JPH11233260A - 有機電界発光素子 - Google Patents

有機電界発光素子

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JPH11233260A
JPH11233260A JP10037652A JP3765298A JPH11233260A JP H11233260 A JPH11233260 A JP H11233260A JP 10037652 A JP10037652 A JP 10037652A JP 3765298 A JP3765298 A JP 3765298A JP H11233260 A JPH11233260 A JP H11233260A
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Masakatsu Nakatsuka
正勝 中塚
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Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 一対の電極間に、一般式(1)で表され
る化合物を少なくとも1種含有する層を少なくとも一層
挟持してなる有機電界発光素子。 (式中、Ar1 〜Ar5 は置換または未置換のアリール
基を表し、さらに、Ar 1 とAr2 およびAr3 とAr
4 は結合している窒素原子と共に含窒素複素環を形成し
ていてもよいを表し、R1 およびR2 は水素原子、直
鎖、分岐または環状のアルキル基、置換または未置換の
アリール基、あるいはアラルキルを表し、Z 1 およびZ
2 は水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐または環状の
アルキル基、アルコキシ基、あるいは置換または未置換
のアリール基を表す) 【効果】 発光寿命が長く、耐久性に優れた有機電界発
光素子を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【0002】
【従来の技術】従来、無機電界発光素子は、例えば、バ
ックライトなどのパネル型光源として使用されてきた
が、該発光素子を駆動させるには、交流の高電圧が必要
である。最近になり、発光材料に有機材料を用いた有機
電界発光素子(有機エレクトロルミネッセンス素子:有
機EL素子)が開発された〔Appl. Phys. Lett., 51
913 (1987)〕。有機電界発光素子は、蛍光性有機化合物
を含む薄膜を、陽極と陰極間に挟持された構造を有し、
該薄膜に電子および正孔(ホール)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
の励起子が失活する際に放出される光を利用して発光す
る素子である。有機電界発光素子は、数V〜数十V程度
の直流の低電圧で、発光が可能であり、また蛍光性有機
化合物の種類を選択することにより、種々の色(例え
ば、赤色、青色、緑色)の発光が可能である。このよう
な特徴を有する有機電界発光素子は、種々の発光素子、
表示素子等への応用が期待されている。しかしながら、
一般に、有機電界発光素子は、安定性、耐久性に乏しい
などの難点がある。
【0003】正孔注入輸送材料として、4,4’−ビス
〔N−フェニル−N−(3”−メチルフェニル)アミ
ノ〕ビフェニルを用いることが提案されている〔Jpn.
J. Appl. Phys., 27 、L269 (1988) 〕。また、正孔注
入輸送材料として、例えば、9,9−ジアルキル−2,
7−ビス(N,N−ジフェニルアミノ)フルオレン誘導
体〔例えば、9,9−ジメチル−2,7−ビス(N,N
−ジフェニルアミノ)フルオレン〕を用いることが提案
されている(特開平5−25473号公報)。しかしな
がら、これらの有機電界発光素子も、安定性、耐久性に
乏しいなどの難点がある。また、正孔注入輸送材料とし
て、4,4’,4”−トリス〔N,N−ジフェニルアミ
ノ〕トリフェニルアミンを用いる有機電界発光素子が提
案されている(特開平6−1972号公報)。また、正
孔注入輸送材料の1成分として、4,4’,4”−トリ
ス〔N−(3"'−メチルフェニル)−N−フェニルアミ
ノ〕トリフェニルアミンを用いる有機電界発光素子が提
案されている(特開平4−308688号公報)。しか
し、この有機電界発光素子も、比較的高温下では、安定
性、耐久性に乏しいなどの難点がある。現在では、一層
改良された有機電界発光素子が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、安定
性、耐久性の改良された有機電界発光素子を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、有機電界
発光素子に関して鋭意検討した結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、 一対の電極間に、一般式(1)(化2)で表される化
合物を少なくとも1種含有する層を少なくとも一層挟持
してなる有機電界発光素子、
【0006】
【化2】 (式中、Ar1 〜Ar5 は置換または未置換のアリール
基を表し、さらに、Ar 1 とAr2 およびAr3 とAr
4 は結合している窒素原子と共に含窒素複素環を形成し
ていてもよいを表し、R1 およびR2 は水素原子、直
鎖、分岐または環状のアルキル基、置換または未置換の
アリール基、あるいは置換または未置換のアラルキル基
を表し、Z1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原子、直
鎖、分岐または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環
状のアルコキシ基、あるいは置換または未置換のアリー
ル基を表す) 一般式(1)で表される化合物を含有する層が、正孔
注入輸送層である記載の有機電界発光素子、 一般式(1)で表される化合物を含有する層が、発光
層である記載の有機電界発光素子、 一対の電極間に、さらに、発光層を有する前記また
はいずれかに記載の有機電界発光素子、 一対の電極間に、さらに、電子注入輸送層を有する前
記〜のいずれかに記載の有機電界発光素子、に関す
るものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明に関して詳細に説明
する。本発明の有機電界発光素子は、一対の電極間に、
一般式(1)(化3)で表される化合物を少なくとも1
種含有する層を少なくとも一層挟持してなるものであ
る。
【0008】
【化3】 (式中、Ar1 〜Ar5 は置換または未置換のアリール
基を表し、さらに、Ar 1 とAr2 およびAr3 とAr
4 は結合している窒素原子と共に含窒素複素環を形成し
ていてもよいを表し、R1 およびR2 は水素原子、直
鎖、分岐または環状のアルキル基、置換または未置換の
アリール基、あるいは置換または未置換のアラルキル基
を表し、Z1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原子、直
鎖、分岐または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環
状のアルコキシ基、あるいは置換または未置換のアリー
ル基を表す)
【0009】一般式(1)において、Ar1 〜Ar5
置換または未置換のアリール基を表す。尚、アリール基
とは、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基
などの炭素環式芳香族基、例えば、フリル基、チエニル
基、ピリジル基などの複素環式芳香族基を表す。
【0010】Ar1 〜Ar5 は、好ましくは、未置換、
もしくは、置換基として、例えば、ハロゲン原子、アル
キル基、アルコキシ基、あるいはアリール基で単置換ま
たは多置換されていてもよい総炭素数6〜20の炭素環
式芳香族基または総炭素数3〜20の複素環式芳香族基
であり、より好ましくは、未置換、もしくは、ハロゲン
原子、炭素数1〜14のアルキル基、炭素数1〜14の
アルコキシ基、あるいは炭素数6〜10のアリール基で
単置換または多置換されていてもよい総炭素数6〜20
の炭素環式芳香族基であり、さらに好ましくは、未置
換、もしくは、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル
基、炭素数1〜4のアルコキシ基、あるいは炭素数6〜
10のアリール基で単置換あるいは多置換されていても
よい総炭素数6〜16の炭素環式芳香族基である。
【0011】Ar1 〜Ar5 の具体例としては、例え
ば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2
−アントリル基、9−アントリル基、2−フルオレニル
基、4−キノリル基、4−ピリジル基、3−ピリジル
基、2−ピリジル基、3−フリル基、2−フリル基、3
−チエニル基、2−チエニル基、2−オキサゾリル基、
2−チアゾリル基、2−ベンゾオキサゾリル基、2−ベ
ンゾチアゾリル基、2−ベンゾイミダゾリル基、4−メ
チルフェニル基、3−メチルフェニル基、2−メチルフ
ェニル基、4−エチルフェニル基、3−エチルフェニル
基、2−エチルフェニル基、4−n−プロピルフェニル
基、4−イソプロピルフェニル基、2−イソプロピルフ
ェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−イソブチル
フェニル基、4−sec −ブチルフェニル基、2−sec −
ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、3−
tert−ブチルフェニル基、2−tert−ブチルフェニル
基、4−n−ペンチルフェニル基、4−イソペンチルフ
ェニル基、2−ネオペンチルフェニル基、4−tert−ペ
ンチルフェニル基、4−n−ヘキシルフェニル基、4−
(2’−エチルブチル)フェニル基、4−n−ヘプチル
フェニル基、4−n−オクチルフェニル基、4−(2’
−エチルヘキシル)フェニル基、4−tert−オクチルフ
ェニル基、4−n−デシルフェニル基、4−n−ドデシ
ルフェニル基、4−n−テトラデシルフェニル基、4−
シクロペンチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニ
ル基、4−(4’−メチルシクロヘキシル)フェニル
基、4−(4’−tert−ブチルシクロヘキシル)フェニ
ル基、3−シクロヘキシルフェニル基、2−シクロヘキ
シルフェニル基、4−エチル−1−ナフチル基、6−n
−ブチル−2−ナフチル基、2,4−ジメチルフェニル
基、2,5−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフ
ェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメ
チルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、2,
3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチ
ルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、
2,6−ジエチルフェニル基、2,5−ジイソプロピル
フェニル基、2,6−ジイソブチルフェニル基、2,4
−ジ−tert−ブチルフェニル基、2,5−ジ−tert−ブ
チルフェニル基、4,6−ジ−tert−ブチル−2−メチ
ルフェニル基、5−tert−ブチル−2−メチルフェニル
基、4−tert−ブチル−2,6−ジメチルフェニル基、
9−メチル−2−フルオレニル基、9−エチル−2−フ
ルオレニル基、9−n−ヘキシル−2−フルオレニル
基、9,9−ジメチル−2−フルオレニル基、9,9−
ジエチル−2−フルオレニル基、9,9−ジ−n−プロ
ピル−2−フルオレニル基、
【0012】4−メトキシフェニル基、3−メトキシフ
ェニル基、2−メトキシフェニル基、4−エトキシフェ
ニル基、3−エトキシフェニル基、2−エトキシフェニ
ル基、4−n−プロポキシフェニル基、3−n−プロポ
キシフェニル基、4−イソプロポキシフェニル基、2−
イソプロポキシフェニル基、4−n−ブトキシフェニル
基、4−イソブトキシフェニル基、2−sec −ブトキシ
フェニル基、4−n−ペンチルオキシフェニル基、4−
イソペンチルオキシフェニル基、2−イソペンチルオキ
シフェニル基、4−ネオペンチルオキシフェニル基、2
−ネオペンチルオキシフェニル基、4−n−ヘキシルオ
キシフェニル基、2−(2’−エチルブチル)オキシフ
ェニル基、4−n−オクチルオキシフェニル基、4−n
−デシルオキシフェニル基、4−n−ドデシルオキシフ
ェニル基、4−n−テトラデシルオキシフェニル基、4
−シクロヘキシルオキシフェニル基、2−シクロヘキシ
ルオキシフェニル基、2−メトキシ−1−ナフチル基、
4−メトキシ−1−ナフチル基、4−n−ブトキシ−1
−ナフチル基、5−エトキシ−1−ナフチル基、6−メ
トキシ−2−ナフチル基、6−エトキシ−2−ナフチル
基、6−n−ブトキシ−2−ナフチル基、6−n−ヘキ
シルオキシ−2−ナフチル基、7−メトキシ−2−ナフ
チル基、7−n−ブトキシ−2−ナフチル基、2−メチ
ル−4−メトキシフェニル基、2−メチル−5−メトキ
シフェニル基、3−メチル−4−メトキシフェニル基、
3−メチル−5−メトキシフェニル基、3−エチル−5
−メトキシフェニル基、2−メトキシ−4−メチルフェ
ニル基、3−メトキシ−4−メチルフェニル基、2,4
−ジメトキシフェニル基、2,5−ジメトキシフェニル
基、2,6−ジメトキシフェニル基、3,4−ジメトキ
シフェニル基、3,5−ジメトキシフェニル基、3,5
−ジエトキシフェニル基、3,5−ジ−n−ブトキシフ
ェニル基、2−メトキシ−4−エトキシフェニル基、2
−メトキシ−6−エトキシフェニル基、3,4,5−ト
リメトキシフェニル基、4−フェニルフェニル基、3−
フェニルフェニル基、2−フェニルフェニル基、4−
(4’−メチルフェニル)フェニル基、4−(3’−メ
チルフェニル)フェニル基、4−(4’−メトキシフェ
ニル)フェニル基、4−(4’−n−ブトキシフェニ
ル)フェニル基、2−(2’−メトキシフェニル)フェ
ニル基、4−(4’−クロロフェニル)フェニル基、3
−メチル−4−フェニルフェニル基、3−メトキシ−4
−フェニルフェニル基、9−フェニル−2−フルオレニ
ル基、
【0013】4−フルオロフェニル基、3−フルオロフ
ェニル基、2−フルオロフェニル基、4−クロロフェニ
ル基、3−クロロフェニル基、2−クロロフェニル基、
4−ブロモフェニル基、2−ブロモフェニル基、4−ク
ロロ−1−ナフチル基、4−クロロ−2−ナフチル基、
6−ブロモ−2−ナフチル基、2,3−ジフルオロフェ
ニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフ
ルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、
3,4−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフ
ェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジク
ロロフェニル基、2,5−ジクロロフェニル基、3,4
−ジクロロフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、
2,5−ジブロモフェニル基、2,4,6−トリクロロ
フェニル基、2,4−ジクロロ−1−ナフチル基、1,
6−ジクロロ−2−ナフチル基、2−フルオロ−4−メ
チルフェニル基、2−フルオロ−5−メチルフェニル
基、3−フルオロ−2−メチルフェニル基、3−フルオ
ロ−4−メチルフェニル基、2−メチル−4−フルオロ
フェニル基、2−メチル−5−フルオロフェニル基、3
−メチル−4−フルオロフェニル基、2−クロロ−4−
メチルフェニル基、2−クロロ−5−メチルフェニル
基、2−クロロ−6−メチルフェニル基、2−メチル−
3−クロロフェニル基、2−メチル−4−クロロフェニ
ル基、3−クロロ−4−メチルフェニル基、3−メチル
−4−クロロフェニル基、2−クロロ−4,6−ジメチ
ルフェニル基、2−メトキシ−4−フルオロフェニル
基、2−フルオロ−4−メトキシフェニル基、2−フル
オロ−4−エトキシフェニル基、2−フルオロ−6−メ
トキシフェニル基、3−フルオロ−4−エトキシフェニ
ル基、3−クロロ−4−メトキシフェニル基、2−メト
キシ−5−クロロフェニル基、3−メトキシ−6−クロ
ロフェニル基、5−クロロ−2,4−ジメトキシフェニ
ル基などを挙げることができるが、これらに限定される
ものではない。
【0014】一般式(1)で表される化合物において、
さらに、Ar1 とAr2 およびAr 3 とAr4 は結合し
ている窒素原子と共に含窒素複素環を形成していてもよ
く、好ましくは、−NAr1 Ar2 および−NAr3
4 は置換または未置換の−N−カルバゾイル基、置換
または未置換の−N−フェノキサジイル基、あるいは置
換または未置換の−N−フェノチアジイル基を形成して
いてもよく、好ましくは、未置換、もしくは、置換基と
して、例えば、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキ
ル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、あるいは炭素数
6〜10のアリール基で単置換または多置換されていて
もよい−N−カルバゾイル基、−N−フェノキサジイル
基、あるいは−N−フェノチアジイル基であり、より好
ましくは、未置換、もしくは、ハロゲン原子、炭素数1
〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ある
いは炭素数6〜10のアリール基で単置換あるいは多置
換されていてもよい−N−カルバゾイル基、−N−フェ
ノキサジイル基、あるいは−N−フェノチアジイル基で
あり、さらに好ましくは、未置換の−N−カルバゾイル
基、未置換の−N−フェノキサジイル基、あるいは未置
換の−N−フェノチアジイル基である。
【0015】具体例としては、例えば、−N−カルバゾ
イル基、2−メチル−N−カルバゾイル基、3−メチル
−N−カルバゾイル基、4−メチル−N−カルバゾイル
基、3−n−ブチル−N−カルバゾイル基、3−n−ヘ
キシル−N−カルバゾイル基、3−n−オクチル−N−
カルバゾイル基、3−n−デシル−N−カルバゾイル
基、3,6−ジメチル−N−カルバゾイル基、2−メト
キシ−N−カルバゾイル基、3−メトキシ−N−カルバ
ゾイル基、3−エトキシ−N−カルバゾイル基、3−イ
ソプロポキシ−N−カルバゾイル基、3−n−ブトキシ
−N−カルバゾイル基、3−n−オクチルオキシ−N−
カルバゾイル基、3−n−デシルオキシ−N−カルバゾ
イル基、3−フェニル−N−カルバゾイル基、3−
(4’−メチルフェニル)−N−カルバゾイル基、3−
(4’−tert−ブチルフェニル)−N−カルバゾイル
基、3−クロロ−N−カルバゾイル基、−N−フェノキ
サジイル基、−N−フェノチアジイル基、2−メチル−
N−フェノチアジイル基などを挙げることができる。
【0016】一般式(1)で表される化合物において、
1 およびR2 は水素原子、直鎖、分岐または環状のア
ルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいは置
換または未置換のアラルキル基を表し、好ましくは、水
素原子、炭素数1〜16の直鎖、分岐または環状のアル
キル基、炭素数4〜16の置換または未置換のアリール
基、あるいは炭素数5〜16の置換または未置換のアラ
ルキル基であり、より好ましくは、水素原子、炭素数1
〜8の直鎖、分岐または環状のアルキル基、炭素数6〜
12の置換または未置換のアリール基、あるいは炭素数
7〜12の置換または未置換のアラルキル基であり、さ
らに好ましくは、R1 およびR2 は炭素数1〜8の直
鎖、分岐または環状のアルキル基、炭素数6〜10の炭
素環式芳香族基、あるいは炭素数7〜10の炭素環式ア
ラルキル基である。
【0017】尚、R1 およびR2 の置換または未置換の
アリール基の具体例としては、例えば、Ar1 〜Ar5
の具体例として挙げた置換または未置換のアリール基を
例示することができる。R1 およびR2 の直鎖、分岐ま
たは環状のアルキル基の具体例としては、例えば、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、イソブチル基、sec −ブチル基、tert−ブ
チル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチ
ル基、tert−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキ
シル基、2−エチルブチル基、3,3−ジメチルブチル
基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、シクロヘキシ
ルメチル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、2−
エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−
ドデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基
などを挙げることができるが、これらに限定されるもの
ではない。また、R1 およびR2 の置換または未置換の
アラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、
フェネチル基、α−メチルベンジル基、α,α−ジメチ
ルベンジル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメ
チル基、フルフリル基、2−メチルベンジル基、3−メ
チルベンジル基、4−メチルベンジル基、4−エチルベ
ンジル基、4−イソプロピルベンジル基、4−tert−ブ
チルベンジル基、4−n−ヘキシルベンジル基、4−ノ
ニルベンジル基、3,4−ジメチルベンジル基、3−メ
トキシベンジル基、4−メトキシベンジル基、4−エト
キシベンジル基、4−n−ブトキシベンジル基、4−n
−ヘキシルオキシベンジル基、4−ノニルオキシベンジ
ル基、4−フルオロベンジル基、3−フルオロベンジル
基、2−クロロベンジル基、4−クロロベンジル基など
のアラルキル基などを挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。
【0018】Z1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原
子、直鎖、分岐または環状のアルキル基、直鎖、分岐ま
たは環状のアルコキシ基、あるいは置換または未置換の
アリール基を表し、好ましくは、水素原子、ハロゲン原
子、炭素数1〜16の直鎖、分岐または環状のアルキル
基、炭素数1〜16の直鎖、分岐または環状のアルコキ
シ基、あるいは炭素数4〜20の置換または未置換のア
リール基であり、より好ましくは、水素原子、ハロゲン
原子、炭素数1〜8の直鎖、分岐または環状のアルキル
基、炭素数1〜8の直鎖、分岐または環状のアルコキシ
基、あるいは炭素数6〜12の置換または未置換のアリ
ール基であり、さらに好ましくは、水素原子である。
【0019】尚、Z1 およびZ2 の直鎖、分岐または環
状のアルキル基の具体例としては、例えば、R1 および
2 の具体例として挙げた直鎖、分岐または環状のアル
キル基を例示することができる。また、Z1 およびZ2
の置換または未置換のアリール基の具体例としては、例
えば、Ar1 〜Ar5 の具体例として挙げた置換または
未置換のアリール基を例示することができる。Z1 およ
びZ2 のハロゲン原子、直鎖、分岐または環状のアルコ
キシ基の具体例としては、例えば、フッ素原子、塩素原
子、臭素原子などのハロゲン原子、例えば、メトキシ
基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ
基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec −ブトキシ
基、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネ
オペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、n−ヘ
キシルオキシ基、2−エチルブトキシ基、3,3−ジメ
チルブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n−ヘプチ
ルオキシ基、シクロヘキシルメチルオキシ基、n−オク
チルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−ノニ
ルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ドデシルオキシ
基、n−テトラデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキ
シ基などのアルコキシ基を挙げることができる。
【0020】本発明に係る一般式(1)で表される化合
物の具体例としては、例えば、以下の化合物(化4〜化
31)を挙げることができるが、本発明はこれらに限定
されるものではない。尚、式中、Phはフェニル基を、
Bzはベンジル基を表す。
【0021】
【化4】
【0022】
【化5】
【0023】
【化6】
【0024】
【化7】
【0025】
【化8】
【0026】
【化9】
【0027】
【化10】
【0028】
【化11】
【0029】
【化12】
【0030】
【化13】
【0031】
【化14】
【0032】
【化15】
【0033】
【化16】
【0034】
【化17】
【0035】
【化18】
【0036】
【化19】
【0037】
【化20】
【0038】
【化21】
【0039】
【化22】
【0040】
【化23】
【0041】
【化24】
【0042】
【化25】
【0043】
【化26】
【0044】
【化27】
【0045】
【化28】
【0046】
【化29】
【0047】
【化30】
【0048】
【化31】
【0049】本発明に係る一般式(1)で表される化合
物は、其自体公知の方法により製造することができる。
すなわち、例えば、1,3,5−トリハロゲノベンゼン
と一般式(2)(化32)で表される化合物を、銅化合
物の存在下で反応(ウルマン反応)させて製造される一
般式(3)(化32)で表される化合物に、一般式
(4)(化32)で表される化合物および一般式(5)
(化32)で表される化合物を、銅化合物の存在下で反
応させることにより製造することができる。
【0050】
【化32】 〔式中、Y1 およびY2 はハロゲン原子を表し、Ar1
〜Ar5 、R1 、R2 、Z1 およびZ2 は一般式(1)
と同じ意味を表す〕
【0051】有機電界発光素子は、通常、一対の電極間
に、少なくとも1種の発光成分を含有する発光層を少な
くとも一層挟持してなるものである。発光層に使用する
化合物の正孔注入および正孔輸送、電子注入および電子
輸送の各機能レベルを考慮し、所望に応じて、正孔注入
輸送成分を含有する正孔注入輸送層および/または電子
注入輸送成分を含有する電子注入輸送層を設けることも
できる。例えば、発光層に使用する化合物の正孔注入機
能、正孔輸送機能および/または電子注入機能、電子輸
送機能が良好な場合には、発光層が正孔注入輸送層およ
び/または電子注入輸送層を兼ねた型の素子の構成とす
ることができる。勿論、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両方の層を設けない型の素子
(一層型の素子)の構成とすることもできる。また、正
孔注入輸送層、電子注入輸送層および発光層のそれぞれ
の層は、一層構造であっても多層構造であってもよく、
正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、それぞれの層
において、注入機能を有する層と輸送機能を有する層を
別々に設けて構成することもできる。
【0052】本発明の有機電界発光素子において、一般
式(1)で表される化合物は、正孔注入輸送成分および
/または発光成分に用いることが好ましく、正孔注入輸
送成分に用いることがより好ましい。本発明の有機電界
発光素子においては、一般式(1)で表される化合物
は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよ
い。
【0053】本発明の有機電界発光素子の構成として
は、特に限定するものではなく、例えば、(A)陽極/
正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極型素子
(図1)、(B)陽極/正孔注入輸送層/発光層/陰極
型素子(図2)、(C)陽極/発光層/電子注入輸送層
/陰極型素子(図3)、(D)陽極/発光層/陰極型素
子(図4)などを挙げることができる。さらには、発光
層を電子注入輸送層で挟み込んだ型の素子である(E)
陽極/正孔注入輸送層/電子注入輸送層/発光層/電子
注入輸送層/陰極型素子(図5)とすることもできる。
(D)型の素子構成としては、発光成分を一層形態で一
対の電極間に挟持させた型の素子は勿論であるが、さら
には、例えば、(F)正孔注入輸送成分、発光成分およ
び電子注入輸送成分を混合させた一層形態で一対の電極
間に挟持させた型の素子(図6)、(G)正孔注入輸送
成分および発光成分を混合させた一層形態で一対の電極
間に挟持させた型の素子(図7)、(H)発光成分およ
び電子注入輸送成分を混合させた一層形態で一対の電極
間に挟持させた型の素子(図8)がある。
【0054】本発明の有機電界発光素子は、これらの素
子構成に限るものではなく、それぞれの型の素子におい
て、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層を複数層
設けたりすることができる。また、それぞれの型の素子
において、正孔注入輸送層と発光層との間に、正孔注入
輸送成分と発光成分の混合層および/または発光層と電
子注入輸送層との間に、発光成分と電子注入輸送成分の
混合層を設けることもできる。より好ましい有機電界発
光素子の構成は、(A)型素子、(B)型素子、(E)
型素子、(F)型素子または(G)型素子であり、さら
に好ましくは、(A)型素子、(B)型素子または
(G)型素子である。
【0055】本発明の有機電界発光素子としては、例え
ば、(図1)に示す(A)陽極/正孔注入輸送層/発光
層/電子注入輸送層/陰極型素子について説明する。
(図1)において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入
輸送層、4は発光層、5は電子注入輸送層、6は陰極、
7は電源を示す。
【0056】本発明の有機電界発光素子は、基板1に支
持されていることが好ましく、基板としては、特に限定
するものではないが、透明ないし半透明であることが好
ましく、例えば、ガラス板、透明プラスチックシート
(例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスル
フォン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、
ポリエチレンなどのシート)、半透明プラスチックシー
ト、石英、透明セラミックスあるいはこれらを組み合わ
せた複合シートからなるものを挙げることができる。さ
らに、基板に、例えば、カラーフィルター膜、色変換
膜、誘電体反射膜を組み合わせて、発光色をコントロー
ルすることもできる。
【0057】陽極2としては、比較的仕事関数の大きい
金属、合金または電気電導性化合物を電極物質として使
用することが好ましい。陽極に使用する電極物質として
は、例えば、金、白金、銀、銅、コバルト、ニッケル、
パラジウム、バナジウム、タングステン、酸化錫、酸化
亜鉛、ITO(インジウム・ティン・オキサイド)、ポ
リチオフェン、ポリピロールなどを挙げることができ
る。これらの電極物質は、単独で使用してもよく、ある
いは複数併用してもよい。陽極は、これらの電極物質
を、例えば、蒸着法、スパッタリング法等の方法によ
り、基板の上に形成することができる。また、陽極は一
層構造であってもよく、あるいは多層構造であってもよ
い。陽極のシート電気抵抗は、好ましくは、数百Ω/□
以下、より好ましくは、5〜50Ω/□程度に設定す
る。陽極の厚みは、使用する電極物質の材料にもよる
が、一般に、5〜1000nm程度、より好ましくは、
10〜500nm程度に設定する。
【0058】正孔注入輸送層3は、陽極からの正孔(ホ
ール)の注入を容易にする機能、および注入された正孔
を輸送する機能を有する化合物を含有する層である。正
孔注入輸送層は、一般式(1)で表される化合物および
/または他の正孔注入輸送機能を有する化合物(例え
ば、フタロシアニン誘導体、トリアリールメタン誘導
体、トリアリールアミン誘導体、オキサゾール誘導体、
ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導
体、ポリシラン誘導体、ポリフェニレンビニレンおよび
その誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ−
N−ビニルカルバゾール誘導体など)を少なくとも1種
用いて形成することができる。尚、正孔注入輸送機能を
有する化合物は、単独で使用してもよく、あるいは複数
併用してもよい。本発明の有機電界発光素子において
は、正孔注入輸送層に一般式(1)で表される化合物を
含有していることが好ましい。
【0059】本発明において用いる他の正孔注入輸送機
能を有する化合物としては、トリアリールアミン誘導体
(例えば、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(4”
−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル、4,4’−ビ
ス〔N−フェニル−N−(3”−メチルフェニル)アミ
ノ〕ビフェニル、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−
(3”−メトキシフェニル)アミノ〕ビフェニル、4,
4’−ビス〔N−フェニル−N−(1”−ナフチル)ア
ミノ〕ビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ビ
ス〔N−フェニル−N−(3”−メチルフェニル)アミ
ノ〕ビフェニル、1,1−ビス〔4’−[ N,N−ジ
(4”−メチルフェニル)アミノ] フェニル〕シクロヘ
キサン、9,10−ビス〔N−(4’−メチルフェニ
ル)−N−(4”−n−ブチルフェニル)アミノ〕フェ
ナントレン、3,8−ビス(N,N−ジフェニルアミ
ノ)−6−フェニルフェナントリジン、4−メチル−
N,N−ビス〔4”,4"'−ビス[ N’,N’−ジ(4
−メチルフェニル)アミノ] ビフェニル−4−イル〕ア
ニリン、N,N’−ビス〔4−(ジフェニルアミノ)フ
ェニル〕−N,N’−ジフェニル−1,3−ジアミノベ
ンゼン、N,N’−ビス〔4−(ジフェニルアミノ)フ
ェニル〕−N,N’−ジフェニル−1,4−ジアミノベ
ンゼン、5,5”−ビス〔4−(ビス[ 4−メチルフェ
ニル] アミノ)フェニル〕−2,2’:5’,2”−タ
ーチオフェン、1,3,5−トリス(ジフェニルアミ
ノ)ベンゼン、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾ
イル)トリフェニルアミン、4,4’,4”−トリス
〔N−(3"'−メチルフェニル)−N−フェニルアミ
ノ〕トリフェニルアミン、1,3,5−トリス〔N−
(4’−ジフェニルアミノフェニル)フェニルアミノ〕
ベンゼンなど)、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール誘導体がより好ましい。一
般式(1)で表される化合物と他の正孔注入輸送機能を
有する化合物を併用する場合、正孔注入輸送層中に占め
る一般式(1)で表される化合物の割合は、好ましく
は、0.1重量%以上、より好ましくは、0.1〜9
9.9重量%程度、さらに好ましくは、1〜99重量%
程度、特に好ましくは、5〜95重量%程度に調製す
る。
【0060】発光層4は、正孔および電子の注入機能、
それらの輸送機能、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化合物を含有する層である。発
光層は、一般式(1)で表される化合物および/または
他の発光機能を有する化合物(例えば、アクリドン誘導
体、キナクリドン誘導体、多環芳香族化合物〔例えば、
ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレ
ン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニ
ルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジ
エン、9,10−ジフェニルアントラセン、9,10−
ビス(フェニルエチニル)アントラセン、1,4−ビス
(9’−エチニルアントラセニル)ベンゼン、4,4’
−ビス(9”−エチニルアントラセニル)ビフェニ
ル〕、トリアリールアミン誘導体〔例えば、正孔注入輸
送機能を有する化合物として前述した化合物を挙げるこ
とができる〕、有機金属錯体〔例えば、トリス(8−キ
ノリノラート)アルミニウム、ビス(10−ベンゾ[h]
キノリノラート)ベリリウム、2−(2’−ヒドロキシ
フェニル)ベンゾオキサゾールの亜鉛塩、2−(2’−
ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールの亜鉛塩、4−
ヒドロキシアクリジンの亜鉛塩、3−ヒドロキシフラボ
ンの亜鉛塩、5−ヒドロキシフラボンのベリリウム塩、
5−ヒドロキシフラボンのアルミニウム塩〕、スチルベ
ン誘導体〔例えば、1,1,4,4−テトラフェニル−
1,3−ブタジエン、4,4’−ビス(2,2−ジフェ
ニルビニル)ビフェニル〕、クマリン誘導体〔例えば、
クマリン1、クマリン6、クマリン7、クマリン30、
クマリン106、クマリン138、クマリン151、ク
マリン152、クマリン153、クマリン307、クマ
リン311、クマリン314、クマリン334、クマリ
ン338、クマリン343、クマリン500〕、ピラン
誘導体〔例えば、DCM1、DCM2〕、オキサゾン誘
導体〔例えば、ナイルレッド〕、ベンゾチアゾール誘導
体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘
導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ポリ
−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリチオ
フェンおよびその誘導体、ポリフェニレンおよびその誘
導体、ポリフルオレンおよびその誘導体、ポリフェニレ
ンビニレンおよびその誘導体、ポリビフェニレンビニレ
ンおよびその誘導体、ポリターフェニレンビニレンおよ
びその誘導体、ポリナフチレンビニレンおよびその誘導
体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘導体など)を
少なくとも1種用いて形成することができる。
【0061】本発明の有機電界発光素子においては、発
光層に一般式(1)で表される化合物を含有しているこ
とが好ましい。一般式(1)で表される化合物と他の発
光機能を有する化合物を併用する場合、発光層中に占め
る一般式(1)で表される化合物の割合は、好ましく
は、0.001〜99.999重量%程度に調製する。
【0062】本発明において用いる他の発光機能を有す
る化合物としては、多環芳香族化合物、発光性有機金属
錯体がより好ましい。例えば、J. Appl. Phys., 65、36
10 (1989) 、特開平5−214332号公報に記載のよ
うに、発光層をホスト化合物とゲスト化合物(ドーパン
ト)とより構成することもできる。一般式(1)で表さ
れる化合物を、ホスト化合物として発光層を形成するこ
とができ、さらにはゲスト化合物として発光層を形成す
ることもできる。一般式(1)で表される化合物を、ホ
スト化合物として発光層を形成する場合、ゲスト化合物
としては、例えば、前記の他の発光機能を有する化合物
を挙げることができ、中でも多環芳香族化合物は好まし
い。この場合、一般式(1)で表される化合物に対し
て、他の発光機能を有する化合物を、0.001〜40
重量%程度、好ましくは、0.1〜20重量%程度使用
する。一般式(1)で表される化合物と併用する多環芳
香族化合物としては、特に限定するものではないが、例
えば、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、
ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラ
フェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペ
ンタジエン、9,10−ジフェニルアントラセン、9,
10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン、1,4
−ビス(9’−エチニルアントラセニル)ベンゼン、
4,4’−ビス(9”−エチニルアントラセニル)ビフ
ェニルなどを挙げることができる。勿論、多環芳香族化
合物は単独で使用してもよく、あるいは複数併用しても
よい。
【0063】一般式(1)で表される化合物を、ゲスト
化合物として用いて発光層を形成する場合、ホスト化合
物としては、発光性有機金属錯体が好ましい。この場
合、発光性有機金属錯体に対して、一般式(1)で表さ
れる化合物を、好ましくは、0.001〜40重量%程
度、より好ましくは、0.1〜20重量%程度使用す
る。一般式(1)で表される化合物と併用する発光性有
機金属錯体としては、特に限定するものではないが、発
光性有機アルミニウム錯体が好ましく、置換または未置
換の8−キノリノラート配位子を有する発光性有機アル
ミニウム錯体がより好ましい。好ましい発光性有機金属
錯体としては、例えば、一般式(a)〜一般式(c)で
表される発光性有機アルミニウム錯体を挙げることがで
きる。 (Q)3 −Al (a) (式中、Qは置換または未置換の8−キノリノラート配
位子を表す) (Q)2 −Al−O−L (b) (式中、Qは置換8−キノリノラート配位子を表し、O
−Lはフェノラート配位子であり、Lはフェニル部分を
含む炭素数6〜24の炭化水素基を表す) (Q)2 −Al−O−Al−(Q)2 (c) (式中、Qは置換8−キノリノラート配位子を表す)
【0064】発光性有機金属錯体の具体例としては、例
えば、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム、ト
リス(4−メチル−8−キノリノラート)アルミニウ
ム、トリス(5−メチル−8−キノリノラート)アルミ
ニウム、トリス(3,4−ジメチル−8−キノリノラー
ト)アルミニウム、トリス(4,5−ジメチル−8−キ
ノリノラート)アルミニウム、トリス(4,6−ジメチ
ル−8−キノリノラート)アルミニウム、ビス(2−メ
チル−8−キノリノラート)(フェノラート)アルミニ
ウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(2−
メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル
−8−キノリノラート)(3−メチルフェノラート)ア
ルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)
(4−メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−
メチル−8−キノリノラート)(2−フェニルフェノラ
ート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノ
ラート)(3−フェニルフェノラート)アルミニウム、
ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(4−フェニ
ルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8
−キノリノラート)(2,3−ジメチルフェノラート)
アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラー
ト)(2,6−ジメチルフェノラート)アルミニウム、
ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(3,4−ジ
メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル
−8−キノリノラート)(3,5−ジメチルフェノラー
ト)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラ
ート)(3,5−ジ−tert−ブチルフェノラート)アル
ミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)
(2,6−ジフェニルフェノラート)アルミニウム、ビ
ス(2−メチル−8−キノリノラート)(2,4,6−
トリフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−
メチル−8−キノリノラート)(2,4,6−トリメチ
ルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8
−キノリノラート)(2,4,5,6−テトラメチルフ
ェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キ
ノリノラート)(1−ナフトラート)アルミニウム、ビ
ス(2−メチル−8−キノリノラート)(2−ナフトラ
ート)アルミニウム、ビス(2,4−ジメチル−8−キ
ノリノラート)(2−フェニルフェノラート)アルミニ
ウム、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)
(3−フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス
(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)(4−フェ
ニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4−ジメ
チル−8−キノリノラート)(3,5−ジメチルフェノ
ラート)アルミニウム、ビス(2,4−ジメチル−8−
キノリノラート)(3,5−ジ−tert−ブチルフェノラ
ート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノ
ラート)アルミニウム−μ−オキソ−ビス(2−メチル
−8−キノリノラート)アルミニウム、ビス(2,4−
ジメチル−8−キノリノラート)アルミニウム−μ−オ
キソ−ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)
アルミニウム、ビス(2−メチル−4−エチル−8−キ
ノリノラート)アルミニウム−μ−オキソ−ビス(2−
メチル−4−エチル−8−キノリノラート)アルミニウ
ム、ビス(2−メチル−4−メトキシ−8−キノリノラ
ート)アルミニウム−μ−オキソ−ビス(2−メチル−
4−メトキシ−8−キノリノラート)アルミニウム、ビ
ス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)ア
ルミニウム−μ−オキソ−ビス(2−メチル−5−シア
ノ−8−キノリノラート)アルミニウム、ビス(2−メ
チル−5−トリフルオロメチル−8−キノリノラート)
アルミニウム−μ−オキソ−ビス(2−メチル−5−ト
リフルオロメチル−8−キノリノラート)アルミニウム
などを挙げることができる。勿論、発光性有機金属錯体
は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよ
い。
【0065】電子注入輸送層5は、陰極からの電子の注
入を容易にする機能、そして注入された電子を輸送する
機能を有する化合物を含有する層である。電子注入輸送
層に使用される電子注入輸送機能を有する化合物として
は、例えば、有機金属錯体〔例えば、トリス(8−キノ
リノラート)アルミニウム、ビス(10−ベンゾ[h] キ
ノリノラート)ベリリウム、5−ヒドロキシフラボンの
ベリリウム塩、5−ヒドロキシフラボンのアルミニウム
塩〕、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、
トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、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、ニトロ
置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導
体などを挙げることができる。尚、電子注入輸送機能を
有する化合物は、単独で使用してもよく、あるいは複数
併用してもよい。
【0066】陰極6としては、比較的仕事関数の小さい
金属、合金または電気電導性化合物を電極物質として使
用することが好ましい。陰極に使用する電極物質として
は、例えば、リチウム、リチウム−インジウム合金、ナ
トリウム、ナトリウム−カリウム合金、カルシウム、マ
グネシウム、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−イ
ンジウム合金、インジウム、ルテニウム、チタニウム、
マンガン、イットリウム、アルミニウム、アルミニウム
−リチウム合金、アルミニウム−カルシウム合金、アル
ミニウム−マグネシウム合金、グラファイト薄膜等を挙
げることができる。これらの電極物質は、単独で使用し
てもよく、あるいは複数併用してもよい。陰極は、これ
らの電極物質を、例えば、蒸着法、スパッタリング法、
イオン化蒸着法、イオンプレーティング法、クラスター
イオンビーム法等の方法により、電子注入輸送層の上に
形成することができる。また、陰極は一層構造であって
もよく、あるいは多層構造であってもよい。尚、陰極の
シート電気抵抗は、数百Ω/□以下に設定するのが好ま
しい。陰極の厚みは、使用する電極物質の材料にもよる
が、一般に、5〜1000nm程度、より好ましくは、
10〜500nm程度に設定する。尚、有機電界発光素
子の発光を効率よく取り出すために、陽極または陰極の
少なくとも一方の電極が、透明ないし半透明であること
が好ましく、一般に、発光光の透過率が70%以上とな
るように陽極の材料、厚みを設定することがより好まし
い。
【0067】また、本発明の有機電界発光素子において
は、その少なくとも一層中に、一重項酸素クエンチャー
が含有されていてもよい。一重項酸素クエンチャーとし
ては、特に限定するものではなく、例えば、ルブレン、
ニッケル錯体、ジフェニルイソベンゾフランなどが挙げ
られ、特に好ましくは、ルブレンである。一重項酸素ク
エンチャーが含有されている層としては、特に限定する
ものではないが、好ましくは、発光層または正孔注入輸
送層であり、より好ましくは、正孔注入輸送層である。
尚、例えば、正孔注入輸送層に一重項酸素クエンチャー
を含有させる場合、正孔注入輸送層中に均一に含有させ
てもよく、正孔注入輸送層と隣接する層(例えば、発光
層、発光機能を有する電子注入輸送層)の近傍に含有さ
せてもよい。一重項酸素クエンチャーの含有量として
は、含有される層(例えば、正孔注入輸送層)を構成す
る全体量の0.01〜50重量%、好ましくは、0.0
5〜30重量%、より好ましくは、0.1〜20重量%
である。
【0068】正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層
の形成方法に関しては、特に限定するものではなく、例
えば、真空蒸着法、イオン化蒸着法、溶液塗布法(例え
ば、スピンコート法、キャスト法、ディップコート法、
バーコート法、ロールコート法、ラングミュア・ブロゼ
ット法など)により薄膜を形成することにより作製する
ことができる。真空蒸着法により、各層を形成する場
合、真空蒸着の条件は、特に限定するものではないが、
10-5Torr程度以下の真空下で、50〜400℃程度の
ボート温度(蒸着源温度)、−50〜300℃程度の基
板温度で、0.005〜50nm/sec 程度の蒸着速度
で実施することが好ましい。この場合、正孔注入輸送
層、発光層、電子注入輸送層等の各層は、真空下で、連
続して形成することにより、諸特性に一層優れた有機電
界発光素子を製造することができる。真空蒸着法によ
り、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の各層
を、複数の化合物を用いて形成する場合、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。
【0069】溶液塗布法により、各層を形成する場合、
各層を形成する成分あるいはその成分とバインダー樹脂
等を、溶媒に溶解、または分散させて塗布液とする。正
孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層の各層に使用し
うるバインダー樹脂としては、例えば、ポリ−N−ビニ
ルカルバゾール、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリ
エステル、ポリシロキサン、ポリメチルアクリレート、
ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリカーボ
ネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、
ポリパラキシレン、ポリエチレン、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリエーテルスルフォン、ポリアニリンおよび
その誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリフ
ェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリフルオレンお
よびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘
導体等の高分子化合物が挙げられる。バインダー樹脂
は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよ
い。
【0070】溶液塗布法により、各層を形成する場合、
各層を形成する成分あるいはその成分とバインダー樹脂
等を、適当な有機溶媒(例えば、ヘキサン、オクタン、
デカン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、1−メ
チルナフタレン等の炭化水素系溶媒、例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノン等のケトン系溶媒、例えば、ジクロロメ
タン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエ
タン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロ
ベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロ
ゲン化炭化水素系溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸アミル等のエステル系溶媒、例えば、メタノー
ル、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサ
ノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ、エチレングリコール等のアルコール系溶
媒、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、アニソール等のエーテル系溶媒、例えば、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、1−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルフォキサイ
ド等の極性溶媒)および/または水に溶解、または分散
させて塗布液とし、各種の塗布法により、薄膜を形成す
ることができる。
【0071】尚、分散する方法としては、特に限定する
ものではないが、例えば、ボールミル、サンドミル、ペ
イントシェーカー、アトライター、ホモジナイザー等を
用いて微粒子状に分散することができる。塗布液の濃度
に関しては、特に限定するものではなく、実施する塗布
法により、所望の厚みを作製するに適した濃度範囲に設
定することができ、一般には、0.1〜50重量%程
度、好ましくは、1〜30重量%程度の溶液濃度であ
る。尚、バインダー樹脂を使用する場合、その使用量に
関しては、特に限定するものではないが、一般には、各
層を形成する成分に対して(一層型の素子を形成する場
合には、各成分の総量に対して)、5〜99.9重量%
程度、好ましくは、10〜99重量%程度、より好まし
くは、15〜90重量%程度に設定する。
【0072】正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層
の膜厚に関しては、特に限定するものではないが、一般
に、5nm〜5μm程度に設定することが好ましい。
尚、作製した素子に対し、酸素や水分等との接触を防止
する目的で、保護層(封止層)を設けたり、また素子
を、例えば、パラフィン、流動パラフィン、シリコンオ
イル、フルオロカーボン油、ゼオライト含有フルオロカ
ーボン油などの不活性物質中に封入して保護することが
できる。保護層に使用する材料としては、例えば、有機
高分子材料(例えば、フッ素化樹脂、エポキシ樹脂、シ
リコーン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリパラキシレン、ポリ
エチレン、ポリフェニレンオキサイド)、無機材料(例
えば、ダイヤモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶
縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、
金属硫化物)、さらには光硬化性樹脂などを挙げること
ができ、保護層に使用する材料は、単独で使用してもよ
く、あるいは複数併用してもよい。保護層は、一層構造
であってもよく、また多層構造であってもよい。
【0073】また、電極に保護膜として、例えば、金属
酸化膜(例えば、酸化アルミニウム膜)、金属フッ化膜
を設けることもできる。また、例えば、陽極の表面に、
例えば、有機リン化合物、ポリシラン、芳香族アミン誘
導体、フタロシアニン誘導体から成る界面層(中間層)
を設けることもできる。さらに、電極、例えば、陽極は
その表面を、例えば、酸、アンモニア/過酸化水素、あ
るいはプラズマで処理して使用することもできる。
【0074】本発明の有機電界発光素子は、一般に、直
流駆動型の素子として使用されるが、パルス駆動型また
は交流駆動型の素子としても使用することができる。
尚、印加電圧は、一般に、2〜30V程度である。本発
明の有機電界発光素子は、例えば、パネル型光源、各種
の発光素子、各種の表示素子、各種の標識、各種のセン
サーなどに使用することができる。
【0075】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、勿論、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。 実施例1 厚さ200nmのITO透明電極(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
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、例示化合物番号8の化合物
を、蒸着速度0.2nm/sec で75nmの厚さに蒸着
し、正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、トリス
(8−キノリノラート)アルミニウムを、蒸着速度0.
2nm/sec で50nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送
層を兼ねた発光層とした。さらにその上に、陰極とし
て、マグネシウムと銀を蒸着速度0.2nm/sec で2
00nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)して陰極と
し、有機電界発光素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽
の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発
光素子に直流電圧を印加し、50℃、乾燥雰囲気下、1
0mA/cm2 の定電流密度で連続駆動させた。初期に
は、6.5V、輝度580cd/m2 の緑色の発光が確
認された。輝度の半減期は580時間であった。
【0076】実施例2〜25 実施例1において、正孔注入輸送層の形成に際して、例
示化合物番号8の化合物を使用する代わりに、例示化合
物番号9の化合物(実施例2)、例示化合物番号11の
化合物(実施例3)、例示化合物番号13の化合物(実
施例4)、例示化合物番号15の化合物(実施例5)、
例示化合物番号17の化合物(実施例6)、例示化合物
番号21の化合物(実施例7)、例示化合物番号22の
化合物(実施例8)、例示化合物番号24の化合物(実
施例9)、例示化合物番号26の化合物(実施例1
0)、例示化合物番号33の化合物(実施例11)、例
示化合物番号36の化合物(実施例12)、例示化合物
番号41の化合物(実施例13)、例示化合物番号43
の化合物(実施例14)、例示化合物番号46の化合物
(実施例15)、例示化合物番号49の化合物(実施例
16)、例示化合物番号53の化合物(実施例17)、
例示化合物番号57の化合物(実施例18)、例示化合
物番号60の化合物(実施例19)、例示化合物番号6
6の化合物(実施例20)、例示化合物番号73の化合
物(実施例21)、例示化合物番号78の化合物(実施
例22)、例示化合物番号79の化合物(実施例2
3)、例示化合物番号81の化合物(実施例24)、例
示化合物番号83の化合物(実施例25)を使用した以
外は、実施例1に記載の方法により有機電界発光素子を
作製した。各素子からは緑色の発光が確認された。さら
にその特性を調べ、結果を第1表(表1、2)に示し
た。
【0077】比較例1〜3 実施例1において、正孔注入輸送層の形成に際して、例
示化合物番号8の化合物を使用する代わりに、4,4’
−ビス〔N−フェニル−N−(3”−メチルフェニル)
アミノ〕ビフェニル(比較例1)、9,9−ジメチル−
2,7−ビス(N,N−ジフェニルアミノ)フルオレン
(比較例2)、4,4’,4”−トリス〔N−(3"'−
メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニル
アミン(比較例3)を使用した以外は、実施例1に記載
の方法により有機電界発光素子を作製した。各素子から
は緑色の発光が確認された。さらにその特性を調べ、結
果を第1表(表2)に示した。
【0078】
【表1】
【0079】
【表2】
【0080】実施例26 厚さ200nmのITO透明電極(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
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、ポリ(チオフェン−2,5−
ジイル)を蒸着速度0.1nm/sec で、20nmの厚
さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。次いで、例示
化合物番号11の化合物を、蒸着速度0.2nm/sec
で55nmの厚さに蒸着し、第二正孔注入輸送層とし
た。次いで、その上に、トリス(8−キノリノラノー
ト)アルミニウムを、蒸着速度0.2nm/sec で50
nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層を兼ねた発光層と
した。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度
0.2nm/sec で200nmの厚さに共蒸着(重量比
10:1)して陰極とし、有機電界発光素子を作製し
た。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施し
た。作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、乾
燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動さ
せた。初期には、6.4V、輝度580cd/m2 の緑
色の発光が確認された。輝度の半減期は1300時間で
あった。
【0081】実施例27 厚さ200nmのITO透明電極(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
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、4,4’,4”−トリス〔N
−(3"'−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕ト
リフェニルアミンを蒸着速度0.1nm/secで、50
nmの厚さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。次い
で、例示化合物番号9の化合物とルブレンを、異なる蒸
発源から、蒸着速度0.2nm/sec で20nmの厚さ
に共蒸着(重量比10:1)し、第二正孔注入輸送層を
兼ねた発光層とした。次いで、その上に、トリス(8−
キノリノラート)アルミニウムを蒸着速度0.2nm/
sec で50nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とし
た。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度
0.2nm/sec で200nmの厚さに共蒸着(重量比
10:1)して陰極とし、有機電界発光素子を作製し
た。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施し
た。作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、乾
燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動さ
せた。初期には、6.2V、輝度570cd/m2 の黄
色の発光が確認された。輝度の半減期は1200時間で
あった。
【0082】実施例28 厚さ200nmのITO透明電極(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
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、ポリ(チオフェン−2,5−
ジイル)を蒸着速度0.1nm/sec で、20nmの厚
さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。蒸着槽を大気
圧下に戻した後、再び蒸着槽を3×10-6Torrに減圧し
た。次いで、例示化合物番号19の化合物とルブレン
を、異なる蒸発源から、蒸着速度0.2nm/sec で5
5nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)し、第二正孔
注入輸送層を兼ねた発光層とした。減圧状態を保ったま
ま、次いで、その上に、トリス(8−キノリノラート)
アルミニウムを蒸着速度0.2nm/sec で50nmの
厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。減圧状態を保っ
たまま、さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速
度0.2nm/sec で200nmの厚さに共蒸着(重量
比10:1)して陰極とし、有機電界発光素子を作製し
た。作製した有機電界発光素子に直流電圧を印加し、乾
燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密度で連続駆動さ
せた。初期には、6.2V、輝度580cd/m2 の黄
色の発光が確認された。輝度の半減期は1400時間で
あった。
【0083】実施例29 厚さ200nmのITO透明電極(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
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、例示化合物番号56の化合物
を蒸着速度0.1nm/sec で、20nmの厚さに蒸着
し、第一正孔注入輸送層とした。次いで、例示化合物番
号48の化合物とルブレンを、異なる蒸発源から、蒸着
速度0.2nm/sec で55nmの厚さに共蒸着(重量
比10:1)し、第二正孔注入輸送層を兼ねた発光層と
した。さらに、その上に、トリス(8−キノリノラー
ト)アルミニウムを蒸着速度0.2nm/sec で50n
mの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。さらにその
上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm/sec
で200nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)して陰
極とし、有機電界発光素子を作製した。尚、蒸着は、蒸
着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電
界発光素子に直流電圧を印加し、乾燥雰囲気下、10m
A/cm2の定電流密度で連続駆動させた。初期には、
6.1V、輝度620cd/m2 の黄色の発光が確認さ
れた。輝度の半減期は1500時間であった。
【0084】実施例30 厚さ200nmのITO透明電極(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
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダー
に固定した後、蒸着槽を3×10-6Torrに減圧した。ま
ず、ITO透明電極上に、例示化合物番号15の化合物
を、蒸着速度0.2nm/sec で55nmの厚さに蒸着
し、正孔注入輸送層とした。次いで、その上に、トリス
(8−キノリノラート)アルミニウムと例示化合物番号
28化合物を、蒸着速度0.2nm/sec で40nmの
厚さに共蒸着(重量比10:1)し、発光層とした。さ
らに、トリス(8−キノリノラート)アルミニウムを、
蒸着速度0.2nm/sec で30nmの厚さに蒸着し、
電子注入輸送層とした。さらにその上に、マグネシウム
と銀を、蒸着速度0.2nm/sec で200nmの厚さ
に共蒸着(重量比10:1)して陰極とし、有機電界発
光素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保
ったまま実施した。作製した有機電界発光素子に直流電
圧を印加し、乾燥雰囲気下、10mA/cm2の定電流密
度で連続駆動させた。初期には、6.2V、輝度660
cd/m2 の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は
1500時間であった。
【0085】実施例31 厚さ200nmのITO透明電極(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
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した。次に、ITO透明電極上
に、ポリカーボネート(重量平均分子量50000)、
と例示化合物番号16の化合物を、重量比100:50
の割合で含有する3重量%ジクロロエタン溶液を用い
て、ディップコート法により、40nmの正孔注入輸送
層とした。次に、この正孔注入輸送層を有するガラス基
板を、蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、蒸着槽を
3×10-6Torrに減圧した。次いで、その上に、トリス
(8−キノリノラート)アルミニウムを、蒸着速度0.
2nm/sec で50nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送
層を兼ねた発光層とした。さらに、発光層の上に、マグ
ネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm/sec で200n
mの厚さに共蒸着(重量比10:1)して陰極とし、有
機電界発光素子を作製した。作製した有機電界発光素子
に、乾燥雰囲気下、10Vの直流電圧を印加したとこ
ろ、95mA/cm2 の電流が流れた。輝度980cd/
2 の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は280
時間であった。
【0086】実施例32 厚さ200nmのITO透明電極(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
音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さ
らにUV/オゾン洗浄した。次に、ITO透明電極上
に、ポリメチルメタクリレート(重量平均分子量250
00)、例示化合物番号72の化合物、トリス(8−キ
ノリノラート)アルミニウムを、それぞれ重量比10
0:50:0.5の割合で含有する3重量%ジクロロエ
タン溶液を用いて、ディップコート法により、100n
mの発光層を形成した。次に、この発光層を有するガラ
ス基板を、蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、蒸着
槽を3×10-6Torrに減圧した。さらに、発光層の上
に、マグネシウムと銀を、蒸着速度0.2nm/sec で
200nmの厚さに共蒸着(重量比10:1)して陰極
とし、有機電界発光素子を作製した。作製した有機電界
発光素子に、乾燥雰囲気下、15Vの直流電圧を印加し
たところ、80mA/cm2 の電流が流れた。輝度580
cd/m2 の緑色の発光が確認された。輝度の半減期は
350時間であった。
【0087】
【発明の効果】本発明により、発光寿命が長く、耐久性
に優れた有機電界発光素子を提供することが可能になっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機電界発光素子の一例の概略構造図である。
【図2】有機電界発光素子の一例の概略構造図である。
【図3】有機電界発光素子の一例の概略構造図である。
【図4】有機電界発光素子の一例の概略構造図である。
【図5】有機電界発光素子の一例の概略構造図である。
【図6】有機電界発光素子の一例の概略構造図である。
【図7】有機電界発光素子の一例の概略構造図である。
【図8】有機電界発光素子の一例の概略構造図である。
【符号の説明】
1 基板 2 陽極 3 正孔注入輸送層 3a 正孔注入輸送成分 4 発光層 4a 発光成分 5 電子注入輸送層 5” 電子注入輸送層 5a 電子注入輸送成分 6 陰極 7 電源

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の電極間に、一般式(1)(化1)
    で表される化合物を少なくとも1種含有する層を少なく
    とも一層挟持してなる有機電界発光素子。 【化1】 (式中、Ar1 〜Ar5 は置換または未置換のアリール
    基を表し、さらに、Ar 1 とAr2 およびAr3 とAr
    4 は結合している窒素原子と共に含窒素複素環を形成し
    ていてもよいを表し、R1 およびR2 は水素原子、直
    鎖、分岐または環状のアルキル基、置換または未置換の
    アリール基、あるいは置換または未置換のアラルキル基
    を表し、Z1 およびZ2 は水素原子、ハロゲン原子、直
    鎖、分岐または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環
    状のアルコキシ基、あるいは置換または未置換のアリー
    ル基を表す)
  2. 【請求項2】 一般式(1)で表される化合物を含有す
    る層が、正孔注入輸送層である請求項1記載の有機電界
    発光素子。
  3. 【請求項3】 一般式(1)で表される化合物を含有す
    る層が、発光層である請求項1記載の有機電界発光素
    子。
  4. 【請求項4】 一対の電極間に、さらに、発光層を有す
    る請求項1または2のいずれかに記載の有機電界発光素
    子。
  5. 【請求項5】 一対の電極間に、さらに、電子注入輸送
    層を有する請求項1〜4のいずれかに記載の有機電界発
    光素子。
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