JPH07109451A - Electroluminescent device - Google Patents

Electroluminescent device

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JPH07109451A
JPH07109451A JP5280091A JP28009193A JPH07109451A JP H07109451 A JPH07109451 A JP H07109451A JP 5280091 A JP5280091 A JP 5280091A JP 28009193 A JP28009193 A JP 28009193A JP H07109451 A JPH07109451 A JP H07109451A
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layer
layers
electroluminescent device
light emitting
transport layer
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一清 永井
Chihaya Adachi
千波矢 安達
Hirota Sakon
洋太 左近
Nozomi Tamoto
望 田元
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve the durability of an electroluminescent device by forming at least one of layers sandwiched between an anode and a cathode from an org. compd. represented by a specific formula. CONSTITUTION:This electroluminescent device is obtd. by forming the following layers on a transparent glass plate successively in that order: an anode comprising a transparent conductive film of SnO2, etc.; a hole transport layer comprising a thin film of an arom. tert. amine of formula I, etc.; a luminescent layer comprising a thin film of an oxadiazole compd. of formula II (wherein Ar1 and Ar2 are each an arom. hydrocarbon group or an arom. heterocycle; and X is a naphthalene residue); an electron transport layer comprising a thin film of an oxadiazole compd. of formula III, etc.; and a cathode comprising an Mg-Ag alloy, etc. The hole transport, luminescent, and electron transport layers are formed, e.g. by vacuum deposition, under such conditions that the thickness of each of these layers is about 10-100nm and the total thickness is about 0.15mum or lower.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発光性物質からなる発
光層を有し、電界を印加することにより電気エネルギー
を直接光エネルギーに変換でき、従来の白熱灯、蛍光灯
あるいは発光ダイオード等とは異なり、低消費電力発光
体、微小体積発光体、軽量発光体あるいは大面積の面状
発光体の実現を可能にする電界発光素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a light emitting layer made of a light emitting material, and can directly convert electric energy into light energy by applying an electric field, and can be used as a conventional incandescent lamp, fluorescent lamp or light emitting diode. In contrast, the present invention relates to an electroluminescent device that enables realization of a low power consumption light emitter, a micro volume light emitter, a light weight light emitter, or a large-area planar light emitter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報機器の多様化及び省スペース
化に伴い、CRTよりも低消費電力で空間占有面積の少
ない平面表示素子へのニーズが高まっている。このよう
な平面表示素子としては、液晶、プラズマディスプレイ
などがあるが、特に最近は自己発光型で表示が鮮明な、
また直流定電圧駆動が可能な有機電界発光素子への期待
が高まっている。有機電界発光素子の素子構造として
は、これまで2層構造(ホール注入電極と電子注入電極
の間に、ホール輸送層と発光層が形成された構造(SH
−A構造)(特開昭59−194393号,Appl.
Phys.Lett.51,913(1987)、また
は、ホール注入電極と電子注入電極の間に発光層と電子
輸送層とが形成された構造(SH−B構造)(USP
No.5,085947、特開平2−25092号,A
ppl.Phys.Lett.55,1489(198
9))、あるいは3層構造(ホール注入電極と電子注入
電極との間にホール輸送層と発光層と電子輸送層とが形
成された構造(DH構造)(Appl.Phys.Le
tt.57,531(1990))の素子構造が報告さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the diversification and space saving of information equipment, there is an increasing need for a flat display device which consumes less power and occupies less space than a CRT. Liquid crystal, plasma displays, etc. are available as such flat display elements. Recently, in particular, self-emission type displays have a clear display.
In addition, there are increasing expectations for organic electroluminescent devices that can be driven with a constant DC voltage. A device structure of an organic electroluminescent device has so far been a two-layer structure (a structure in which a hole transport layer and a light emitting layer are formed between a hole injection electrode and an electron injection electrode (SH
-A structure) (JP-A-59-194393, Appl.
Phys. Lett. 51, 913 (1987), or a structure in which a light emitting layer and an electron transport layer are formed between a hole injecting electrode and an electron injecting electrode (SH-B structure) (USP).
No. 5,085947, JP-A-2-25092, A
ppl. Phys. Lett. 55, 1489 (198
9)) or a three-layer structure (a structure in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are formed between a hole injection electrode and an electron injection electrode (DH structure) (Appl.Phys.Le).
tt. 57, 531 (1990)) has been reported.

【0003】上記ホール注入電極としては、AuやIT
O(酸化錫インジウム)などの様な仕事関数の大きな電
極材料を用い、電子注入電極としては、Ca、Mg、A
l等及びそれらの合金等の仕事関数の小さな電極材料を
用いる。また、現在まで、上記ホール輸送層、発光層、
電子輸送層に使用可能な材料として様々な有機化合物が
報告されている。これらに使用される有機材料として
は、例えば、ホール輸送層としては芳香族第3級アミン
が、発光層材料としてはアルミニウムトリスオキシン
(特開昭59−194393,特開昭63−29569
5)、スチリルアミン誘導体、スチリルベンゼン誘導体
等(特開平2−209988)が、また、電子輸送層と
しては、オキサジアゾール誘導体等(日本化学会誌N
o.11,p1540(1991)が報告されている。
現在まで、様々な素子構造及び有機材料を用いることに
より、初期的には1000cd/m2以上の高輝度発
光、駆動電圧10V程度の素子が得られているが、連続
駆動を行った場合、従来の有機材料では数時間で光出力
の低下、駆動電圧の上昇が観測され、EL素子の長期耐
久性には大きな問題を抱えている。特に青色発光素子に
おいては、まだ材料の探索が十分に行われておらず、発
光効率の向上など多くの課題が残されている。これらの
例を含め有機化合物を発光体とするキャリア注入型電界
発光素子はその研究開発の歴史も浅く、未だその材料研
究やデバイス化への研究が十分になされているとは言え
ず、現状では更なる輝度の向上、発光波長のコントロー
ルあるいは耐久性の向上など多くの課題を抱えているの
が実状である。
As the hole injecting electrode, Au or IT is used.
An electrode material having a large work function such as O (indium tin oxide) is used, and Ca, Mg, A is used as the electron injection electrode.
Electrode materials having a low work function such as 1 and the like and alloys thereof are used. Until now, the hole transport layer, the light emitting layer,
Various organic compounds have been reported as materials that can be used for the electron transport layer. Examples of organic materials used for these are aromatic tertiary amines for the hole transport layer, and aluminum trisoxine for the light emitting layer material (JP-A-59-194393, JP-A-63-29569).
5), styrylamine derivatives, styrylbenzene derivatives and the like (JP-A-2-209988), and as the electron transport layer, oxadiazole derivatives and the like (Journal of the Chemical Society of Japan N
o. 11, p1540 (1991) has been reported.
Up to now, by using various element structures and organic materials, an element with high-luminance light emission of 1000 cd / m 2 or more and a driving voltage of about 10 V has been obtained initially. In the organic material, a decrease in light output and an increase in driving voltage are observed in a few hours, and there is a big problem in the long-term durability of the EL element. Particularly in blue light emitting devices, the search for materials has not been sufficiently conducted, and many problems such as improvement in light emission efficiency remain. Carrier injection type electroluminescent devices using organic compounds as light emitters, including these examples, have a short history of research and development, and it cannot be said that the material research and device research have been sufficiently conducted. The reality is that there are many problems such as further improvement of brightness, control of emission wavelength, and improvement of durability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の実情に鑑みて成されたものであり、その目的は十分
な輝度と発光性能が長時間に亘って持続する耐久性に優
れた有機電界発光素子(有機EL素子)を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances of the prior art, and an object thereof is to have sufficient brightness and light emitting performance, which is excellent in durability for a long time. It is to provide an organic electroluminescence device (organic EL device).

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するための有機EL素子の構成要素について鋭意
検討した結果、陽極及び陰極と、これらの間に挟持され
た一層または複数層の有機化合物層より構成される電界
発光層素子において、前記有機化合物層のうち少なくと
も一層を、特定なオキサジアゾール系化合物を構成成分
とする層とすることにより、上記課題に対し有効な電界
発光素子を提供できることを見いだした。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made earnest studies on the constituent elements of an organic EL device for solving the above problems, and as a result, have formed an anode and a cathode and one or more layers sandwiched between them. In the electroluminescent layer element constituted by the organic compound layer of 1, the at least one of the organic compound layers is a layer containing a specific oxadiazole-based compound as a constituent component, so that the electroluminescence effective against the above problems is achieved. We have found that we can provide elements.

【0006】また、陽極及び陰極の間に、一層以上の発
光層及び一層以上の電子輸送層を構成要素として含有す
る電界発光素子、あるいは陽極及び陰極の間に一層以上
の正孔輸送層及び一層以上の発光層及び一層以上の電子
輸送層を構成要素として含有する電界発光素子におい
て、前記電子輸送層のうち少なくとも一層を、特定なオ
キサジアゾール系化合物を構成成分とする層とすること
によって更に有効な電界発光素子を提供できることを見
いだした。
Further, an electroluminescent device containing one or more light emitting layers and one or more electron transport layers as constituent elements between the anode and the cathode, or one or more hole transport layers and one layer between the anode and the cathode. In the electroluminescent device containing the above-mentioned light-emitting layer and one or more electron-transporting layers as constituent elements, at least one of the electron-transporting layers is further formed into a layer containing a specific oxadiazole-based compound as a constituent component. It has been found that an effective electroluminescent device can be provided.

【0007】すなわち、本発明によれば、陽極及び陰極
と、これらの間に挟持された一層または複数層の有機化
合物より構成される電界発光素子において、前記有機化
合物層のうち少なくとも一層が、下記一般式(I)(化
1)で表される有機化合物を構成成分とする層であるこ
とを特徴とする電界発光素子が提供される。
That is, according to the present invention, in an electroluminescent device composed of an anode and a cathode and one or a plurality of layers of an organic compound sandwiched therebetween, at least one of the organic compound layers is Provided is an electroluminescent device comprising a layer containing an organic compound represented by the general formula (I) (Chemical Formula 1) as a constituent component.

【化1】 (式中、Ar1、Ar2は各々独立に置換または未置換の
芳香族炭化水素基あるいは置換または未置換の芳香族複
素環基を表わし、各々同一でも異なっていてもよい。X
はナフタレン残基を表わす。)また、本発明によれば、
陽極及び陰極の間に、一層以上の発光層及び一層以上の
電子輸送層を構成要素として含有する電界発光素子、あ
るいは陽極及び陰極の間に、一層以上の正孔輸送層及び
一層以上の発光層及び一層以上の電子輸送層を構成要素
として含有する電界発光素子において、前記電子輸送層
のうち少なくとも一層が、上記一般式(I)(化1)で
表される有機化合物を構成成分とする層であることを特
徴とする電界発光素子が提供される。
[Chemical 1] (In the formula, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group, which may be the same or different.
Represents a naphthalene residue. ) Also, according to the invention,
An electroluminescent device containing one or more light emitting layers and one or more electron transport layers as constituent elements between an anode and a cathode, or one or more hole transport layers and one or more light emitting layers between an anode and a cathode. And an electroluminescent device containing one or more electron-transporting layers as constituents, at least one of the electron-transporting layers is a layer containing an organic compound represented by the general formula (I) (Formula 1) as a constituent. An electroluminescent device is provided.

【0008】本発明は前記したように有機化合物層の少
なくとも一層に特定なオキサジアゾール系化合物を含有
させたものであるが、かかる前記一般式(I)(化1)
で表される化合物について以下に具体例を挙げて説明す
る。ただし、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
In the present invention, as described above, at least one of the organic compound layers contains a specific oxadiazole-based compound.
The compound represented by will be described below with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these.

【0009】一般式(I)化1においてAr1、Ar2
適用される芳香族炭化水素基あるいは芳香族複素環基と
してはスチリル、フェニル、ビフェニル、ターフェニ
ル、ナフチル、アントリル、アセナフテニル、フルオレ
ニル、フェナントリル、インデニル、ピレニル、ピリジ
ル、ピリミジル、フラニル、ピロニル、チオフェニル、
キノリル、べンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イン
ドリル、カルバゾリル、ベンゾオキサゾリル、キノキサ
リル、ベンゾイミダゾリル、ピラゾリル、ジベンゾフラ
ニル、ジベンゾチオフェニル、オキサゾリル、オキサジ
アゾリル基等が挙げられる。これらの芳香族炭化水素基
あるいは芳香族複素環基は更に1つ以上のハロゲン原
子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、トリフル
オロメチル基、炭素数1〜12、好ましくは1〜6アル
キル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フェニル
基、スチリル基、ナフチル基、チオフェニル基、アラル
キル基、ビフェニル基、ビチオフェニル基、フラニル
基、ビフラニル基、ピロニル基、ビピロニル基等の置換
基を有していても良い。
The aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group applied to Ar 1 and Ar 2 in the general formula (I) 1 is styryl, phenyl, biphenyl, terphenyl, naphthyl, anthryl, acenaphthenyl, fluorenyl, Phenanthryl, indenyl, pyrenyl, pyridyl, pyrimidyl, furanyl, pyronyl, thiophenyl,
Examples thereof include quinolyl, benzofuranyl, benzothiophenyl, indolyl, carbazolyl, benzoxazolyl, quinoxalyl, benzimidazolyl, pyrazolyl, dibenzofuranyl, dibenzothiophenyl, oxazolyl and oxadiazolyl groups. These aromatic hydrocarbon groups or aromatic heterocyclic groups further include one or more halogen atom, hydroxyl group, cyano group, nitro group, amino group, trifluoromethyl group, carbon number 1-12, preferably 1-6 alkyl. Groups, alkoxy groups, aryloxy groups, phenyl groups, styryl groups, naphthyl groups, thiophenyl groups, aralkyl groups, biphenyl groups, bithiophenyl groups, furanyl groups, bifuranyl groups, pyronyl groups, bipyronyl groups, etc. Is also good.

【0010】又、Xは2価のナフタレン残基を表わし、
例えば具体的には以下の基等が挙げられる。
X represents a divalent naphthalene residue,
For example, the following groups are specifically mentioned.

【表1】 [Table 1]

【0011】次に、本発明で使用される前記一般式
(I)で表わされるオキサジアゾール系化合物の具体例
を以下に示す。
Next, specific examples of the oxadiazole compound represented by the general formula (I) used in the present invention are shown below.

【表2−(1)】 [Table 2- (1)]

【表2−(2)】 [Table 2- (2)]

【0012】本発明における電界発光素子は、以上で説
明した有機化合物を真空蒸着法、溶液塗布法等により、
有機化合物層全体で0.5μmより小さい厚み、さらに
好ましくは、各有機化合物層を10nm〜100nmの
厚みに薄膜化することにより有機化合物層を形成し、陽
極及び陰極で直接または間接的に挟持することにより構
成される。また、構成有機化合物が著しく薄膜形成能に
富む場合、10nm以下の膜厚において層を形成するこ
とも可能である。また、別の有機化合物層中やポリマー
半導体層中に添加剤としてドーピングさせることも有効
である。また逆に本発明で説明される各有機化合物層中
に添加物として他の物質を複数種でも添加することもで
きる。
The electroluminescent device according to the present invention is obtained by subjecting the above-described organic compound to a vacuum deposition method, a solution coating method, or the like.
The organic compound layer as a whole has a thickness of less than 0.5 μm, and more preferably, each organic compound layer is thinned to a thickness of 10 nm to 100 nm to form an organic compound layer, and the organic compound layer is directly or indirectly sandwiched by an anode and a cathode. It is composed of In addition, when the constituent organic compound is extremely rich in thin film forming ability, it is possible to form a layer with a film thickness of 10 nm or less. Further, it is also effective to dope into another organic compound layer or the polymer semiconductor layer as an additive. On the contrary, it is also possible to add a plurality of other substances as additives to each organic compound layer described in the present invention.

【0013】本発明の電界発光素子は発光層に電気的に
バイアスを印加し発光させるものであるが、わずかなピ
ンホールによって短絡をおこし、素子として機能しなく
なる場合もあるので、有機化合物層の形成には皮膜形成
性に優れた化合物を併用することが望ましい。さらにこ
のような皮膜形成性に優れた化合物とポリマー結合剤を
組み合わせて有機化合物層を形成することもできる。こ
の場合に使用できるポリマー結合剤としては、ポリスチ
レン、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾ
ール、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレ
ート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド等
を挙げることができる。
The electroluminescent device of the present invention is one in which a bias is electrically applied to the light emitting layer to cause it to emit light. However, since a short circuit may occur due to a slight pinhole and the device may not function as an element, an organic compound layer of the organic compound layer is formed. For formation, it is desirable to use a compound having excellent film forming properties together. Further, it is possible to form an organic compound layer by combining a compound having such excellent film-forming property with a polymer binder. Examples of the polymer binder that can be used in this case include polystyrene, polyvinyltoluene, poly-N-vinylcarbazole, polymethylmethacrylate, polymethylacrylate, polyester, polycarbonate and polyamide.

【0014】陽極材料としては、ニッケル、金、白金、
パラジウムやこれらの合金あるいは酸化スズ(Sn
2))、酸化スズ−インジウム(ITO)、ヨウ化銅
などの仕事関数の大きな金属やそれらの合金、化合物、
更にはポリ(3−メチルチオフェン)等のポリアルキル
チオフェンやポリピロール、ポリアリーレンビニレン等
の導電性ポリマーなどを用いることができる。金属と導
電性ポリマーの積層体としても良い。一方、陰極材料と
しては、仕事関数の小さな銀、錫、鉛、カルシウム、マ
グネシウム、マンガン、インジウム、アルミニウム、或
はこれらの合金が用いられる。陽極及び陰極として使用
する材料のうち少なくとも一方は、素子の発光波長領域
において十分透明であることが望ましい。具体的には8
0%以上の光透過率を有することが望ましい。しかし、
端面発光の素子形態をとるときにはむしろ両極とも光反
射率が大きい方が望ましい。
As the anode material, nickel, gold, platinum,
Palladium, alloys of these, or tin oxide (Sn
O 2 )), tin oxide-indium (ITO), copper iodide and other metals having a large work function, alloys and compounds thereof,
Further, a polyalkylthiophene such as poly (3-methylthiophene) or a conductive polymer such as polypyrrole or polyarylene vinylene can be used. It may be a laminate of a metal and a conductive polymer. On the other hand, as the cathode material, silver, tin, lead, calcium, magnesium, manganese, indium, aluminum, or an alloy thereof having a small work function is used. At least one of the materials used as the anode and the cathode is preferably sufficiently transparent in the emission wavelength region of the device. Specifically 8
It is desirable to have a light transmittance of 0% or more. But,
In the case of an edge emitting device, it is preferable that both electrodes have high light reflectance.

【0015】本発明の電界発光素子は以上の各層をガラ
ス、プラスチックフィルム等の透明基板上に順次積層さ
れて素子として構成されるわけであるが、素子の安定性
の向上、特に大気中の水分、酸素に対する保護のため
に、別に保護層を設けたり、素子全体をセル中にいれ、
シリコンオイルや乾燥剤等を封入、もしくは、真空セル
中に封入してもよい。
The electroluminescent device of the present invention is constructed as a device by sequentially laminating the above layers on a transparent substrate such as glass or a plastic film. However, the stability of the device is improved, especially the moisture content in the atmosphere. In order to protect against oxygen, a separate protective layer is provided, or the entire device is placed in the cell,
Silicon oil, a desiccant, or the like may be enclosed, or may be enclosed in a vacuum cell.

【0016】以下、図面に沿って本発明をさらに詳細に
説明する。図1〜7においては、1は基板、2、4は電
極、3aは発光層、3bは電子輸送層、3cは正孔輸送
層である。図1は、基板上に電極2を設け、電極2上に
発光層3aを単独で設け、その上に電極を設けた構成の
ものである。図2は、図1において電極2と発光層3a
の間に正孔輸送層3cを設けたものである。図3は、図
1において発光層3aと電極4の間に電子輸送層3bを
設けたものである。図4は、図3において電極2と発光
層3aとの間に正孔輸送層3cを設けたものである。以
上代表的な構成例について図示したがこれらは最も基本
的な構成例であり、さらに電荷輸送性を向上させるため
の層等が各所に挿入されていても良い。例えば、図5
は、図2において正孔輸送層3cが少なくとも2層以上
の層からなる場合であり、図6は、図3において電子輸
送層3bが少なくとも2層以上の層からなる場合であ
る。また、図7は、図4において、正孔輸送層と電子輸
送層の何れかもしくは両層が少なくとも2層以上の層か
らなる場合である。これら複数の有機化合物層はその役
割によって異なる名称で呼ばれることがある。例えば、
正孔輸送層が正孔注入層であったり、電子バリヤー層で
あったり、励起子バリヤー層であったりする。本発明に
おいては正孔輸送層とは発光層と陽極電極の間の全ての
有機化合物層を意味し、電子輸送層とは発光層と陰極電
極の間の全ての有機化合物層を意味する。また、発光層
が複数存在するようなタンデム型積層構成をとる場合に
も適用される。また、本発明においては、透明陽極を透
明基板上に形成し、図1〜図7のような構成とすること
が望ましいが、場合によっては、その逆構成をとっても
良い。
The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings. 1 to 7, 1 is a substrate, 2 and 4 are electrodes, 3a is a light emitting layer, 3b is an electron transport layer, and 3c is a hole transport layer. FIG. 1 shows a structure in which an electrode 2 is provided on a substrate, a light emitting layer 3a is independently provided on the electrode 2, and an electrode is provided thereon. 2 shows an electrode 2 and a light emitting layer 3a in FIG.
The hole transport layer 3c is provided between the two. FIG. 3 shows an electron transport layer 3b provided between the light emitting layer 3a and the electrode 4 in FIG. In FIG. 4, the hole transport layer 3c is provided between the electrode 2 and the light emitting layer 3a in FIG. Although typical configuration examples have been illustrated above, these are the most basic configuration examples, and layers for improving charge transportability may be inserted in various places. For example, in FIG.
2 is a case where the hole transport layer 3c is composed of at least two layers or more in FIG. 2, and FIG. 6 is a case where the electron transport layer 3b is composed of at least two or more layers in FIG. Further, FIG. 7 shows a case where either or both of the hole transport layer and the electron transport layer in FIG. 4 are composed of at least two layers. These plural organic compound layers may be called by different names depending on their roles. For example,
The hole transport layer may be a hole injection layer, an electron barrier layer, or an exciton barrier layer. In the present invention, the hole transport layer means all organic compound layers between the light emitting layer and the anode electrode, and the electron transport layer means all organic compound layers between the light emitting layer and the cathode electrode. It is also applied to the case where a tandem type laminated structure having a plurality of light emitting layers is adopted. Further, in the present invention, it is desirable that the transparent anode is formed on the transparent substrate to have the structure as shown in FIGS. 1 to 7, but the reverse structure may be adopted depending on the case.

【0017】本発明の中で組み合わせて使用される各種
材料については正孔輸送性、電子輸送性、発光性等の機
能を有するものであればいずれのものも使用できるが、
例えば以下に示す従来公知のものが使用できる。
As the various materials used in combination in the present invention, any one can be used as long as it has a function of hole transporting property, electron transporting property, light emitting property and the like.
For example, the following conventionally known ones can be used.

【0018】発光層材料としては、固体において強い蛍
光を有し50nm以下の薄膜において緻密な膜を形成す
る物質が好ましい。これまで有機EL素子の発光層に用
いられてきた従来公知の材料はすべて本発明の有機EL
素子に適用することができる。たとえば、金属キレート
化オキシノイド化合物(8−ヒドロキシキノリン金属錯
体)(特開昭49−194393,特開昭63−295
695)、1,4ジフェニルブタジエンおよびテトラフ
ェニルブタジエンのようなブタジエン誘導体、クマリン
誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、オキサジアゾール
誘導体、オキサゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、
スチリルアミン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体
(特開平2−247277)、トリススチリルベンゼン
誘導体(特開平3−296595)、ビススチリルアン
トラセン誘導体(特開平3−163186)、ペリノン
誘導体、アミノピレン誘導体等は優れた発光層材料であ
る。以下に本発明で有用な発光層材料の具体例について
示す。
The material for the light emitting layer is preferably a substance which has strong fluorescence in a solid state and forms a dense film in a thin film of 50 nm or less. All the conventionally known materials that have been used for the light emitting layer of the organic EL device so far are the organic EL of the present invention.
It can be applied to devices. For example, a metal chelated oxinoid compound (8-hydroxyquinoline metal complex) (JP-A-49-194393, JP-A-63-295).
695), butadiene derivatives such as 1,4 diphenylbutadiene and tetraphenylbutadiene, coumarin derivatives, benzoxazole derivatives, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, thiadiazole derivatives,
Styrylamine derivatives, bisstyrylbenzene derivatives (JP-A-2-247277), trisstyrylbenzene derivatives (JP-A-3-296595), bisstyrylanthracene derivatives (JP-A-3-163186), perinone derivatives, aminopyrene derivatives and the like have excellent light emission. It is a layer material. Specific examples of the light emitting layer material useful in the present invention are shown below.

【0019】[0019]

【表3−(1)】 [Table 3- (1)]

【0020】[0020]

【表3−(2)】 [Table 3- (2)]

【0021】[0021]

【表3−(3)】 [Table 3- (3)]

【0022】正孔輸送層材料としては、これまで正孔輸
送層材料として用いられてきた材料をすべて利用するこ
とができるが、少なくとも2つの芳香族3級アミンを含
み、かつ芳香族3級アミンがモノアリールアミン、ジア
リールアミン、トリアリールアミンである化合物が好ま
しい。代表的な有用な芳香族3級アミンとして、USP
No.4,175,960、USP No.4,53
9,507、昭63−264692によって開示されて
いる化合物を利用することができる。また、USP N
o.4,720,432に開示されているポルフィリン
誘導体(フタロシアニン類)も有用な化合物である。以
下に有用な正孔輸送層材料の具体例を示す。
As the hole transport layer material, all the materials which have been used as the hole transport layer material so far can be used, but at least two aromatic tertiary amines are contained and the aromatic tertiary amine is contained. Compounds in which is a monoarylamine, diarylamine, triarylamine are preferred. USP as a typical useful aromatic tertiary amine
No. 4,175,960, USP No. 4,53
The compounds disclosed in 9,507, 63-264692 can be utilized. Also, USP N
o. Porphyrin derivatives (phthalocyanines) disclosed in 4,720,432 are also useful compounds. Specific examples of useful hole transport layer materials are shown below.

【0023】[0023]

【表4−(1)】 [Table 4- (1)]

【0024】[0024]

【表4−(2)】 [Table 4- (2)]

【0025】電子輸送層材料としては、これまで電子輸
送層材料として使用されてきた公知の材料をすべて利用
することができる。1つの好ましい電子輸送材料は、電
子輸送能の発現ユニットであるオキサジアゾール環を少
なくとも1つ以上含む化合物である。代表的な有用なオ
キザジアゾール化合物は、Appl.Phys.Let
t55,1489(1989)および日本化学会誌15
40(1991)に開示されている。さらに、本発明の
積層電界発光素子の電子輸送層に使用するために好まし
い有機物質は8−ヒドロキシキノリンのキレートを含め
た金属キレート化オキシノイド化合物である。さらに、
他の好ましい電子輸送層材料としては、1,4−ジフェ
ニルブタジエンおよびテトラフェニルブタジエンのよう
なブタジエン誘導体、クマリン誘導体、ビススチリルベ
ンゼン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、ベン
ズオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキ
サゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ナフタルイミ
ド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド誘導体、
キナクリドン誘導体等を挙げることができる。以下にこ
れらの具体例を示す。
As the electron transport layer material, all known materials which have been used as the electron transport layer material can be used. One preferable electron transporting material is a compound containing at least one oxadiazole ring which is an expression unit having an electron transporting ability. Representative useful oxadiazole compounds are described in Appl. Phys. Let
t55, 1489 (1989) and the Chemical Society of Japan 15
40 (1991). Further, preferred organic materials for use in the electron transport layer of the laminated electroluminescent device of the present invention are metal chelated oxinoid compounds including chelates of 8-hydroxyquinoline. further,
Other preferred electron transport layer materials include butadiene derivatives such as 1,4-diphenylbutadiene and tetraphenylbutadiene, coumarin derivatives, bisstyrylbenzene derivatives, bisstyrylanthracene derivatives, benzoxazole derivatives, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives. , Thiadiazole derivative, naphthalimide derivative, perylenetetracarboxylic acid diimide derivative,
Examples thereof include quinacridone derivatives. Specific examples of these are shown below.

【0026】[0026]

【表5】 [Table 5]

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【0028】実施例1 表面抵抗20Ω/□のITO陽極を有するガラス基板上
に前記化合物(C−10)で示されるトリフェニルアミ
ン誘導体より成る厚さ400Åのホール輸送層、前記化
合物(B−8)より成る厚さ150Åの発光層、前記一
般式(I)の化合物(No.10)より成る厚さ200
Åの電子輸送層、前記化合物(D−5)よりなる電子注
入層を250Å、さらに、原子比10:1のMgAg合
金より成る厚さ2000Åの陰極を順次真空蒸着法によ
り積層して図6に示すようなEL素子を作製した。素子
作製時の基板温度は室温、真空度は0.7×10-6to
rrであった。また、EL素子の発光面は2×2mmの
大きさである。この様にして得られたEL素子に直流電
圧を印加し駆動したところ、駆動電圧14.0V、電流
密度107.5mA/cm2において、5.6cd/m2
の発光輝度を示した。また、このときのEL発光ピーク
波長は499nmであった。この素子を乾燥空気中にお
いて1ヶ月室温保存後、再び、駆動したところ、明瞭な
発光が観測された。
Example 1 On a glass substrate having an ITO anode having a surface resistance of 20Ω / □, a hole-transporting layer having a thickness of 400 Å and comprising the triphenylamine derivative represented by the compound (C-10), the compound (B-8). ) Having a thickness of 150 Å and a compound having the formula (I) (No. 10) having a thickness of 200
An electron transport layer of Å, an electron injection layer of the compound (D-5) of 250 Å, and a cathode of 2000 Å of MgAg alloy having an atomic ratio of 10: 1 are sequentially laminated by a vacuum deposition method to obtain the structure shown in FIG. An EL device as shown was produced. The substrate temperature at the time of device fabrication is room temperature, and the degree of vacuum is 0.7 × 10 −6 to
It was rr. The light emitting surface of the EL element has a size of 2 × 2 mm. When a direct current voltage was applied to the EL device thus obtained to drive it, 5.6 cd / m 2 at a drive voltage of 14.0 V and a current density of 107.5 mA / cm 2 .
The luminescence brightness of The EL emission peak wavelength at this time was 499 nm. When this device was stored in dry air for 1 month at room temperature and then driven again, clear light emission was observed.

【0029】実施例2 表面抵抗20Ω/□のITO陽極を有するガラス基板上
に前記化合物(C−10)で示されるトリフェニルアミ
ン誘導体より成る厚さ400Åのホール輸送層、前記化
合物(B−8)より成る厚さ150Åの発光層、前記一
般式(I)の化合物(No.14)より成る厚さ200
Åの電子輸送層、前記化合物(D−5)よりなる電子注
入層を250Å、さらに、原子比10:1のMgAg合
金より成る厚さ2000Åの陰極を順次真空蒸着法によ
り積層して図6に示すようなEL素子を作製した。素子
作製時の基板温度は室温、真空度は0.7×10-6to
rrであった。また、EL素子の発光面は2×2mmの
大きさである。この様にして得られたEL素子に直流電
圧を印加し駆動したところ、駆動電圧16.4V、電流
密度135mA/cm2において、15cd/m2の発光
輝度を示した。また、このときのEL発光ピーク波長は
475nmであった。この素子を乾燥空気中において1
ヶ月室温保存後、再び、駆動したところ、明瞭な発光が
観測された。
Example 2 On a glass substrate having an ITO anode having a surface resistance of 20 Ω / □, a hole-transporting layer having a thickness of 400 Å and comprising the triphenylamine derivative represented by the compound (C-10), the compound (B-8). ) And a light emitting layer having a thickness of 150 Å, and a thickness of 200 including the compound of formula (I) (No. 14).
An electron transport layer of Å, an electron injection layer of the compound (D-5) of 250 Å, and a cathode of 2000 Å of MgAg alloy having an atomic ratio of 10: 1 are sequentially laminated by a vacuum deposition method to obtain the structure shown in FIG. An EL device as shown was produced. The substrate temperature at the time of device fabrication is room temperature, and the degree of vacuum is 0.7 × 10 −6 to
It was rr. The light emitting surface of the EL element has a size of 2 × 2 mm. When a direct current voltage was applied to the EL device thus obtained and the device was driven, an emission luminance of 15 cd / m 2 was exhibited at a driving voltage of 16.4 V and a current density of 135 mA / cm 2 . The EL emission peak wavelength at this time was 475 nm. This device was placed in dry air at 1
After storage at room temperature for a month, driving again, clear emission was observed.

【0030】比較例1 電子輸送層に下記化合物(化2)を用いた以外は実施例
1と同様にEL素子を作製した。この素子に直流電圧を
印加したところ、明瞭な青緑色の発光が認められた。し
かし、1ヶ月室温保存後においては、EL発光は認めら
れなかった。
Comparative Example 1 An EL device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following compound (Formula 2) was used in the electron transport layer. When a DC voltage was applied to this device, clear blue-green light emission was observed. However, no EL emission was observed after storage at room temperature for 1 month.

【化2】 比較例2 電子輸送層に下記化合物(化3)を用いた以外は実施例
1と同様にEL素子を作製した。この素子に直流電圧を
印加したところ、電流密度30mA/cm2においても
40cd/m2の発光輝度が観察された。このときの駆
動電圧は10.7Vであった。しかしながらこの素子は
極めて耐久性が悪く、数分間でEL発光が停止した。
[Chemical 2] Comparative Example 2 An EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the following compound (Chemical Formula 3) was used in the electron transport layer. When a DC voltage was applied to this device, a light emission luminance of 40 cd / m 2 was observed even at a current density of 30 mA / cm 2 . The drive voltage at this time was 10.7V. However, this element had extremely poor durability, and EL emission stopped within a few minutes.

【化3】 [Chemical 3]

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の電界発光素子は、有機化合物の
構成材料として前記一般式(I)(化1)で表される化
合物を用いたことから、発光性能が長期間にわたって持
続し、耐久性に優れたものである。
In the electroluminescent device of the present invention, the compound represented by the general formula (I) (Chemical formula 1) is used as a constituent material of the organic compound. It has excellent properties.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】2枚の電極間に発光層単独を挾持する電界発光
素子の模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electroluminescent device in which a light emitting layer is sandwiched between two electrodes.

【図2】2枚の電極間に発光層と正孔輸送層を挾持する
電界発光素子の模式断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an electroluminescent device having a light emitting layer and a hole transport layer sandwiched between two electrodes.

【図3】2枚の電極間に発光層と電子輸送層を挾持する
電界発光素子の模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an electroluminescent device having a light emitting layer and an electron transport layer sandwiched between two electrodes.

【図4】2枚の電極間に正孔輸送層、発光層及び電子輸
送層をその順序で挾持する電界発光素子の模式断面図で
ある。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an electroluminescent device in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are sandwiched between two electrodes in that order.

【図5】図2において正孔輸送層が2層以上からなる電
界発光素子の模式断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an electroluminescence device having two or more hole transport layers in FIG.

【図6】図3において電子輸送層が2層以上からなる電
界発光素子の模式断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an electroluminescent device having two or more electron transport layers in FIG.

【図7】図4において正孔輸送層と電子輸送層の何れか
もしくは両層が少なくとも2層以上からなる電界発光素
子の模式断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an electroluminescent device in which one or both of a hole transport layer and an electron transport layer in FIG. 4 is composed of at least two layers.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……基板、2、4……電極、3a……発光層、3b…
…電子輸送層、3c……正孔輸送層。
1 ... Substrate, 2, 4 ... Electrode, 3a ... Light emitting layer, 3b ...
... electron transport layer, 3c ... hole transport layer.

フロントページの続き (72)発明者 田元 望 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内Front page continued (72) Inventor Nozomi Tamoto 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極及び陰極と、これらの間に挟持され
た一層または複数層の有機化合物より構成される電界発
光素子において、前記有機化合物層のうち少なくとも一
層が、下記一般式(I)(化1)で表される有機化合物
を構成成分とする層であることを特徴とする電界発光素
子。 【化1】 (式中、Ar1、Ar2は各々独立に置換または未置換の
芳香族炭化水素基あるいは置換または未置換の芳香族複
素環基を表わす。Ar1とAr2は各々同一でも異なって
いてもよい。Xはナフタレン残基を表わす。)
1. An electroluminescent device comprising an anode and a cathode and one or a plurality of layers of an organic compound sandwiched therebetween, wherein at least one of the organic compound layers has the following general formula (I) ( An electroluminescent device comprising a layer containing an organic compound represented by Chemical formula 1) as a constituent component. [Chemical 1] (In the formula, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group. Ar 1 and Ar 2 may be the same or different. Good. X represents a naphthalene residue.)
【請求項2】 陽極及び陰極の間に、一層以上の発光層
及び一層以上の電子輸送層を構成要素として含有する電
界発光素子、あるいは陽極及び陰極の間に一層以上の正
孔輸送層及び一層以上の発光層及び一層以上の電子輸送
層を構成要素として含有する電界発光素子において、前
記電子輸送層のうち少なくとも一層が、請求項1に記載
の一般式(I)で表される有機化合物を構成成分とする
層であることを特徴とする電界発光素子。
2. An electroluminescent device containing one or more light emitting layers and one or more electron transport layers as constituent elements between an anode and a cathode, or one or more hole transport layers and one layer between an anode and a cathode. In the electroluminescent device containing the above light emitting layer and one or more electron transport layers as constituent elements, at least one of the electron transport layers comprises the organic compound represented by the general formula (I) according to claim 1. An electroluminescent device comprising a layer as a constituent component.
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JP2013251564A (en) * 1998-12-25 2013-12-12 Konica Minolta Inc Electroluminescent material
WO2022177358A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 주식회사 엘지화학 Compound and organic light-emitting device comprising same

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