JPH11135262A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

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JPH11135262A
JPH11135262A JP9294218A JP29421897A JPH11135262A JP H11135262 A JPH11135262 A JP H11135262A JP 9294218 A JP9294218 A JP 9294218A JP 29421897 A JP29421897 A JP 29421897A JP H11135262 A JPH11135262 A JP H11135262A
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淳二 城戸
Yoshiharu Sato
佳晴 佐藤
Tomoyuki Ogata
朋行 緒方
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain stable luminescent characteristic at high temperature, by providing a positive hole transporting layer with an aromatic diamine containing polyether with high glass transition temperature and a low molecular aromatic amine compound. SOLUTION: A positive hole transporting layer contains an aromatic diamine containing polyether which has a repeating unit represented by formula I or formula II and weight average molecular weight of 1000-10000, and a low molecular aromatic amine compound with molecular weight less than 1000. In the formula I and the formula II, Ar<1> -Ar<9> respectively and independently show bivalent aromatic ring or aromatic complex ring group which can have an substituted group. X and Y are selected from a linking group shown in formula III, formula IV, formula V, formula VI, and formula VII. R' in the formulas III-VII show an alkylene group which can have an substituted group, and R" show an aromatic ring group which can have an alkyl group or a substituted group. There are a method that compounds in the formula I and the formula II are laminated as independent layers, and a method that they are mixed into a single layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が解決しようとする課題】本発明は有機電界発光
素子に関するものであり、詳しくは、有機化合物から成
る発光層に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスに
関するものである。
The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to a thin film device which emits light by applying an electric field to a light emitting layer made of an organic compound.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光(EL)素子と
しては、無機材料のII−VI族化合物半導体であるZn
S、CaS、SrS等に、発光中心であるMnや希土類
元素(Eu、Ce、Tb、Sm等)をドープしたものが
一般的であるが、上記の無機材料から作製したEL素子
は、 1)交流駆動が必要とされる(一般に50〜1000Hz)、 2)駆動電圧が高い(一般に200V程度)、 3)フルカラー化が困難で特に青色に問題がある、 4)周辺駆動回路のコストが高い、 という問題点を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a thin film type electroluminescent (EL) element, Zn, which is a group II-VI compound semiconductor of an inorganic material, is used.
In general, S, CaS, SrS, and the like are doped with Mn or a rare earth element (Eu, Ce, Tb, Sm, or the like) which is a luminescence center. However, EL devices manufactured from the above inorganic materials include: 1) AC driving is required (generally 50 to 1000 Hz), 2) High driving voltage (generally about 200 V), 3) It is difficult to achieve full color, and there is a problem with blue in particular, 4) Cost of peripheral driving circuits is high, There is a problem that.

【0003】しかし、近年、上記問題点の改良のため、
有機薄膜を用いたEL素子の開発が行われるようになっ
た。特に、発光効率を高めるため、電極からのキャリア
ー注入の効率向上を目的として電極の種類の最適化を行
い、芳香族ジアミンから成る正孔輸送層と8−ヒドロキ
シキノリンのアルミニウム錯体から成る発光層とを設け
た有機電界発光素子の開発(Appl. Phys. Lett., 51巻,
913頁,1987年)により、従来のアントラセン等の単結
晶を用いたEL素子と比較して発光効率の大幅な改善が
なされ、実用特性に近づいている。
However, in recent years, in order to improve the above problems,
Development of EL devices using organic thin films has been started. In particular, in order to enhance the luminous efficiency, the type of the electrode was optimized for the purpose of improving the efficiency of carrier injection from the electrode, and a hole transport layer composed of an aromatic diamine and a luminescent layer composed of an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline were used. Of an organic electroluminescent device equipped with an organic layer (Appl. Phys. Lett., Vol. 51,
913, 1987), the luminous efficiency has been greatly improved as compared with the conventional EL device using a single crystal such as anthracene or the like, and the practical characteristics have been approached.

【0004】上記の様な低分子材料を用いた電界発光素
子の他にも、発光層の材料として、ポリ(p−フェニレ
ンビニレン)(Nature, 347巻, 539頁, 1990年他)、ポ
リ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フ
ェニレンビニレン](Appl.Phys. Lett., 58巻, 1982
頁, 1991年 他)、ポリ(3-アルキルチオフェン)(Jp
n. J. Appl. Phys, 30巻, L1938頁, 1991年 他)等の高
分子材料を用いた電界発光素子の開発や、ポリビニルカ
ルバゾール等の高分子に低分子の発光材料と電子移動材
料を混合した素子(応用物理, 61巻, 1044頁, 1992年)
の開発も行われている。
[0004] In addition to the electroluminescent device using a low molecular material as described above, poly (p-phenylene vinylene) (Nature, 347, 539, 1990, etc.), poly [ 2-Methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene] (Appl. Phys. Lett., 58, 1982)
P., 1991, etc.), poly (3-alkylthiophene) (Jp.
n. J. Appl. Phys, vol. 30, L1938, 1991, etc.) and the development of electroluminescent devices using polymer materials, and the use of low molecular light emitting materials and electron transfer materials in polymers such as polyvinyl carbazole. Mixed elements (Applied Physics, 61, 1044, 1992)
Is also being developed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】有機電界発光素子をフ
ラットパネル、ディスプレイやバックライト等の光源に
応用するためには、素子の信頼性を十分に確保する必要
がある。しかしながら、従来の有機電界発光素子では耐
熱性が不十分であり、素子の環境温度やプロセス温度の
上昇により電流−電圧特性が高電圧側にシフトしたり、
素子駆動時の局所的なジュール発熱により寿命が低下し
たり、非発光部分(ダークスポット)の発生及び増加等
の劣化が避けられないという欠点があった。
In order to apply an organic electroluminescent device to a light source such as a flat panel, a display, and a backlight, it is necessary to sufficiently secure the reliability of the device. However, the heat resistance of the conventional organic electroluminescent device is insufficient, and the current-voltage characteristic shifts to a higher voltage side due to an increase in the ambient temperature or process temperature of the device,
There are drawbacks such that the lifetime is shortened due to local Joule heat generation during element driving, and deterioration such as generation and increase of non-light emitting portions (dark spots) is inevitable.

【0006】これらの劣化の主原因は、有機層の薄膜形
状の劣化にある。この薄膜形状の劣化は、素子駆動時の
発熱等による温度上昇で有機非晶質薄膜の結晶化(また
は凝集)等に起因すると考えられている。この耐熱性の
低さは材料のガラス転移温度(以下Tgと略す)の低さ
に由来すると考えられる。即ち、低分子量(分子量が40
0から 600程度)の化合物、特に正孔輸送材料について
は、融点が低く対称性が高いものが多い。例えば、芳香
族ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-(3-メチルフェニ
ル)-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジアミン (通常TPDと
呼ばれる)のTgは60℃、スターバースト型芳香族トリ
アミンのTgは75℃(J. Phys. Chem.,97巻,6240頁,
1993年)、また、α−ナフチル基を導入した4,4'-ビス
[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルの
Tgは96℃(電子情報通信学会技術研究報告,OME95ー5
4,1995年)である。これらの芳香族アミン化合物から
形成される有機非晶質薄膜では、温度上昇により結晶化
したり、正孔輸送層と発光層の2層型素子構造におい
て、相互拡散現象を起こしたりする。この結果、素子の
発光特性、特に、輝度低下や駆動電圧の増加等の劣化現
象が現われ、最終的には駆動寿命の低下につながる。ま
た、素子の駆動時以外でも、素子作製時において、蒸
着、ベーキング(アニール)、配線、封止等の工程で温
度上昇が見込まれるので、この場合の耐熱性を確保する
上からも、Tgはさらに高いことが望ましい。
The main cause of these deteriorations is deterioration of the thin film shape of the organic layer. It is considered that the deterioration of the thin film shape is caused by crystallization (or aggregation) of the organic amorphous thin film due to a temperature rise due to heat generation or the like during element driving. This low heat resistance is considered to be due to the low glass transition temperature (hereinafter abbreviated as Tg) of the material. That is, a low molecular weight (molecular weight of 40
Compounds (in particular, about 0 to 600), especially hole transport materials, often have a low melting point and high symmetry. For example, the aromatic diamine, N, N'-diphenyl-N, N '-(3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (usually called TPD) has a Tg of 60 ° C. The Tg of the starburst type aromatic triamine is 75 ° C. (J. Phys. Chem., 97, 6240,
1993), and the Tg of 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl having an α-naphthyl group introduced is 96 ° C. (IEICE Technical Report, OME95- Five
4, 1995). An organic amorphous thin film formed from these aromatic amine compounds crystallizes due to an increase in temperature, or causes an interdiffusion phenomenon in a two-layer element structure of a hole transport layer and a light emitting layer. As a result, the light emitting characteristics of the device, particularly, a deterioration phenomenon such as a decrease in luminance and an increase in drive voltage appear, and ultimately leads to a reduction in drive life. Further, even when the element is not driven, the temperature is expected to rise in the steps of vapor deposition, baking (annealing), wiring, sealing, and the like during the element fabrication. Therefore, in order to ensure heat resistance in this case, Tg is also required. Even higher is desirable.

【0007】一方、低分子量化合物の代わりに高分子材
料を有機電界発光素子の正孔輸送層として用いる試みも
行われており、ポリビニルカルバゾール(電子情報通信
学会技術研究報告,OME90-38,1990年)、ポリシラン
(Appl. Phys. Lett.,59巻,2760頁,1991年)、ポリ
フォスファゼン(第42回高分子学会年次大会,I-8-07及
びI-8-08,1993年)等が報告されているが、ポリビニル
カルバゾールは200℃と高いTgを有するもののトラッ
プ等の問題があり耐久性は低く、ポリシランは光劣化等
により駆動寿命が数秒と短く、ポリフォスファゼンはイ
オン化ポテンシャルが高く従来の芳香族ジアミンを凌ぐ
特性は示していない。この他に、芳香族ジアミン化合物
をポリカーボネートやPMMA(ポリメタクリル酸メチ
ル)に30から80重量%分散させた正孔輸送層も検討され
ているが(Jpn. J. Appl. Phys.,31巻,L960頁,1992
年 )、低分子化合物が可塑剤として作用しTgを下
げ、素子特性も芳香族ジアミン化合物を単独で使用した
場合と比較して低下している。また、正孔輸送性ポリマ
ーである芳香族ジアミン含有ポリエーテルについては 2
00℃を超えるTgが開示されているが、素子の発光特性
および安定性は十分ではない(特開平9−188756号公報
参照)。
On the other hand, attempts have been made to use a polymer material instead of a low molecular weight compound as a hole transport layer of an organic electroluminescent device. Polyvinyl carbazole (Technical Report of IEICE, OME90-38, 1990) ), Polysilane (Appl. Phys. Lett., 59, 2760, 1991), polyphosphazene (42nd Annual Meeting of the Society of Polymer Science, I-8-07 and I-8-08, 1993) Although polyvinyl carbazole has a high Tg of 200 ° C., it has problems such as traps and the like, and its durability is low. It does not show properties that are high and surpass conventional aromatic diamines. In addition, a hole transport layer in which an aromatic diamine compound is dispersed in 30% to 80% by weight of polycarbonate or PMMA (polymethyl methacrylate) has been studied (Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 31, L 960, 1992
), The low-molecular compound acts as a plasticizer to lower Tg, and the device characteristics are also lower than when the aromatic diamine compound is used alone. The aromatic diamine-containing polyether, which is a hole transporting polymer,
Although a Tg exceeding 00 ° C. is disclosed, the light-emitting characteristics and stability of the device are not sufficient (see JP-A-9-188756).

【0008】このように、有機電界発光素子はその実用
化に向けて、素子の耐熱性及び駆動寿命に大きな問題を
抱えているのが実状である。
As described above, in actuality, the organic electroluminescent device has a serious problem in heat resistance and driving life of the device for practical use.

【0009】有機電界発光素子の耐熱性が改善されず発
光特性が不安定なことは、ファクシミリ、複写機、液晶
ディスプレイのバックライト等の光源としては大きな問
題であり、フラットパネル、ディスプレイ等の表示素子
としても望ましくない特性である。特に、車載用表示へ
の応用を考える上では深刻である。
The fact that the heat resistance of the organic electroluminescent device is not improved and the light emitting characteristics are unstable is a serious problem for a light source such as a facsimile, a copying machine, and a backlight of a liquid crystal display. This is an undesirable characteristic as an element. This is particularly serious when considering the application to in-vehicle displays.

【0010】本発明は上記従来の実状に鑑みてなされた
ものであって、高温において安定な発光特性を維持でき
る有機電界発光素子を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional situation, and has as its object to provide an organic electroluminescent device capable of maintaining stable luminescent characteristics at high temperatures.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の有機電界発光素
子は、基板上に、陽極及び陰極により挟持された正孔輸
送層および発光層が形成された有機電界発光素子におい
て、前記正孔輸送層が、下記一般式(I)または(II)
で表わされる繰り返し単位を有し、かつ、重量平均分子
量が1,000〜100,000である芳香族ジアミン含有ポリエー
テルと、分子量が 1,000以下の低分子芳香族アミン化合
物とを含有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an organic electroluminescent device comprising a substrate having a light emitting layer and a hole transport layer sandwiched between an anode and a cathode. The layer has the following general formula (I) or (II)
And a polyether containing aromatic diamine having a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000 and a low molecular weight aromatic amine compound having a molecular weight of 1,000 or less.

【0012】[0012]

【化7】 Embedded image

【0013】[0013]

【化8】 Embedded image

【0014】(式中、Ar1,Ar2,Ar3,Ar4,Ar5
Ar6,Ar7,Ar8,Ar9は、各々独立して置換基を有し
ていてもよい2価の芳香族環残基を示し、R1,R2,R
3は置換基を有していてもよい芳香族環基または芳香族
複素環基を示し、X及びYは直接結合、または下記の連
結基から選ばれる。)
Where Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 , Ar 5 ,
Ar 6 , Ar 7 , Ar 8 , and Ar 9 each independently represent a divalent aromatic ring residue which may have a substituent, and R 1 , R 2 , R
3 represents an aromatic ring group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and X and Y are selected from a direct bond or the following linking group. )

【0015】[0015]

【化9】 Embedded image

【0016】(式中、R' は置換基を有していてもよい
アルキレン基を示し、R" はアルキル基または置換基を
有していてもよい芳香族環基を示す。) 即ち、本発明者らは、高温において安定な発光特性を維
持できる有機電界発光素子を提供するべく鋭意検討を重
ねた結果、正孔輸送層に高いTgを有する芳香族ジアミ
ン含有ポリエーテルと特定の低分子芳香族アミン化合物
を含有させることで、有機電界発光素子の耐熱安定性が
向上することを見出し、本発明を完成させた。
(Wherein R ′ represents an alkylene group which may have a substituent, and R ″ represents an alkyl group or an aromatic ring group which may have a substituent.) The present inventors have conducted intensive studies to provide an organic electroluminescent device capable of maintaining stable light-emitting characteristics at high temperatures. As a result, an aromatic diamine-containing polyether having a high Tg in the hole transport layer and a specific low-molecular aromatic It has been found that by containing a group III amine compound, the heat resistance stability of the organic electroluminescent device is improved, and the present invention has been completed.

【0017】本発明においては、100℃以上のTgを
有する上記特定の芳香族ジアミン含有ポリエーテルと低
分子芳香族アミン化合物とを組み合わせて用いること
で、素子の発光特性と耐熱性を同時に改善することを可
能とした。本発明による発光特性の改善は、移動度に優
れた低分子芳香族アミン化合物を正孔輸送層に含有させ
ることで達成され、また、耐熱性の改善は高いTgを有
する芳香族ジアミン含有ポリエーテルを正孔輸送層に含
有することで達成される。
In the present invention, the combination of the specific aromatic diamine-containing polyether having a Tg of 100 ° C. or higher and a low molecular weight aromatic amine compound is used to simultaneously improve the luminous characteristics and heat resistance of the device. Made it possible. The improvement of the light emission characteristics according to the present invention is achieved by including a low molecular weight aromatic amine compound having excellent mobility in the hole transport layer, and the heat resistance is improved by an aromatic diamine-containing polyether having a high Tg. Is contained in the hole transport layer.

【0018】本発明において、正孔輸送層は芳香族ジア
ミン含有ポリエーテルの層と低分子芳香族アミン化合物
の層とで形成することができる。また、正孔輸送層は芳
香族ジアミン含有ポリエーテルと低分子芳香族アミン化
合物の混合層で形成することができる。
In the present invention, the hole transport layer can be formed of a layer of an aromatic diamine-containing polyether and a layer of a low molecular weight aromatic amine compound. Further, the hole transport layer can be formed by a mixed layer of an aromatic diamine-containing polyether and a low molecular weight aromatic amine compound.

【0019】本発明において、低分子芳香族アミン化合
物としては、下記一般式(III)または下記一般式(I
V)で表されるものが好ましい。
In the present invention, the low molecular weight aromatic amine compound is represented by the following general formula (III) or the following general formula (I)
Those represented by V) are preferred.

【0020】[0020]

【化10】 Embedded image

【0021】[0021]

【化11】 Embedded image

【0022】(式中、Ar10は、置換基を有していても
よい2価の芳香族還残基または置換基を有していてもよ
い2価の芳香族複素還残基を示し、R4,R5,R6,R7
は置換基を有していてもよい芳香族還基または置換基を
有していてもよい芳香族複素還基を示し、Zは下記の連
結基から選ばれる。)
(Wherein, Ar 10 represents a divalent aromatic reduced residue which may have a substituent or a divalent aromatic heterocyclic residue which may have a substituent; R 4 , R 5 , R 6 , R 7
Represents an aromatic substituent which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and Z is selected from the following linking groups. )

【0023】[0023]

【化12】 Embedded image

【0024】また、本発明の有機電界発光素子では、陽
極と正孔輸送層との間にバッファ層が設けられているこ
とが好ましく、この場合、バッファ層はポルフィリン誘
導体を含有することが好ましい。
In the organic electroluminescent device of the present invention, a buffer layer is preferably provided between the anode and the hole transport layer. In this case, the buffer layer preferably contains a porphyrin derivative.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下に本発明の有機電界発光素子
の実施の形態について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the organic electroluminescent device of the present invention will be described below.

【0026】まず、本発明に係る芳香族ジアミン含有ポ
リエーテル及び低分子芳香族アミン化合物について説明
する。
First, the aromatic diamine-containing polyether and the low molecular weight aromatic amine compound according to the present invention will be described.

【0027】本発明に係る芳香族ジアミン含有ポリエー
テルは、前記一般式(I)または(II)で表わされる繰
り返し単位を有する重量平均分子量が1,000〜100,000の
ものである。
The aromatic diamine-containing polyether according to the present invention has a repeating unit represented by the above general formula (I) or (II) and has a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000.

【0028】前記一般式(I)および(II)において、
Ar1〜Ar9は、好ましくは、各々独立して置換基を有し
ていてもよい2価のベンゼン環、ナフタレン環、アント
ラセン環、ビフェニルであり、前記置換基としてはハロ
ゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアル
キル基;ビニル基等のアルケニル基;メトキシカルボニ
ル基、エトキシカルボニル基等の炭素数1〜6のアルコ
キシカルボニル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数
1〜6のアルコキシ基;フェノキシ基、ベンジルオキシ
基などのアリールオキシ基;ジエチルアミノ基、ジイソ
プロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基などが挙げら
れる。この置換基としては、好ましくは炭素数1〜3の
アルキル基、特に好ましくはメチル基が挙げられる。
In the above general formulas (I) and (II),
Ar 1 to Ar 9 are preferably a divalent benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, or a biphenyl, each of which may independently have a substituent, wherein the substituent is a halogen atom; a methyl group; An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as an ethyl group; an alkenyl group such as a vinyl group; an alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group; 6, an aryloxy group such as a phenoxy group and a benzyloxy group; and a dialkylamino group such as a diethylamino group and a diisopropylamino group. The substituent preferably includes an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, particularly preferably a methyl group.

【0029】また、R1〜R3は、好ましくは、各々独立
して置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル
基、アントリル基、ピリジル基、トリアジル基、ピラジ
ル基、キノキサリル基、チエニル基、ビフェニル基を示
し、前記置換基としてはハロゲン原子;メチル基、エチ
ル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ビニル基等のアル
ケニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル
基等の炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基;メトキ
シ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;フ
ェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ
基;ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジ
アルキルアミノ基などが挙げられる。
R 1 to R 3 are preferably a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a pyridyl group, a triazyl group, a pyrazyl group, a quinoxalyl group, a thienyl group, each of which may independently have a substituent. A biphenyl group; a halogen atom; an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group; an alkenyl group such as a vinyl group; a carbon atom having 1 carbon atom such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group. Alkoxycarbonyl groups having 1 to 6 carbon atoms; alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms such as methoxy group and ethoxy group; aryloxy groups such as phenoxy group and benzyloxy group; dialkylamino groups such as diethylamino group and diisopropylamino group. .

【0030】X及びYは直接結合または以下に示す連結
基から選ばれる。
X and Y are selected from a direct bond or a linking group shown below.

【0031】[0031]

【化13】 Embedded image

【0032】上記式中、R' は、好ましくは、メチレン
基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基で
あり、R" は、好ましくは、メチル基、エチル基等の炭
素数1〜6のアルキル基;フェニル基、ナフチル基、ア
ントリル基、トリル基等の芳香族環基である。
In the above formula, R 'is preferably a methylene group, a dimethylmethylene group, an ethylene group or a propylene group, and R "is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group. Group: an aromatic ring group such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a tolyl group.

【0033】前記一般式(I)及び(II)で表される芳
香族ジアミン含有ポリエーテルは、例えば、城戸らの方
法(Polymers for Advanced Technologies, 7巻,31
頁,1996年;特開平9−188756号公報)に開示されてい
る経路で合成される。
The aromatic diamine-containing polyethers represented by the general formulas (I) and (II) can be prepared, for example, by the method of Kido et al. (Polymers for Advanced Technologies, Vol. 7, 31).
Page, 1996; JP-A-9-188756).

【0034】前記一般式(I)で表される芳香族ジアミ
ン含有ポリエーテルの好ましい具体例を表1〜表3に示
すが、これらに限定するものではない。
Preferred specific examples of the aromatic diamine-containing polyether represented by the general formula (I) are shown in Tables 1 to 3, but are not limited thereto.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】また、前記一般式(II)で表される芳香族
ジアミン含有ポリエーテルの好ましい具体例を表4〜表
5に示すが、これらに限定するものではない。
Preferable specific examples of the aromatic diamine-containing polyether represented by the general formula (II) are shown in Tables 4 and 5, but are not limited thereto.

【0039】[0039]

【表4】 [Table 4]

【0040】[0040]

【表5】 [Table 5]

【0041】上述の芳香族ジアミン含有ポリエーテルと
組み合わせて用いる低分子芳香族アミン化合物として
は、芳香族環で置換された三級アミンを含有する分子量
1,000以下のものであればよいが、次のような正孔輸送
層に対する要求条件を満たす必要がある。
The low molecular weight aromatic amine compound used in combination with the above-mentioned aromatic diamine-containing polyether includes a tertiary amine substituted with an aromatic ring having a molecular weight of
It is sufficient that the thickness is 1,000 or less, but it is necessary to satisfy the following requirements for the hole transport layer.

【0042】即ち、正孔輸送層の材料は陽極からの正孔
注入効率が高く、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要求される。そのた
めには、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、しかも正孔移動度が大きく、さら
に安定性に優れ、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要求される。
That is, the material of the hole transport layer is required to be a material having high hole injection efficiency from the anode and capable of transporting the injected holes efficiently. For that purpose, the ionization potential is small, the transparency to visible light is high, the hole mobility is large, the stability is high, and impurities serving as traps are unlikely to be generated during production or use. Required.

【0043】本発明者らは、鋭意検討の結果、前記一般
式(III) または前記一般式(IV)で表される低分子芳
香族アミン化合物が本発明の目的に極めて有効であるこ
とを見出した。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the low-molecular aromatic amine compound represented by the general formula (III) or (IV) is extremely effective for the purpose of the present invention. Was.

【0044】前記一般式(III) および(IV)におい
て、好ましくは、Ar10 は置換基を有していてもよい2
価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ビナ
フチル、フルオレン環、フェナントレン環、ピレン環、
アクリジン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フ
ェナントロリン環、ビピリジル環、ビフェニルであり、
前記置換基としてはハロゲン原子;メチル基、エチル基
等の炭素数1〜6のアルキル基;ビニル基等のアルケニ
ル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等
の炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基;メトキシ
基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;フェ
ノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;
ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアル
キルアミノ基などが挙げられる。この置換基としては、
特に好ましくはメチル基、フェニル基が挙げられる。
In the general formulas (III) and (IV), Ar 10 is preferably an aryl group which may have a substituent.
Benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, binaphthyl, fluorene ring, phenanthrene ring, pyrene ring,
Acridine ring, phenazine ring, phenanthridine ring, phenanthroline ring, bipyridyl ring, biphenyl,
Examples of the substituent include a halogen atom; an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group; an alkenyl group such as a vinyl group; an alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group; A C1-C6 alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group; an aryloxy group such as a phenoxy group and a benzyloxy group;
And a dialkylamino group such as a diethylamino group and a diisopropylamino group. As this substituent,
Particularly preferred are a methyl group and a phenyl group.

【0045】R4〜R7は、好ましくは、各々独立して置
換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基、アン
トリル基、ピリジル基、トリアジル基、ピラジル基、キ
ノキサリル基、チエニル基、ビフェニル基であり、前記
置換基としてはハロゲン原子;メチル基、エチル基等の
炭素数1〜6のアルキル基;ビニル基等のアルケニル
基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の
炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基;メトキシ基、
エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;フェノキ
シ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;ジエ
チルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキル
アミノ基が挙げられる。
R 4 to R 7 are preferably a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a pyridyl group, a triazyl group, a pyrazyl group, a quinoxalyl group, a thienyl group, each of which may independently have a substituent. A biphenyl group, wherein the substituent is a halogen atom; an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group; an alkenyl group such as a vinyl group; and a 1 to 6 carbon atom such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group. An alkoxycarbonyl group; a methoxy group,
An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as an ethoxy group; an aryloxy group such as a phenoxy group and a benzyloxy group; and a dialkylamino group such as a diethylamino group and a diisopropylamino group.

【0046】Zは以下に示す連結基から選ばれる。Z is selected from the following linking groups.

【0047】[0047]

【化14】 Embedded image

【0048】前記一般式(III) で表される低分子芳香
族アミン化合物の好ましい具体例を表6〜表7に示す
が、これらに限定するものではない。
Preferred specific examples of the low molecular weight aromatic amine compound represented by the general formula (III) are shown in Tables 6 and 7, but are not limited thereto.

【0049】[0049]

【表6】 [Table 6]

【0050】[0050]

【表7】 [Table 7]

【0051】また、前記一般式(IV)で表される低分子
芳香族アミン化合物の好ましい具体例を表8に示すが、
これらに限定するものではない。
Preferred specific examples of the low molecular weight aromatic amine compound represented by the general formula (IV) are shown in Table 8.
It is not limited to these.

【0052】[0052]

【表8】 [Table 8]

【0053】本発明において、正孔輸送層をこのような
芳香族ジアミン含有ポリエーテル及び低分子芳香族アミ
ン化合物で形成する方法としては、それぞれを独立した
層として積層する方法と、混合して単層とする方法があ
るが、いずれの方法であっても本発明の効果を達成する
ことができる。
In the present invention, the method for forming the hole transporting layer from such an aromatic diamine-containing polyether and the low molecular weight aromatic amine compound includes a method in which each is laminated as an independent layer, and a method in which each is mixed and used alone. Although there is a method of forming a layer, any of the methods can achieve the effects of the present invention.

【0054】即ち、本発明においては、このような芳香
族ジアミン含有ポリエーテルと低分子芳香族アミン化合
物を積層または混合することにより、正孔輸送層のTg
を実質的に 100℃以上とし、この耐熱性の向上により容
易には結晶化しない非晶質薄膜を実現することを可能と
し、特に発光層との界面での分子の相互拡散を 100℃以
上の高温下でも十分に抑制すると共に、移動度に優れた
低分子芳香族アミン化合物の併用で発光特性を改善す
る。
That is, in the present invention, the Tg of the hole transport layer is formed by laminating or mixing such an aromatic diamine-containing polyether and a low molecular weight aromatic amine compound.
Is substantially 100 ° C. or higher, and by improving the heat resistance, it is possible to realize an amorphous thin film that is not easily crystallized. In particular, the interdiffusion of molecules at the interface with the light emitting layer is reduced to 100 ° C. or higher. Sufficiently suppressed even at a high temperature, and the emission characteristics are improved by using a low molecular weight aromatic amine compound having excellent mobility.

【0055】以下に図面を参照して本発明の有機電界発
光素子の構成を詳細に説明する。
Hereinafter, the structure of the organic electroluminescent device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0056】図1〜3は本発明の有機電界発光素子の実
施の形態を示す模式的な断面図であり、1は基板、2は
陽極、3は陽極バッファ層、4は正孔輸送層、5は発光
層、6は電子輸送層、7は陰極を各々表わす。
1 to 3 are schematic sectional views showing an embodiment of the organic electroluminescent device of the present invention, wherein 1 is a substrate, 2 is an anode, 3 is an anode buffer layer, 4 is a hole transport layer, 5 represents a light emitting layer, 6 represents an electron transport layer, and 7 represents a cathode.

【0057】基板1は有機電界発光素子の支持体となる
ものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラ
スチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラ
ス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカー
ボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好
ましい。これらの合成樹脂基板を使用する場合にはガス
バリア性に留意する必要がある。即ち、基板のガスバリ
ヤ性が低すぎると、基板を通過する外気により有機電界
発光素子が劣化することがあるので好ましくない。この
ため、合成樹脂基板の一方の面もしくは両面に緻密なシ
リコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も
好ましい方法の一つである。
The substrate 1 serves as a support for the organic electroluminescent device, and may be a quartz or glass plate, a metal plate or a metal foil, a plastic film or a sheet, or the like. Particularly, a glass plate or a plate of a transparent synthetic resin such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, and polysulfone is preferable. When using these synthetic resin substrates, it is necessary to pay attention to gas barrier properties. That is, if the gas barrier property of the substrate is too low, the organic electroluminescent device may be deteriorated by the outside air passing through the substrate, which is not preferable. Therefore, a method of providing a dense silicon oxide film or the like on one or both surfaces of the synthetic resin substrate to secure gas barrier properties is also one of the preferable methods.

【0058】基板1上には陽極2が設けられるが、陽極
2は正孔輸送層4への正孔注入の役割を果たすものであ
る。この陽極2は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッ
ケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび/
またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などの
ハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ
(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン
等の導電性高分子などにより構成される。陽極2の形成
は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行わ
れることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅
などの微粒子、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などの場合には、適当なバ
インダー樹脂溶液に分散し、基板1上に塗布することに
より陽極2を形成することもできる。さらに、導電性高
分子の場合は電解重合により直接基板1上に薄膜を形成
したり、基板1上に導電性高分子を塗布して陽極2を形
成することもできる(Appl. Phys. Lett., 60巻, 2711
頁, 1992年 )。陽極2は異なる物質よりなる積層構造
とすることも可能である。陽極2の厚みは、必要とする
透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可
視光の透過率を、通常、60%以上、好ましくは80%以上
とすることが望ましく、この場合、厚みは、通常、5〜1
000nm、好ましくは10〜500nm程度である。不透明でよい
場合は陽極2は基板1と同一でもよい。また、さらには
上記の陽極2の上に異なる導電材料を積層することも可
能である。
The anode 2 is provided on the substrate 1, and the anode 2 plays a role of injecting holes into the hole transport layer 4. This anode 2 is usually made of a metal such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum, indium and / or
Alternatively, it is composed of a metal oxide such as a tin oxide, a metal halide such as copper iodide, carbon black, or a conductive polymer such as poly (3-methylthiophene), polypyrrole, or polyaniline. Usually, the formation of the anode 2 is often performed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. In the case of fine metal particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles, or conductive polymer fine powder, they are dispersed in a suitable binder resin solution and To form the anode 2. Further, in the case of a conductive polymer, a thin film can be formed directly on the substrate 1 by electrolytic polymerization, or the conductive polymer can be applied on the substrate 1 to form the anode 2 (Appl. Phys. Lett. , 60 volumes, 2711
P., 1992). The anode 2 may have a laminated structure made of different materials. The thickness of the anode 2 depends on the required transparency. When transparency is required, the transmittance of visible light is usually 60% or more, preferably 80% or more. In this case, the thickness is usually 5 to 1
000 nm, preferably about 10 to 500 nm. If opaque, the anode 2 may be the same as the substrate 1. Further, it is also possible to laminate a different conductive material on the anode 2.

【0059】陽極2の上には正孔輸送層4が設けられ
る。正孔輸送層の材料に要求される条件は、前述の如
く、陽極2からの正孔注入効率が高く、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
である。そのためには、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、しかも正孔移動
度が大きく、さらに安定性に優れ、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要求される。
上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場
合、素子にはさらに 100℃以上の耐熱性が要求される。
The hole transport layer 4 is provided on the anode 2. As described above, the material required for the hole transport layer is a material that has a high hole injection efficiency from the anode 2 and that can efficiently transport the injected holes. For that purpose, the ionization potential is small, the transparency to visible light is high, the hole mobility is large, the stability is high, and impurities serving as traps are unlikely to be generated during production or use. Required.
In addition to the above general requirements, when considering applications for in-vehicle display, the element is required to have a heat resistance of 100 ° C or more.

【0060】本発明においては、正孔輸送材料として、
100℃以上のTgを有する、前記一般式(I)または(I
I)で表わされる繰り返し単位を有する分子量 1,000〜1
0,000の芳香族ジアミン含有ポリエーテルと、移動度に
優れた、分子量1000以下の低分子芳香族アミン化合物と
を併用することで、発光特性と耐熱性を改善する。
In the present invention, as the hole transport material,
Formula (I) or (I) having a Tg of 100 ° C. or higher.
Molecular weight 1,000 to 1 having a repeating unit represented by I)
By using a polyether containing 0.000 aromatic diamine and a low molecular weight aromatic amine compound having excellent mobility and a molecular weight of 1,000 or less in combination, light emission characteristics and heat resistance are improved.

【0061】前記芳香族ジアミン含有ポリエーテルと低
分子芳香族アミン化合物から成る正孔輸送層4は塗布法
あるいは真空蒸着法により前記陽極2上に形成される。
The hole transport layer 4 composed of the aromatic diamine-containing polyether and the low molecular weight aromatic amine compound is formed on the anode 2 by a coating method or a vacuum evaporation method.

【0062】なお、芳香族ジアミン含有ポリエーテルよ
りなる層は塗布法により形成するのが好ましい。
The layer made of the aromatic diamine-containing polyether is preferably formed by a coating method.

【0063】正孔輸送層4を芳香族ジアミン含有ポリエ
ーテル層と低分子芳香族アミン化合物層との積層構造と
する場合、まず、前記一般式(I)または(II)で表さ
れる芳香族ジアミン含有ポリエーテルと、必要により正
孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤
などの添加剤とを添加、溶解して塗布溶液を調製し、ス
ピンコート法やディップコート法などの方法により陽極
2上に塗布し、乾燥して芳香族ジアミン含有ポリエーテ
ル層を形成する。
When the hole transport layer 4 has a laminated structure of an aromatic diamine-containing polyether layer and a low molecular weight aromatic amine compound layer, first, the aromatic compound represented by the general formula (I) or (II) is used. A diamine-containing polyether and, if necessary, an additive such as a binder resin or a coating improver that does not trap holes are added and dissolved to prepare a coating solution, and the anode is formed by a method such as spin coating or dip coating. 2 and dried to form an aromatic diamine-containing polyether layer.

【0064】低分子芳香族アミン化合物層は、塗布法ま
たは真空蒸着法により形成される。塗布法の場合は、既
に薄膜化された上記芳香族ジアミン含有ポリエーテル層
を溶解しない溶媒を用いて塗布液を調製する他は、上記
芳香族ジアミン含有ポリエーテル層と同様にして塗布し
て、積層化される。真空蒸着法の場合には、芳香族ジア
ミン含有ポリエーテル層が形成された基板を、真空蒸着
装置のチェンバ内に設置し、チェンバ内を適当な真空ポ
ンプで10-6Torrにまで排気した後、ルツボ内に予め設置
された低分子芳香族アミン化合物を、ルツボを加熱する
ことにより蒸発させ、ルツボと対面して置かれた基板上
に積層成膜して、正孔輸送層を完成する。
The low molecular aromatic amine compound layer is formed by a coating method or a vacuum evaporation method. In the case of the coating method, except that a coating solution is prepared using a solvent that does not dissolve the aromatic diamine-containing polyether layer already thinned, the coating is performed in the same manner as the aromatic diamine-containing polyether layer, It is laminated. In the case of the vacuum evaporation method, the substrate on which the aromatic diamine-containing polyether layer is formed is placed in a chamber of a vacuum evaporation apparatus, and the inside of the chamber is evacuated to 10 -6 Torr by an appropriate vacuum pump. The low-molecular aromatic amine compound previously set in the crucible is evaporated by heating the crucible, and is laminated and formed on a substrate facing the crucible to complete the hole transport layer.

【0065】積層順が上記と逆の場合には、低分子芳香
族アミン化合物層を塗布法または真空蒸着法で形成した
後、この層を溶解しない溶媒を用いて芳香族ジアミン含
有ポリエーテル層を塗布形成して積層化すればよい。
When the stacking order is opposite to the above, a low molecular aromatic amine compound layer is formed by a coating method or a vacuum evaporation method, and then an aromatic diamine-containing polyether layer is formed using a solvent which does not dissolve this layer. What is necessary is just to apply | coat and form and to laminate.

【0066】このように、正孔輸送層4を芳香族ジアミ
ン含有ポリエーテル層と低分子芳香族アミン化合物層と
の積層構造とする場合、芳香族ジアミン含有ポリエーテ
ル層の膜厚は10〜100nmであり、低分子芳香族アミン化
合物層の膜厚は20〜200nmであることが好ましく、正孔
輸送層の合計の膜厚は通常10〜300nm、好ましくは
20〜100nmである。
As described above, when the hole transport layer 4 has a laminated structure of the aromatic diamine-containing polyether layer and the low molecular weight aromatic amine compound layer, the film thickness of the aromatic diamine-containing polyether layer is 10 to 100 nm. The thickness of the low molecular aromatic amine compound layer is preferably from 20 to 200 nm, and the total thickness of the hole transport layer is usually from 10 to 300 nm, preferably from 20 to 100 nm.

【0067】正孔輸送層4を芳香族ジアミン含有ポリエ
ーテルと低分子芳香族ジアミン化合物の混合層で形成す
る場合は、予め両材料を所望の比率で混合した塗布液を
調製する他は、上述の塗布法と同様にして薄膜化して正
孔輸送層4を形成する。
When the hole transporting layer 4 is formed of a mixed layer of an aromatic diamine-containing polyether and a low molecular weight aromatic diamine compound, the above-described coating solution is prepared by mixing both materials in a desired ratio in advance. The hole transport layer 4 is formed into a thin film in the same manner as in the method of coating.

【0068】この場合、正孔輸送層4の膜厚は、通常、
10〜300 nm、好ましくは30〜100 nmであり、芳香族ジア
ミン含有ポリエーテルと低分子芳香族アミン化合物との
混合物中の芳香族ジアミン含有ポリエーテルの含有量は
50〜90重量%、低分子芳香族アミン化合物の含有量は50
〜10重量%とするのが好ましい。
In this case, the thickness of the hole transport layer 4 is usually
10 to 300 nm, preferably 30 to 100 nm, and the content of the aromatic diamine-containing polyether in the mixture of the aromatic diamine-containing polyether and the low molecular weight aromatic amine compound is:
50-90% by weight, content of low molecular weight aromatic amine compound is 50
It is preferably set to 1010% by weight.

【0069】本発明においては、陽極2と正孔輸送層4
のコンタクトを向上させるために、図2に示す様に、陽
極バッファ層3を設けることが考えられる。陽極バッフ
ァ層3に用いられる材料には、陽極2とのコンタクトが
よく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定であること、即
ち、融点及びTgが高く、融点としては 300℃以上、T
gとしては 100℃以上が要求される。さらに、イオン化
ポテンシャルが低く陽極2からの正孔注入が容易なこ
と、正孔移動度が大きいことが要求される。このような
要求特性を満たすものとして、従来、ポルフィリン誘導
体やフタロシアニン化合物(特開昭63−295695号公
報)、スターバスト型芳香族トリアミン(特開平4−30
8688号公報)、ヒドラゾン化合物(特開平4−320483号
公報)、アルコキシ置換の芳香族ジアミン誘導体(特開
平4−220995号公報)、p-(9-アントリル)-N,N-ジ-p-
トリルアニリン(特開平3−111485号公報)、ポリチエ
ニレンビニレンやポリ−p−フェニレンビニレン(特開
平4−145192号公報)、ポリアニリン(Appl. Phys. Le
tt., 64巻,1245頁, 1994年参照)等の有機化合物や、ス
パッタ・カーボン膜(特開平8− 31573号公報)や、バ
ナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、モリブデン酸化物
等の金属酸化物(第43回応用物理学関係連合講演会,27
a-SY-9,1996年)が報告されている。
In the present invention, the anode 2 and the hole transport layer 4
It is conceivable to provide an anode buffer layer 3 as shown in FIG. The material used for the anode buffer layer 3 has good contact with the anode 2, can form a uniform thin film, and is thermally stable, that is, has a high melting point and Tg, a melting point of 300 ° C. or higher, and a T
As g, 100 ° C. or higher is required. Further, it is required that the ionization potential is low and that hole injection from the anode 2 is easy and that the hole mobility is high. Conventionally, porphyrin derivatives and phthalocyanine compounds (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-295695) and star-bust type aromatic triamines (Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 8688), a hydrazone compound (JP-A-4-320483), an alkoxy-substituted aromatic diamine derivative (JP-A-4-220995), p- (9-anthryl) -N, N-di-p-
Tolylaniline (JP-A-3-111485), polythienylenevinylene and poly-p-phenylenevinylene (JP-A-4-145192), polyaniline (Appl. Phys. Le)
tt., Vol. 64, p. 1245, 1994), sputtered carbon films (JP-A-8-31573), and metal oxides such as vanadium oxide, ruthenium oxide and molybdenum oxide. (The 43rd Joint Lecture on Applied Physics, 27
a-SY-9, 1996).

【0070】これらのうち、上記陽極バッファ層材料と
してよく使用される化合物としては、ポルフィリン化合
物またはフタロシアニン化合物が挙げられる。これらの
化合物は中心金属を有していてもよいし、無金属のもの
でもよい。好ましいこれらの化合物の具体例として、以
下の化合物が挙げられる: ポルフィン 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィン 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィンコバル
ト(II) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィン銅(I
I) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィン亜鉛
(II) 5,10,15,20-テトラフェニル-21H,23H-ポルフィンバナジ
ウム(IV)オキシド 5,10,15,20-テトラ(4-ピリジル)-21H,23H-ポルフィン 29H,31H-フタロシアニン 銅(II)フタロシアニン 亜鉛(II)フタロシアニン チタンフタロシアニンオキシド マグネシウムフタロシアニン 鉛フタロシアニン 銅(II)4,4',4'',4'''-テトラアザ-29H,31H-フタロシ
アニン 陽極バッファ層3もまた、正孔輸送層4と同様にして薄
膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパ
ッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法による成
膜も可能である。
Of these, porphyrin compounds or phthalocyanine compounds are often used as the anode buffer layer material. These compounds may have a central metal or may be non-metallic. Specific examples of preferred such compounds include the following compounds: porphine 5,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine 5,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine cobalt (II) 5,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine copper (I
I) 5,10,15,20-Tetraphenyl-21H, 23H-porphine zinc (II) 5,10,15,20-Tetraphenyl-21H, 23H-porphine vanadium (IV) oxide 5,10,15,20 -Tetra (4-pyridyl) -21H, 23H-porphine 29H, 31H-Phthalocyanine Copper (II) phthalocyanine Zinc (II) phthalocyanine Titanium phthalocyanine oxide Magnesium phthalocyanine Lead phthalocyanine Copper (II) 4,4 ', 4'',4''' -Tetraaza-29H, 31H-phthalocyanine The anode buffer layer 3 can also be formed into a thin film in the same manner as the hole transport layer 4. However, in the case of an inorganic substance, a sputtering method, an electron beam evaporation method, Film formation by the CVD method is also possible.

【0071】このようにして形成される陽極バッファ層
3の膜厚は、通常、3〜100nm、好ましくは10〜50nmであ
る。
The thickness of the anode buffer layer 3 thus formed is usually 3 to 100 nm, preferably 10 to 50 nm.

【0072】正孔輸送層4の上には発光層5が設けられ
る。発光層5は、電界を与えられた電極間において陰極
7からの電子を効率よく正孔輸送層4の方向に輸送する
ことができる化合物より形成される。
The light emitting layer 5 is provided on the hole transport layer 4. The light-emitting layer 5 is formed of a compound capable of efficiently transporting electrons from the cathode 7 toward the hole transport layer 4 between electrodes to which an electric field is applied.

【0073】発光層5に用いられる電子輸送性化合物と
しては、陰極7からの電子注入効率が高く、かつ、注入
された電子を効率よく輸送することができる化合物であ
ることが必要である。そのためには、電子親和力が大き
く、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、
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
化合物であることが要求される。
The electron transporting compound used in the light emitting layer 5 needs to be a compound having high electron injection efficiency from the cathode 7 and capable of transporting the injected electrons efficiently. For that purpose, the electron affinity is high, the electron mobility is high, and the stability is excellent.
It is required that the impurities serving as traps are compounds that hardly occur during production or use.

【0074】このような条件を満たす材料としては、8
−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯
体(特開昭59−194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ
[h]キノリンの金属錯体(特開平6−322362号公報)、
ビススチリルベンゼン誘導体(特開平1−245087号公
報、同2−222484号公報)、希土類錯体(特開平1−25
6584号公報)、ジスチリルピラジン誘導体(特開平2−
252793号公報)、p−フェニレン化合物(特開平3− 3
3183号公報)、チアジアゾロピリジン誘導体(特開平3
− 37292号公報)、ピロロピリジン誘導体(特開平3−
37293号公報)、ナフチリジン誘導体(特開平3−2039
82号公報)、シロール誘導体(日本化学会第70春季年
会,2D1 02及び2D1 03,1996年)などが挙げられる。
As a material satisfying such conditions, 8
Metal complexes such as aluminum complexes of -hydroxyquinoline (JP-A-59-194393);
[h] quinoline metal complex (JP-A-6-322362),
Bisstyrylbenzene derivatives (JP-A 1-245087 and JP-A 2-222484), rare earth complexes (JP-A 1-225)
No. 6584), distyrylpyrazine derivatives (Japanese Unexamined Patent Publication No.
252793), p-phenylene compounds (JP-A-3-3
No. 3183), thiadiazolopyridine derivatives (Japanese Unexamined Patent Publication No.
-37292), pyrrolopyridine derivatives (Japanese Unexamined Patent Publication No.
37293), naphthyridine derivatives (JP-A-3-2039)
No. 82 gazette) and silole derivatives (The 70th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan, 2D102 and 2D103, 1996).

【0075】素子の発光効率を向上させるとともに発光
色を変える目的で、例えば、8−ヒドロキシキノリンの
アルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレ
ーザ用蛍光色素をドープすること(J. Appl. Phys., 65
巻, 3610頁, 1989年)等が行われている。この方法の利
点は、 1)高効率の蛍光色素により発光効率が向上、 2)蛍光色素の選択により発光波長が可変、 3)濃度消光を起こす蛍光色素も使用可能、 4)薄膜性のわるい蛍光色素も使用可能、 等である。
For the purpose of improving the luminous efficiency of the device and changing the luminescent color, for example, doping a fluorescent dye for laser such as coumarin using an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline as a host material (J. Appl. Phys. , 65
Vol. 3610, 1989). The advantages of this method are: 1) improved luminous efficiency by high-efficiency fluorescent dye, 2) variable emission wavelength by selecting fluorescent dye, 3) fluorescent dye which causes concentration quenching can be used, 4) fluorescent light with poor thin film property Dyes can also be used, and so on.

【0076】素子の駆動寿命を改善する目的において
も、前記発光層材料をホスト材料として、蛍光色素をド
ープすることは有効である。例えば、8−ヒドロキシキ
ノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体をホスト材料
として、ルブレンに代表されるナフタセン誘導体(特開
平4−335087号公報)、キナクリドン誘導体(特開平5
− 70773号公報)、ペリレン等の縮合多環芳香族環(特
開平5−198377号公報)を、ホスト材料に対して 0.1〜
10重量%ドープすることにより、素子の発光特性、特に
駆動安定性を大きく向上させることができる。
For the purpose of improving the driving life of the device, it is effective to dope a fluorescent dye by using the light emitting layer material as a host material. For example, using a metal complex such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline as a host material, a naphthacene derivative represented by rubrene (Japanese Patent Laid-Open No. 4-335087) and a quinacridone derivative (Japanese Patent Laid-Open No.
No. 70773), condensed polycyclic aromatic rings such as perylene (JP-A-5-198377) are added to the host material in an amount of 0.1 to 0.1%.
By doping at 10% by weight, the light emitting characteristics of the device, particularly the driving stability, can be greatly improved.

【0077】発光層5も正孔輸送層4と同様の方法で形
成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられ
る。なお、発光層のホスト材料に上記ナフタセン誘導
体、キナクリドン誘導体、ペリレン等の蛍光色素をドー
プする方法としては、共蒸着による方法と蒸着源を予め
所定の濃度で混合しておく方法がある。また、上記各ド
ーパントを発光層中にドープする場合、一般的には発光
層の膜厚方向において均一にドープするが、膜厚方向に
おいて濃度分布があっても構わない。例えば、正孔輸送
層との界面近傍にのみドープしたり、逆に、陰極界面近
傍にのみドープしてもよい。
The light emitting layer 5 can be formed in the same manner as the hole transporting layer 4, but usually a vacuum evaporation method is used. As a method of doping the host material of the light-emitting layer with the above-mentioned fluorescent dye such as a naphthacene derivative, a quinacridone derivative, or perylene, there are a method of co-evaporation and a method of previously mixing an evaporation source at a predetermined concentration. In addition, when each of the above dopants is doped into the light emitting layer, the dopant is generally uniformly doped in the thickness direction of the light emitting layer, but may have a concentration distribution in the film thickness direction. For example, doping may be performed only near the interface with the hole transport layer, or conversely, may be performed only near the cathode interface.

【0078】このようにして形成される発光層5の膜厚
は、通常、10〜200 nm、好ましくは30〜100 nmである。
The thickness of the light emitting layer 5 thus formed is usually 10 to 200 nm, preferably 30 to 100 nm.

【0079】有機電界発光素子の発光効率をさらに向上
させる方法として、図3に示す如く、発光層5の上にさ
らに電子輸送層6を積層することもできる。この電子輸
送層6に用いられる化合物には、陰極7からの電子注入
が容易で、電子の輸送能力がさらに大きいことが要求さ
れる。この様な電子輸送材料としては、既に発光層材料
として挙げた8−ヒドロキシキノリンのアルミ錯体、オ
キサジアゾール誘導体(Appl. Phys. Lett., 55巻, 148
9頁, 1989年他)やそれらをPMMA等の樹脂に分散し
た系(Appl. Phys. Lett.,61巻,2793頁, 1992年)、
フェナントロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、
2-t-ブチル-9,10-N,N'-ジシアノアントラキノンジイミ
ン(Phys. Stat. Sol. (a),142巻, 489頁, 1994年)、
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。
As a method for further improving the luminous efficiency of the organic electroluminescent device, an electron transport layer 6 can be further laminated on the light emitting layer 5 as shown in FIG. The compound used for the electron transport layer 6 is required to be capable of easily injecting electrons from the cathode 7 and having a higher electron transport ability. Examples of such an electron transporting material include aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline and oxadiazole derivatives (Appl. Phys. Lett., Vol. 55, 148), which have already been mentioned as the light emitting layer material.
9, 1989, etc.) and a system in which they are dispersed in a resin such as PMMA (Appl. Phys. Lett., 61, 2793, 1992),
Phenanthroline derivatives (JP-A-5-331459),
2-t-butyl-9,10-N, N'-dicyanoanthraquinone diimine (Phys. Stat. Sol. (A), 142, 489, 1994),
Examples include n-type hydrogenated amorphous silicon carbide, n-type zinc sulfide, and n-type zinc selenide.

【0080】電子輸送層6の膜厚は、通常、5〜200nm、
好ましくは10〜100 nmである。
The thickness of the electron transport layer 6 is usually 5 to 200 nm,
Preferably it is 10 to 100 nm.

【0081】陰極7は、発光層5に電子を注入する役割
を果たす。陰極7として用いられる材料は、前記陽極2
に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よ
く電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好まし
く、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、ア
ルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用
いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マ
グネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム
合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
The cathode 7 plays a role of injecting electrons into the light emitting layer 5. The material used for the cathode 7 is the anode 2
It is possible to use a material used for the above, but for efficient electron injection, a metal having a low work function is preferable, and an appropriate metal such as tin, magnesium, indium, calcium, aluminum, silver or the like, An alloy is used. Specific examples include a low work function alloy electrode such as a magnesium-silver alloy, a magnesium-indium alloy, and an aluminum-lithium alloy.

【0082】陰極7の膜厚は通常、陽極2と同様であ
る。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、こ
の上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属
層を積層することは素子の安定性を増す上で有効であ
る。この目的のために、アルミニウム、銀、ニッケル、
クロム、金、白金等の金属が使われる。
The thickness of the cathode 7 is usually the same as that of the anode 2. In order to protect the cathode made of a low work function metal, it is effective to further stack a metal layer having a high work function and being stable to the atmosphere to increase the stability of the device. For this purpose, aluminum, silver, nickel,
Metals such as chromium, gold and platinum are used.

【0083】さらに、陰極7と発光層5または電子輸送
層6の界面にLiF,Li2O等の極薄膜(0.1〜5nm)を挿入
することも、素子の効率を向上させる有効な方法である
(Appl.Phys. Lett., 70巻,152頁,1997年;IEEE Tran
s. Electron. Devices,44巻,1245頁,1997年)。
Further, inserting an extremely thin film (0.1 to 5 nm) of LiF, Li 2 O or the like at the interface between the cathode 7 and the light emitting layer 5 or the electron transporting layer 6 is also an effective method for improving the efficiency of the device. (Appl. Phys. Lett., 70, 152, 1997; IEEE Tran
s. Electron. Devices, 44, 1245, 1997).

【0084】図1〜3は、本発明で採用される素子構造
の一例を示すものであって、本発明は何ら図示のものに
限定されるものではない。例えば、図1とは逆の構造、
即ち、基板上に陰極7、発光層5、正孔輸送層4、陽極
2の順に積層することも可能であり、既述したように少
なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明の
有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、
図2,3に示したものについても、前記各構成層を逆の
構造に積層することも可能である。
FIGS. 1 to 3 show an example of an element structure employed in the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated one. For example, the reverse structure of FIG.
That is, the cathode 7, the light-emitting layer 5, the hole transport layer 4, and the anode 2 can be laminated on the substrate in this order, and as described above, at least one of the layers is disposed between two highly transparent substrates. It is also possible to provide the organic electroluminescent device of the invention. Similarly,
2 and 3, it is also possible to laminate the respective constituent layers in a reverse structure.

【0085】本発明は、有機電界発光素子が、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。
The present invention can be applied to any of a single organic electroluminescent 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 be.

【0086】[0086]

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例によって更
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof.

【0087】実施例1 図1に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法
で作製した。
Example 1 An organic electroluminescent device having the structure shown in FIG. 1 was produced by the following method.

【0088】ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物
(ITO)透明導電膜を 120nm堆積したもの(ジオマテ
ック社製;電子ビーム成膜品;シート抵抗15Ω)を通常
のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて 2
mm幅のストライプにパターニングして陽極を形成した。
パターン形成したITO基板を、アセトンによる超音波
洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる
超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後
に紫外線オゾン洗浄を行った。
A transparent conductive film of indium tin oxide (ITO) having a thickness of 120 nm was deposited on a glass substrate (manufactured by Geomatic Corporation; electron beam film-formed product; sheet resistance: 15 Ω) by using ordinary photolithography technology and hydrochloric acid etching. Two
An anode was formed by patterning into a stripe having a width of mm.
The patterned ITO substrate was cleaned in the order of ultrasonic cleaning with acetone, water cleaning with pure water, and ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with nitrogen blow, and finally cleaned with ultraviolet and ozone.

【0089】既述の方法により合成した芳香族ジアミン
含有ポリエーテル(前記表1の番号(I−5);重量平
均分子量9300;ガラス転移温度 190℃)を下記の条件
で、上記ガラス基板上にスピンコートした: 溶媒 1,2-ジクロロエタン 塗布液濃度 30[mg/ml] スピナ回転数 2500[rpm] スピナ回転時間 25[秒] 乾燥条件 90分間−自然乾燥 上記のスピンコートにより30nmの膜厚の均一な薄膜が形
成された。
The aromatic diamine-containing polyether synthesized by the above-described method (No. (I-5) in Table 1 above; weight average molecular weight 9300; glass transition temperature 190 ° C.) was placed on the glass substrate under the following conditions. Spin-coated: Solvent 1,2-dichloroethane Coating solution concentration 30 [mg / ml] Spinner rotation speed 2500 [rpm] Spinner rotation time 25 [second] Drying condition 90 minutes-natural drying A uniform thin film was formed.

【0090】次に、上記ポリエーテルを塗布成膜した基
板を真空蒸着装置内に設置した。上記装置の粗排気を油
回転ポンプにより行った後、装置内の真空度が2×10-6T
orr(約2.7×10-4Pa)以下になるまで液体窒素トラップ
を備えた油拡散ポンプを用いて排気した。上記装置内に
配置されたセラミックルツボに入れた下記構造式で表さ
れる芳香族アミン化合物:4,4'-ビス[N-(1-ナフチ
ル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(A−1)を加熱
して蒸着を行った。蒸着時の真空度は2.8×10-6Torr
(約3.7×10-4Pa)で、膜厚60nmの膜をポリエーテル膜
の上に積層して正孔輸送層4を完成させた。
Next, the substrate on which the above-mentioned polyether was coated and formed was set in a vacuum evaporation apparatus. After performing rough exhaust of the above device by an oil rotary pump, the degree of vacuum in the device is 2 × 10 −6 T
Evacuation was performed using an oil diffusion pump equipped with a liquid nitrogen trap until the pressure became orr (about 2.7 × 10 −4 Pa) or less. Aromatic amine compound represented by the following structural formula in a ceramic crucible placed in the above-mentioned apparatus: 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (A-1) Was heated to perform vapor deposition. The degree of vacuum during deposition is 2.8 × 10 -6 Torr
(About 3.7 × 10 −4 Pa), a film having a thickness of 60 nm was laminated on the polyether film to complete the hole transport layer 4.

【0091】[0091]

【化15】 Embedded image

【0092】引続き、発光層5の材料として、以下の構
造式に示すアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体
Al(C96NO)3(E−1)を正孔輸送層の場合と同
様にして蒸着をした。この時のアルミニウムの8−ヒド
ロキシキノリン錯体のルツボ温度は 275〜285℃の範囲
で制御し、蒸着時の真空度は2.5×10-6Torr(約3.3×10
-4Pa)、蒸着速度は0.3〜0.4nm/秒で、蒸着された発光
層の膜厚は75nmであった。
Subsequently, aluminum 8-hydroxyquinoline complex Al (C 9 H 6 NO) 3 (E-1) represented by the following structural formula was used as a material for the light emitting layer 5 in the same manner as in the case of the hole transport layer. Evaporation was performed. At this time, the crucible temperature of the 8-hydroxyquinoline complex of aluminum was controlled in the range of 275 to 285 ° C., and the degree of vacuum during the deposition was 2.5 × 10 −6 Torr (about 3.3 × 10 6 Torr).
-4 Pa), the deposition rate was 0.3 to 0.4 nm / sec, and the thickness of the deposited light emitting layer was 75 nm.

【0093】[0093]

【化16】 Embedded image

【0094】なお、上記の正孔輸送層4及び発光層5を
真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
The substrate temperature when the above-described hole transport layer 4 and light emitting layer 5 were vacuum-deposited was kept at room temperature.

【0095】ここで、発光層5までの蒸着を行った素子
を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰
極蒸着用のマスクとして 2mm幅のストライプ状シャドー
マスクを、陽極2のITOストライプとは直交するよう
に素子に密着させた後、別の真空蒸着装置内に設置して
有機層と同様にして装置内の真空度が2×10-6Torr(約
2.7×10-4Pa)以下になるまで排気した。続いて、陰極
4として、マグネシウムと銀の合金電極を2元同時蒸着
法によって膜厚44nmとなるように蒸着した。蒸着はモリ
ブデンボートを用いて、真空度1×10-5Torr(約1.3×10
-3Pa)、蒸着時間3分20秒で行った。また、マグネシウ
ムと銀の原子比は10:1.5 とした。さらに続いて、装置
の真空を破らないで、モリブデンボートを用いて40nmの
膜厚でアルミニウムをマグネシウム・銀合金膜の上に積
層して陰極4を完成させた。アルミニウム蒸着時の真空
度は1.5×10-5Torr(約2.0×10-3Pa)、蒸着時間は1分
20秒であった。以上のマグネシウム・銀合金とアルミニ
ウムの2層型陰極の蒸着時の基板温度は室温に保持し
た。
Here, the element on which the light-emitting layer 5 was deposited was once taken out of the vacuum deposition apparatus into the atmosphere, and a 2 mm-wide stripe-shaped shadow mask was used as a cathode deposition mask. After being in close contact with the device so as to be perpendicular to the device, it is placed in another vacuum deposition apparatus and the degree of vacuum in the apparatus is set to 2 × 10 -6 Torr (about
Evacuation was performed until the pressure became 2.7 × 10 −4 Pa) or less. Subsequently, as a cathode 4, an alloy electrode of magnesium and silver was vapor-deposited so as to have a thickness of 44 nm by a binary simultaneous vapor deposition method. Vapor deposition was performed using a molybdenum boat and the degree of vacuum was 1 × 10 −5 Torr (about 1.3 × 10
-3 Pa) and a deposition time of 3 minutes and 20 seconds. The atomic ratio of magnesium to silver was set to 10: 1.5. Subsequently, the cathode 4 was completed by laminating aluminum with a thickness of 40 nm on the magnesium-silver alloy film using a molybdenum boat without breaking the vacuum of the apparatus. The degree of vacuum during aluminum deposition is 1.5 × 10 -5 Torr (about 2.0 × 10 -3 Pa), and the deposition time is 1 minute
20 seconds. The substrate temperature at the time of vapor deposition of the two-layered cathode of magnesium / silver alloy and aluminum was kept at room temperature.

【0096】以上の様にして、2mm×2mmのサイズの発光
面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
As described above, an organic electroluminescent device having a light emitting area of 2 mm × 2 mm was obtained.

【0097】この素子の発光特性を表9に示す。表9に
おいて、発光輝度は250mA/cm2の電流密度での値、発光
効率は 100cd/m2での値、輝度/電流は輝度−電流密度
特性の傾きを、電圧は 100cd/m2での値を各々示す。
Table 9 shows the emission characteristics of this device. In Table 9, the emission luminance is a value at a current density of 250 mA / cm 2 , the luminous efficiency is a value at 100 cd / m 2 , the luminance / current is the slope of the luminance-current density characteristic, and the voltage is 100 cd / m 2 . Each value is shown.

【0098】表9より、高輝度、高発光効率の素子が得
られたことが明らかである。
From Table 9, it is clear that a device having high luminance and high luminous efficiency was obtained.

【0099】比較例1 正孔輸送層4として60nmの膜厚の前記低分子芳香族アミ
ン化合物(A−1)層のみを形成した他は実施例1と同
様にして素子を作製した。
Comparative Example 1 An element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that only the low-molecular aromatic amine compound (A-1) layer having a thickness of 60 nm was formed as the hole transport layer 4.

【0100】この素子の発光特性を表9に示す。Table 9 shows the emission characteristics of this device.

【0101】比較例2 正孔輸送層4として30nmの膜厚の前記芳香族ジアミン含
有ポリエーテル(I−5)層のみを形成した他は実施例
1と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を
表9に示す。
Comparative Example 2 An element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that only the aromatic diamine-containing polyether (I-5) layer having a thickness of 30 nm was formed as the hole transport layer 4. Table 9 shows the light emission characteristics of this device.

【0102】[0102]

【表9】 [Table 9]

【0103】実施例2 図2に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法
で作製した。
Example 2 An organic electroluminescent device having the structure shown in FIG. 2 was manufactured by the following method.

【0104】実施例1と同様にして陽極を作製したIT
Oガラス基板上に、前記装置内に配置されたモリブデン
ボートに入れた以下に示す銅フタロシアニン(B−1)
(結晶形はβ型)を加熱して蒸着を行った。真空度4×1
0-6Torr(約5.3×10-4Pa)、蒸着速度0.1〜0.2nm/秒で
蒸着を行ない、膜厚20nmの陽極バッファ層3を得た。
In the same manner as in Example 1,
The following copper phthalocyanine (B-1) placed on a O-glass substrate in a molybdenum boat placed in the device
(The crystal form was β-form) was heated to perform vapor deposition. Vacuum degree 4 × 1
Vapor deposition was performed at 0 -6 Torr (about 5.3 × 10 -4 Pa) at a vapor deposition rate of 0.1 to 0.2 nm / sec to obtain an anode buffer layer 3 having a thickness of 20 nm.

【0105】[0105]

【化17】 Embedded image

【0106】次に、実施例1と同様にして、陽極バッフ
ァ層3の上に、前記芳香族ジアミン含有ポリエーテル
(I−5)30nmと前記低分子芳香族アミン化合物(A−
1)60nmから成る正孔輸送層4、前記8−ヒドロキシキ
ノリン錯体(E−1)75nmから成る発光層5を積層した
後、陰極7を形成して素子を完成させた。この素子の発
光特性を表10に示す。
Next, in the same manner as in Example 1, on the anode buffer layer 3, 30 nm of the aromatic diamine-containing polyether (I-5) and the low molecular weight aromatic amine compound (A-
1) After stacking the hole transport layer 4 of 60 nm and the light emitting layer 5 of 75 nm of the 8-hydroxyquinoline complex (E-1), the cathode 7 was formed to complete the device. Table 10 shows the emission characteristics of this device.

【0107】表10より、陽極バッファ層の導入によ
り、駆動電圧の低下が達成され、高輝度、高効率の素子
が得られたことが明らかである。
From Table 10, it is clear that the introduction of the anode buffer layer achieved a reduction in the driving voltage, resulting in a high-luminance, high-efficiency device.

【0108】比較例3 正孔輸送層4として60nmの膜厚の前記低分子芳香族アミ
ン化合物(A−1)のみを用いた他は実施例2と同様に
して素子を作製した。この素子の発光特性を10に示
す。
Comparative Example 3 A device was produced in the same manner as in Example 2 except that only the low molecular weight aromatic amine compound (A-1) having a thickness of 60 nm was used as the hole transport layer 4. The emission characteristics of this device are shown in FIG.

【0109】比較例4 正孔輸送層4として30nmの膜厚の前記芳香族ジアミン含
有ポリエーテル(I−5)層のみを形成した他は実施例
2と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を
表10に示す。
Comparative Example 4 An element was manufactured in the same manner as in Example 2 except that only the aromatic diamine-containing polyether (I-5) layer having a thickness of 30 nm was formed as the hole transport layer 4. Table 10 shows the emission characteristics of this device.

【0110】実施例3 正孔輸送層として、前記芳香族ジアミン含有ポリエーテ
ル(I−5)と前記低分子芳香族アミン化合物(A−
1)の混合物溶液(溶媒:クロロホルム、芳香族ジアミ
ン含有ポリエーテル:低分子芳香族アミン化合物=5
6:44(重量比))を用いて塗布膜を形成した他は実
施例2と同様にして素子を作製した。この素子の発光特
性を表10に示す。
Example 3 As the hole transport layer, the aromatic diamine-containing polyether (I-5) and the low molecular weight aromatic amine compound (A-
1) mixture solution (solvent: chloroform, aromatic diamine-containing polyether: low molecular aromatic amine compound = 5)
6:44 (weight ratio), except that a coating film was formed. Table 10 shows the emission characteristics of this device.

【0111】実施例4 低分子芳香族アミン化合物として下記の化合物(A−
2)を用いた他は、実施例3と同様にして素子を作製し
た。この素子の発光特性を表10に示す。
Example 4 As the low molecular weight aromatic amine compound, the following compound (A-
An element was fabricated in the same manner as in Example 3, except that 2) was used. Table 10 shows the emission characteristics of this device.

【0112】[0112]

【化18】 Embedded image

【0113】[0113]

【表10】 [Table 10]

【0114】実施例5 実施例2及び3で作製した素子を、光硬化樹脂を用いて
封止して、外気からの遮断を行った後、乾燥空気中、12
0℃にて高温保存試験を行った。電流密度15mA/cm2での
駆動時の輝度の時間変化を図4に、電圧の時間変化を図
5にそれぞれ示す。
Example 5 The devices fabricated in Examples 2 and 3 were sealed with a photo-curing resin to shut them off from the outside air.
A high-temperature storage test was performed at 0 ° C. FIG. 4 shows a temporal change in luminance when driving at a current density of 15 mA / cm 2 , and FIG. 5 shows a temporal change in voltage.

【0115】図4,5より明らかなように、高温保存に
よる輝度の低下は、ポリエーテル層の使用により大きく
緩和され、駆動電圧の増加も抑制された。この耐熱性の
向上は、発光層界面での相互拡散の抑制に帰せられる。
As is clear from FIGS. 4 and 5, the decrease in luminance due to high-temperature storage was greatly alleviated by the use of the polyether layer, and the increase in driving voltage was also suppressed. This improvement in heat resistance can be attributed to suppression of interdiffusion at the interface of the light emitting layer.

【0116】比較例5 比較例3で作製した素子を、実施例5と同様にして封止
した後、同様の条件で高温保存試験を行った。電流密度
15mA/cm2での駆動時の輝度の時間変化を図4に、電圧の
時間変化を図5にそれぞれ示す。
Comparative Example 5 The device manufactured in Comparative Example 3 was sealed in the same manner as in Example 5, and then subjected to a high-temperature storage test under the same conditions. Current density
FIG. 4 shows a temporal change in luminance at the time of driving at 15 mA / cm 2 , and FIG. 5 shows a temporal change in voltage.

【0117】図4,5より明らかなように輝度の低下が
大きく、電圧上昇も大きい。これは正孔輸送層が発光層
と相互拡散した結果と考えられる。
As is clear from FIGS. 4 and 5, the luminance is greatly reduced and the voltage is also greatly increased. This is considered to be a result of the interdiffusion of the hole transport layer and the light emitting layer.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の有機電界発
光素子によれば、特定の芳香族ジアミン含有ポリエーテ
ルと低分子芳香族アミン化合物とを併用した正孔輸送層
を形成することで耐熱性及び発光特性の向上した素子を
得ることができる。
As described in detail above, according to the organic electroluminescent device of the present invention, a hole transport layer using a specific aromatic diamine-containing polyether and a low molecular weight aromatic amine compound in combination is formed. An element with improved heat resistance and light emission characteristics can be obtained.

【0119】従って、本発明による有機電界発光素子は
フラットパネル・ディスプレイ(例えばOAコンピュー
タ用や壁掛けテレビ)や面発光体としての特徴を生かし
た光源(例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計
器類のバックライト光源)、表示板、標識灯への応用が
考えられ、特に、高耐熱性が要求される車載用表示素子
としては、その技術的価値は大きいものである。
Accordingly, the organic electroluminescent device according to the present invention can be used as a light source (for example, a light source of a copier, a liquid crystal display or an instrument) utilizing the characteristics of a flat panel display (for example, for an OA computer or a wall-mounted television) or a surface light emitter. It can be applied to a backlight light source, a display panel, and a sign lamp, and the technical value thereof is particularly large as an in-vehicle display element requiring high heat resistance.

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

【図1】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例
を示す模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of an organic electroluminescent device of the present invention.

【図2】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の他の
例を示す模式断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the embodiment of the organic electroluminescent device of the present invention.

【図3】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の
例を示す模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing another example of the embodiment of the organic electroluminescent device of the present invention.

【図4】実施例5及び比較例5における高温保存時の輝
度の経時変化を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a change over time in luminance during high-temperature storage in Example 5 and Comparative Example 5.

【図5】実施例5及び比較例5における高温保存時の駆
動電圧増加の経時変化を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a change over time of a drive voltage increase during high-temperature storage in Example 5 and Comparative Example 5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 陽極 3 陽極バッファ層 4 正孔輸送層 5 発光層 6 電子輸送層 7 陰極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Anode buffer layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer 6 Electron transport layer 7 Cathode

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年11月19日[Submission date] November 19, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0001】[0001]

発明の属する技術分野】本発明は有機電界発光素子に
関するものであり、詳しくは、有機化合物から成る発光
層に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to a thin film device which emits light by applying an electric field to a light emitting layer made of an organic compound.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 朋行 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tomoyuki Ogata 1000 Kamoshita-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Chemical Corporation Yokohama Research Laboratory

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、陽極及び陰極により挟持され
た正孔輸送層および発光層が形成された有機電界発光素
子において、該正孔輸送層が、下記一般式(I)または
(II)で表わされる繰り返し単位を有し、かつ、重量平
均分子量が1,000〜100,000である芳香族ジアミン含有ポ
リエーテルと、分子量が 1,000以下の低分子芳香族アミ
ン化合物とを含有することを特徴とする有機電界発光素
子。 【化1】 【化2】 (式中、Ar1,Ar2,Ar3,Ar4,Ar5,Ar6,Ar7
Ar8,Ar9は、各々独立して置換基を有していてもよい
2価の芳香族環残基を示し、R1,R2,R3は置換基を
有していてもよい芳香族環基または芳香族複素環基を示
し、X及びYは直接結合、または下記の連結基から選ば
れる。) 【化3】 (式中、R' は置換基を有していてもよいアルキレン基
を示し、R" はアルキル基または置換基を有していても
よい芳香族環基を示す。)
1. An organic electroluminescent device in which a hole transporting layer and a light emitting layer sandwiched between an anode and a cathode are formed on a substrate, wherein the hole transporting layer has the following general formula (I) or (II): Having a repeating unit represented by, and an aromatic diamine-containing polyether having a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000, and a low molecular weight aromatic amine compound having a molecular weight of 1,000 or less, an organic electric field characterized by comprising Light emitting element. Embedded image Embedded image (Where Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 , Ar 5 , Ar 6 , Ar 7 ,
Ar 8 and Ar 9 each independently represent a divalent aromatic ring residue which may have a substituent; R 1 , R 2 and R 3 each represent an aromatic group which may have a substituent; Represents an aromatic group or an aromatic heterocyclic group, and X and Y are selected from a direct bond or the following linking groups. ) (In the formula, R ′ represents an alkylene group which may have a substituent, and R ″ represents an alkyl group or an aromatic ring group which may have a substituent.)
【請求項2】 前記正孔輸送層が芳香族ジアミン含有ポ
リエーテルを含む層と低分子芳香族アミン化合物を含む
層とから形成され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。
2. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the hole transport layer is formed of a layer containing an aromatic diamine-containing polyether and a layer containing a low molecular weight aromatic amine compound. .
【請求項3】 前記正孔輸送層が芳香族ジアミン含有ポ
リエーテルと芳香族アミン化合物の混合物を含む層で形
成されることを特徴とする請求項第1項記載の有機電界
発光素子。
3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the hole transport layer is formed of a layer containing a mixture of an aromatic diamine-containing polyether and an aromatic amine compound.
【請求項4】 前記低分子芳香族アミン化合物が下記一
般式(III) または下記一般式(IV)で表されるとこを
を特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の
有機電界発光素子。 【化4】 【化5】 (式中、Ar10は、置換基を有していてもよい2価の芳
香族環残基または置換基を有していてもよい2価の芳香
族複素環残基を示し、R4,R5,R6,R7は置換基を有
していてもよい芳香族環基または置換基を有していても
よい芳香族複素環基を示し、Zは下記の連結基から選ば
れる。) 【化6】
4. The organic compound according to claim 1, wherein the low molecular weight aromatic amine compound is represented by the following general formula (III) or the following general formula (IV). Electroluminescent device. Embedded image Embedded image (Wherein, Ar 10 represents a divalent aromatic ring residue which may have a substituent or a divalent aromatic heterocyclic residue which may have a substituent, and R 4 , R 5 , R 6 and R 7 represent an aromatic ring group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and Z is selected from the following linking groups. )
【請求項5】 前記陽極と前記正孔輸送層との間にバッ
ファ層が設けられていることを特徴とする請求項1ない
し4のいずれかに1項に記載の有機電界発光素子。
5. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein a buffer layer is provided between the anode and the hole transport layer.
【請求項6】 前記バッファ層がポルフィリン誘導体を
含有することを特徴とする請求項5に記載の有機電界発
光素子。
6. The organic electroluminescent device according to claim 5, wherein the buffer layer contains a porphyrin derivative.
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