル基、置換されていてもよいペリレニル基及び置換されていてもよいトリフェニレニル基としては、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基又は１−トリフェニレニル基を挙げることができる。
カルベン化合物（１）は、例えば「Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ５５巻 １４５２３−ｌ４５３４ １９９９年」、「Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２７巻 ３２７９−３２８９ ２００８年」、「Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２９巻，７７５−７８８，２０１０年」等の方法を用いて製造することができる。
また、本発明は電子輸送層または電極界面層の少なくとも一層にカルベン化合物を０．１〜７０重量％含有することを特徴としている。カルベン化合物の含有量は、電子輸送層または電極界面層を形成する薄膜の０．１〜７０重量％とし、１〜５０重量％とすることがより好ましい。
本発明の有機薄膜電子デバイスの製造方法は特に限定はないが、真空蒸着法により成膜が可能である。真空蒸着法による成膜は汎用の真空蒸着装置を用いることで行うことができる。真空蒸着法で膜を形成する際の真空槽の真空度は、有機電界発光素子の製造タクトタイムや製造コストを考慮すると、一般的に用いられる拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ等により到達し得る１×１０−２〜１×１０−５Ｐａ程度が望ましい、蒸着速度は形成する膜の厚さによるが０．００５〜１．０ｎｍ／秒が好ましい。また、カルベン化合物はクロロホルム、ジクロロメタン、１，２―ジクロロエタン、クロロベンゼン、トルエン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン等に対する溶解度が高いため、汎用の装置を用いてスピンコート法、インクジェット法、キャスト法またはディップ法等による成膜も可能である。
なお、本発明の有機薄膜電子デバイスにおいてカルベン化合物を含有する電子輸送層または電極界面層は、さらに別の化合物を含有していても良く、特に電子輸送性が高い化合物をさらに含有していることが好ましい。電子輸送性が高い化合物として具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フッ素置換芳香族化合物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、シロールに代表される有機シラン誘導体、等を含有していることが好ましく、これらの化合物は低分子化合物であっても高分子化合物であっても良い。有機薄膜電子デバイスの性能が高い点で、カルベン化合物（１）を含有する有機化合物層には、トリアジン化合物をさらに含有していることがより好ましい。
前記トリアジン化合物としては、電子輸送性能に優れた化合物であれば特に制限はないが、一般式（２）で示されるトリアジン化合物（以下、適宜「トリアリジン化合物（２）」と称する）
（式中、Ａｒ１１、Ａｒ１２およびＡｒ１３は、各々独立に炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよい、フェニル基、ピリジル基、ピリジルフェニル基またはビフェニリル基を示す。Ａｒ１１、Ａｒ１２およびＡｒ１３は同一、または相異なっていてもよい。）または一般式（３）で示されるトリアジン化合物（以下、適宜「トリアリジン化合物（３）」と称する）
（式中、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、各々独立にフェニル基、ナフチル基またはビフェニリル基を示し、これらの基は炭素数１から６のアルキル基またはトリフルオロメチル基で１つ以上置換されていても良い。Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、各々独立に水素原子またはメチル基を示す。Ｘ１およびＸ２は、各々独立にフェニレン基、ナフチレン基またはピリジレン基を示し、これらの基は炭素数１から４のアルキル基またはフッ素原子で１つ以上置換されていても良い。ｐおよびｑは、各々独立に０から２の整数を示す。ｐが２のとき、連結するＸ１は同一または相異なっていても良い。ｑが２のとき、連結するＸ２は同一または相異なっていても良い。Ａｒ２３およびＡｒ２４は、各々独立に炭素数１から４のアルキル基もしくはフッ素原子で１つ以上置換されていても良いピリジル基または炭素数１から４のアルキル基もしくはフッ素原子で１つ以上置換されていても良いフェニル基を示す。）が特に好ましい。
トリアリジン化合物（２）について、式中のＡｒ１１、Ａｒ１２およびＡｒ１３は、各々独立に炭素数１から６のアルキル基で置換されていてもよい、フェニル基、ピリジル基、ピリジルフェニル基またはビフェニリル基を示す。炭素数１から６のアルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。有機薄膜電子デバイスとしての特性が優れる点で、アルキル基に置換されていないフェニル基またはピリジルフェニル基が好ましく、Ａｒ１１、Ａｒ１２およびＡｒ１３は全て同一でないことがより好ましい。
なお、ピリジル基とは、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基のいずれであっても良く、ピリジルフェニル基の場合であっても同様である。
また、ピリジルフェニル基またはビフェニリル基の場合、末端のピリジル基またはフェニル基はフェニレン基の２−、３−、４−位のいずれに結合していてもよい。
トリアリジン化合物（２）は、例えば特開２００７−３１４５０３号公報の（００４１）〜（０１０１）に記載の方法で製造することが可能である。
トリアリジン化合物（３）について、式中のＡｒ２１およびＡｒ２２は、各々独立にフェニル基、ナフチル基またはビフェニリル基を示し、これらの基は炭素数１から６のアルキル基またはトリフルオロメチル基で１つ以上置換されていても良い。
Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される炭素数１から６のアルキル基またはトリフルオロメチル基で１つ以上置換されていても良いフェニル基としては、具体的には、フェニル基、ｐ−トリル基、ｍ−トリル基、ｏ−トリル基、ｐ−トリフルオロメチルフェニル基、ｍ−トリフルオロメチルフェニル基、ｏ−トリフルオロメチルフェニル基、２，４−ジメチルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、メシチル基、２−エチルフェニル基、３−エチルフェニル基、４−エチルフェニル基、２，４−ジエチルフェニル基、３，５−ジエチルフェニル基、２−プロピルフェニル基、３−プロピルフェニル基、４−プロピルフェニル基、２，４−ジプロピルフェニル基、３，５−ジプロピルフェニル基、２−イソプロピルフェニル基、３−イソプロピルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、２，４−ジイソプロピルフェニル基、３，５−ジイソプロピルフェニル基、２−ブチルフェニル基、３−ブチルフェニル基、４−ブチルフェニル基、２，４−ジブチルフェニル基、３，５−ジブチルフェニル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２−ペンチルフェニル基、３−ペンチルフェニル基、４−ペンチルフェニル基、２，４−ジペンチルフェニル基、３，５−ジペンチルフェニル基、２−ネオペンチルフェニル基、３−ネオペンチルフェニル基、４−ネオペンチルフェニル基、２，４−ジネオペンチルフェニル基、３，５−ジネオペンチルフェニル基、２−ヘキシルフェニル基、３−ヘキシルフェニル基、４−ヘキシルフェニル基、２，４−ジヘキシルフェニル基、３，５−ジヘキシルフェニル基、２−シクロヘキシルフェニル基、３−シクロヘキシルフェニル基、４−シクロヘキシルフェニル基、２，４−ジシクロヘキシルフェニル基または３，５−ジシクロヘキシルフェニル基等が挙げられる。
有機電界発光素子用材料としての性能が良い点で、フェニル基、ｐ−トリル基、ｍ−トリル基、４−エチルフェニル基、４−プロピルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、４−ブチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ペンチルフェニル基、４−ヘキシルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基または４−シクロヘキシルフェニル基が望ましく、フェニル基、ｐ−トリル基、ｍ−トリル基、３，５−ジメチルフェニル基、４−ブチルフェニル基または４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基がさらに好ましい。
Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される炭素数１から６のアルキル基またはトリフルオロメチル基で置換されていても良いビフェニリル基としては、４−ビフェニリル基、４’−メチルビフェニル−４−イル基、４’−トリフルオロメチルビフェニル−４−イル基、２，５−ジメチルビフェニル−４−イル基、２’，５’−ジメチルビフェニル−４−イル基、４’−エチルビフェニル−４−イル基、４’−プロピルビフェニル−４−イル基、４’−ブチルビフェニル−４−イル基、４’−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニル−４−イル基、４’−ヘキシルビフェニル−４−イル基、３−ビフェニリル基、３’−メチルビフェニル−３−イル基、３’−トリフルオロメチルビフェニル−３−イル基、３’−エチルビフェニル−３−イル基、３’−プロピルビフェニル−３−イル基、３’−ブチルビフェニル−３−イル基、３’−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニル−３−イル基または３’−ヘキシルビフェニル−３−イル基等が挙げられる。有機電界発光素子用材料としての性能が良い点で、４−ビフェニリル基、４’−メチルビフェニル−４−イル基、４’−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニル−４−イル基、３−ビフェニリル基、３’−メチルビフェニル−３−イル基または３’−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニル−３−イル基が望ましく、４−ビフェニリル基または３−ビフェニリル基がさらに好ましい。
Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される炭素数１から６のアルキル基またはトリフルオロメチル基で置換されていても良いナフチル基としては、１−ナフチル基、４−メチルナフタレン−１−イル基、４−トリフルオロメチルナフタレン−１−イル基、４−エチルナフタレン−１−イル基、４−プロピルナフタレン−１−イル基、４−ブチルナフタレン−１−イル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、４−ヘキシルナフタレン−１−イル基、５−メチルナフタレン−１−イル基、５−トリフルオロメチルナフタレン−１−イル基、５−エチルナフタレン−１−イル基、５−プロピルナフタレン−１−イル基、５−ブチルナフタレン−１−イル基、５−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、５−ヘキシルナフタレン−１−イル基、２−ナフチル基、６−メチルナフタレン−２−イル基、６−トリフルオロメチルナフタレン−２−イル基、６−エチルナフタレン−２−イル基、６−プロピルナフタレン−２−イル基、６−ブチルナフタレン−２−イル基、６−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−２−イル基、６−ヘキシルナフタレン−２−イル基、７−メチルナフタレン−２−イル基、７−トリフルオロメチルナフタレン−２−イル基、７−エチルナフタレン−２−イル基、７−プロピルナフタレン−２−イル基、７−ブチルナフタレン−２−イル基、７−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−２−イル基または７−ヘキシルナフタレン−２−イル基等が挙げられる。
有機電界発光素子用材料としての性能が良い点で、１−ナフチル基、４−メチルナフタレン−１−イル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、５−メチルナフタレン−１−イル基、５−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−１−イル基、２−ナフチル基、６−メチルナフタレン−２−イル基、６−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−２−イル基、７−メチルナフタレン−２−イル基または７−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン−２−イル基が望ましく、１−ナフチル基または２−ナフチル基がさらに好ましい。
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、各々独立に水素原子またはメチル基を示す。中でも有機電界発光素子用材料としての性能が良い点で水素原子が好ましい。
Ｘ１およびＸ２は、各々独立にフェニレン基、ナフチレン基またはピリジレン基を示し、これらの基は炭素数１から４のアルキル基またはフッ素原子で１つ以上置換されていても良い。
Ｘ１およびＸ２で示されるこれらの基の具体例としては、例えば、１，３−フェニレン基、２−メチル−１，３−フェニレン基、４−メチル−１，３−フェニレン基、５−メチル−１，３−フェニレン基、２−ｔｅｒｔ−ブチル−１，３−フェニレン基、４−ｔｅｒｔ−ブチル−１，３−フェニレン基、５−ｔｅｒｔ−ブチル−１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基、２−メチル−１，４−フェニレン基、２−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン基、２，５−ジメチル−１，４−フェニレン基などが挙げられる。
また、１，４−ナフチレン基、２−メチル−１，４−ナフチレン基、５−メチル−１，４−ナフチレン基、６−メチル−１，４−ナフチレン基、２−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ナフチレン基、５−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ナフチレン基、６−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ナフチレン基、１，５−ナフチレン基、２−メチル−１，５−ナフチレン基、３−メチル−１，５−ナフチレン基、４−メチル−１，５−ナフチレン基、２−ｔｅｒｔ−ブチル−１，５−ナフチレン基、３−ｔｅｒｔ−ブチル−１，５−ナフチレン基、４−ｔｅｒｔ−ブチル−１，５−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、１−メチル−２，６−ナフチレン基、３−メチル−２，６−ナフチレン基、４−メチル−２，６−ナフチレン基、１−ｔｅｒｔ−ブチル−２，６−ナフチレン基、３−ｔｅｒｔ−ブチル−２，６−ナフチレン基、４−ｔｅｒｔ−ブチル−２，６−ナフチレン基などが挙げられる。
また、２，４−ピリジレン基、３−メチル−２，４−ピリジレン基、５−メチル−２，４−ピリジレン基、６−メチル−２，４−ピリジレン基、３−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−ピリジレン基、５−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−ピリジレン基、６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−ピリジレン基、２，５−ピリジレン基、３−メチル−２，５−ピリジレン基、４−メチル−２，５−ピリジレン基、６−メチル−２，５−ピリジレン基、３−ｔｅｒｔ−ブチル−２，５−ピリジレン基、４−ｔｅｒｔ−ブチル−２，５−ピリジレン基、６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，５−ピリジレン基、２，６−ピリジレン基、３−メチル−２，６−ピリジレン基、４−メチル−２，６−ピリジレン基、３−ｔｅｒｔ−ブチル−２，６−ピリジレン基、４−ｔｅｒｔ−ブチル−２，６−ピリジレン基などが挙げられる。
また、３，５−ピリジレン基、２−メチル−３，５−ピリジレン基、４−メチル−３，５−ピリジレン基、６−メチル−３，５−ピリジレン基、２−ｔｅｒｔ−ブチル−３，５−ピリジレン基、４−ｔｅｒｔ−ブチル−３，５−ピリジレン基、６−ｔｅｒｔ−ブチル−３，５−ピリジレン基、３，６−ピリジレン基、２−メチル−３，６−ピリジレン基、４−メチル−３，６−ピリジレン基、５−メチル−３，６−ピリジレン基、２−ｔｅｒｔ−ブチル−３，６−ピリジレン基、４−ｔｅｒｔ−ブチル−３，６−ピリジレン基、５−ｔｅｒｔ−ブチル−３，６−ピリジレン基、４，６−ピリジレン基、２−メチル−４，６−ピリジレン基、３−メチル−４，６−ピリジレン基、５−メチル−４，６−ピリジレン基、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４，６−ピリジレン基、３−ｔｅｒｔ−ブチル−４，６−ピリジレン基または５−ｔｅｒｔ−ブチル−４，６−ピリジレン基等を例示することができる。
有機電界発光素子としての性能が良い点で、１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基、２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン基、２，５−ジメチル−１，４−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，５−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、２，４−ピリジレン基、２，６−ピリジレン基、３，５−ピリジレン基、３，６−ピリジレン基または４，６−ピリジレン基が好ましい。
Ａｒ２３およびＡｒ２４は、各々独立に炭素数１から４のアルキル基もしくはフッ素原子で１つ以上置換されていても良いピリジル基または炭素数１から４のアルキル基もしくはフッ素原子で１つ以上置換されていても良いフェニル基を示す。
Ａｒ２３およびＡｒ２４で示される炭素数１から４のアルキル基またはフッ素原子で１つ以上置換されていても良いピリジル基としては、具体的には、２−ピリジル基、３−メチルピリジン−２−イル基、４−メチルピリジン−２−イル基、５−メチルピリジン−２−イル基、６−メチルピリジン−２−イル基、３−エチルピリジン−２−イル基、４−エチルピリジン−２−イル基、５−エチルピリジン−２−イル基、６−エチルピリジン−２−イル基、３−プロピルピリジン−２−イル基、４−プロピルピリジン−２−イル基、５−プロピルピリジン−２−イル基、６−プロピルピリジン−２−イル基、３−ブチルピリジン−２−イル基、４−ブチルピリジン−２−イル基、５−ブチルピリジン−２−イル基、６−ブチルピリジン−２−イル基、３−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−２−イル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−２−イル基、５−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−２−イル基などが挙げられる。
また、６−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−２−イル基、３−フルオロピリジン−２−イル基、４−フルオロピリジン−２−イル基、５−フルオロピリジン−２−イル基、６−フルオロピリジン−２−イル基、３−ピリジル基、２−メチルピリジン−３−イル基、４−メチルピリジン−３−イル基、５−メチルピリジン−３−イル基、６−メチルピリジン−３−イル基、２−エチルピリジン−３−イル基、４−エチルピリジン−３−イル基、５−エチルピリジン−３−イル基、６−エチルピリジン−３−イル基、２−プロピルピリジン−３−イル基、４−プロピルピリジン−３−イル基、５−プロピルピリジン−３−イル基、６−プロピルピリジン−３−イル基、２−ブチルピリジン−３−イル基、４−ブチルピリジン−３−イル基、５−ブチルピリジン−３−イル基、６−ブチルピリジン−３−イル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−３−イル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−３−イル基などが挙げられる。
また、５−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−３−イル基、６−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−３−イル基、２−フルオロピリジン−３−イル基、２−フルオロピリジン−４−イル基、２−フルオロピリジン−５−イル基、２−フルオロピリジン−６−イル基、４−ピリジル基、２−メチルピリジン−４−イル基、３−メチルピリジン−４−イル基、２−エチルピリジン−４−イル基、３−エチルピリジン−４−イル基、２−プロピルピリジン−４−イル基、３−プロピルピリジン−４−イル基、２−ブチルピリジン−４−イル基、３−ブチルピリジン−４−イル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−４−イル基、３−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン−４−イル基、１−フルオロピリジン−４−イル基、２−フルオロピリジン−４−イル基等を例示することができる。
Ａｒ２３およびＡｒ２４で示される炭素数１から４のアルキル基またはフッ素原子で１つ以上置換されていても良いフェニル基としては、具体的には、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２−エチルフェニル基、３−エチルフェニル基、４−エチルフェニル基、２−プロピルフェニル基、３−プロピルフェニル基、４−プロピルフェニル基、２−ブチルフェニル基、３−ブチルフェニル基、４−ブチルフェニル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、２−フルオロフェニル基、３−フルオロフェニル基、４−フルオロフェニル基等を例示することができる。
Ａｒ２３およびＡｒ２４は、有機電界発光素子としての性能が良い点で、各々独立に２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、フェニル基または４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基が好ましい。
トリアリジン化合物（３）は、例えば特開２００８−２８０３３０号公報の（００６０）〜（０１４４）に記載の方法で製造することが可能である。
本発明の有機薄膜電子デバイスは、有機電界発光素子、有機薄膜太陽電池、有機薄膜トランジスタなどの多様な用途に用いることができるが、有機電界発光素子として特に好適に用いることができる。
本発明に記載の有機薄膜電子デバイスは、高効率で駆動可能であり長寿命といった特性を備える。
以下、実施例、試験例及び参考例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、蒸着膜の膜厚については、触針式膜厚測定計（ＤＥＫＴＡＫ）で測定した。ＤＥＫＴＡＫであらかじめ膜厚を測定することで補正した水晶発振子を用いて膜厚と蒸着速度を制御した。
本実施例において、本願発明の電荷輸送層添加剤を蒸着装置内に設置するに当たり、アンプル内に密閉するなどの処置は行っておらず、ごく短時間であるが、本願発明の電荷輸送層添加剤は大気に暴露されている。
実施例−１
基板には、２ｍｍ幅の酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）膜がストライプ上にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をアセトン、洗剤、超純水、イソプロピルアルコールで超音波洗浄後、イソプロピルアルコールで蒸気洗浄を行った。その後、ＵＶオゾン洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図１に示すような面積４ｍｍ２の単層素子を作製した。
基板には、２ｍｍ幅の酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）膜がストライプ上にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をアセトン、洗剤、超純水、イソプロピルアルコールで超音波洗浄後、イソプロピルアルコールで蒸気洗浄を行った。その後、ＵＶオゾン洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図１に示すような面積４ｍｍ２の単層素子を作製した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板１１を導入し、５．０×１０−４Ｐａまで減圧した。その後、前記ガラス基板１１上のＩＴＯストライプに重なるようにマスクを配し、電極層１２としてアルミニウムを０．３ｎｍ／秒の成膜速度で５０ｎｍ成膜した。さらに有機層として、電子輸送層１３を成膜し、その後、電子中層１４と陰極層１５を順次成膜した。電子輸送層１３としては、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９０：１０（質量％）の割合で１００ｎｍの膜厚で真空蒸着した。なお、各有機材料は温度制御したアルミナルツボにより成膜し、加熱した２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンの成膜速度が０．１ｎｍ／秒になるように真空蒸着した。最後に、ＩＴＯストライプと直行するようにメタルマスクを配置し、電子注入層１４と陰極層１５を成膜した。電子注入層１４はフッ化リチウムを０．５ｎｍの膜厚で、陰極層１５はアルミニウムを１００ｎｍの膜厚で真空蒸着した。 作製した単層素子は、コンピューター制御されたソースメーター（商品名「２４００シリーズソースメーター」、ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製）を用いて、ＩＴＯ電極側を陽極として電流密度−電圧特性を測定した。作製した単層素子の６Ｖにおける電流密度は９７５ｍＡ／ｃｍ２であった。
比較例―１
実施例―１の電子輸送層１３に代えて、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンだけを１００ｎｍの膜厚で真空蒸着した単層素子を実施例―１と同様に作製した。作製した素子の６Ｖにおける電流密度は８５４ｍＡ／ｃｍ２であった。
実施例―１の電子輸送層１３に代えて、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンだけを１００ｎｍの膜厚で真空蒸着した単層素子を実施例―１と同様に作製した。作製した素子の６Ｖにおける電流密度は８５４ｍＡ／ｃｍ２であった。
実施例―２
基板には、２ｍｍ幅の酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）膜がストライプ上にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をアセトン、洗剤、超純水、イソプロピルアルコールで超音波洗浄後、イソプロピルアルコールで蒸気洗浄を行った。その後、ＵＶオゾン洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図２に示すような面積４ｍｍ２の単層素子を作製した。
基板には、２ｍｍ幅の酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）膜がストライプ上にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をアセトン、洗剤、超純水、イソプロピルアルコールで超音波洗浄後、イソプロピルアルコールで蒸気洗浄を行った。その後、ＵＶオゾン洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図２に示すような面積４ｍｍ２の単層素子を作製した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板２１を導入し、５．０×１０−５Ｐａまで減圧した。その後、前記ガラス基板２１上に電子輸送層２２を０．１ｎｍ／秒の成膜速度で３０ｎｍ成膜した。さらに電子輸送層２３を成膜し、その後、電子注入層２４と陰極層２５を順次成膜した。電子輸送層２２としては、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンを３０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。電子輸送層２３としては、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。なお、各有機材料は温度制御したアルミナルツボにより成膜し、加熱した２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンの成膜速度が０．１ｎｍ／秒になるように真空蒸着した。最後に、ＩＴＯストライプと直交するようにメタルマスクを配置し、電子注入層２４と陰極層２５を成膜した。電子注入層２４はフッ化リチウムを１．０ｎｍの膜厚で、陰極層２５はアルミニウムを１００ｎｍの膜厚で真空蒸着した。
作製した単層素子は、コンピューター制御されたソースメーター（商品名「２４００シリーズソースメーター」、ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製）を用いて、ＩＴＯ電極側を陽極として電流密度−電圧特性を測定した。
作製した素子の５Ｖにおける電流密度は１６．５ｍＡ／ｃｍ２であった。
比較例―２
実施例―２の電子輸送層２３において、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンのみを７０ｎｍの膜厚で真空蒸着した、単層素子を、実施例―２と同様の方法で作製し、評価した。
実施例―２の電子輸送層２３において、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンのみを７０ｎｍの膜厚で真空蒸着した、単層素子を、実施例―２と同様の方法で作製し、評価した。
作製した素子の５Ｖにおける電流密度は１２．１ｍＡ／ｃｍ２であった。
実施例―３
実施例―２の電子輸送層２２において、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンを３０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに４’,４’’’’−（１，４−フェニレン）ビス(２，２’：６’，２’’−テルピリジン)を３０ｎｍの膜厚で真空蒸着し、さらに電子輸送層２３において、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、４’,４’’’’−（１，４−フェニレン）ビス(２，２’：６’，２’’−テルピリジン)と１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着した単層素子を実施例―２と同様の方法で作製し、評価した。
実施例―２の電子輸送層２２において、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンを３０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに４’,４’’’’−（１，４−フェニレン）ビス(２，２’：６’，２’’−テルピリジン)を３０ｎｍの膜厚で真空蒸着し、さらに電子輸送層２３において、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、４’,４’’’’−（１，４−フェニレン）ビス(２，２’：６’，２’’−テルピリジン)と１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着した単層素子を実施例―２と同様の方法で作製し、評価した。
作製した素子の５Ｖにおける電流密度は０．５０ｍＡ／ｃｍ２であった。
比較例―３
実施例―３の電子輸送層２３において、４’,４’’’’−（１，４−フェニレン）ビス(２，２’：６’，２’’−テルピリジン)と１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、４’,４’’’’−（１，４−フェニレン）ビス(２，２’：６’，２’’−テルピリジン)のみを７０ｎｍの膜厚で真空蒸着した単層素子を実施例―３と同様の方法で作製し、評価した。
実施例―３の電子輸送層２３において、４’,４’’’’−（１，４−フェニレン）ビス(２，２’：６’，２’’−テルピリジン)と１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９８：２（質量％）の割合で７０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、４’,４’’’’−（１，４−フェニレン）ビス(２，２’：６’，２’’−テルピリジン)のみを７０ｎｍの膜厚で真空蒸着した単層素子を実施例―３と同様の方法で作製し、評価した。
作製した素子の５Ｖにおける電流密度は０．０２１ｍＡ／ｃｍ２であった。
実施例―４
基板には、２ｍｍ幅の酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）膜がストライプ上にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をアセトン、洗剤、超純水、イソプロピルアルコールで超音波洗浄後、イソプロピルアルコールで蒸気洗浄を行った。その後、ＵＶオゾン洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図３に示すような面積４ｍｍ２の有機電界発光素子を作製した。
基板には、２ｍｍ幅の酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）膜がストライプ上にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をアセトン、洗剤、超純水、イソプロピルアルコールで超音波洗浄後、イソプロピルアルコールで蒸気洗浄を行った。その後、ＵＶオゾン洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図３に示すような面積４ｍｍ２の有機電界発光素子を作製した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板３１を導入し、５．０×１０−４Ｐａまで減圧した。その後、前記ガラス基板３１上の有機層として、正孔注入層３２、正孔輸送層３３、発光層３４、電子輸送層３５を順次成膜し、その後、陰極３６を成膜した。正孔注入層３２としては三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）を０．７５ｎｍの膜厚で真空蒸着した。正孔輸送層３３としては、Ｎ，Ｎ’―ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α―ＮＰＤ）を９０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。発光層３４としては、トリス（８−キノイノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ３）を３０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。電子輸送層３５としては２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９０：１０（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。なお、各層の材料は温度制御したアルミナルツボにより成膜し、加熱したＭｏＯ３を０．０５ｎｍ／秒、α―ＮＰＤを０．１ｎｍ／秒、Ａｌｑ３を０．１ｎｍ／秒、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンの成膜速度が０．１ｎｍ／秒になるように真空蒸着した。最後に、ＩＴＯストライプと直交するようにメタルマスクを配置し、陰極層３６を成膜した。陰極層３６は、フッ化リチウムとアルミニウムをそれぞれ０．５ｎｍと１００ｎｍの膜厚で真空蒸着し、２層構造とした。
作製した有機電界発光素子は、コンピューター制御されたソースメーター（商品名「２４００シリーズソースメーター」、ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製）を用いて、電流密度−電圧特性を測定した。
発光特性として、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２を流した時の電圧（Ｖ）、輝度（ｃｄ／ｍ２）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、電力効率（ｌｍ／Ｗ）を測定して、連続点灯時の輝度が３０％減少する時間を測定した。
作製した素子の測定値は６．４Ｖ、１８３５ｃｄ／ｍ２、３．８ｃｄ／Ａ、１．８ｌｍ／Ｗであった。またこの素子の輝度が３０％減少する時間は５５９時間であった。
比較例―４
実施例―４の電子輸送層３５において、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９０：１０（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンのみを４０ｎｍの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を実施例―４と同様の方法で作製し、評価した。
実施例―４の電子輸送層３５において、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９０：１０（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンのみを４０ｎｍの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を実施例―４と同様の方法で作製し、評価した。
作製した素子の測定値は６．７Ｖ、１８１５ｃｄ／ｍ２、３．７ｃｄ／Ａ、１．７ｌｍ／Ｗであった。またこの素子の輝度が３０％減少する時間は４８３時間であった。
実施例―５
実施例―４の電子輸送層３５において、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９０：１０（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，７−ジイソプロピルナフタレン−１−イル）イミダゾール−２−イリデンを９５：５（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着し、陰極層３６としてアルミニウムのみを１００ｎｍの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を実施例―４と同様の方法で作製し、評価した。
実施例―４の電子輸送層３５において、２，４−ビス（４−ビフェニリル）−６−［４’−（２−ピリジル）ビフェニリル−４−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン−２−イリデンを９０：１０（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，７−ジイソプロピルナフタレン−１−イル）イミダゾール−２−イリデンを９５：５（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着し、陰極層３６としてアルミニウムのみを１００ｎｍの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を実施例―４と同様の方法で作製し、評価した。
作製した素子の測定値は１２．２Ｖ、１８２７ｃｄ／ｍ２、３．８ｃｄ／Ａ、１．０ｌｍ／Ｗであった。またこの素子の輝度が３０％減少する時間は１７３時間であった。
比較例―５
実施例―５の電子輸送層３５において、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，７−ジイソプロピルナフタレン−１−イル）イミダゾール−２−イリデンを９５：５（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンのみを４０ｎｍの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を実施例―５と同様の方法で作製し、評価した。
実施例―５の電子輸送層３５において、２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンと１，３−ビス（２，７−ジイソプロピルナフタレン−１−イル）イミダゾール−２−イリデンを９５：５（質量％）の割合で４０ｎｍの膜厚で真空蒸着する代わりに２，４−ジフェニル−６−［４，４’’−ビス（２−ピリジル）−［１，１’：３’，１’’］−テルフェニル−５’−イル］−１，３，５−トリアジンのみを４０ｎｍの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を実施例―５と同様の方法で作製し、評価した。
作製した素子の測定値は１３．８Ｖ、１９３２ｃｄ／ｍ２、３．７ｃｄ／Ａ、０．９ｍ／Ｗであった。またこの素子の輝度が３０％減少する時間は６３時間であった。
上記の実施例、比較例から分かるように本発明記載のカルベン化合物を含有させることで有機電界発光素子の駆動電圧が低下するとともに長寿命化しており、優れた有機電界発光特性を示すことが明らかである。
１１．ＩＴＯ透明電極付きガラス基板
１２．電極層
１３．電子輸送層
１４．電子注入層
１５．陰極層
２１．ＩＴＯ透明電極付きガラス基板
２２．電子輸送層
２３．電子輸送層
２４．電子注入層
２５．陰極層
３１．ＩＴＯ透明電極付きガラス基板
３２．正孔注入層
３３．正孔輸送層
３４．発光層
３５．電子輸送層
３６．陰極層
１２．電極層
１３．電子輸送層
１４．電子注入層
１５．陰極層
２１．ＩＴＯ透明電極付きガラス基板
２２．電子輸送層
２３．電子輸送層
２４．電子注入層
２５．陰極層
３１．ＩＴＯ透明電極付きガラス基板
３２．正孔注入層
３３．正孔輸送層
３４．発光層
３５．電子輸送層
３６．陰極層
Claims (5)
- 陽極と陰極の間に少なくとも一層の電子輸送層または電極界面層を有する有機薄膜電子デバイスであって、電子輸送層または電極界面層の少なくとも一層に
一般式（１）で示されるカルベン化合物
を０．１〜７０重量％含有することを特徴とする有機薄膜電子デバイス。 - 前記電子輸送層または電極界面層がさらにトリアジン化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜電子デバイス。
- 前記トリアジン化合物が一般式（２）で示されるトリアジン化合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機薄膜電子デバイス。
- 前記トリアジン化合物が一般式（３）で示されるトリアジン化合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機薄膜電子デバイス。
- 有機電界発光素子として用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機薄膜電子デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012114614A JP6015124B2 (ja) | 2011-05-18 | 2012-05-18 | カルベン化合物誘導体を構成成分とする有機薄膜電子デバイス |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011111511 | 2011-05-18 | ||
| JP2011111511 | 2011-05-18 | ||
| JP2012114614A JP6015124B2 (ja) | 2011-05-18 | 2012-05-18 | カルベン化合物誘導体を構成成分とする有機薄膜電子デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012256882A JP2012256882A (ja) | 2012-12-27 |
| JP6015124B2 true JP6015124B2 (ja) | 2016-10-26 |
Family
ID=47528105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012114614A Active JP6015124B2 (ja) | 2011-05-18 | 2012-05-18 | カルベン化合物誘導体を構成成分とする有機薄膜電子デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6015124B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102101473B1 (ko) | 2017-07-10 | 2020-04-16 | 주식회사 엘지화학 | 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1653529B1 (en) * | 2004-10-11 | 2007-11-21 | Samsung SDI Co., Ltd. | Organic electroluminescent device and method of manufacturing the same |
| JPWO2007069542A1 (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-21 | 出光興産株式会社 | 遷移金属錯体化合物及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| JP5095948B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2012-12-12 | 東ソー株式会社 | テルフェニリル−１，３，５−トリアジン誘導体、その製造方法、およびそれを構成成分とする有機電界発光素子 |
| JP2010103264A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Tosoh Corp | 有機エレクトロルミネッセンス用材料およびこれを構成成分とする有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| KR101837095B1 (ko) * | 2009-10-28 | 2018-03-09 | 바스프 에스이 | 이종 리간드 카르벤 착체 및 유기 전자장치에서의 이의 용도 |
-
2012
- 2012-05-18 JP JP2012114614A patent/JP6015124B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012256882A (ja) | 2012-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sun et al. | High efficiency tandem organic light emitting diode using an organic heterojunction as the charge generation layer: an investigation into the charge generation model and device performance | |
| CN107925013B (zh) | 用作有机发光二极管(oled)的hil的掺杂有金属氨基化物的三芳基胺厚层 | |
| KR101877581B1 (ko) | 피리딘 화합물 및 8-히드록시퀴놀리노레이토 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속 착물의 층을 포함하는 유기 전자 소자 | |
| Wang et al. | Harvesting excitons via two parallel channels for efficient white organic LEDs with nearly 100% internal quantum efficiency: fabrication and emission‐mechanism analysis | |
| KR101768301B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| CN107925014B (zh) | 用作有机发光二极管(oled)的hil的金属氨基化物 | |
| Bolink et al. | Phosphorescent Hybrid Organic–Inorganic Light‐Emitting Diodes | |
| KR101745109B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| Zhao et al. | Improving color stability of blue/orange complementary white OLEDs by using single-host double-emissive layer structure: comprehensive experimental investigation into the device working mechanism | |
| EP2215671B1 (en) | Stable blue phosphorescent organic light emitting devices | |
| KR101537499B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| Gaj et al. | Highly efficient organic light-emitting diodes from thermally activated delayed fluorescence using a sulfone–carbazole host material | |
| TWI574949B (zh) | 包含多層電洞傳輸層之有機發光裝置以及包含其之有機發光顯示設備 | |
| KR20130050713A (ko) | 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 평판 표시 장치 | |
| Wu et al. | Achieving extreme utilization of excitons by an efficient sandwich-type emissive layer architecture for reduced efficiency roll-off and improved operational stability in organic light-emitting diodes | |
| US20170331047A1 (en) | Organic electronic devices comprising a layer of a pyridine compound and a 8-hydroxypquinolinolato earth alkaline metal, or alkali metal complex | |
| Brine et al. | Ionic liquid modified zinc oxide injection layer for inverted organic light-emitting diodes | |
| US20090015150A1 (en) | Organic light emitting device and method for manufacturing the same | |
| Park et al. | Hybrid ZnON–organic light emitting transistors with low threshold voltage< 5 V | |
| Tsang et al. | Host engineering for improving the performance of blue phosphorescent organic light-emitting devices | |
| JP6015124B2 (ja) | カルベン化合物誘導体を構成成分とする有機薄膜電子デバイス | |
| JP2012254976A (ja) | 電荷輸送層添加剤およびそれを用いた有機薄膜電子デバイス | |
| Qi et al. | Highly efficient organic light-emitting devices employing an ultrathin non-doped phosphorescence emitter within a thermally activated delayed fluorescence interface exciplex | |
| TWI498044B (zh) | 有機電激發光元件 | |
| Hua et al. | High efficiency and low operating voltage yellow phosphorescent organic light-emitting diodes with a simple doping-free structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150424 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160216 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160418 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160830 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160912 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6015124 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |