JPH0812969A - 有機el素子 - Google Patents
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Abstract
誘導体を、有機EL素子の有機化合物層に用いる。 【化30】 【効果】 本発明に用いるテトラアリールエテン誘導体
は、結晶性が低く、安定なアモルファス状態の薄膜の形
成を可能とする。従って、安定性および信頼性に優れた
有機EL素子が実現する。
Description
素子に関し、詳しくは、有機化合物からなる積層構造薄
膜に電界を印加して光を放出する素子に関する。
む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜
に電子および正孔を注入して再結合させることにより励
起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活
する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する素
子である。
圧で100〜10000cd/m2 程度の高輝度の面発光が
可能であり、また蛍光物質の種類を選択することにより
青色から赤色までの発光が可能なことである。
が短く、保存耐久性、信頼性が低いことであり、この原
因としては、 有機化合物の物理的変化 (結晶ドメインの成長などにより界面の不均一化が生
じ、素子の電荷注入能の劣化・短絡・絶縁破壊の原因と
なる。特に分子量500以下の低分子化合物を用いると
結晶粒の出現・成長が起こり、膜性が著しく低下する。
また、ITO等の界面が荒れていても、顕著な結晶粒の
出現・成長が起こり、発光効率の低下や、電流のリーク
を起こし、発光しなくなる。また、部分的非発光部であ
るダークスポットの原因にもなる。)
としてNa・Mg・Alなどを用いてきたが、これらの
金属は大気中の水分や酸素と反応したり、有機層と陰極
の剥離が起こり、電荷注入ができなくなる。特に高分子
化合物などを用い、スピンコートなどで成膜した場合、
成膜時の残留溶媒や分解物が電極の酸化反応を促進し、
電極の剥離が起こり部分的な非発光部を生じさせる。)
機化合物を置かねばならず、発熱からは逃れられない。
その熱のため、有機化合物の溶融・結晶化・熱分解など
により素子の劣化・破壊が起こる。)
的変化 などが挙げられる。
高く安定な素子を提供する青色発光材料は少ない〔 C.A
dachi,et al., Appli.Phys.Lett,.56,799(1990) 〕。一
般に、青色発光材料は結晶性が高く、例えばアリールエ
テンは高い蛍光量子収率を持つにも関わらず、結晶性が
高く、この化合物を発光材料に用いて、素子を作製して
も高輝度・高効率で信頼性の高い素子を提供できなかっ
た。また、今まで報告されたアリールエテン系化合物
は、ウィッティッヒ ( Wittig ) 反応で合成されるた
め、エテンのすべてに、芳香環を導入することができ
ず、化学的安定性が低いこと、分子量が小さく、コンフ
ォメイションの安定構造が存在するため薄膜のアモルフ
ァス性が低く結晶化しやすいことが問題であった(特開
平2−160894号)。
は、炭素数6〜20のアリール基の3個置換したトリア
リールビニル基が炭素数6〜20のアリーレン基を介し
て連結されたジオレフィン化合物が開示されており、こ
のジオレフィン化合物からなる発光層を有する有機EL
素子が提案されている。このようなジオレフィン化合物
は、ジアリールハロゲン化メタンをグリニャール化し、
これとジベンゾイルアリールとを反応させて、さらに脱
水することによって得ている。このため、副反応残留物
が多く、EL素子に使用した場合蛍光を消光したりする
欠点がある。
物理的変化や光化学的変化、電気化学的変化の少ない光
・電子機能材料としてテトラアリールエテン誘導体を用
い、信頼性および発光効率の高い種々の発光色を持っ
た、特に青色の発光色を持った有機EL素子を実現する
ことである。特に、分子量の大きな化合物を蒸着法で形
成した有機薄膜を用い、素子の駆動時の駆動電圧上昇や
輝度の低下、電流のリーク、部分的な非発光部の出現・
成長を抑えた高信頼性の高輝度発光素子を実現すること
である。
(1)〜(18)の本発明により達成される。 (1)下記化9で表されるテトラアリールエテン誘導体
を含む正孔注入輸送層を有する有機EL素子。
3 は、各々芳香族残基を表し、これらは同一でも異なる
ものであってもよい。nは2〜6の整数である。Lはn
価の芳香族残基を表す。〕 (2)前記Lで表されるn価の芳香族残基が、芳香族炭
化水素、芳香族複素環、芳香族エーテルまたは芳香族ア
ミンの残基である上記(1)の有機EL素子。 (3)前記Ar1 、Ar2 またはAr3 で表される芳香
族残基がフェニル基である上記(1)または(2)の有
機EL素子。 (4)前記テトラアリールエテン誘導体が下記化10で
表される上記(1)〜(3)のいずれかの有機EL素
子。
は、各々、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ア
リーロキシ基またはアミノ基を表し、これらは同一でも
異なるものであってもよい。s、tおよびuは、各々、
0または1〜5の整数である。L1 は、オキシ基(−O
−)、チオ基(−S−)、イミノ基(−NRO −:RO
はアリール基)、複素環ジイル基、アルケニレン基およ
びアルキレン基のうちの1種以上が介在してもよいアリ
ーレン基、アレーントリイル基もしくはアレーンテトラ
イル基、複素環ジイル基、複素環トリイル基、複素環テ
トライル基、トリアリールアミンもしくはその多量体の
ジイル基、トリアリールアミンもしくはその多量体のト
リイル基、トリアリールアミンもしくはその多量体のテ
トライル基、アリール置換複素環ジイル基、アリール置
換複素環トリイル基またはアリール置換複素環テトライ
ル基を表す。n1は2〜4の整数である。〕 (5)前記L1 が、複素環ジイル基、複素環トリイル
基、複素環テトライル基、トリアリールアミンもしくは
その多量体のジイル基、トリアリールアミンもしくはそ
の多量体のトリイル基、トリアリールアミンもしくはそ
の多量体のテトライル基またはイミノ基(−NRO −:
RO はアリール基)が介在してもよいアリーレン基、ア
レーントリイル基もしくはアレーンテトライル基である
上記(4)の有機EL素子。 (6)前記化9で表されるテトラアリールエテン誘導体
を含む電子注入輸送層を有する有機EL素子。 (7)前記Lで表されるn価の芳香族残基が、芳香族炭
化水素、芳香族複素環、芳香族エーテルまたは芳香族ア
ミンの残基である上記(6)の有機EL素子。 (8)前記Ar1 、Ar2 またはAr3 で表される芳香
族残基がフェニル基である上記(6)または(7)の有
機EL素子。 (9)前記テトラアリールエテン誘導体が前記化10で
表される上記(6)〜(8)のいずれかの有機EL素
子。 (10)前記L1 が、オキシ基(−O−)、チオ基(−
S−)、複素環ジイル基およびアルキレン基のうちの1
種以上が介在していてもよいアリーレン基、アレーント
リイル基もしくはアレーンテトライル基、複素環ジイル
基、複素環トリイル基、複素環テトライル基、アリール
置換複素環ジイル基、アリール置換複素環トリイル基ま
たはアリール置換複素環テトライル基である上記(9)
の有機EL素子。 (11)下記化11で表されるテトラアリールエテン誘
導体を含む発光層を有する有機EL素子。
r3 は、各々芳香族残基を表し、これらは同一でも異な
るものであってもよい。nは2〜6の整数である。LO
は、オキシ基(−O−)、チオ基(−S−)、イミノ基
(−NRO −:RO はアリール基)、複素環ジイル基、
アルケニレン基およびアルキレン基のうちの1種以上が
介在したアリーレン基、炭素数が21以上のアリーレン
基、芳香族炭化水素の3〜6価の残基、芳香族複素環の
2〜6価の残基、芳香族エーテルの2〜6価の残基また
は芳香族アミンの2〜6価の残基を表す。〕 (12)前記Ar1 、Ar2 またはAr3 で表される芳
香族残基がフェニル基である上記(11)の有機EL素
子。 (13)前記テトラアリールエテン誘導体が下記化12
で表される上記(11)または(12)の有機EL素子。
は、各々、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ア
リーロキシ基またはアミノ基を表し、これらは同一でも
異なるものであってもよい。s、tおよびuは、各々、
0または1〜5の整数である。L11は、オキシ基(−O
−)、チオ基(−S−)、イミノ基(−NRO −:RO
はアリール基)、複素環ジイル基、アルケニレン基およ
びアルキレン基のうちの1種以上が介在したアリーレン
基、炭素数が21以上のアリーレン基、オキシ基(−O
−)、チオ基(−S−)、イミノ基(−NRO −:RO
はアリール基)、複素環ジイル基、アルケニレン基およ
びアルキレン基のうちの1種以上が介在してもよいアレ
ーントリイル基もしくはアレーンテトライル基、複素環
ジイル基、複素環トリイル基、複素環テトライル基、ト
リアリールアミンもしくはその多量体のジイル基、トリ
アリールアミンもしくはその多量体のトリイル基、トリ
アリールアミンもしくはその多量体のテトライル基、ア
リール置換複素環ジイル基、アリール置換複素環トリイ
ル基またはアリール置換複素環テトライル基を表す。n
1は2〜4の整数である。〕 (14)さらに、少なくとも1層の正孔注入輸送層と少
なくとも1層の電子注入輸送層とを有し、前記発光層が
正孔注入輸送層と電子注入輸送層とで挟持されている上
記(11)〜(13)のいずれかの有機EL素子。 (15)さらに、少なくとも1層の正孔注入層と少なく
とも1層の正孔輸送層と少なくとも1層の電子注入輸送
層とを有し、前記発光層が正孔輸送層と電子注入輸送層
とで挟持されている上記(11)〜(13)のいずれかの有
機EL素子。 (16)さらに、少なくとも1層の正孔注入層と少なく
とも1層の正孔輸送層と少なくとも1層の電子注入層と
少なくとも1層の電子輸送層とを有し、前記発光層が正
孔輸送層と電子輸送層とで挟持されている上記(11)〜
(13)のいずれかの有機EL素子。 (17)前記化9で表され、芳香族残基三置換ハロゲン
化エテンをグリニャール化し、ジ、トリ、テトラ、ペン
タもしくはヘキサハロゲン化芳香族化合物とクロスカッ
プリングするか、またはジ、トリ、テトラ、ペンタもし
くはヘキサハロゲン化芳香族化合物をグリニャール化
し、芳香族残基三置換ハロゲン化エテンとクロスカップ
リングするかによって得られるテトラアリールエテン誘
導体を含有する有機化合物層を有する有機EL素子。 (18)電子注入輸送性化合物と正孔注入輸送性化合物
との混合層の発光層を有し、この混合層が前記化9のテ
トラアリールエテン誘導体を含有する有機EL素子。
化10に示されるテトラアリールエテン誘導体を適宜選
択して有機化合物層に用いるため、高輝度が安定して得
られる。また、耐熱性・耐久性が高く、素子電流密度も
100mAcm-2程度でも安定した駆動が可能である。
膜は安定なアモルファス状態なので、薄膜の膜物性が良
好となりムラがなく均一な発光が可能である。また、大
気下で、ほとんどの化合物が一年以上安定であり結晶化
を起こさない。
圧で効率よく発光する。
長は、350〜700nm程度である。
香族残基三置換ハロゲン化エテンをグリニャール化し、
ジ〜ヘキサハロゲン化芳香族化合物とクロスカップリン
グするか、またはジ〜ヘキサハロゲン化芳香族化合物を
グリニャール化し、芳香族残基三置換ハロゲン化エテン
とクロスカップリングするかによって得ている。このた
め、高純度品が得られ、出発原料を適宜選択することに
よって、目的に応じ多種多様の反応生成物を得ることが
できる。
合物を用いる場合、化9、好ましくは化10で示される
テトラアリールエテン誘導体のうち、Lがアリーレン基
であるものについては、アリーレン基の炭素数が21以
上であるものが好ましい(化11、化12参照)。アリ
ーレン基の炭素数を21以上とすることで、薄膜状態で
の安定性が高くなり、結晶化がさらに抑制される。
炭素数6〜20のアリール基の3個置換したトリアリー
ルビニル基が炭素数6〜20のアリーレン基を介して連
結されたジオレフィン化合物が開示されており、このジ
オレフィン化合物からなる発光層を有する有機EL素子
が提案されている。この場合のジオレフィン化合物は、
本発明のものと一部重複するが、これらの化合物は、本
発明と異なり、ジアリールハロゲン化メタンをグリニャ
ール化し、これとジベンゾイルアリールとを反応させ
て、さらに脱水することによって得ている。
数が6〜20であるものは、炭素数21以上のものに比
べ、発光材料としたとき、薄膜状態での安定性にやや劣
り、このため素子の寿命が短かくなりやすく、発光輝度
が低下しやすくなる。
は、本発明における合成経路を経て得られるものに比
べ、不純物が多く薄膜安定性が低下し、素子としたとき
寿命が短かくなり、発光輝度が低下する。
に説明する。
ともいう。)は、少なくとも1層の有機化合物層を有
し、少なくとも1層の有機化合物層が化9で表されるテ
トラアリールエテン誘導体を含有する。本発明の有機E
L素子の構成例を図1に示す。同図に示される有機EL
素子1は、基板2上に、陽極3、正孔注入輸送層4、発
光層5、電子注入輸送層6、陰極7を順次有する。
れらの輸送機能、正孔と電子の再結合により励起子を生
成させる機能を有する。正孔注入輸送層は、陽極からの
正孔の注入を容易にする機能、正孔を輸送する機能およ
び電子の輸送を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、
陰極からの電子の注入を容易にする機能、電子を輸送す
る機能および正孔の輸送を妨げる機能を有するものであ
り、これらの層は、発光層へ注入される正孔や電子を増
大・閉じ込めさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率
を改善する。電子注入輸送層および正孔注入輸送層は、
発光層に用いる化合物の電子注入、電子輸送、正孔注
入、正孔輸送の各機能の高さを考慮し、必要に応じて設
けられる。例えば、発光層に用いる化合物の正孔注入輸
送機能または電子注入輸送機能が高い場合には、正孔注
入輸送層または電子注入輸送層を設けずに、発光層が正
孔注入輸送層または電子注入輸送層を兼ねる構成とする
ことができる。また、場合によっては正孔注入輸送層お
よび電子注入輸送層のいずれも設けなくてよい。また、
正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、それぞれにお
いて、注入機能をもつ層と輸送機能をもつ層とを別個に
設けてもよい。
体(以下「化9の化合物」ともいう。)は、その化合物
の種類によって、正孔の注入ないし輸送機能をもつ正孔
注入輸送性化合物として、電子の注入ないし輸送機能を
もつ電子注入輸送性化合物として、また比較的ニュート
ラルな化合物は発光材料として適宜使用することができ
る。
層や正孔注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度
(イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる)を
考慮しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合
領域・発光領域を自由に設計することが可能であり、発
光色の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光
スペクトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にで
きる。
エテン誘導体について説明すると、化9において、Ar
1 、Ar2 およびAr3 は、各々芳香族残基を表し、こ
れらは同一でも異なるものであってもよい。
ては、芳香族炭化水素基(アリール基)、芳香族複素環
基が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、単環もし
くは多環の芳香族炭化水素基であってよく、縮合環や環
集合も含まれる。芳香族炭化水素基は、総炭素数が6〜
30のものが好ましく、置換基を有するものであっても
よい。置換基を有する場合の置換基としては、アルキル
基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アミ
ノ基等が挙げられる。この置換基については後述する。
芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基、アルキ
ルフェニル基、アルコキシフェニル基、アリールフェニ
ル基、アリーロキシフェニル基、アミノフェニル基、ビ
フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、
ペリレニル基などが挙げられる。
子としてO、N、Sを含むものが好ましく、5員環であ
っても6員環であってもよい。具体的には、チエニル
基、フリル基、ピローリル基、ピリジル基などが挙げら
れる。
ては、特にフェニル基が好ましい。
数であることが好ましい。
族炭化水素、芳香族複素環、芳香族エーテル(芳香族チ
オエーテルを含む。)または芳香族アミンから誘導され
る2〜6価、特に2〜4価の残基であることが好まし
い。これらの芳香族残基は、さらに置換基を有するもの
であってもよい。
Lは、オキシ基(−O−)、チオ基(−S−)、イミノ
基(−NRO −:RO はアリール基)、複素環ジイル
基、アルケニレン基およびアルキレン基のうちの1種以
上が介在したアリーレン基、炭素数が21以上、好まし
くは21〜100、さらに好ましくは24〜50のアリ
ーレン基、芳香族炭化水素の3〜6価の残基または芳香
族複素環、芳香族エーテルもしくは芳香族アミンの2〜
6価の残基であるもの、すなわち化11で表される化合
物(化1において、LO は上記のLを表す。)が好まし
い。
リールエテン誘導体が好ましい。化10について説明す
ると、R1 、R2 およびR3 は、各々、アルキル基、ア
リール基、アルコキシ基、アリーロキシ基またはアミノ
基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよ
い。
は、炭素数1〜10のものが好ましく、直鎖状であって
も分岐を有するものであってもよく、さらには置換基を
有するものであってもよく、例えばメチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
t−ブチル基等が挙げられる。
は、炭素数6〜20のものが好ましく、置換基を有する
ものであってもよく、例えばフェニル基、o−トリル
基、m−トリル基、p−トリル基、ナフチル基、アント
リル基等が挙げられる。
は、アルコキシ基のアルキル基部分の炭素数が1〜6の
ものが好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、t−
ブトキシ基等が挙げられる。
ては、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、4−
(t−ブチル)フェノキシ基等が挙げられる。
置換基を有するものが好ましく、例えばジメチルアミノ
基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス(ビ
フェニル)アミノ基等が挙げられる。
の整数であり、s、t、uが2以上の整数であるとき、
R1 同士、R2 同士、R3 同士は、各々同一でも異なる
ものであってもよい。
々、0または1であることが好ましく、特に0であるこ
と、すなわち無置換のフェニル基であることが好まし
い。
基、アレーンテトライル基、複素環ジイル基、複素環ト
リイル基、複素環テトライル基、トリアリールアミンも
しくはその多量体のジイル基、トリアリールアミンもし
くはその多量体のトリイル基、トリアリールアミンもし
くはその多量体のテトライル基、アリール置換複素環ジ
イル基、アリール置換複素環トリイル基またはアリール
置換複素環テトライル基を表す。これらはさらに置換さ
れていてもよい。L1 で表されるアリーレン基、アレー
ントリイル基、アレーンテトライル基は、オキシ基(−
O−)、チオ基(−S−)、イミノ基(−NRO −:R
O はフェニル基等のアリール基)、複素環ジイル基、ア
ルケニル基およびアルキレン基のうちの1種以上が介在
していてもよい。
ル基、アレーンテトライル基は、総炭素数が6以上、さ
らには21以上、特に21〜100、さらに特には24
〜50であることが好ましい。L1 で表されるアリーレ
ン基として、具体的にはフェニレン基、ビフェニレン
基、ナフチレン基、ジフェニルエーテルジイル基、ジフ
ェニルチオエーテルジイル基、ジフェニルメチルジイル
基、ジフェニルオキサジアゾールジイル基、テルフェニ
レン基等が挙げられる。アレーントリイル基としては、
ベンゼントリイル基、クアテルフェニルトリイル基等が
挙げられる。アレーンテトライル基としては、テトラフ
ェニルエテンテトライル基等が挙げられる。このような
基にはフェニルエチリル基等が置換されていてもよい。
チオフェンジイル基、フランジイル基、ピリジンジイル
基、ビチオフェンジイル基、ビフランジイル基、ビピリ
ジンジイル基、ピラジンジイル基、ピロールジイル基、
ビピロールジイル基、キノリンジイル基、オキサジアゾ
ールジイル基、キノキサリンジイル基、ジフェニルキノ
キサリンジイル基等が挙げられる。複素環トリイル基と
してはイソキノリントリイル基等が挙げられ、複素環テ
トライル基としては、キノキサリンテトライル基等が挙
げられる。これらの基は、さらにメトキシ基等の置換基
を有していてもよい。
その多量体のジイル基としては、トリフェニルアミンジ
イル基等が挙げられ、トリアリールアミンまたはその多
量体のトリイル基としては、トリフェニルアミントリイ
ル基等が挙げられる。またトリアリールアミンまたはそ
の多量体のテトライル基としては、N,N’−テトラフ
ェニル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェニルテ
トライル基等が挙げられる。なお、トリアリールアミン
の多量体は通常2〜4量体程度のものである。
基としては、ジフェニルオキサジアゾールジイル基等が
挙げられ、アリール置換複素環トリイル基としては、ジ
フェニルオキサジアゾールトリイル基、ジフェニルキノ
キサリントリイル基等が挙げられ、アリール置換複素環
テトライル基としては、ジフェニルキノキサリンテトラ
イル基等が挙げられる。
れらに限定されるものではない。
が、2〜4の整数であり、さらには2、3、特には2で
あることが好ましい。
ときのL1 としては、複素環ジイル基、複素環トリイル
基、複素環テトライル基、トリアリールアミン誘導体ジ
イル基、トリアリールアミン誘導体トリイル基、トリア
リールアミン誘導体テトライル基またはイミノ基(−N
RO −:RO はアリール基)が介在してもよいアリーレ
ン基、アレーントリイル基もしくはアレーンテトライル
基であることが好ましい。
ときのL1 としては、オキシ基(−O−)、チオ基(−
S−)、複素環ジイル基およびアルキレン基のうちの1
種以上が介在していてもよいアリーレン基、アレーント
リイル基もしくはアレーンテトライル基、複素環ジイル
基、複素環トリイル基、複素環テトライル基、アリール
置換複素環ジイル基、アリール置換複素環トリイル基、
またはアリール置換複素環テトライル基であることが好
ましい。
しては、オキシ基(−O−)、チオ基(−S−)、イミ
ノ基(−NRO −:RO はアリール基)、複素環ジイル
基、アルケニレン基およびアルキレン基のうちの1種以
上が介在したアリーレン基、炭素数が21以上、さらに
好ましくは21〜100、特に好ましくは24〜50の
アリーレン基、オキシ基(−O−)、チオ基(−S
−)、イミノ基(−NRO−:RO はアリール基)、複
素環ジイル基、アルケニレン基およびアルキレン基のう
ちの1種以上が介在してもよいアレーントリイル基もし
くはアレーンテトライル基、複素環ジイル基、複素環ト
リイル基、複素環テトライル基、トリアリールアミンも
しくはその多量体のジイル基、トリアリールアミンもし
くはその多量体のトリイル基、トリアリールアミンもし
くはその多量体のテトライル基、アリール置換複素環ジ
イル基、アリール置換複素環トリイル基またはアリール
置換複素環テトライル基であるもの、すなわち、化12
で表される化合物(化12において、L11は上記のL1
を表す。)が好ましい。
好適例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。なお、化19は一般式であり、化20〜化
27では化19の表示を用いて示している。R11〜
R15、R21〜R25、R31〜R35については、すべて水素
のときはHとし、いずれかが置換基のときは置換基のみ
を示すものとする。なお、併せて、化合物の属性を記
す。正孔注入輸送性化合物のときはn、電子注入輸送性
化合物のときはeとし、特に示さないものは弱い電子輸
送性もしくはニュートラル(バイボール)とする。この
なかの化合物のうち、青色発光材料とできるのは化合物
No. 1〜4、14、21、23〜26、32、42、4
3、47〜59等である。
(1)ハロゲン化トリフェニルエテン化合物等の芳香族
残基三置換ハロゲン化エーテルをグリニャール化し、N
iCl2 (dppp)〔dppp:ジフェニルフォスフ
ィノプロパン〕等のNi錯体などを用いて、ジハロゲン
化アリール誘導体等のジ、トリ、テトラ、ペンタもしく
はヘキサハロゲン化芳香族化合物とクロスカップリング
する方法、(2)ジハロゲン化アリール誘導体等のジ、
トリ、テトラ、ペンタもしくはヘキサハロゲン化芳香族
化合物をグリニャール化し、NiCl2 (dppp)等
のNi錯体などを用いてハロゲン化トリフェニルエテン
誘導体等の芳香族残基三置換ハロゲン化エテンとクロス
カップリングする方法、等を用いて合成できる。
分析、質量分析、赤外吸収スペクトル、 1H核磁気共鳴
吸収(NMR)スペクトルなどによって同定することが
できる。
ン誘導体は、500〜2000程度の分子量をもち、2
00〜350℃の高融点を有し、80〜250℃のガラ
ス転移温度(Tg)を示す。従って、通常の真空蒸着等
により透明で室温以上でも安定なアモルファス状態の平
滑で良好な膜を形成し、しかもその良好な膜の状態が長
期間に渡って維持される。
て説明する。発光層には化9の化合物のほか、他の蛍光
性物質を用いてもよく、他の蛍光性物質としては、例え
ば、特開昭63−264692号公報に開示されている
ような化合物、例えば、キナクリドン、ルブレン、スチ
リル系色素やトリス(8−キノリノラト)アルミニウム
等の金属錯体色素等の化合物から選択される少なくとも
1種が挙げられる。このような蛍光性物質の含有量は、
化9の化合物の5モル%以下とすることが好ましい。こ
のような化合物を適宜選択して添加することにより、発
光光を長波長側にシフトすることができる。
ーが含有されていてもよい。このようなクエンチャーと
しては、ニッケル錯体や、ルブレン、ジフェニルイソベ
ンゾフラン、三級アミン等が挙げられる。このようなク
エンチャーの含有量は、化9の化合物の10モル%以下
とすることが好ましい。
注入輸送層および電子注入輸送層には、通常の有機EL
素子に用いられている各種有機化合物、例えば、特開昭
63−295695号公報、特開平2−191694号
公報、特開平3−792号公報等に記載されている各種
有機化合物を用いることができる。例えば、正孔注入輸
送層には、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カル
バゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘
導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体等を用
いることができ、また、電子注入輸送層には、アルミキ
ノリノールなどの有機金属錯体誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノリ
ン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導
体、ペリレン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を
用いることができる。
とに分けて設層する場合は、正孔注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陽極(ITO等)側からイオン化ポテン
シャルの小さい化合物の層の順に積層することが好まし
い。また陽極表面には薄膜性の良好な化合物を用いるこ
とが好ましい。例えば、8個以上のオリゴチオフェンや
ポリチオフェンの蒸着膜を正孔注入兼ITO表面改質層
として用い、テトラフェニルジアミノビフェニル誘導体
(TPD)や化合物No. 3を正孔輸送層として用いるの
が好ましい。素子化する場合、蒸着を用いているので1
〜10nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーと
することができるので、各種の化合物を用いても、発光
色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことがで
きる。
とに分けて設層する場合は、電子注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陰極側から電子親和力の値の大きい化合
物の層の順に積層することが好ましい。このような積層
順については電子注入輸送層を2層以上設けるときも同
様である。
性化合物と正孔注入輸送性化合物との混合層とすること
も好ましい。そして、このような混合層に化9の化合物
を含有させる。化9の化合物を蛍光性物質として含有さ
せる場合、より具体的には、化9の化合物が電子注入輸
送性化合物であるとき、他の正孔注入輸送性化合物をさ
らに添加することが好ましく、化9の化合物が正孔注入
輸送性化合物であるときは、他の電子注入輸送性化合物
をさらに添加することが好ましい。上記の混合層におけ
る電子注入輸送性化合物と正孔注入輸送性化合物との混
合比は、重量比で、電子注入輸送性化合物:正孔注入輸
送性化合物が60:40〜40:60であることが好ま
しく、特には50:50程度であることが好ましい。
は、上記の電子注入輸送層用の化合物のなかから、また
正孔注入輸送性化合物は、上記の正孔注入輸送層用の化
合物のなかから選択して用いることができる。また、場
合によっては化9の化合物から選択して用いてもよく、
化9の化合物同士で混合層を構成してもよい。さらに、
混合層において、電子注入輸送性化合物、正孔注入輸送
性化合物は各々1種のみ用いても2種以上を併用しても
よい。また、混合層には発光強度を高めるために、化9
の化合物や他の蛍光性物質をドープして用いてもよい。
他の正孔注入輸送性化合物の混合層とし、このような混
合層に化9の化合物をドープして用いてもよい。
とによって、素子の安定性が向上する。
る場合について説明する。化9の化合物を正孔注入輸送
層に用いる場合、発光層に用いる蛍光性物質は、化9の
化合物より長波長の蛍光をもつものから選択すればよ
く、例えば、上記した、発光層において化9の化合物と
併用される蛍光性物質の1種以上から適宜選択すればよ
い。なお、このような場合、発光層にも化9の化合物を
用いることができる。また、化9の化合物は、正孔注入
輸送層を兼ねた発光層にも用いることができる。
いる場合について説明する。この場合、発光層に用いる
蛍光性物質は、化9の化合物より長波長もしくは同程度
の波長の蛍光をもつものを用いればよい。例えば、上記
した発光層において化9の化合物と併用できる蛍光性物
質のなかから選択して用いることができる。また、化9
の化合物は、このような構成において、さらに発光層に
も用いることができる。また、化9の化合物は電子注入
輸送層を兼ねた発光層にも用いることができる。
に発光層に用いる場合、化9の化合物を蛍光性物質とし
て10モル%以下添加して併用してもよい。
び電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法に
よっても異なるが、通常、5〜1000nm程度、特に8
〜200nmとすることが好ましい。
層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層
の厚さと同程度もしくは1/10〜10倍程度とすれば
よい。電子もしくは正孔の、各々の注入層と輸送層を分
ける場合は、注入層は1nm以上、輸送層は10nm以上と
するのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの
上限は、通常、注入層で20nm程度、輸送層で100nm
程度である。
ば、Li、Na、Mg、Al、Ag、Inあるいはこれ
らの1種以上を含む合金を用いることが好ましい。ま
た、陰極は結晶粒が細かいことが好ましく、特に、アモ
ルファス状態であることが好ましい。陰極の厚さは10
〜1000nm程度とすることが好ましい。
とも一方の電極が透明ないし半透明である必要があり、
上記したように陰極の材料には制限があるので、好まし
くは発光光の透過率が80%以上となるように陽極の材
料および厚さを決定することが好ましい。具体的には、
例えば、ITO、SnO2 、Ni、Au、Pt、Pd、
ドーパントをドープしたポリピロールなどを陽極に用い
ることが好ましい。また、陽極の厚さは10〜500nm
程度とすることが好ましい。また、素子の信頼性を向上
するために駆動電圧が低いことが必要であるが、好まし
いものとして10〜30Ω/□のITOが挙げられる。
基板側から発光光を取り出すため、ガラスや樹脂等の透
明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルタ
ー膜や誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールして
もよい。
は、図1に示される積層順序を逆にしてもよい。
説明する。
の気相成長法により形成することが好ましい。
送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空
蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場
合、アモルファス状態または結晶粒径が0.1μm 以下
(通常0.005μm 以上)の均質な薄膜が得られる。
結晶粒径が0.1μm を超えていると、不均一な発光と
なり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、
電荷の注入効率も著しく低下する。
0-3Pa以下の真空度とし、蒸着速度は0.1〜1nm/se
c 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して
各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成
すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるた
め、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くす
ることができる。
合において、1層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。
EL素子として用いられるが、交流駆動またはパルス駆
動することもできる。印加電圧は、通常、2〜20V 程
度とされる。
に示し、本発明をさらに詳細に説明する。
ウム0.488g (20mmol)に、2−ブロモ−1,
1,2−トリフェニルエテン6.70g (20mmol)の
テトラヒドロフラン(THF)溶液50mlを滴下しグリ
ニャール化した。この反応溶液にNiCl2 (dpp
e)0.3g と4,4’−ジブロモビフェニル3.02
g (9.4mmol)を加え、60℃で4時間還流した。こ
の反応溶液を1N塩酸水溶液に投入しトルエンで抽出
し、水洗後、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去
後、アセトン/ジクロロメタンより再結晶し、3.0g
の青色蛍光を示す白色固体を得た。
8g の純粋な固体を得た。
移温度110℃ イオン化ポテンシャル:5.90eV
ウム0.485g (20mmol)に、2−ブロモ−1,
1,2−トリフェニルエテン6.70g (20mmol)の
THF溶液50mlを滴下しグリニャール化した。この反
応溶液にNiCl2 (dppe)0.4g と1,4’−
ジブロモベンゼン2.35g (10mmol)を加え、60
℃で4時間還流した。この反応溶液を1N塩酸水溶液に
投入しトルエンで抽出し、水洗後、硫酸マグネシウムで
乾燥した。溶媒を留去後、アセトン/ジクロロメタンよ
り再結晶し、3.0g の青色蛍光を示す白色固体を得
た。
8g の純粋な固体を得た。
移温度83℃ イオン化ポテンシャル:5.95eV
ウム0.488g (20mmol)に、2−ブロモ−1,
1,2−トリフェニルエテン6.70g (20mmol)の
THF溶液50mlを滴下しグリニャール化した。この反
応溶液にNiCl2 (dppe)0.3g と4,4’,
4”−トリブロモトリフェニルアミン3.00g (6.
0mmol)を加え、60℃で4時間還流した。この反応溶
液を1N塩酸水溶液に投入しトルエンで抽出し、水洗
後、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去後、アセ
トン/ジクロロメタンにより再結晶後3.0g の青緑色
蛍光を示す黄白色固体を得た。
8g の純粋な固体を得た。
移温度129℃ イオン化ポテンシャル:5.45eV
ウム0.485g (20mmol)に、2−ブロモ−1,
1,2−トリフェニルエテン6.70g (20mmol)の
THF溶液50mlを滴下しグリニャール化した。この反
応溶液にNiCl2 (dppe)0.4g と1,3,5
−トリブロモベンゼン2.07g (6.6mmol)を加
え、60℃で4時間還流した。反応溶液を1N塩酸水溶
液に投入しトルエンで抽出し、水洗後、硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。溶媒を留去後、アセトン/ヘキサンより
再結晶後、トルエン/ヘキサンを展開溶媒としてシリカ
カラム精製し、1.0g の青色蛍光を示す白色固体を得
た。
3g の純粋な固体を得た。
移温度92℃ イオン化ポテンシャル:5.95eV
ウム0.485g (20mmol)に、2,5−ジブロモチ
オフェン2.42g (10mmol)のTHF溶液50mlを
滴下しグリニャール化した。この反応溶液にNiCl2
(dppe)0.4g と1,2−ブロモ−1,1,2−
トリフェニルエテン6.70g (20mmol)を加え、6
0℃で4時間還流した。反応溶液を1N塩酸水溶液に投
入しトルエンで抽出し、水洗後、硫酸マグネシウムで乾
燥した。溶媒を留去後、アセトン/ヘキサンより再結晶
後、1.0g の緑色蛍光を示す黄色固体を得た。
8g の純粋な固体を得た。
スペクトルの結果からも、上記化合物と同定した。
ウム0.485g (20mmol)に、2−ブロモ−1,
1,2−トリフェニルエテン6.70g (20mmol)の
THF溶液50mlを滴下しグリニャール化した。この反
応溶液にNiCl2 (dppe)0.4g と2,3−ビ
ス(4−ブロモフェニル)キノキサリン4.40g (2
0mmol)を加え、60℃で4時間還流した。反応溶液を
0.1N塩酸水溶液に投入しクロロホルムで抽出し、水
洗後、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去後、ア
セトンより再結晶後、3.0g の緑色蛍光を示す黄色固
体を得た。
8g の純粋な固体を得た。
l)のかわりに、ビス(p−ブロモフェニル)エーテル
2.95g (9mmol)を用いるほかは実施例1と同様に
して合成した。
移温度90℃ なお、元素分析の測定値は計算値とよく一致した。
ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニルの合成 N,N’−ジフェニルベンジジン16.8g (50mmo
l)と4−ヨードブロモベンゼン42.4g (150mmo
l)と活性銅粉0.2g と炭酸カリウム20.7g (1
50mmol)を200mlナスフラスコに投入し、N2 置換
後200℃で24時間攪拌した。
し、水で3回洗浄した。トルエンとヘキサンの混合溶媒
を抽出溶媒としてシリカカラムクロマト精製を3回行
い、ヘキサン/ジクロロメタンより再結晶し、青色蛍光
をもつ白色結晶15.2g を得た。
ム0.485g (20mmol)に、2−ブロモ−1,1,
2−トリフェニルエテン6.7g (20mmol)のTHF
溶液50mlを滴下し、グリニャール化した。
0.4g とN,N’−ビス(4−ブロモフェニル)−
N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル
5.82g (9mmol)を加え、60〜70℃で4時間還
流した。
エンとクロロホルムで抽出し、水洗後、硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。溶媒を留去後、アセトンで洗浄し、トル
エンとヘキサンの混合溶媒を展開溶媒としてカラムクロ
マト精製し3.0g の緑黄色の蛍光をもつ黄白色固体を
得た。
7g の純粋な固体を得た。
移温度132℃ イオン化ポテンシャル:5.38eV なお、元素分析の測定値は計算値とよく一致した。
合成 260mlフラスコにアルゴン下で、アントラキノン4.
16g (20mmol)とトルエン100mlの中に4−ヨー
ドブロモベンゼンとブチルリチウム(ヘキサン溶液)よ
り合成した。4−ブロモフェニルリチウム6.52g
(40mmol)のエーテル溶液を滴下した。室温で24時
間攪拌後、水を100ml滴下した。沈澱物を濾過し、ジ
オール体を得た。
二塩化スズ2.0g の塩酸溶液を滴下し、100℃で1
時間攪拌後トルエンで抽出し、水で5回洗浄した。硫酸
マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してトルエンとヘキ
サンを抽出溶媒としてシリカカラムクロマトで精製し
た。
す白色結晶1g を得た。
フェニル−4,4’−アミノビフェニル5.82g (9
mmol)のかわりに、9,10−ビス(p−ブロモフェニ
ル)アントラセン4.40g (9mmol)を用い、実施例
8と同様に合成した。
移温度143℃ なお、元素分析の測定値は計算値とよく一致した。
l)のかわりに、2,6−ジクロロ−3メトキシアクリ
ジン2.5g (9mmol)を用いるほかは実施例1と同様
にして合成した。
ス転移温度132.6℃ なお、元素分析の測定値は計算値とよく一致した。
も実施例1〜10に準じて合成した。これらの化合物
は、元素分析、質量分析、赤外吸収スペクトル、 1H−
NMRスペクトルの結果から同定した。
電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥し、蒸着装置の基板ホルダーに固
定して、1×10-4Paまで減圧した。
−m−トリル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェ
ニル(TPD−1)を蒸着速度0.2nm/secで50nmの
厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とした。
の厚さに蒸着し、発光層とした。
輸送層として、トリス(8−キノリノラト)アルミニウ
ムを蒸着速度0.2nm/secで10nmの厚さに蒸着した。
(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nm
の厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。
流したところ、19V 、155mA/cm2で8500cd/m2
の青色(発光極大波長λmax =485nm)の発光が確認
され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で200時間以上安
定していた。部分的非発光部の出現および成長は全くな
かった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で10
時間であった。
電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥し、蒸着装置の基板ホルダーに固
定して、1×10-4Paまで減圧した。
ル)を10nmの厚さに蒸着し、正孔注入層とした。
−m−トリル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェ
ニル(TPD−1)を蒸着速度0.2nm/secで50nmの
厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。
の厚さに蒸着し、発光層とした。
輸送層として、トリス(8−キノリノラト)アルミニウ
ムを蒸着速度0.2nm/secで10nmの厚さに蒸着した。
(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nm
の厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。
流したところ、16V 、325mA/cm2で15000cd/m
2 の青色(発光極大波長λmax =485nm)の発光が確
認され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で1000時間以
上安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全
くなかった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で
100時間であった。
作製した。ただし、ホール輸送材料TPD−1の代わり
に、N,N,N’,N’−テトラキス(3−ビフェニ
ル)−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェニル(T
PD−2)を用いた。
流したところ、18V 、475mA/cm2で11500cd/m
2 の青色(発光極大波長λmax =485nm)の発光が確
認され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で1000時間以
上安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全
くなかった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で
200時間であった。
電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥し、蒸着装置の基板ホルダーに固
定して、1×10-4Paまで減圧した。
ル)を10nmの厚さに蒸着し、正孔注入層とした。
−m−トリル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェ
ニル(TPD−1)を蒸着速度0.2nm/secで50nmの
厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。
の厚さに蒸着し、発光層とした。
輸送層として、トリス(8−キノリノラト)アルミニウ
ムを蒸着速度0.2nm/secで10nmの厚さに蒸着した。
(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nm
の厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。
流したところ、15V 、300mA/cm2で8000cd/m2
の青色(発光極大波長λmax =485nm)の発光が確認
され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で100時間以上安
定していた。部分的非発光部の出現および成長は全くな
かった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で20
時間であった。
電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥し、蒸着装置の基板ホルダーに固
定して、1×10-4Paまで減圧した。
ル)を10nmの厚さに蒸着し、正孔注入層とした。
−m−トリル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェ
ニル(TPD−1)を蒸着速度0.2nm/secで50nmの
厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。
の厚さに蒸着し、発光層とした。
輸送層として、トリス(8−キノリノナト)アルミニウ
ムを蒸着速度0.2nm/secで10nmの厚さに蒸着した。
(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nm
の厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。
流したところ、14V 、53mA/cm2で345cd/m2 の青
緑色(発光極大波長λmax =450nm)の発光が確認さ
れ、この発光は乾燥窒素雰囲気中で1000時間以上安
定していた。部分的非発光部の出現および成長は全くな
かった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で20
0時間であった。
層に化合物No. 1を用いるかわりに、化合物No. 42を
用いるほかは同様にして有機EL素子を得た。この有機
EL素子に電圧を印加して電流を流したところ、15V
、450mA/cm2で8020cd/m2 の青色(発光極大波
長λmax =470nm)の発光が確認され、この発光は乾
燥窒素雰囲気中で3000時間以上安定していた。部分
的非発光部の出現および成長は全くなかった。輝度の半
減期は10mA/cm2の定電流駆動で300時間であった。
層に化合物No. 1を用いるかわりに、化合物No. 49を
用いるほかは同様にして有機EL素子を得た。この有機
EL素子に電圧を印加して電流を流したところ、14V
、340mA/cm2で18000cd/m2 の青色(発光極大
波長λmax =480nm)の発光が確認され、この発光は
乾燥窒素雰囲気中で5000時間以上安定していた。部
分的非発光部の出現および成長は全くなかった。輝度の
半減期は10mA/cm2の定電流駆動で500時間であっ
た。
層に化合物No. 1を用いるかわりに、化合物No. 53を
用いるほかは同様にして有機EL素子を得た。
流したところ、16V 、300mA/cm2で9040cd/m2
の青色(発光極大波長λmax =470nm)の発光が確認
され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で1000時間以上
安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全く
なかった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で2
00時間であった。
層を形成した後、トリス(8−キノリノラト)アルミニ
ウムを蒸着速度0.2nm/secで20nmの厚さに蒸着し、
電子輸送層とした。次いで、テトラブチルジフェノキノ
ンを10nmの厚さに蒸着し、電子注入層とした。その
後、実施例12と同様にして有機EL素子を得た。
流したところ、13V 、105mA/cm2で4500cd/m2
の青色(発光極大波長λmax =480nm)の発光が確認
され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で1000時間以上
安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全く
なかった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で5
0時間であった。
電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥し、蒸着装置の基板ホルダーに固
定して、1×10-4Paまで減圧した。
/secで50nmの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とした。
ミニウムを50nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層を兼
ねる発光層とした。
(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nm
の厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。
流したところ、11V 、525mA/cm2で1759cd/m2
の緑色(発光極大波長λmax =500nm)の発光が確認
され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で1000時間以上
安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全く
なかった。輝度の半減期は400時間であった。
注入輸送層に化合物No. 7を用いるかわりに、化合物N
o. 8を用いるほかは同様にして有機EL素子を得た。
流したところ、13V 、300mA/cm2で4000cd/m2
の緑色(発光極大波長λmax =520nm)の発光が確認
され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で1000時間以上
安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全く
なかった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で5
0時間であった。
注入輸送層に化合物No. 7を用いるかわりに、化合物N
o. 33を用いるほかは同様にして有機EL素子を得
た。
流したところ、12V 、525mA/cm2で12000cd/m
2 の青緑色(発光極大波長λmax =503nm)の発光が
確認され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で4000時間
以上安定していた。部分的非発光部の出現および成長は
全くなかった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動
で500時間であった。
電極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥し、蒸着装置の基板ホルダーに固
定して、1×10-4Paまで減圧した。
ル)を10nmの厚さに蒸着し、正孔注入層とした。
−m−トリル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェ
ニル(TPD−1)を蒸着速度0.2nm/secで50nmの
厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。
ミニウムを蒸着速度0.2nm/secを50nmの厚さに蒸着
し、発光層とした。
輸送層として、実施例6の化合物No. 19を蒸着速度
0.2nm/secで10nmの厚さに蒸着した。
(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nm
の厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。
流したところ、14V 、300mA/cm2で15000cd/m
2 の青緑色(発光極大波長λmax =495nm)の発光が
確認され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で500時間以
上安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全
くなかった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で
200時間であった。
注入輸送層に化合物No. 19を用いるかわりに、化合物
No. 16を用いるほかは同様にして有機EL素子を得
た。
流したところ、12V 、450mA/cm2で18000cd/m
2 の緑色(発光極大波長λmax =500nm)の発光が確
認され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で1000時間以
上安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全
くなかった。輝度の半減期は10mA/cm2の定電流駆動で
400時間であった。
送層を形成した後、TPD−1と実施例1の化合物No.
1を蒸着速度0.2nm/secで20nmの厚さに蒸着し、発
光層とした。この場合、TPD−1と化合物No. 1との
比率は重量比で1:1とした。
施例12と同様に電子注入輸送層を形成し、さらに同様
に陰極を形成して有機EL素子を得た。
流したところ、12V 、250mA/cm2で12000cd/m
2 の青色(発光極大波長λmax =480nm)の発光が確
認され、この発光は乾燥窒素雰囲気中で5000時間以
上安定していた。部分的非発光部の出現および成長は全
くなく、電流リークもみられなかった。輝度の半減期は
10mA/cm2の定電流駆動で1000時間であった。
9に掲げた本発明の化合物の1種または2種以上を適宜
選択して、上記実施例以外の組合せで、発光層、電子注
入輸送層または正孔注入輸送層に用いたところ、有機E
L素子の層構成等に応じて、上記実施例と同様の結果が
得られた。
極(陽極)を有するガラス基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥し、蒸着装置の基板ホルダーに固
定して、1×10-4Paまで減圧した。
ェニル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニ
ル−4,4’−ジアミンを50nmの厚さに蒸着し、正孔
注入輸送層とした。
ビス(5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−
オキサジアゾ−2−イル)ベンゼン(OXD−7)を蒸
着速度0.2nm/secで50nmの厚さに蒸着して、電子注
入輸送・発光層とした。
(重量比10:1)を蒸着速度0.2nm/secで200nm
の厚さに蒸着して陰極とし、有機EL素子を得た。
流したところ、14V 、127mA/cm2で550cd/m2 の
青色(発光極大波長λmax =480nm)の発光が確認さ
れ、この発光は乾燥窒素雰囲気中で10時間にて、部分
的非発光部の出現および成長が見られ、20時間にて絶
縁破壊を起こした。輝度の半減期は20分であった。
hys. Lett., 56, 799(1990) に記載の1,1,4,4−
テトラフェニル−1,3−ブタジエンを発光層に用い
て、この文献と同様の構成の有機EL素子を組み立て
た。すなわち、比較例1において、正孔注入輸送層を形
成したのち、上記化合物を同様に50nmの厚さに蒸着し
て発光層とした。その後、トリス(8−キノリノラト)
アルミニウムを蒸着速度0.2nm/secで10nmの厚さで
蒸着して電子注入輸送層とし、比較例1と同様に陰極を
形成し、有機EL素子を得た。
おり、両電極に電圧を印加したところ、ショートした状
態であり、明確な発光は得られなかった。
ルフェニルビフェニルオキサジアゾール(PBD)を電
子注入輸送層とするほかは、同構成の有機EL素子を得
た。
後にはショートした状態となり、この状態で電圧を印加
したところ青色の発光はみられたものの絶縁破壊した。
報の合成例1の方法に従い、ジフェニルクロロメタンを
グリニャール化し、これと1,4−ジベンゾイルベンゼ
ンとを反応させ、ギ酸存在下で脱水して、化合物No. 2
を得た。
光層に用いるほかは実施例14と同様にして有機EL素
子を得た。
同様に特性を調べたところ、同じ駆動電流値によって半
分程度の輝度しか得られなかった。
9の化合物および比較例に用いた化合物の蒸着膜の安定
性を調べた。これらの一例を以下に示す。
No. 1をガラス基板上に、10-5Pa以下の減圧下で真空
蒸着を行い、1000A 厚の蒸着膜を形成した。
ファス状の膜であり、大気中に放置しても1ケ月程度は
結晶化しなかった。
No. 2を用い、実施例26と同様に蒸着膜を形成し、実
施例26と同様にして膜の安定性を調べたところ、10
日程度は結晶化しなかった。
報の合成例1に従って得られた化合物No. 2を用い、実
施例26と同様に蒸着膜を形成し、実施例26と同様に
して膜の安定性を調べたところ、初期においてはアモル
ファス状の膜であったが、1日後には結晶化した。
16、19、33、42、49、53)について、実施
例26と同様にして各化合物の蒸着膜を形成し、同様に
各膜の安定性を調べたところ、大気中に1年以上放置し
ても初期のアモルファス状態が維持されていることがわ
かった。
導体は、結晶性が低く、アモルファス状態の良好な膜を
形成することができるので、有機EL素子用化合物、具
体的には青色発光材料、電子注入輸送材料、あるいは正
孔注入輸送材料として用いた場合、本発明の有機EL素
子は連続発光光であり、輝度の低下が小さく、ダークス
ポットや電流リークの発生がない信頼性の高い素子とな
る。例えば発光層に用いた場合1万cd/m2 以上の高輝度
の青色発光が可能となる。
る。
赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
NMRスペクトルを示すグラフである。
赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
NMRスペクトルを示すグラフである。
赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
NMRスペクトルを示すグラフである。
赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
NMRスペクトルを示すグラフである。
の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
のNMRスペクトルを示すグラフである。
の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
のNMRスペクトルを示すグラフである。
の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
のNMRスペクトルを示すグラフである。
の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
のNMRスペクトルを示すグラフである。
の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
のNMRスペクトルを示すグラフである。
Claims (18)
- 【請求項1】 下記化1で表されるテトラアリールエテ
ン誘導体を含む正孔注入輸送層を有する有機EL素子。 【化1】 〔化1においてAr1 、Ar2 およびAr3 は、各々芳
香族残基を表し、これらは同一でも異なるものであって
もよい。nは2〜6の整数である。Lはn価の芳香族残
基を表す。〕 - 【請求項2】 前記Lで表されるn価の芳香族残基が、
芳香族炭化水素、芳香族複素環、芳香族エーテルまたは
芳香族アミンの残基である請求項1の有機EL素子。 - 【請求項3】 前記Ar1 、Ar2 またはAr3 で表さ
れる芳香族残基がフェニル基である請求項1または2の
有機EL素子。 - 【請求項4】 前記テトラアリールエテン誘導体が下記
化2で表される請求項1〜3のいずれかの有機EL素
子。 【化2】 〔化2において、R1 、R2 およびR3 は、各々、アル
キル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基ま
たはアミノ基を表し、これらは同一でも異なるものであ
ってもよい。s、tおよびuは、各々、0または1〜5
の整数である。L1 は、オキシ基(−O−)、チオ基
(−S−)、イミノ基(−NRO −:RO はアリール
基)、複素環ジイル基、アルケニレン基およびアルキレ
ン基のうちの1種以上が介在してもよいアリーレン基、
アレーントリイル基もしくはアレーンテトライル基、複
素環ジイル基、複素環トリイル基、複素環テトライル
基、トリアリールアミンもしくはその多量体のジイル
基、トリアリールアミンもしくはその多量体のトリイル
基、トリアリールアミンもしくはその多量体のテトライ
ル基、アリール置換複素環ジイル基、アリール置換複素
環トリイル基またはアリール置換複素環テトライル基を
表す。n1は2〜4の整数である。〕 - 【請求項5】 前記L1 が、複素環ジイル基、複素環ト
リイル基、複素環テトライル基、トリアリールアミンも
しくはその多量体のジイル基、トリアリールアミンもし
くはその多量体のトリイル基、トリアリールアミンもし
くはその多量体のテトライル基またはイミノ基(−NR
O −:RO はアリール基)が介在してもよいアリーレン
基、アレーントリイル基もしくはアレーンテトライル基
である請求項4の有機EL素子。 - 【請求項6】 下記化3で表されるテトラアリールエテ
ン誘導体を含む電子注入輸送層を有する有機EL素子。 【化3】 〔化3においてAr1 、Ar2 およびAr3 は、各々芳
香族残基を表し、これらは同一でも異なるものであって
もよい。nは2〜6の整数である。Lはn価の芳香族残
基を表す。〕 - 【請求項7】 前記Lで表されるn価の芳香族残基が、
芳香族炭化水素、芳香族複素環、芳香族エーテルまたは
芳香族アミンの残基である請求項6の有機EL素子。 - 【請求項8】 前記Ar1 、Ar2 またはAr3 で表さ
れる芳香族残基がフェニル基である請求項6または7の
有機EL素子。 - 【請求項9】 前記テトラアリールエテン誘導体が下記
化4で表される請求項6〜8のいずれかの有機EL素
子。 【化4】 〔化4において、R1 、R2 およびR3 は、各々、アル
キル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基ま
たはアミノ基を表し、これらは同一でも異なるものであ
ってもよい。s、tおよびuは、各々、0または1〜5
の整数である。L1 は、オキシ基(−O−)、チオ基
(−S−)、イミノ基(−NRO −:RO はアリール
基)、複素環ジイル基、アルケニレン基およびアルキレ
ン基のうちの1種以上が介在してもよいアリーレン基、
アレーントリイル基もしくはアレーンテトライル基、複
素環ジイル基、複素環トリイル基、複素環テトライル
基、トリアリールアミンもしくはその多量体のジイル
基、トリアリールアミンもしくはその多量体のトリイル
基、トリアリールアミンもしくはその多量体のテトライ
ル基、アリール置換複素環ジイル基、アリール置換複素
環トリイル基またはアリール置換複素環テトライル基を
表す。n1は2〜4の整数である。〕 - 【請求項10】 前記L1 が、オキシ基(−O−)、チ
オ基(−S−)、複素環ジイル基およびアルキレン基の
うちの1種以上が介在していてもよいアリーレン基、ア
レーントリイル基もしくはアレーンテトライル基、複素
環ジイル基、複素環トリイル基、複素環テトライル基、
アリール置換複素環ジイル基、アリール置換複素環トリ
イル基またはアリール置換複素環テトライル基である請
求項9の有機EL素子。 - 【請求項11】 下記化5で表されるテトラアリールエ
テン誘導体を含む発光層を有する有機EL素子。 【化5】 〔化5においてAr1 、Ar2 およびAr3 は、各々芳
香族残基を表し、これらは同一でも異なるものであって
もよい。nは2〜6の整数である。LO は、オキシ基
(−O−)、チオ基(−S−)、イミノ基(−NRO
−:RO はアリール基)、複素環ジイル基、アルケニレ
ン基およびアルキレン基のうちの1種以上が介在したア
リーレン基、炭素数が21以上のアリーレン基、芳香族
炭化水素の3〜6価の残基、芳香族複素環の2〜6価の
残基、芳香族エーテルの2〜6価の残基または芳香族ア
ミンの2〜6価の残基を表す。〕 - 【請求項12】 前記Ar1 、Ar2 またはAr3 で表
される芳香族残基がフェニル基である請求項11の有機
EL素子。 - 【請求項13】 前記テトラアリールエテン誘導体が下
記化6で表される請求項11または12の有機EL素
子。 【化6】 〔化6において、R1 、R2 およびR3 は、各々、アル
キル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基ま
たはアミノ基を表し、これらは同一でも異なるものであ
ってもよい。s、tおよびuは、各々、0または1〜5
の整数である。L11は、オキシ基(−O−)、チオ基
(−S−)、イミノ基(−NRO −:RO はアリール
基)、複素環ジイル基、アルケニレン基およびアルキレ
ン基のうちの1種以上が介在したアリーレン基、炭素数
が21以上のアリーレン基、オキシ基(−O−)、チオ
基(−S−)、イミノ基(−NRO −:RO はアリール
基)、複素環ジイル基、アルケニレン基およびアルキレ
ン基のうちの1種以上が介在してもよいアレーントリイ
ル基もしくはアレーンテトライル基、複素環ジイル基、
複素環トリイル基、複素環テトライル基、トリアリール
アミンもしくはその多量体のジイル基、トリアリールア
ミンもしくはその多量体のトリイル基、トリアリールア
ミンもしくはその多量体のテトライル基、アリール置換
複素環ジイル基、アリール置換複素環トリイル基または
アリール置換複素環テトライル基を表す。n1は2〜4
の整数である。〕 - 【請求項14】 さらに、少なくとも1層の正孔注入輸
送層と少なくとも1層の電子注入輸送層とを有し、前記
発光層が正孔注入輸送層と電子注入輸送層とで挟持され
ている請求項11〜13のいずれかの有機EL素子。 - 【請求項15】 さらに、少なくとも1層の正孔注入層
と少なくとも1層の正孔輸送層と少なくとも1層の電子
注入輸送層とを有し、前記発光層が正孔輸送層と電子注
入輸送層とで挟持されている請求項11〜13のいずれ
かの有機EL素子。 - 【請求項16】 さらに、少なくとも1層の正孔注入層
と少なくとも1層の正孔輸送層と少なくとも1層の電子
注入層と少なくとも1層の電子輸送層とを有し、前記発
光層が正孔輸送層と電子輸送層とで挟持されている請求
項11〜13のいずれかの有機EL素子。 - 【請求項17】 下記化7で表され、芳香族残基三置換
ハロゲン化エテンをグリニャール化し、ジ、トリ、テト
ラ、ペンタもしくはヘキサハロゲン化芳香族化合物とク
ロスカップリングするか、またはジ、トリ、テトラ、ペ
ンタもしくはヘキサハロゲン化芳香族化合物をグリニャ
ール化し、芳香族残基三置換ハロゲン化エテンとクロス
カップリングするかによって得られるテトラアリールエ
テン誘導体を含有する有機化合物層を有する有機EL素
子。 【化7】 〔化7においてAr1 、Ar2 およびAr3 は、各々芳
香族残基を表し、これらは同一でも異なるものであって
もよい。nは2〜6の整数である。Lはn価の芳香族残
基を表す。〕 - 【請求項18】 電子注入輸送性化合物と正孔注入輸送
性化合物との混合層の発光層を有し、この混合層が下記
化8のテトラアリールエテン誘導体を含有する有機EL
素子。 【化8】 〔化8においてAr1 、Ar2 およびAr3 は、各々芳
香族残基を表し、これらは同一でも異なるものであって
もよい。nは2〜6の整数である。Lはn価の芳香族残
基を表す。〕
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