WO2004052057A1 - 有機電界発光素子 - Google Patents

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WO2004052057A1
WO2004052057A1 PCT/JP2003/014108 JP0314108W WO2004052057A1 WO 2004052057 A1 WO2004052057 A1 WO 2004052057A1 JP 0314108 W JP0314108 W JP 0314108W WO 2004052057 A1 WO2004052057 A1 WO 2004052057A1
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WO
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organic
electroluminescent device
transport layer
organic compound
electron transport
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PCT/JP2003/014108
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French (fr)
Inventor
Yoshiaki Nagara
Takanori Murasaki
Ichiro Yamamoto
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki
Chisso Corporation
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    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescent device (organic EL device).
  • Organic EL devices are attracting attention as devices for next-generation displays.
  • an anode made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) is provided on a glass substrate, and a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron are formed on the anode.
  • a transport layer and a cathode are provided in order.
  • ITO indium tin oxide
  • holes are injected from the anode into the hole injection layer, and electrons are injected from the cathode into the electron transport layer.
  • the injected holes are transported to the light emitting layer via the hole transport layer, and the injected electrons are also transported to the light emitting layer.
  • the initial luminance half-life is known as an index indicating the lifetime of an organic EL device.
  • the initial luminance half-life is the time required for the luminance of the organic EL element to decrease to half of the initial luminance, and the longer the half-life, the longer the life of the organic EL element.
  • the main reasons for shortening the initial luminance half-life are, for example, electrochemical reactions such as crystallization of organic compounds in organic EL devices due to heat generated by current injection or changes over time, and oxidative and reductive decomposition of organic compounds. Chemical decomposition of organic compounds, agglomeration of organic compounds, peeling between adjacent layers, and complex formation between adjacent layers.
  • quinolinolato-based metal complexes especially Tris-1 (8— Organic EL devices with an electron transport layer made of quinolinolato) aluminum or bis (2-methyl-18-quinolinolato) (p-phenylphenolato) aluminum, abbreviated as BA 1 q, have a relatively long initial life. It is known to have a luminance half-life. However, on the other hand, the electron mobility of the electron transport layer composed of Alq 3 or BA 1 q is not very high. Therefore, the luminous efficiency of the organic EL device having the electron transport layer made of A 1 (13 or 81q) is not so high. Other materials forming the electron transport layer are disclosed in JP-A-09-87616. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 09-194487 and 2002-100479 disclose the following publications.
  • An object of the present invention is to provide an organic EL device having a long life and high luminous efficiency.
  • one embodiment of the present invention provides the following organic EL device.
  • the organic EL device includes a pair of electrodes and a plurality of organic compound-containing layers including an electron transport layer provided between the pair of electrodes.
  • the electron transport layer contains at least a first organic compound and a second organic compound.
  • the first organic compound has a higher electron mobility than the electron mobility of the second organic compound.
  • the second organic compound has a higher glass transition temperature than the glass transition temperature of the first organic compound.
  • the following organic EL device is provided.
  • the organic EL device includes a pair of electrodes and a plurality of organic compound-containing layers including an electron transport layer provided between the pair of electrodes.
  • the electron transport layer contains at least a first organic compound and a second organic compound.
  • the first organic compound has a higher electron mobility than the electron mobility of the second organic compound.
  • An organic EL element in which the electron transport layer is formed only of the first organic compound is referred to as a first organic EL element
  • an organic EL element in which the electron transport layer is formed only of the second organic compound is referred to as a second organic EL element.
  • the second organic The first and second organic compounds are selected such that the initial luminance half-life of the EL element is longer than the initial luminance half-life of the first organic EL element.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL device according to one embodiment of the present invention.
  • the organic EL device 10 includes a substrate 1, an anode 2 provided on the substrate 1, an organic layer 8 provided on the anode 2, and an organic layer 8. And a cathode 7 provided on the cathode 8.
  • the organic layer 8 includes a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and an electron transport layer 6 as organic compound-containing layers. These layers 3 to 6 are arranged in order from the side of the organic layer 8 facing the anode 2 to the side of the organic layer 8 facing the cathode 7.
  • the hole injection layer 3 and the hole transport layer 4 are not always necessary and may be omitted.
  • the substrate 1 functions as a support in the organic EL device 10.
  • the substrate 1 may be a glass plate, a plastic sheet, a plastic film, a metal plate or a metal foil, or may be formed from a ceramic such as silicon.
  • Substrate 1 is preferably formed of polyethylene terephthalate, polycarbonate or polymethacrylate because of its excellent moisture proofing, impact resistance, heat resistance and surface smoothness.
  • a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a silicon oxynitride film may be provided on the surface of the substrate 1.
  • the substrate 1 needs to be able to transmit visible light.
  • the anode 2 has a role of injecting holes into the hole injection layer 3.
  • the material forming the anode 2 may be any of a metal, an alloy, an electrically conductive compound and a mixture thereof, but preferably has a low electric resistance and a large work function.
  • Examples of preferable materials for forming the anode 2 include ITO, tin oxide, zinc oxide, a mixture of zinc oxide and indium oxide, metal oxides and metal nitrides such as titanium nitride; gold, platinum, silver, copper, and the like.
  • Metals such as aluminum, nickel, lead, chromium, molybdenum, tungsten, tantalum, and niobium; and conductive polymers such as polyaniline, polythiophene, polypyrrole, and polyolefin vinylene.
  • the anode 2 may be formed from a single type of material, or may be formed from a plurality of types of materials.
  • the thickness of the anode 2 is preferably 1 On ⁇ !
  • the anode 2 is formed by a known method such as a sputtering method, an ion plating method, a vacuum evaporation method, and a spin coating method.
  • a sputtering method When light (visible light) emitted from the light emitting layer 5 is emitted from the organic EL element 10 through the anode 2, the anode 2 needs to be able to transmit visible light.
  • the transmittance of the anode 2 to visible light is preferably 10% or more.
  • the hole injection layer 3 has a role of injecting holes injected from the anode 2 into the hole transport layer 4 and a role of bringing the anode 2 and the organic layer 8 into close contact with each other.
  • the material forming the hole injection layer 3 desirably has high adhesion to the anode 2, low ionization potential, and a high glass transition temperature.
  • Examples of a material for forming the hole injection layer 3 include a phthalocyanine derivative, a porphyrin derivative, a polyphenylenevinylene derivative, a starburstamine derivative, polyaniline, and polythiophene.
  • Preferred phthalocyanine derivatives are copper phthalocyanine and metal-free phthalocyanines
  • preferred starburst amine derivatives are 4,4 ', 4 "tris (3-methylphenylphenylamine) triphenylamine.
  • the hole injection layer 3 may be formed of a single type of material or a plurality of types of materials.
  • the thickness of the hole injection layer 3 is preferably 5 nm to 100 nm. Preferably it is 10 nm to 50 nm.
  • the hole injection layer 3 is formed by a known method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, and a dip method.
  • the hole transport layer 4 has a role of transporting the injected holes to the light emitting layer 5. It is desirable that the material forming the hole transport layer 4 has a property that holes can be easily injected from the hole injection layer 3 or the anode 2, and a capability of efficiently transporting the injected holes to the light emitting layer 5.
  • Examples of the material forming the hole transport layer 4 include a triarylamine derivative, a compound having a repeating structure having a triphenylamine structure as a main chain and / or a side chain, a triphenylmethane derivative, a hydrazone derivative, Oxazole derivative, Oxazidazole derivative, Triazole derivative, Triphenylmethane derivative, Fluore-lediphenylamine derivative, Benzidine derivative, Pyrazolin derivative, Stilbene derivative, Styrilamine derivative, Polyphenylenevinylene derivative, Kyrubirazole derivative, Phenylenediamine derivative, The materials exemplified above as the material for forming the hole injection layer 3 in addition to the compound and the spiro compound.
  • Preferred triarylamine derivatives are triphenylamine and dimers, trimers, tetramers and pentamers of triphenylamine, and preferred benzidine derivatives are N, N'-dinaphthyl-N, N'-diphenyl.
  • Enenylbenzidine, the preferred rivazole derivative is 4,4'-N, N'-dicarbazole biphenyl and poly (N-vinylcarbazole).
  • the hole transport layer 4 may be formed from a single type of material, or may be formed from a plurality of types of materials.
  • the thickness of the hole transport layer 4 is preferably 5 ⁇ ! 1100 nm, more preferably 100 ⁇ ⁇ ! 550 nm.
  • the hole transport layer 4 is formed by a known method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, and a dip method.
  • the light emitting layer 5 emits light (visible light) based on the recombination of the holes injected and transported from the anode 2 and the electrons injected and transported from the cathode 7 in the light emitting layer 5.
  • the hole and the electron recombine, an exciton is generated, and light is emitted when the exciton returns to the ground state. It is desirable that the material forming the light emitting layer 5 has high fluorescence quantum efficiency, ability to efficiently transport holes and electrons, and high glass transition temperature.
  • Examples of the material forming the light-emitting layer 5 include distyrylarylene derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylamine derivatives, quinolinolato-based metal complexes, triarylamine derivatives, azomethine derivatives, oxadiazole derivatives, virazoloquinoline derivatives, and silole derivatives.
  • Preferred quinolinolato-based metal complexes are A193 and 881q
  • preferred triarylamine derivatives are tetramers of triphenylamine
  • preferred distyrylarylene derivatives are 4,4'_bis (2 , 2'-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi).
  • the light emitting layer 5 may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers.
  • the light emitting layer 5 may also be formed from a single type of material, or may be formed from a plurality of types of materials.
  • the light-emitting layer 5 may be composed of a host compound and a guest compound doped with the host compound.
  • concentration of the guest compound to be doped may be uniform throughout the light emitting layer 5 or may be non-uniform.
  • the thickness of the light emitting layer 5 is preferably 1 ⁇ ! 1100 nm, more preferably 100-500 nm.
  • the light emitting layer 5 is formed by a known method such as a vacuum evaporation method.
  • the electron transport layer 6 has a role of transporting electrons injected from the cathode 7 to the light emitting layer 5 and a role of preventing excitons generated in the light emitting layer 5 from diffusing and quenching at the cathode 7.
  • the electron transport layer 6 contains a force formed from two kinds of organic compounds, that is, first and second organic compounds, or contains these two kinds of organic compounds as main components. It is desirable that the first and second organic compounds have the property of easily injecting electrons from the cathode 7 and the ability to efficiently transport the injected electrons.
  • the first and second organic compounds satisfy at least two of the following requirements 1 to 3, including requirement 1.
  • Requirement 1 The electron mobility of the first organic compound is higher than the electron mobility of the second organic compound within the range of the intensity of the electric field applied when the organic EL element 10 is actually used.
  • Requirement 2 The glass transition temperature of the second organic compound is higher than the glass transition temperature of the first organic compound.
  • the organic EL element 10 in which the electron transport layer 6 is formed only of the first organic compound is the first organic EL element, and the organic EL element in which the electron transport layer 6 is formed only of the second organic compound.
  • the element 10 is a second organic EL element
  • the initial luminance half-life of the second organic EL element is longer than the initial luminance half-life of the first organic EL element.
  • the first organic compound is a silole derivative.
  • Preferred silole derivatives are those described in JP-A-09-87616 and JP-A-09-194487, and more preferred silonole derivatives are 2,5-bis (6,1- (2 ', 2 ") (Bibiridinole)) 1,1,1-Dimethyl-1,3,4-diphenylsilonole and 2,5-bis (6 '_ (2', 2 "-Bibiridyl)) 1,1,1-Dimethyl-3,4-bis (2 —Methinorefle) It is silole.
  • the second organic compound is a metal complex; a phenanthroline derivative such as bathocuproine and bathof-anthroline; or 3- (4-biphenyl) 1-141- (4-ethynolephenyl) -15- (4-tert-butylphenyl-) A) Triazole derivatives such as 1,1,2,4-triazole are preferred.
  • Preferred metal complexes are A1q3, BAlq, tris (2-methyl-18-quinolinolato) anoreminium, tris (5-methinole-18-quinolinolato) aluminum, mono (4-methyl-18-quinolinolato) Norinolat) Bis (8-quinolinolato) Aluminum, mono (4-ethyl-18-quinolinolato) Mono (4-methyl-18-quinolinolato) Mono (8-quinolinolato) Aluminum, Tris 4-Dimethyl-1-8-quinolinolato Aluminum, Tris (4-methoxy8-quinolinolato) Aluminum, Tris (4,5-dimethyl-18-quinolinolato) Aluminum, Tris (4,6-dimethyl-8) —K Aluminum, Tris (5-chloro-8-quinolinolate) Aluminum, Tris (5-promo 8-quinolinolate) Aluminum, Tris (5,7-dichloro-1-8-quinolinolate) Aluminum , Tris
  • the third organic compound also includes at least one of the requirements 1 to 3 above. Preferably, two requirements are met.
  • the third organic compound include a silole derivative, a quinolinolato-based metal complex, an oxazole derivative, an oxaziazole derivative, a phenanthroline derivative, a quinoxaline derivative, a quinoline derivative, a pipel derivative, a benzopial derivative, a pyrazole derivative, Thiazole derivatives, benzothiazole derivatives, thiadiazole derivatives, thionaphthene derivatives, imidazole derivatives, benzimidazole derivatives, triazole derivatives, distyrylbenzene derivatives, and spiro compounds.
  • the quinolinolato-based metal complexes include, as ligands, 8-quinolinolato, 2-methyl-18-quinolinolato, 4-methyl-18-quinolinolato, 5-methyl-8-quinolinolato, 3,4-dimethyl-8-quinolinola 1,4-ethyl-1-quinolinolato, 4,5-dimethyl-8-quinolinolato, 4,6-dimethyl-8-quinolinolato, 4-methoxy-18-quinolinolato, 10-benzo [h ] Quinolinolato, benzo [f] — 8-quinolinolato, dimer of 8-quinolinolato, or 7-propyl-18-quinolinolato, and aluminum, beryllium, zinc, magnesium, gallium, indium as the central metal It is preferable to have copper, calcium, tin, or lead.
  • the weight ratio of the first organic compound in the electron transport layer 6 is preferably 1% or more and 50% or less.
  • the first organic compound preferably has a molecular weight of at least 400. When the weight ratio of the first organic compound is 1% or more and 50% or less, When the first organic compound has a molecular weight of 400 or more, the initial luminance half-life of the organic EL device 10 is extended and the luminous efficiency is improved.
  • the electron transport layer 6 may be formed by co-evaporation of a first organic compound and a second organic compound, or a first layer made of the first organic compound and a second organic compound.
  • the respective concentrations of the first and second organic compounds in the electron transport layer 6 may be uniform in the thickness direction of the electron transport layer 6, or may be non-uniform. There may be.
  • the second layer may be provided on the first layer, or the first layer may be provided on the second layer. Les ,.
  • the thickness of the electron transport layer 6 is preferably from 5 to 100 nm, more preferably from 5 to 50 nm.
  • the electron transport layer 6 is formed by a known method such as a vacuum evaporation method.
  • the electron transport layer 6 may have a function other than the electron transport function such as a light emitting function.
  • the cathode 7 has a role of injecting electrons into the electron transport layer 6.
  • the material forming the cathode may be any of metals, alloys, electrically conductive compounds, and mixtures thereof. It is desirable that the material forming the cathode 7 has low electric resistance and low work function.
  • Examples of preferable materials for forming the cathode 7 include metals such as gold, silver, copper, aluminum, indium, calcium, and tin; aluminum alloys such as aluminum-monocalcium alloy and anorenium-lithium alloy; and magnesium-silver alloy. And alloys such as magnesium-indium alloys and other magnesium alloys; and the materials exemplified above as materials for forming the anode 2.
  • the cathode 7 may be made of a single type of material, or may be made of a plurality of types of materials.
  • the thickness of the cathode 7 is preferably from 5 nm to 1 ⁇ , more preferably from 10 nm to 500 nm.
  • the cathode 7 is formed by a known method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, and an electron beam evaporation method.
  • the light (visible light) emitted from the light emitting layer 5 passes through the cathode 7 to the organic EL element 10 When emitted from the cathode, the cathode 7 needs to be able to transmit visible light.
  • the transmittance of the cathode 7 for visible light is preferably 10% or more.
  • a cathode interface between the cathode 7 and the electron transport layer 6 to improve the electron injection characteristics from the cathode 7 to the electron transport layer 6 or to improve the adhesion between the cathode 7 and the electron transport layer 6 Layers may be provided.
  • the material for forming the cathode interface layer include fluorides of alkali metals and alkaline earth metals such as lithium fluoride, lithium oxide, magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, and palladium fluoride; Oxides, chlorides and sulfides.
  • the cathode interface layer may be formed from a single type of material, or may be formed from a plurality of types of materials.
  • the thickness of the cathode interface layer is preferably from 0.1 nm to: I 0 nm, and more preferably from 0.3 nm to 3 nm.
  • the thickness of the cathode interface layer may be uniform or non-uniform.
  • the cathode interface layer may also be island-shaped.
  • the cathode interface layer is formed by a known method such as a vacuum deposition method.
  • the cathode interface layer may be formed by co-evaporation of the material exemplified above as the material forming the electron transport layer 6 and the material exemplified above as the material forming the cathode 7.
  • a hole blocking layer may be provided between the light emitting layer 5 and the electron transport layer 6.
  • the hole blocking layer blocks the passage of holes, thereby preventing some of the holes injected and transported from the anode 2 to the light emitting layer 5 from reaching the electron transport layer 6 without recombination with electrons. Thereby, a decrease in the luminous efficiency of the organic EL element is suppressed.
  • the material forming the hole blocking layer has an ionization potential higher than the ionization potential of the material forming the light emitting layer 5.
  • an ionization potential larger than the ionization potential of the material forming the light emitting layer 5 among the materials exemplified above as the material forming the electron transport layer 6 may be used.
  • the ionization potential of the material forming the hole blocking layer depends on the ionization potential of the material forming the light emitting layer 5. It is preferable that the potential is higher than the potential by 0.1 eV or more. In this case, the hole block effectively blocks the passage of holes.
  • the Honolle block layer may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers.
  • the hole blocking layer may also be formed from a single type of material, or may be formed from a plurality of types of materials.
  • the thickness of the hole block layer is preferably from 0.5 to 50 nm, and more preferably from 1 to 1 Onm.
  • the hole block layer is formed by a known method such as a vacuum evaporation method.
  • the anode 2, the organic layer 8, and the cathode 7 provided on the substrate 1 may be provided in reverse order. That is, the cathode 7 may be provided on the substrate 1, the organic layer 8 may be provided on the cathode 7, and the anode 2 may be provided on the organic layer 8.
  • the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, and the electron transport layer 6 included in the organic layer 8 are formed from the side of the organic layer 8 facing the anode 2 as in the case of the organic EL element 10 in FIG.
  • Example 1 the present invention will be described specifically with reference to Examples, but it should be understood that the present invention is not construed as being limited to Examples.
  • Example 1 the present invention will be described specifically with reference to Examples, but it should be understood that the present invention is not construed as being limited to Examples.
  • Example 1 the present invention will be described specifically with reference to Examples, but it should be understood that the present invention is not construed as being limited to Examples.
  • Example 1 first, an anode 2 made of ITO and having a thickness of 190 nm is formed on a transparent glass substrate 1.
  • the substrate 1 provided with the anode 2 is dried after cleaning with pure water and pure water, and further washed with ultraviolet and ozone.
  • a 10-nm-thick hole injection layer 3 made of copper phthalocyanine represented by the following formula (1) is provided on the anode 2 by vacuum evaporation. Deposition of copper phthalocyanine is carried out in an atmosphere of vacuum degree of about 5. 0X10- 5 P a at carbon crucible, deposition rate is 0. l nm / s.
  • a 10-nm-thick hole transport layer 4 composed of a tetramer of triphenylamine represented by the following formula (2) is provided on the hole injection layer 3 by a vacuum evaporation method.
  • Deposition of the tetramer of triphenyl ⁇ Min is performed in an atmosphere of vacuum degree of about 5. 0x1 0 one 5 P a at carbon crucible, deposition rate is 0. l nmZ s.
  • a light emitting layer 5 of DPVBi represented by the following formula (3) and having a thickness of 30 nm is provided on the hole transport layer 4 by a vacuum evaporation method.
  • Deposition of DPVBi is carried out in vacuum of about 5.
  • Ox 10- 5 P a a deposition rate 0. I nmZs.
  • the light emitting layer 5 made of DPVBi emits blue light.
  • 2,5_bis (6 '-(2', 2 "-bipyridyl)) 1-1,1-dimethyl-13,4-diphenylsulfone as the first organic compound represented by the formula (4) Le and are co-deposited in an atmosphere of vacuum degree of about 5.
  • the ratio between the deposition rate of, 4-diphenylsilole and the deposition rate of A1q3 is adjusted, provided that 2,5-bis (6 '-(2', 2 "-biviridyl)) 1-1,1-
  • the sum of the deposition rate of dimethinole-3,4-diphenylsilole and the deposition rate of A1q3 is always about 0.1 nmZs.
  • 2,5-bis (6 '-(2', 2 "-bibidinore)) 1,1-dimethinole 3,4-diphenylsilonole is a kind of silole derivative and has a molecular weight of 570.8.
  • a 1 q 3 is a kind of quinolinolato-based metal complex.
  • A1q3 and 2,5-bis (6,1 (2 ', 2 "-biviridyl)) 1-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole showed that differential scanning calorimetry was used.
  • a 1 q 3 is higher for the glass transition temperature measured by the method, and 2 for the electron mobility under the practical electric field strength measured by the Time of F 1ight (TOF) method.
  • 5-bis (6'- (2 ', 2 "-biviridyl)) 1-1,1-dimethyl-13,4-diphenylsilole is higher.
  • the TOF method is a method of irradiating a sample surface with pulsed light, and measuring the transient current generated by the carrier generated by the pulsed light moving within the sample to measure the electron mobility.
  • an organic EL device having an electron transport layer 6 formed of Alq 3 alone, and 2,5-bis (6 ′ — (2 ′, 2 ′′ —bibiridyl))-1,1,1-dimethyl-3,4-
  • the organic EL device including the electron transport layer 6 formed of Alq 3 alone has a longer initial luminance half-life.
  • a 0.5 mm-thick cathode interface layer made of lithium fluoride is provided on the electron transport layer 6 by a vacuum evaporation method. carried out in an atmosphere of vacuum degree of about 5.
  • 0X 1 0- 5 P a Te steam Chakusokudo is 0.
  • OS nmZs aluminum -. ⁇ consisting beam thickness 100 nm of the cathode 7 is cathode interface deposition is.
  • the deposition is performed in an atmosphere of Pa and the deposition rate is 1. O nmZs.
  • Example 2 the weight ratio of 2,5-bis (6 '-(2', 2 "-bipyridyl))-1,1-dimethyl_3,4-diphenylsilole to the electron transporting layer 6 was respectively determined.
  • the organic EL devices were manufactured under the same conditions as in Example 1 except that they were 10%, 20%, 30%, 40%, and 50%, respectively.
  • the initial luminance half-life and brightness of each manufactured organic EL device The results of measuring the power efficiency and current efficiency of 1 OOO c dZm 2 are shown in Table 1. Comparative Example 1
  • Comparative Example 1 an organic EL device is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the electron transport layer 6 is formed of only A1q3 instead of being formed of two kinds of materials. Deposition of A 1 q 3 is performed at the speed of the 0. I nmZs in an atmosphere of vacuum degree of about 5. Ox 10- 5 P a, the thickness of the electron transport layer 6 is 20 nm. The results of measuring the electric power efficiency and current efficiency initial luminance half-life of the prepared organic EL element and the luminance 1000 c DZM 2 shown in Table 1 and Table 3. Comparative Example 2
  • Example 7 an organic EL device was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that 81q was used instead of A193 as the second organic compound.
  • Table 2 shows the results of measuring the initial luminance half-life and the power efficiency and current efficiency at a luminance of 1000 cd / m 2 of the manufactured organic EL device.
  • BA 1 q is quinolinolato metal It is a kind of complex of the genus and has a structure represented by the following formula (6).
  • Example 8 the weight ratio of 2,5-bis (6 '-(2', 2 "-bipyridyl)) _ 1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole to the electron transporting layer 6 was as follows. Except for 10%, 20%, 30%, 40%, and 50%, respectively, organic EL devices were manufactured under the same conditions as in Example 7. The initial luminance half-life of the manufactured organic EL device and the results of measuring the electric power efficiency and current efficiency at a luminance of 1 000 cd / m 2 are shown in Table 2. Comparative example 3
  • Comparative Example 3 instead of forming the electron transport layer 6 using two types of materials, An organic EL element is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the organic EL element is formed only with BA1q.
  • the deposition rate of BA 1 q is 0.1 nm / s, and the thickness of the electron transport layer 6 is 20 nm.
  • Tables 2 and 4 show the results of measuring the initial luminance half-life and the power efficiency and current efficiency of the produced organic EL device at a luminance of 1000 cd / m 2 . Comparative Example 4
  • Example 13 the first organic compound was replaced with 2,5-bis (6,1 (2 ', 2 "-bipyridyl)) 1-1,1-1-dimethyl-3,4-diphenylsynthesis. , 5—Bis (6 ′ — (2 ′, 2 ′′ —biviridyl)) Same as in Example 1 except that it was changed to use 1,1,1-dimethyl-3,4-bis (2-methylphenyl) silole.
  • An organic EL device is manufactured under the conditions. The results of measurement and power efficiency and current efficiency at the initial luminance half-life and luminance 1 000 c dZm 2 of the prepared organic EL device are shown in Table 3.
  • 2,5-bis (6 '-(2', 2 "-biviridyl)) 1,1,1-dimethyl-3,4-bis (2-methinolephenyl) silole is a kind of silole derivative, and is represented by the following formula (7). It has the structure shown and has a molecular weight of 598.8.
  • Example 19 an organic EL device was manufactured under the same conditions as in Example 13 except that BA 1 q was used instead of A 1 q 3 as the second organic compound.
  • Initial luminance half-life and luminance of the fabricated organic EL device at 1 000 cd / m 2 Table 4 shows the measurement results of the power efficiency and the current efficiency.
  • a comparison between BA lq and 2,5-bis (6 '-(2', 2 "-biviridyl))-1,1,1-dimethyl-1,3,4-bis (2-methylphenyl) silole shows a glass transition.
  • BA 1 q is higher with respect to temperature and 2,5-bis (6,1- (2 ', 2 "-biviridyl))-1,1,1-dimethyl with regard to electron mobility under practical electric field strength
  • One 3,4-bis (2-methylphenyl) silole is higher.
  • an organic EL device having an electron transport layer 6 formed solely of BA 1 q is more favorable. Long initial luminance half-life Examples 20 to 24
  • Examples 20 to 24 2,5-bis (6 '-(2', 2 "-bipyridinole))-1,1,1-dimethinole-1,3,4-bis (2-methinolephenyl) silyl for the electron transport layer 6
  • An organic EL device was manufactured under the same conditions as in Example 19 except that the weight ratios of the organic EL devices were 10%, 20%, 30%, 40%, and 50%, respectively.
  • the results of measuring the power efficiency and the current efficiency at a half-life and luminance of 1 000 cdZm 2 are shown in Table 4. Comparative Example 6

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Abstract

本発明の有機ＥＬ素子が備える電子輸送層は、第一の有機化合物及び第二の有機化合物を少なくとも含有する。第一の有機化合物は、第二の有機化合物の電子移動度よりも高い電子移動度を有し、第二の有機化合物は、第一の有機化合物のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する。そのため、本発明の有機ＥＬ素子は、長い寿命及び高い発光効率を有する。第一の有機化合物は好ましくはシロール誘導体であり、第二の有機化合物は好ましくはキノリノラト系金属錯体である。

Description

明細鲁 有機電界発光素子 技術分野
本発明は有機電界発光素子 （有機 E L素子） に関する。 背景技術
有機 E L素子は、 次世代ディスプレイ用の素子として注目されている。 一般的 な有機 E L素子では、 ガラス基板の上にインジウムスズ酸化物 （ I T O ) 等の透 明導電材料からなる陽極が設けられ、 その陽極の上にホール注入層、 ホール輸送 層、 発光層、 電子輸送層及び陰極が順番に設けられている。 陽極と陰極との間に 直流電圧が印加されると、 陽極からホール注入層へはホールが注入され、 陰極か ら電子輸送層へは電子が注入される。 注入されたホールはホール輸送層を介して 発光層まで輸送され、 注入された電子もまた発光層まで輸送される。 そして、 発 光層においてホールと電子とが再結合し、 その結果光が発せられる。 近年、 有機 E L泰子は長寿命であることを望まれている。 有機 E L素子の寿命 を示す指標として初期輝度半減期が知られている。 初期輝度半減期とは、 有機 E L素子の輝度が初期輝度の半分にまで低下するのに要する時間であり、 この半減 期が長いほど有機 E L素子の寿命は長いとみなされる。 初期輝度半減期を短くする主な原因としては、 例えば、 電流注入によって発生 する熱あるいは経時変化による有機 E L素子中の有機化合物の結晶化、 有機化合 物の酸化分解及び還元分解のような電気化学的な分解、 有機化合物の化学的な分 解、 有機化合物の凝集、 隣接する層同士の間の剥離、 隣接する層同士の間での錯 体形成が挙げられる。
—方、 キノリノラト系金属錯体、 とりわけ A 1 q 3と略されるトリス一 （8— キノリノラ ト） アルミニウム、 あるいは B A 1 qと略されるビス （2—メチル一 8—キノリノラ ト） （p—フエエルフェノラト）アルミニウムからなる電子輸送層 を備えた有機 E L素子は、 比較的長い初期輝度半減期を有することが知られてい る。 しかしその反面、 A l q 3又は BA 1 qからなる電子輸送層の電子移動度は あまり高くない。 そのため、 A 1 (13又は8 1 qからなる電子輸送層を備えた 有機 E L素子の発光効率はあまり高くない。 なお、 電子輸送層を形成するその他の材料としては、 特開平 09— 876 16 号公報、 特開平 09— 1 94487号公報及び特開 2002— 1 00479号公 報に開示されるものが知られている。 発明の開示
本発明の目的は、 長寿命で尚かつ発光効率の高い有機 E L素子を提供すること ある。 上記の目的を達成するために、 本発明の一態様では、 以下の有機 EL素子が提 供される。 その有機 EL素子は、 一対の電極と、 その一対の電極の間に設けられ た電子輸送層を含む複数の有機化合物含有層とを備える。 電子輸送層は、 第一の 有機化合物及び第二の有機化合物を少なくとも含有する。 第一の有機化合物は、 第二の有機化合物の電子移動度よりも高い電子移動度を有する。 第二の有機化合 物は、 第一の有機化合物のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する。 本発明の別の態様では、 以下の有機 EL素子が提供される。 その有機 EL素子 は、 一対の電極と、 その一対の電極の間に設けられた電子輸送層を含む複数の有 機化合物含有層とを備える。 電子輸送層は、 第一の有機化合物及び第二の有機化 合物を少なくとも含有する。 第一の有機化合物は、 第二の有機化合物の電子移動 度よりも高い電子移動度を有する。 電子輸送層が第一の有機化合物のみから形成 される有機 EL素子を第一の有機 EL素子とし、 電子輸送層が第二の有機化合物 のみから形成される有機 EL素子を第二の有機 EL素子とした場合、 第二の有機 E L素子の初期輝度半減期が第一の有機 E L素子の初期輝度半減期よりも長くな るように第一及び第二の有機化合物は選択されている。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態に係る有機 E L素子の断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の一実施形態を図 1に基づいて説明する。 図 1に示すように、 本実施形態に係る有機 E L素子 1 0は、 基板 1と、 基板 1 の上に設けられた陽極 2と、 陽極 2の上に設けられた有機層 8と、 有機層 8の上 に設けられた陰極 7とを備える。 有機層 8は、 有機化合物含有層としての、 ホー ル注入層 3、 ホール輸送層 4、 発光層 5及び電子輸送層 6を含む。 これらの層 3 〜6は、 陽極 2と対向する有機層 8の側面から陰極 7と対向する有機層 8の側面 に向かって順番に並んでいる。 ホール注入層 3及ぴホール輸送層 4は必ずしも必要でなく省かれてもよい。 た だし、 有機層 8がホール注入層 3及びホール輸送層 4を含むことによって、 有機 E L素子 1 0の発光効率は向上し、 有機 E L素子 1 0の初期輝度半減期は延長す る。 基板 1は、 有機 E L素子 1 0において支持体として機能する。 基板 1は、 ガラ ス板、 プラスチックシート、 プラスチックフィルム、 金属板又は金属箔であって もよいし、 あるいはシリコン等のセラミックから形成されてもよい。 防湿性、 耐 衝撃性、 耐熱性及び表面平滑性に優れることから、 基板 1はポリエチレンテレフ タレート、 ポリカーボネ一ト又はポリメタクリ レートから形成されることが好ま しい。 防湿性を向上させるベく、 基板 1の表面にはシリコン窒化膜、 シリコン酸 化膜又はシリコン酸化窒化膜が設けられてもよい。 ただし、 発光層 5から発せら れる光 （可視光） が基板 1を通じて有機 E L素子 1 0から出射される場合には、 基板 1は可視光を透過可能である必要がある。 陽極 2は、 ホール注入層 3にホールを注入する役割を有する。 陽極 2を形成す る材料は、 金属、 合金、 電気伝導性化合物及びそれらの混合物のいずれであって もよいが、 低い電気抵抗及び大きい仕事関数を有することが望ましい。 陽極 2を 形成する好ましい材料の例としては、 I T O、 酸化スズ、 酸化亜鉛、 酸化亜鉛と 酸化インジウムとの混合物、 窒化チタン等の金属酸化物及び金属窒化物；金、 白 金、 銀、 銅、 アルミニウム、 ニッケル、 鉛、 クロム、 モリブデン、 タングステン、 タンタル、 ニオブ等の金属 ； ポリア二リン、 ポリチォフェン、 ポリ ピロール、 ポ リフエ二レンビニレン等の導電性高分子が挙げられる。 陽極 2は、 単一種類の材 料から形成されてもよいし、 複数種類の材料から形成されてもよい。 陽極 2の厚 みは、 好ましくは 1 O n π！〜 1 μ mであり、 より好ましくは 1 O n π！〜 3 0 0 η mである。陽極 2は、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、 スピンコ一ト法などの公知の方法によって形成される。 発光層 5から発せられる 光 （可視光） が陽極 2を通じて有機 E L素子 1 0から出射される場合には、 陽極 2は可視光を透過可能である必要がある。 可視光に対する陽極 2の透過率は好ま しくは 1 0 %以上である。 ホ一ル注入層 3は、 陽極 2から注入されるホールをホール輸送層 4へ注入する 役割と、 陽極 2と有機層 8とを密着させる役割とを有する。 ホール注入層 3を形 成する材料は、 陽極 2との高い密着性、 低いイオン化ポテンシャル、 及ぴ高いガ ラス転移温度を有することが望ましい。 ホール注入層 3を形成する材料の例とし ては、 フタロシアニン誘導体、 ポルフィ リン誘導体、 ポリフエ二レンビニレン誘 導体、 スターパ一ストアミン誘導体、 ポリア二リン、 及びポリチォフェンが挙げ られる。 好ましいフタロシアニン誘導体は銅フタロシアニン及び無金属フタロシ ァニンであり、好ましいスターバース トアミン誘導体は 4 , 4 '， 4 "ートリス （3 —メチルフエニルフエ二ル一ァミン） トリフエニルァミンである。 ホール注入層 3は、 単一種類の材料から形成されてもよいし、 複数種類の材料から形成されて もよい。 ホール注入層 3の厚みは、 好ましくは 5 n m〜 l 0 0 n mであり、 より 好ましくは 1 0 n m〜 5 0 n mである。 ホール注入層 3は、 真空蒸着法、 スピン コート法、 ディップ法などの公知の方法によって形成される。 ' ホール輸送層 4は、 注入されたホールを発光層 5へ輸送する役割を有する。 ホ —ル輸送層 4を形成する材料は、 ホール注入層 3又は陽極 2からホール注入され やすい性質を有すること、 及び注入されたホールを発光層 5へ効率よく輸送する 能力を有することが望ましい。 ホール輸送層 4を形成する材料の例としては、 ト リアリ一ルァミン誘導体、 トリフエニルァミン構造を主鎖並びに/若しくは側鎖 とする繰り返し構造を持つ化合物、 トリフエニルメタン誘導体、 ヒ ドラゾン誘導 体、 ォキサゾール誘導体、 ォキサジァゾ一ル誘導体、 トリァゾール誘導体、 トリ フエニルメタン誘導体、 フルォレ -ルジフエ-ルァミン誘導体、 ベンジジン誘導 体、 ピラゾリン誘導体、 スチルベン誘導体、 スチリルァミン誘導体、 ポリフユ二 レンビニレン誘導体、 力ルバゾール誘導体、 フヱ二レンジァミン誘導体、 及びス ピロ化合物のほか、 ホール注入層 3を形成する材料として先に例示した材料が挙 げられる。 好ましいトリアリールァミン誘導体はトリフエニルァミン及びトリフ ェニルァミンの 2量体、 3量体、 4量体及び 5量体であり、 好ましいベンジジン 誘導体は、 N, N'—ジナフチルー N, N'—ジフエニルベンジジンであり、 好ましい力 ルバゾール誘導体は 4 , 4 ' -N, N'—ジカルパゾールビフエ-ル及ぴポリ （N—ビ 二ルカルバゾール） である。 ホール輸送層 4は単一種類の材料から形成されても よいし、 複数種類の材料から形成ざれてもよい。 ホール輸送層 4の厚みは、 好ま しくは 5 η π！〜 1 0 0 n m、 より好ましくは 1 0 η π！〜 5 0 n mである。 ホ一ノレ 輸送層 4は、 真空蒸着法、 スピンコート法、 ディップ法などの公知の方法によつ て形成される。 発光層 5は、 陽極 2から注入及び輸送されたホールと陰極 7から注入及び輸送 された電子とが発光層 5にて再結合することに基づいて光 （可視光） を発する。 ホールと電子とが再結合すると励起子が生成し、 その励起子が基底状態に戻ると きに光が発せられる。 発光層 5を形成する材料は、 高い蛍光量子効率、 ホールと 電子を効率よく輸送する能力、及び高いガラス転移温度を有することが望ましレ、。 発光層 5を形成する材料の例としては、 ジスチリルァリレーン誘導体、 ジスチリ ルベンゼン誘導体、 ジスチリルァミン誘導体、 キノ リノラ ト系金属錯体、 トリァ リールァミン誘導体、 ァゾメチン誘導体、 ォキサジァゾール誘導体、 ビラゾロキ ノ リン誘導体、 シロール誘導体（シラシクロペンタジェン誘導体）、 ナフタレン誘 導体、 アントラセン誘導体、 ジカルバゾール誘導体、 ペリレン誘導体、 オリゴチ オフヱン誘導体、 クマリン誘導体、 ピレン誘導体、 テトラフェニルブタジエン誘 導体、 ベンゾピラン誘導体、 ユーロピウム錯体、 ルブレン誘導体、 キナタリ ドン 誘導体、 トリァゾ一ル誘導体、 ベンゾォキサゾール誘導体、 及びべンゾチアゾー ノレ誘導体が挙げられる。 好ましいキノリノラト系金属錯体は A 1 9 3及ぴ8八 1 qであり、 好ましいトリァリールァミン誘導体はトリフエニルァミンの 4量体で あり、 好ましいジスチリルァリ レーン誘導体は 4 , 4 '_ビス （2， 2 '—ジフエ二 ルビニル） ビフエニル （DPVBi) である。 発光層 5は、 単一の層にて構成されても よいし、 複数の層にて構成されてもよい。 発光層 5はまた、 単一種類の材料から 形成されてもよいし、 複数種類の材料から形成されてもよい。 有機 E L素子 1 0 の発光効率の向上及び初期輝度半減期の延長を目的に、 発光層 5は、 ホス ト化合 物と、 そのホスト化合物にドープされたゲスト化合物とから構成されてもよい。 ドープされるゲスト化合物の濃度は、 発光層 5の全体にわたって均一であっても よいし、 不均一であってもよい。 発光層 5の厚みは好ましくは 1 η π！〜 1 0 0 n mであり、 より好ましくは 1 0〜 5 0 n mである。 発光層 5は真空蒸着法などの 公知の方法によって形成される。 電子輸送層 6は、 陰極 7から注入される電子を発光層 5へ輸送する役割と、 発 光層 5で生成する励起子が拡散して陰極 7にて消光するのを防ぐ役割とを有する。 電子輸送層 6は、 二種類の有機化合物すなわち第一及び第二の有機化合物から形 成される力、 あるいはそれら二種類の有機化合物を主成分として含有している。 第一及び第二の有機化合物は、陰極 7から電子注入されやすい性質を有すること、 及び注入された電子を効率よく輸送する能力を有することが望ましい。 第一及び 第二の有機化合物は、 以下の要件 1〜 3のうち要件 1を含む少なくとも二つの要 件を満たす。 要件 1 ：有機 EL素子 10の実際の使用時に印加される電界の強度の範囲内にお いて、 第一の有機化合物の電子移動度は第二の有機化合物の電子移動度よりも高 い。
要件 2 ：第二の有機化合物のガラス転移温度は第一の有機化合物のガラス転移温 度よりも高い。
要件 3 ：電子輸送層 6が第一の有機化合物のみで形成される有機 EL素子 1 0を 第一の有機 EL素子とし、 電子輸送層 6が第二の有機化合物のみで形成される有 機 E L素子 10を第二の有機 E L素子とした場合、 第二の有機 E L素子の初期輝 度半減期は第一の有機 EL素子の初期輝度半減期よりも長い。 第一の有機化合物はシロール誘導体であることが好ましい。 好ましいシロール 誘導体は特開平 09— 87616号公報及ぴ特開平 09— 1 94487号公報に 記載のシロール誘導体であり、 より好ましいシローノレ誘導体は 2, 5—ビス （6， 一 （2', 2 "—ビビリジノレ）） 一 1， 1—ジメチル一 3, 4—ジフエ-ルシローノレ 及び 2， 5—ビス （6'_ (2', 2 "—ビビリジル）） 一 1, 1—ジメチルー 3, 4 一ビス （2—メチノレフエ-ル） シロールである。 第二の有機化合物は、 金属錯体；バソクプロイン及びバソフ-ナントロリン等 のフエナント口リン誘導体； あるいは 3— （4—ビフエニル） 一4一 （4—ェチ ノレフエニル） 一 5— (4— t e r t—ブチルフエ-ル） 一 1, 2， 4一 トリァゾ ール等のトリァゾール誘導体であることが好ましい。 好ましい金属錯体は、 A 1 q 3、 BA l q、 トリス （2—メチル一8—キノリノラ ト） ァノレミニゥム、 トリ ス （5—メチノレ一 8—キノ リノラ ト） アルミニウム、 モノ （4—メチル一8—キ ノ リノラ ト） ビス （8—キノリノラ ト） アルミニウム、 モノ （4一ェチル一8— キノ リノラ ト） モノ （4ーメチル一 8—キノ リノラ ト） モノ （8—キノ リノラ ト） アルミニウム、 トリス （3， 4—ジメチル一 8—キノ リノラ ト） アルミニウム、 トリス （4—メ トキシー 8—キノリノラ ト） アルミニウム、 トリス （4, 5—ジ メチル一8—キノ リノラ ト） アルミニウム、 トリス （4， 6—ジメチルー 8—キ ノ リノラ ト） アルミニウム、 トリス （5—クロロー 8—キノ リノラ ト） アルミ二 ゥム、 トリス （5—プロモー 8—キノ リノラ ト） アルミニウム、 トリス （5， 7 ージクロ口一 8—キノ リノラ ト） アルミニウム、 トリス （ 5—シァノー 8 _キノ リノラ ト） アルミニウム、 トリス （5—スルホ二ルー 8—キノ リノラ ト） アルミ ェゥム、 トリス （5—プロピル一 8—キノ リノラ ト） アルミニウム、 ビス （8— キノ リノラ ト） 亜鉛、 ビス （ 2—メチルー 8—キノ リノラ ト） 亜鉛、 ビス （ 2， 4—ジメチル一 8—キノリノラ ト） 亜鉛、 ビス （2—メチルー 5—クロロー 8— キノ リノラ ト）亜鉛、 ビス （2—メチル一 5—シァノ一 8—キノ リノラ ト）亜鉛、 ビス （3 , 4—ジメチルー 8—キノ リノラ ト） 亜鉛、 ビス （4 , 6—ジメチルー 8—キノリノラト）亜 口、、 ビス （5—クロロー 8—キノ リノラト）亜鉛、 ビス （ 5，
7—ジクロ口一 8—キノ リノラ ト） 亜鉛、 ビス （ベンゾ [ f ] 一 8—キノリノラ ト） 亜鉛、 ビス （8—キノリノラト） ベリ リ ウム、 ビス （2—メチル一 8—キノ リノラ ト） ベリ リ ウム、 ビス （2， 4—ジメチル一 8—キノリノラ ト） ベリ リ ウ ム、 ビス （2—メチノレ一 5 _クロロー 8—キノリノラ ト） ベリ リ ウム、 ビス （2 —メチル一 5—シァノ一 8—キノリノラ ト） ベリ リ ウム、 ビス （3 , 4—ジメチ ルー 8—キノリノラ ト） ベリ リ ウム、 ビス （4， 6—ジメチル _ 8—キノ リ ノラ ト） ベリ リ ウム、 ビス （5—クロロー 8—キノ リノラ ト） ベリ リ ウム、 ビス （4 , 6—ジメチル一 8—キノ リノラト） ベリ リ ウム、 ビス （1 0—ヒ ドロキシベンゾ [ h ] キノリノラ ト） ベリ リ ゥム、 ビス （8—キノ リノラ ト） マグネシウム、 ビ ス （2—メチルー 8—キノリノラト） マグネシウム、 ビス （2， 4—ジメチル一
8—キノリノラ ト） マグネシウム、 ビス （ 2—メチ — 5—クロ口一 8—キノ リ ノラ ト） マグネシウム、 ビス （2—メチルー 5—シァノー 8—キノ リノラ ト） マ グネシゥム、 ビス （3 , 4—ジメチル一 8—キノ リノラ ト） マグネシウム、 ビス
( 4 , 6—ジメチルー 8—キノリノラ ト） マグネシウム、 ビス （5—クロ口一 8 —キノリノラ ト） マグネシウム、 ビス （ 5， 7—ジクロロー 8—キノリノラ ト） マグネシウム、 ビス （1 0—ベンゾ [ h ] キノ リノラ ト） マグネシウム、 トリス
( 8—キノリノラ ト） インジウム、 8—キノリノラ トリチウム、 トリス （5—ク ロロ一 8—キノ リノラ ト） ガリ ウム、 ビス （5—クロロー 8—キノ リノラ ト） 力 ルシゥム、 ビス （2—メチル一 8—キノ リノラ ト） （トリフエ二ルシラノラ ト） 了 ルミ二ゥム、 ビス （2—メチル一 8—キノ リノラ ト） （ジフエ二ルメチルシラノラ ト） アルミニウム、 ビス （2—メチル一 8—キノ リノラ ト） （ t e r t—ブチルジ フエ二ルシラノラ ト） アルミニウム、 ビス （2—メチル一 8—キノ リノラ ト） （ト リス一 （4 , 4ービフエ-ル） シラノラ ト） ガリ ウム、 ビス （2—メチルー 8— キノリノラ ト） （1 一ナフ トラ ト） ガリ ウム、 ビス （2—メチルー 8—キノ リノラ ト） （2—ナフ トラ ト） ガリ ゥム、 及びビス （8—キノ リノラ ト） 銅等のキノリノ ラト系金属錯体である。 電子輸送層 6が第一及び第二の有機化合物以外の第三の有機化合物を含有する 場合には、 その第三の有機化合物もまた上記の要件 1〜3のうち要件 1を含む少 なくとも二つの要件を満たすことが好ましい。 第三の有機化合物の例としては、 シロール誘導体、 キノリノラト系金属錯体、 ォキサゾール誘導体、 ォキサジァゾ ール誘導体、 フヱナントロリン誘導体、 キノキサリン誘導体、 キノリン誘導体、 ピ口ール誘導体、ベンゾピ口ール誘導体、 ピラゾール誘導体、チアゾ一ル誘導体、 ベンゾチアゾール誘導体、 チアジアゾール誘導体、 チォナフテン誘導体、 イミダ ゾ一ル誘導体、 ベンゾィミダゾール誘導体、 トリアゾール誘導体、 ジスチリルべ ンゼン誘導体、 及びスピロ化合物が挙げられる。 キノリノラト系金属錯体は、 配 位子として 8—キノ リノラ ト、 2—メチル一 8—キノ リノラ ト、 4—メチル一 8 一キノリノラト、 5—メチルー 8—キノ リノラト、 3， 4一ジメチルー 8—キノ リノラ ト、 4一ェチル一 8—キノリ ノラ ト、 4， 5—ジメチルー 8—キノ リノラ ト、 4， 6—ジメチルー 8—キノリノラ ト、 4—メ 卜キシ一 8—キノリノラ ト、 1 0—ベンゾ [ h ] キノリノラト、 ベンゾ [ f ] — 8—キノ リノラト、 8—キノ リノラトの 2量体、 又は 7—プロピル一 8—キノリノラトを持ち、 尚かつ中心金 属としてアルミニウム、 ベリリウム、 亜鉛、 マグネシウム、 ガリウム、 インジゥ ム、 銅、 カルシウム、 錫、 又は鉛を持つことが好ましい。 電子輸送層 6に占める第一の有機化合物の重量割合は、 好ましくは 1 %以上か つ 5 0 %以下である。 第一の有機化合物は、 4 0 0以上の分子量を有することが 好ましい。 第一の有機化合物の重量割合が 1 %以上かつ 5 0 %以下である場合、 並びに第一の有機化合物が 4 0 0以上の分子量を有する場合には、 有機 E L素子 1 0の初期輝度半減期が延長し尚かつ発光効率が向上する。 電子輸送層 6は、 第一の有機化合物と第二の有機化合物とが共蒸着されること によって形成されてもよいし、 あるいは第一の有機化合物からなる第一の層と第 二の有機化合物からなる第二の層とが積層されることによって形成されてもよい。 電子輸送層 6が共蒸着により形成される場合、 電子輸送層 6中の第一及び第二の 有機化合物の各濃度は電子輸送層 6の厚み方向において均一であってもよいし、 不均一であってもよい。 電子輸送層 6が積層により形成される場合、 第一の層の 上に第二の層が設けられてもよいし、 あるいは第二の層の上に第一の層が設けら れてもよレ、。 電子輸送層 6の厚みは、 好ましくは 5〜 1 0 0 n mであり、 より好ましくは 5 〜 5 0 n mである。 電子輸送層 6は、 真空蒸着法などの公知の方法によって形成 される。電子輸送層 6は、発光機能等の電子輸送機能以外の機能を有してもよい。 陰極 7は電子輸送層 6に電子を注入する役割を有する。 陰極 Ίを形成する材料 は金属、 合金、 電気伝導性化合物及びそれらの混合物のいずれであってもよい。 陰極 7を形成する材料は、 低い電気抵抗及び小さい仕事関数を有することが望ま しい。 陰極 7を形成する好ましい材料の例としては、金、銀、銅、 アルミニウム、 インジウム、 カルシウム、 スズ等の金属；アルミニウム一カルシウム合金及びァ ノレミニゥム一リチウム合金をはじめとするアルミニウム合金、 マグネシウム—銀 合金及びマグネシウム一インジウム合金をはじめとするマグネシウム合金等の合 金；及び陽極 2を形成する材料として先に例示した材料が挙げられる。 陰極 7は 単一種類の材料からなるものであってもよいし、 複数種類の材料からなるもので あってもよい。 陰極 7の厚さは、 好ましくは 5 n m〜l μ πιであり、 より好まし くは 1 0 n m〜5 0 0 n mである。 陰極 7は、 真空蒸着法、 スパッタリング法、 イオンプレーティング法、 電子ビーム蒸着法などの公知の方法によって形成され る。 発光層 5から発せられる光 （可視光） が陰極 7を通じて有機 E L素子 1 0か ら出射される場合には、 陰極 7は可視光を透過可能である必要がある。 可視光に 対する陰極 7の透過率は好ましくは 1 0 %以上である。 陰極 7から電子輸送層 6への電子注入特性を向上させるベく、 あるいは陰極 7 と電子輸送層 6との密着性を向上させるベく、 陰極 7と電子輸送層 6との間には 陰極界面層が設けられてもよい。 陰極界面層を形成する材料の例としては、 フッ ィ匕リチウム、 酸化リチウム、 フッ化マグネシウム、 フッ化カルシウム、 フッ化ス トロンチウム、 フッ化パリゥム等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属のフッ化 物、 酸化物、 塩化物及び硫化物が挙げられる。 陰極界面層は、 単一種類の材料か ら形成されてもよいし、 複数種類の材料から形成されてもよい。 陰極界面層の厚 みは、 好ましくは 0 . 1 n m〜： I 0 n mであり、 より好ましくは 0 . 3 n m〜3 n mである。 陰極界面層は、 厚みが均一であってもよいし、 不均一であってもよ レ、。 陰極界面層はまた、 島状であってもよい。 陰極界面層は真空蒸着法などの公 知の方法によって形成される。 陰極界面層は、 電子輸送層 6を形成する材料として先に例示した材料と、 陰極 7を形成する材料として先に例示した材料とが共蒸着されることによって形成さ れてもよレ、。 発光層 5と電子輸送層 6との間にはホールブロック層が設けられてもよい。 ホ ールブロック層は、 ホールの通過をブロックすることにより、 陽極 2から発光層 5まで注入及び輸送されたホールの一部が電子と再結合することなく電子輸送層 6にまで達するのを防止する。 これにより有機 E L素子の発光効率の低下は抑制 される。 ホールブロック層を形成する材料は、 発光層 5を形成する材料のイオン 化ポテンシャルよりも大きいイオン化ポテンシャルを有することが望ましい。 ホ 一ルブロック層を形成する材料の例としては、 電子輸送層 6を形成する材料とし て先に例示した材料のうちで発光層 5を形成する材料のィオン化ポテンシャルよ りも大きいイオン化ポテンシャルを有する材料が挙げられる。 ホールブロック層 を形成する材料のイオン化ポテンシャルは、 発光層 5を形成する材料のイオン化 ポテンシャルよりも 0. 1 e V以上大きいことが好ましい。 この場合、 ホールブ 口ック層がホールの通過を効果的にブロックする。 ホーノレブロック層は単一の層 で構成されてもよいし、複数の層で構成されてもよい。ホールブロック層はまた、 単一種類の材料から形成されてもよいし、複数種類の材料から形成されてもよレ、。 ホールブロック層の厚みは、 好ましくは 0. 5〜50 nmであり、 より好ましく は l〜l Onmである。 ホールブロック層は、 真空蒸着法などの公知の方法によ つて形成される。 基板 1上に設けられる陽極 2、有機層 8及ぴ陰極 7は逆順に設けられてもよレ、。 すなわち、 基板 1の上に陰極 7が設けられ、 その陰極 7の上に有機層 8が設けら れ、 その有機層 8の上に陽極 2が設けられてもよい。 有機層 8に含まれるホール 注入層 3、 ホール輸送層 4、 発光層 5及び電子輸送層 6は、 図 1の有機 EL素子 1 0の場合と同様、 陽極 2と対向する有機層 8の側面から陰極 7と対向する有機 層 8の側面に向かって順番に並んでいる。 この場合も、 ホール注入層 3及びホー ル輸送層 4は省かれてもよく、陽極 2及び陰極 7の少なくとも一方は透明である。 以上のように構成された別例の有機 EL素子は、 必要に応じて上述の陰極界面層 又はホ一ルブロック層を含んでもよい。 以下、 実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、 当然ながら本発明は実施 例に限定して解釈されない。 実施例 1
実施例 1では、 まず、 透明ガラス製の基板 1の上に I TO製で厚さ 1 90 nm の陽極 2が形成される。 陽極 2が設けられた基板 1はアル力リ洗浄及び純水洗浄 された後に乾燥され、 さらに紫外線オゾン洗浄される。 その後、 下記式 （1) で 表される銅フタロシアニンからなる厚さ 10 nmのホール注入層 3が陽極 2の上 に真空蒸着法により設けられる。 銅フタロシアニンの蒸着はカーボンるつぼにて 真空度約 5. 0X10—5P aの雰囲気下で行なわれ、 蒸着速度は 0. l nm/ s である。
Figure imgf000015_0001
次いで、 下記式 （2) で表されるトリフエニルァミンの 4量体からなる厚さ 1 0 nmのホール輸送層 4がホール注入層 3の上に真空蒸着法により設けられる。 トリフエニルァミンの 4量体の蒸着は、 カーボンるつぼにて真空度約 5. 0x1 0一5 P aの雰囲気下で行なわれ、 蒸着速度は 0. l nmZ sである。
Figure imgf000015_0002
次に、 発光層 5として、 下記式 （3) で表される DPVBiからなる厚さ 30 nm の発光層 5がホール輸送層 4の上に真空蒸着法により設けられる。 DPVBi の蒸着 は、 真空度約 5. Ox 10— 5P aで行なわれ、 蒸着速度 0. I nmZsである。 なお、 DPVBiからなる発光層 5は青色光を発する。
Figure imgf000016_0001
続いて、式（4)で表される第一の有機化合物としての 2， 5 _ビス（6'—（ 2', 2 "-ビピリジル））一 1 , 1ージメチル一 3 , 4—ジフエニルシ口ールと、式（ 5 ) で表される第二の有機化合物としての A 1 q 3とが発光層 5の上に真空度約 5. 0 1 0— 5 P aの雰囲気下で共蒸着され、 厚さ 20 n mの電子輸送層 6が形成さ れる。 このとき、 電子輸送層 6に対する 2, 5—ビス （6'— (2'， 2"—ビビリ ジル）） 一：！， 1一ジメチルー 3， 4—ジフエニルシロールの重量割合が 1 %とな るように、 2， 5—ビス （6'— (2', 2"—ビビリジル）） 一 1 , 1—ジメチル一 3, 4—ジフエニルシロールの蒸着速度と A 1 q 3の蒸着速度の比率は調整され る。 ただし、 2， 5—ビス （6'— (2', 2 "—ビビリジル）） 一 1， 1—ジメチノレ —3, 4—ジフヱニルシロールの蒸着速度と A 1 q 3の蒸着速度との和は常に約 0. I nmZsである。 なお、 2， 5—ビス （6'— (2'， 2"—ビビリジノレ）） 一 1 , 1—ジメチノレー 3, 4—ジフエエルシローノレは、 シロール誘導体の一種であ つて 570. 8の分子量を有し、 A 1 q 3はキノリノラト系金属錯体の一種であ る。
Figure imgf000016_0002
Figure imgf000017_0001
なお、 A l q 3と 2， 5—ビス （6，一 (2', 2"—ビビリジル）） 一 1, 1ージ メチルー 3, 4—ジフエ-ルシロールとを比較すると、 示差走查熱量分析法によ つて測定されるガラス転移温度に関しては A 1 q 3の方が高く、 T i me o f F 1 i g h t (TOF) 法によって測定される実用上の電界強度下での電子移動 度に関しては 2, 5—ビス （6'— (2'， 2"—ビビリジル）） 一 1 , 1—ジメチル 一 3， 4ージフエニルシロールの方が高い。 TOF法は、 試料表面にパルス光を 照射し、 パルス光によって発生したキヤリァが試料内を移動することによって生 じた過渡電流を測定して電子移動度を測定する方法である。 また、 A l q 3単独 で形成された電子輸送層 6を備える有機 E L素子と、 2， 5—ビス （6'— (2'， 2 "—ビビリジル）） 一 1, 1一ジメチルー 3， 4—ジフエニルシロール単独で形 成された電子輸送層 6を備える有機 EL素子とを比較すると、 A l q 3単独で形 成された電子輸送層 6を備える有機 E L素子の方が初期輝度半減期が長い。 電子輸送層 6の形成後には、 フッ化リチウムからなる厚さ 0. 5mmの陰極界 面層が電子輸送層 6の上に真空蒸着法により設けられる。 フッ化リチウムの蒸着 は、 カーボンるつぼにて真空度約 5. 0X 1 0— 5P aの雰囲気下で行なわれ、 蒸 着速度は 0. O S nmZsである。 次に、 アルミ-ゥムからなる厚さ 100 nmの陰極 7が陰極界面層の上に真空 蒸着法により設けられる。 アルミニウムの蒸着は、 タングステンボートにて真空 度約 5. 0x10—5P aの雰囲気下で行なわれ、 蒸着速度は 1. O nmZsであ る。 以上のようにして作製された有機 EL素子の初期輝度半減期および輝度 1 00 0 c dZm2における電力効率と電流効率とを測定した結果を表 1に示す。 輝度 は輝度測定器 （株式会社トプコンの輝度計 BM 7) を用いて測定した。 初期輝度 半減期は、 初期状態の有機 EL素子が 2400 c d m2の輝度で発光するのに 必要とされる量の電流が有機 E L素子に供給し続けられたときに、 1 200 c d Zm 2にまで輝度が低下するのに要する時間として測定した。 実施例 2〜 6
実施例 2〜 6では、 電子輸送層 6に対する 2， 5—ビス （6 '— （2', 2"—ビ ピリジル）） ー1, 1ージメチル _3， 4ージフエニルシロールの重量割合がそれ ぞれ 10 %、 20 %、 30 %、 40 %、 50 %である以外は、 全て実施例 1と同 条件で有機 EL素子が作製される。 作製された各有機 EL素子の初期輝度半減期 及び輝度 1 O O O c dZm 2における電力効率と電流効率とを測定した結果を表 1に示す。 比較例 1
比較例 1では、 電子輸送層 6を、 二種類の材料によって形成するのに代えて、 A 1 q 3のみで形成する他は、実施例 1と同様にして有機 EL素子が作製される。 A 1 q 3の蒸着は真空度約 5. Ox 10— 5P aの雰囲気下で 0. I nmZsの速 度で行なわれ、 電子輸送層 6の厚さは 20 nmである。 作製された有機 EL素子 の初期輝度半減期および輝度 1000 c dZm2における電力効率と電流効率と を測定した結果を表 1及び表 3に示す。 比較例 2
比較例 2では、 電子輸送層 6に対する 2 , 5—ビス （ 6 '— （ 2 '， 2 "—ビビリ ジル）） 一 1, 1—ジメチルー 3, 4—ジフエニルシロールの重量割合が 60%で ある以外は、 全て実施例 1と同条件で有機 E L素子が作製される。 作製された有 機 EL素子の初期輝度半減期及び輝度 1 O O O c dZm2における電力効率と電 流効率とを測定した結果を表 1に示す。 表 1
Figure imgf000019_0001
評価
表 1に示すように、 A l q 3と 2， 5—ビス （6，一 （2，， 2 "—ビビリジル）） 一 1, 1—ジメチル—3, 4—ジフヱニルシロールを共蒸着して電子輸送層 6を 形成した実施例 1〜実施例 6及び比較例 2の有機 EL素子は、 比較例 1の A l q 3のみで電子輸送層 6を形成した有機 EL素子に比べて、 電力効率、 電流効率と も優れる。 また、 実施例 1〜 6及び比較例 1の有機 E L素子は、 比較例 2の有機 EL素子に比べて初期輝度半減期が長い。 従って、 電子輸送層 6に占める 2, 5 一ビス （6，一 (2', 2 "—ビビリジル）） 一 1, 1—ジメチル一 3, 4—ジフエ- ルシロールの重量割合が 1%以上 50%以下のときに、 長い初期輝度半減期と高 い発光効率とが両立されることが示唆される。 実施例 7
実施例 7では、 第二の有機化合物として A 1 93に代ぇて8 1 qを用いるよ うに変更した以外は、 実施例 1と同様の条件で有機 EL素子が作製される。 作製 された有機 EL素子の初期輝度半減期および輝度 1000 c d/m2における電 力効率と電流効率とを測定した結果を表 2に示す。 BA 1 qはキノリノラト系金 属錯体の一種であり、 下記式 （6) に示す構造を有する。
Figure imgf000020_0001
なお、 BA l qと 2, 5—ビス （6'— (2，， 2"—ビビリジル）） 一1, 1—ジ メチル一 3, 4—ジフエ-ルシロールとを比較すると、 ガラス転移温度に関して は BA l qの方が高く、 実用上の電界強度下での電子移動度に関しては 2, 5— ビス （6'— (2'， 2 "—ビビリジル）） — 1, 1—ジメチル一 3， 4ージフエエル シロールの方が高い。 また、 BA 1 q単独で形成された電子輸送層 6を備える有 機 EL素子と、 2, 5—ビス （6，一 (2', 2"—ビビリジル）） 一 1, 1一ジメチ ルー 3, 4—ジブヱ二ルシロ ^"ル単独で形成された電子輸送層 6を備える有機 E L素子とを比較すると、 BA 1 q単独で形成された電子輸送層 6を備える有機 E L素子の方が初期輝度半減期が長い。 実施例 8〜1 2
実施例 8〜 1 2では、 電子輸送層 6に対する 2, 5—ビス （6'— (2', 2"— ビピリジル）） _ 1, 1—ジメチルー 3, 4—ジフエニルシロールの重量割合がそ れぞれ 10%、 20%、 30%、 40%、 50%である以外は、 全て実施例 7と 同条件で有機 EL素子が作製される。 作製された有機 EL素子の初期輝度半減期 及び輝度 1 000 c d/m 2における電力効率と電流効率とを測定した結果を表 2に示す。 比較例 3
比較例 3では、 電子輸送層 6を、 二種類の材料によって形成するのに代えて、 BA 1 qのみで形成する他は、実施例 1と同様にして有機 EL素子が作製される。 なお、 BA 1 qの蒸着速度は 0. l nm/sであり、 電子輸送層 6の厚さは 20 nmである。 作製された有機 EL素子の初期輝度半減期および輝度 1000 c d /m 2における電力効率と電流効率とを測定した結果を表 2及び表 4に示す。 比較例 4
比較例 4では、 電子輸送層 6に対する 2， 5—ビス （6 '— （2', 2"—ビビリ ジル）） 一 1， 1ージメチル— 3, 4—ジフエニルシロールの重量割合が 60%で ある以外は、 全て実施例 7と同条件で有機 EL素子が作製される。 作製された有 機 EL素子の初期輝度半減期及び輝度 1 000 c dZm2における電力効率と電 流効率とを測定した結果を表 2に示す。 表 2
Figure imgf000021_0001
評価
表 2に示すように 、 BA l qと 2， 5—ビス （6，一 （2'， 2"—ビビリジル））
一 3, 4—ジフヱニルシロールを共蒸着して電子輸送層を形 成した実施例 7〜実施例 1 2及び比較例 4の有機 E L素子は、 比較例 3の B A 1 qのみで電子輸送層 6を形成した有機 EL素子に比べて、 電力効率、 電流効率と も優れる。 また、 実施例 7〜実施例 12及び比較例 3の有機 E L素子は、 比較例 4の有機 EL素子に比べて初期輝度半減期が長い。 従って、 電子輸送層 6に占め る 2, 5—ビス （6'— (2', 2"—ビビリジル）） 一 1, 1—ジメチルー 3, 4— ジフエニルシロールの重量割合が 1 %以上 50%以下のときに、 長い初期輝度半 減期と高い発光効率とが两立されることが示唆される。 実施例 1 3
実施例 1 3では、 第一の有機化合物として 2, 5—ビス （6，一 （2'， 2"—ビ ピリジル）） 一 1， 1一ジメチルー 3, 4—ジフエニルシ口一ノレに代えて 2 , 5— ビス （6 '— （2'， 2 "—ビビリジル）） 一 1, 1—ジメチルー 3, 4—ビス （2— メチルフエニル） シロールを用いるように変更した以外は、 実施例 1と同様の条 件で有機 E L素子が作製される。 作製された有機 E L素子の初期輝度半減期およ び輝度 1 000 c dZm2における電力効率と電流効率とを測定した結果を表 3 に示す。 2, 5—ビス （6'— (2', 2"—ビビリジル）） 一 1， 1一ジメチルー 3， 4一ビス （2—メチノレフエニル） シロールはシロール誘導体の一種であり、 下記 式 （7) に示す構造を有し、 598. 8の分子量を有する。
Figure imgf000022_0001
なお、 A l q 3と 2， 5_ビス （6'— （2', 2 "—ビビリジル）） 一 1, 1ージ メチル一3, 4—ビス （2—メチルフエニル） シロールとを比較すると、 ガラス 転移温度に関しては A 1 q 3の方が高く、 実用上の電界強度下で電子移動度に関 しては 2， 5—ビス （6，一 （2'， 2"—ビビリジル）） 一 1， 1一ジメチルー 3， 4一ビス （2—メチルフエニル） シロールの方が高い。 また、 A l q 3単独で形 成された電子輸送層 6を備える有機 EL素子と、 2, 5—ビス （6，一 （2'， 2" —ビビリジル）） 一 1 , 1ージメチル一 3, 4—ビス （2—メチルフエニル） シロ —ル単独で形成された電子輸送層 6を備える有機素子とを比較すると、 A l q 3 単独で形成された電子輸送層 6を備える有機 E L素子の方が初期輝度半減期が長 い。 実施例 14〜： 1 8
実施例 14〜1 8では、 電子輸送層 6に対する 2, 5—ビス （6'— (2', 2" 一ビビリジル）） 一 1, 1ージメチノレー 3， 4—ビス （2—メチルフエニル） シロ ールの重量割合がそれぞれ 10%、 20%、 30%、 40%、 50%である以外 は、 全て実施例 1 3と同条件で有機 E L素子が作製される。 作製された有機 EL 素子の初期輝度半減期及ぴ輝度 1000 c dZra2における電力効率と電流効率 とを測定した結果を表 3に示す。 比較例 5
比較例 5では、 電子輸送層 6に対する 2， 5—ビス （ 6 '— ( 2 ', 2 "—ビビリ ジル）） 一 1, 1ージメチノレー 3, 4—ビス （2—メチノレフエニル） シローノレの重 量割合が 60 %である以外は、 全て実施例 13と同条件で有機 E L素子が作製さ れる。 作製された有機 E L素子の初期輝度半減期及び輝度 1 000 c dZm2に おける電力効率と電流効率とを測定した結果を表 3に示す。
表 3
Figure imgf000024_0001
評価
表 3に示すように、 A l q 3と 2, 5—ビス （6'— (2', 2"—ビビリジル）） 一 1, 1—ジメチルー 3, 4—ビス （2—メチルフエ二 Λ^) シロールを共蒸着し て電子輸送層を形成した実施例 1 3〜実施例 1 8及び比較例 5の素子は、 比較例 1の A 1 q 3のみで電子輸送層 6を形成した素子に比べて、 電力効率、 電流効率 とも優れる。 また、 実施例 1 3〜実施例 1 8及び比較例 1の有機 EL素子は、 比 較例 5の有機 EL素子に比べて初期輝度半減期が長い。 従って、 電子輸送層 6に 占める 2， 5—ビス （6 '— (2', 2 "—ビビリジル）） 一 1, 1一ジメチルー 3, 4—ビス （2—メチルフエニル） シロールの重量割合が 1 %以上 50%以下のと きに、 長い初期輝度半減期と高い発光効率とが両立されることが示唆される。 実施例 1 9
実施例 1 9では、 第二の有機化合物として A 1 q 3に代えて B A 1 qを用いる ように変更した以外は、 実施例 1 3と同様の条件で有機 EL素子が作製される。 作製された有機 EL素子の初期輝度半減期および輝度 1 000 c d/m2におけ る電力効率と電流効率とを測定した結果を表 4に示す。 なお、 BA l qと 2， 5—ビス （6 '— （2', 2"—ビビリジル）） 一 1, 1—ジ メチル一3, 4—ビス （2—メチルフエエル） シロールとを比較すると、 ガラス 転移温度に関しては B A 1 qの方が高く、 実用上の電界強度下で電子移動度に関 しては 2, 5—ビス （6，一 (2', 2"—ビビリジル）） 一 1, 1ージメチル一 3, 4—ビス （2—メチルフエニル） シロールの方が高い。 まナこ、 BA l q単独で形 成された電子輸送層 6を備える有機 EL素子と、 2, 5—ビス （6'— (2', 2" —ビピリジル）） 一 1 , 1一ジメチルー 3, 4—ビス （2—メチノレフエニル） シロ —ル単独で形成された電子輸送層 6を備える有機 E L素子とを比較すると、 BA 1 q単独で形成された電子輸送層 6を備える有機 E L素子の方が初期輝度半減期 が長い。 実施例 20〜 24
実施例 20〜24では、 電子輸送層 6に対する 2, 5—ビス （6 '— （2'， 2" —ビピリジノレ）） 一 1, 1一ジメチノレ一 3, 4—ビス （2—メチノレフエニル） シロ ールの重量割合がそれぞれ 10%、 20%、 30%、 40%、 50%である以外 は、 全て実施例 19と同条件で有機 EL素子が作製される。 作製された有機 EL 素子の初期輝度半減期及び輝度 1 000 c dZm 2における電力効率と電流効率 とを測定した結果を表 4に示す。 比較例 6
比較例 6では、 電子輸送層 6に対する 2, 5—ビス （6 '— (2', 2"—ビビリ ジル）） 一 1 , 1ージメチル一 3, 4—ビス （2—メチルフエニル） シロールの重 量割合が 60 %である以外は、 全て実施例 1 9と同条件で有機 E L素子が作製さ れる。 作製された有機 E L素子の初期輝度半減期及び輝度 1000 c d/m 2に おける電力効率と電流効率とを測定した結果を表 4に示す。 表 4
Figure imgf000026_0001
ί?価
表 4に示すように、 BA l qと 2， 5—ビス （6'— ( 2 2"—ビビリジル）） - 1 , 1—ジメチノレー 3， 4一ビス （2—メチルフエニル） シロールを共蒸着し て電子輸送層 6を形成した実施例 1 9〜実施例 24及び比較例 6の有機 E L素子 は、 比較例 3の B A 1 qのみで電子輸送層 6を形成した有機 EL素子に比べて、 電力効率、 電流効率とも優れる。 また、 実施例 1 9〜実施例 24及び比較例 3の 有機 EL素子は、 比較例 6の有機 EL素子に比べて、 初期輝度半減期が長い。 従 つて、電子輸送層 6に占める 2, 5—ビス （6，一 （ 2', 2 "—ビビリジル）） 一 1 , 1—ジメチルー 3, 4—ビス （2—メチルフエニル） シロールの重量割合が 1% 以上 50%以下のときに、 長い初期輝度半減期と髙ぃ発光効率とが両立されるこ とが示唆される。

Claims

請求の範囲
1 . 一対の電極と、 その一対の電極の間に設けられた電子輸送層を含む複数の 有機化合物含有層とを備えた有機電界発光素子であって、
電子輸送層は、 第一の有機化合物及び第二の有機化合物を少なくとも含有 し、
第一の有機化合物は、 第二の有機化合物の電子移動度よりも高い電子移動 度を有し、
第二の有機化合物は、 第一の有機化合物のガラス転移温度よりも高いガラ ス転移温度を有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
2 . 一対の電極と、 その一対の電極の間に設けられた電子輸送層を含む複数の 有機化合物含有層とを備えた有機電界発光素子であって、
電子輸送層は、 第一の有機化合物及び第二の有機化合物を少なくとも含有 し、
第一の有機化合物は、 第二の有機化合物の電子移動度よりも高い電子移動 度を有し、
電子輸送層が第一の有機化合物のみから形成される有機電界発光素子を第 一の有機電界発光素子とし、 電子輸送層が第二の有機化合物のみから形成される 有機電界発光素子を第二の有機電界発光素子とした場合、 第二の有機電界発光素 子の初期輝度半減期が第一の有機電界発光素子の初期輝度半減期よりも長くなる ように第一及び第二の有機化合物が選択されている
ことを特徴とする有機電界発光素子。
3 . 請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の有機電界発光素子において、 第一の 有機化合物がシ口ール誘導体であることを特徴とする有機電界発光素子。
4 . 請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一項に記載の有機電界発光素子にお いて、 第一の有機化合物が 4 0 0以上の分子量を有することを特徴とする有機電 界発光素子。
5 . 請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか一項に記載の有機電界発光素子にお いて、 第二の有機化合物が金属錯体であることを特徴とする有機電界発光素子。
6 . 請求の範囲第 5項に記載の有機電界発光素子において、 前記金属錯体がキ ノリノラト系金属錯体であることを特徴とする有機電界発光素子。
7 . 請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれか一項に記載の有機電界発光素子にお いて、 電子輸送層に占める第一の有機化合物の重量割合が 1 %以上かつ 5 0 %以 下であることを特徴とする有機電界発光素子。
8 . 請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか一項に記載の有機電界発光素子にお いて、 第一及び第二の有機化合物が電子輸送層中に混在していることを特徴とす る有機電界発光素子。
9 . 請求の範囲第 8項に記載の有機電界発光素子において、 第一及ぴ第二の有 機化合物が共蒸着されることによつて電子輸送層が形成されていることを特徴と する有機電界発光素子。
1 0 . 請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか一項に記載の有機電界発光素子に おいて、 第一の有機化合物からなる第一の層及び第二の有機化合物からなる第二 の層を電子輸送層が含むことを特徴とする有機電界発光素子。
1 1 . 請求の範囲第 1項〜第 1 0項のいずれか一項に記載の有機電界発光素子 において、 電子輸送層が 5〜1 0 0 n mの厚みを有することを特徴とする有機電 界発光素子。
1 2 . 請求の範囲第 1項〜第 1 1項のいずれか一項に記載の有機電界発光素子 において、 一対の電極の間には有機化合物含有層としてホール注入層、 ホール輸 送層及び発光層がさらに設けられていることを特徴とする有機電界発光素子。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006032638A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Fuji Photo Film Co Ltd 発光素子
JP2006032634A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Fuji Photo Film Co Ltd 有機電界発光素子
JP2006351715A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Fujifilm Holdings Corp 有機電界発光素子
US20090009071A1 (en) * 2005-12-21 2009-01-08 Sven Murano Organic Component
JP2009124114A (ja) * 2007-10-22 2009-06-04 Chisso Corp シロール誘導体化合物を用いた電子輸送・注入層用材料及び有機電界発光素子
JP2017147373A (ja) * 2016-02-18 2017-08-24 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9159945B2 (en) * 2012-12-13 2015-10-13 Universal Display Corporation System and method for matching electrode resistances in OLED light panels
WO2015133275A1 (ja) * 2014-03-06 2015-09-11 シャープ株式会社 混合材料、その製造方法、及びそれを用いた有機素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09188874A (ja) * 1995-12-29 1997-07-22 Tdk Corp キノキサリン系化合物を用いた有機ｅｌ用素子
JP2000196140A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Sharp Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造法
JP2003086381A (ja) * 2001-09-07 2003-03-20 Toray Ind Inc 発光素子
JP2004063209A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Matsushita Electric Works Ltd 白色有機エレクトロルミネッセンス素子

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2918150B2 (ja) * 1995-07-17 1999-07-12 チッソ株式会社 シラシクロペンタジエン誘導体を用いた有機電界発光素子
US6376694B1 (en) * 1998-07-09 2002-04-23 Chisso Corporation Silole derivatives and organic electroluminescent element containing the same
KR200171788Y1 (ko) * 1999-09-10 2000-03-15 주식회사홍익안전 벽면용 도로유지표지
JP2002015871A (ja) * 2000-04-27 2002-01-18 Toray Ind Inc 発光素子

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09188874A (ja) * 1995-12-29 1997-07-22 Tdk Corp キノキサリン系化合物を用いた有機ｅｌ用素子
JP2000196140A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Sharp Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造法
JP2003086381A (ja) * 2001-09-07 2003-03-20 Toray Ind Inc 発光素子
JP2004063209A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Matsushita Electric Works Ltd 白色有機エレクトロルミネッセンス素子

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. UCHIDA: "Structural Optimiation of 2.5-Diarylsiloles as Excellent Electron-Transporting Materials for Organic Electroluminescent Devices", CHEM.MATER, vol. 13, 2001, pages 2680 - 2683, XP002979075 *
MANABU UCHIDA: "Koseino Denshi Yuso Zairyo no Kaihatsu", GEKKAN DISPLAY, vol. 9, no. 9, 1 September 2003 (2003-09-01), pages 22 - 25, 112, XP002979076 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006032638A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Fuji Photo Film Co Ltd 発光素子
JP2006032634A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Fuji Photo Film Co Ltd 有機電界発光素子
JP4610956B2 (ja) * 2004-07-15 2011-01-12 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
JP2006351715A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Fujifilm Holdings Corp 有機電界発光素子
US20090009071A1 (en) * 2005-12-21 2009-01-08 Sven Murano Organic Component
US9112175B2 (en) * 2005-12-21 2015-08-18 Novaled Ag Organic component
JP2009124114A (ja) * 2007-10-22 2009-06-04 Chisso Corp シロール誘導体化合物を用いた電子輸送・注入層用材料及び有機電界発光素子
JP2017147373A (ja) * 2016-02-18 2017-08-24 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器

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