JP3998337B2 - Hydrocarbon compounds and organic electroluminescent devices - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機電界発光素子および該発光素子に好適に使用できる炭化水素化合物に関する。
【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、発光輝度が低く、実用上充分ではない。
【0003】
発光輝度を向上させる方法として、発光層として、例えば、トリス(8−キノリノラート)アルミニウムをホスト化合物、クマリン誘導体、ピラン誘導体をゲスト化合物(ドーパント)として用いた有機電界発光素子が提案されている〔J. Appl. Phys., 65 、3610 (1989) 〕。また、発光層として、例えば、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)アルミニウムをホスト化合物、アクリドン誘導体(例えば、N−メチル−2−メトキシアクリドン)をゲスト化合物として用いた有機電界発光素子が提案されている(特開平8−67873号公報)。しかしながら、これらの発光素子も充分な発光輝度を有しているとは言い難い。
現在では、一層高輝度に発光する有機電界発光素子が望まれている。
【0004】
本発明の有機電界発光素子に係るテトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体としては、例えば、テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセンが知られている〔例えば、J. Chem. Soc., 1108 (1954)に記載されている〕ものの、有機電界発光素子に関する報告はない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、発光効率に優れ、高輝度に発光する有機電界発光素子を提供することである。さらには、該発光素子に好適に使用できる新規な炭化水素化合物を提供することである。
【0006】
【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、
▲1▼一対の電極間に、テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を少なくとも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、
▲2▼テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を含有する層が、発光層である前記▲1▼記載の有機電界発光素子、
▲3▼テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を含有する層が、さらに、発光性有機金属錯体を含有することを特徴とする前記▲1▼または▲2▼記載の有機電界発光素子、
▲4▼テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を含有する層が、さらに、トリアリールアミン誘導体を含有することを特徴とする前記▲1▼または▲2▼記載の有機電界発光素子、
▲5▼一対の電極間に、さらに、正孔注入輸送層を有する前記▲1▼〜▲4▼のいずれかに記載の有機電界発光素子、
▲6▼一対の電極間に、さらに、電子注入輸送層を有する前記▲1▼〜▲5▼のいずれかに記載の有機電界発光素子、
▲7▼テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体が、一般式(1)(化3)で表される化合物である前記▲1▼〜▲6▼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】
【化3】
〔式中、X1 〜X18はそれぞれ独立に、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。〕
さらに、本発明は、▲8▼一般式(1−A)(化4)で表される化合物、に関するものである。
【0008】
【化4】
〔式中、X1 〜X18はそれぞれ独立に、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。但し、X1 〜X18が同時に水素原子となることはない。〕
【0009】
【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、テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を少なくとも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。
本発明に係るテトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体(以下、本発明に係る化合物Aと略記する)とは、一般式(1)(化5)で表される骨格を有する化合物を表すものである。一般式(1)で表される骨格は、種々の置換基で置換されていてもよく、本発明に係る化合物Aは、好ましくは、一般式(1−A)(化5)で表される化合物である。
【0010】
【化5】
〔式中、X1 〜X18はそれぞれ独立に、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。〕
【0011】
一般式(1−A)で表される化合物において、X1 〜X18はそれぞれ独立に、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。
尚、本願発明において、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチ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。
一般式(1−A)で表される化合物において、好ましくは、X1 〜X18は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖、分岐または環状のアルキル基、炭素数1〜20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を表す。
【0012】
一般式(1−A)における、X1 〜X18の具体例としては、例えば、水素原子、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、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、2−プロピルペンチル基、n−ノニル基、2,2−ジメチルヘプチル基、2,6−ジメチル−4−ヘプチル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、1−メチルデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、1−ヘキシルヘプチル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、4−tert−ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基。シクロオクチル基などの直鎖、分岐または環状のアルキル基;
【0013】
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、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、3,3−ジメチルブチルオキシ基、2−エチルブチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、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−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−エイコシルオキシ基などの直鎖、分岐または環状のアルコキシ基;
【0014】
例えば、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−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、4−n−ブチルフェニル基、4−イソブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−イソ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−シクロヘキシルフェニル基、4−n−ヘプチルフェニル基、4−n−オクチルフェニル基、4−n−ノニルフェニル基、4−n−デシルフェニル基、4−n−ウンデシルフェニル基、4−n−ドデシルフェニル基、4−n−テトラデシルフェニル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−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、3,4,5−トリメチルフェニル基、2,3,5,6−テトラメチルフェニル基、5−インダニル基、1,2,3,4−テトラヒドロ−5−ナフチル基、1,2,3,4−テトラヒドロ−6−ナフチル基、
2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、3−エトキシフェニル基、4−エトキシフェニル基、4−n−プロポキシフェニル基、4−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、4−n−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、4−シクロヘキシルオキシフェニル基、4−n−ヘプ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−ノニルオキシフェニル基、4−n−デシルオキシフェニル基、4−n−ウン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、
【0015】
2,3−ジメトキシフェニル基、2,4−ジメトキシフェニル基、2,5−ジメトキシフェニル基、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、2−メトキシ−4−メチルフェニル基、2−メトキシ−5−メチルフェニル基、2−メチル−4−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、2−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、4−フルオロフェニル基、2−クロロフェニル基、3−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、4−ブロモフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,4−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−メチル−4−クロロフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、3−クロロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−4−メトキシフェニル基、3−メトキシ−4−フルオロフェニル基、3−メトキシ−4−クロロフェニル基、3−フルオロ−4−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、4−(4’−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、1−ナフチル基、2−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−エトキシ−1−ナフチル基、6−n−ブチル−2−ナフチル基、6−メトキシ−2−ナフチル基、7−エトキシ−2−ナフチル基、2−フリル基、2−チエニル基、3−チエニル基、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基などの置換または未置換のアリール基を挙げることができる。
【0016】
より好ましくは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、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6〜12のアリール基であり、さらに好ましくは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、あるいは炭素数6〜10のアリール基である。
【0017】
本発明の有機電界発光素子においては、テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を少なくとも1種使用することが特徴であり、例えば、テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を発光成分として発光層に用いると、従来にはない、高輝度で耐久性に優れた赤色に発光する有機電界発光素子を提供することが可能となる。
また、他の発光成分と組み合わせて発光層を形成すると、高輝度で耐久性に優れた白色に発光する有機電界発光素子も提供することが可能となる。
本発明に係る化合物Aの具体例としては、例えば、以下の化合物(化6〜化33)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。
【0018】
【化6】
【0019】
【化7】
【0020】
【化8】
【0021】
【化9】
【0022】
【化10】
【0023】
【化11】
【0024】
【化12】
【0025】
【化13】
【0026】
【化14】
【0027】
【化15】
【0028】
【化16】
【0029】
【化17】
【0030】
【化18】
【0031】
【化19】
【0032】
【化20】
【0033】
【化21】
【0034】
【化22】
【0035】
【化23】
【0036】
【化24】
【0037】
【化25】
【0038】
【化26】
【0039】
【化27】
【0040】
【化28】
【0041】
【化29】
【0042】
【化30】
【0043】
【化31】
【0044】
【化32】
【0045】
【化33】
【0046】
本発明に係る化合物A、例えば、一般式(1−A)で表される化合物は、例えば、J. Chem. Soc., 1108 (1954)に記載の方法に従って製造することができる。すなわち、例えば、一般式(2)(化34)で表される1,5−ジハロゲノ−9,10−ジ(1’−ナフチル)アントラセン誘導体を、塩基(例えば、水酸化カリウム)の存在下で脱ハロゲン化水素化し、閉環することにより製造することができる。
【0047】
【化34】
〔上式中、X1 〜X18は、一般式(1−A)の場合と同じ意味を表し、Z1 およびZ2 はハロゲン原子を表す〕
【0048】
一般式(2)において、Z1 およびZ2 はハロゲン原子を表し、好ましくは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を表し、より好ましくは、塩素原子、臭素原子を表す。
一般式(2)で表される化合物は、例えば、1,5−ジハロゲノアントラキノン誘導体と、1−ハロゲノマグネシウムナフタレン誘導体(金属マグネシウムと1−ハロゲノナフタレン誘導体より調製することができる)より製造することができる〔例えば、J. Chem. Soc., 1108 (1954)に記載されている方法を参考にすることができる〕。
尚、テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体としては、テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン其自体、すなわち、一般式(1−A)において、X1 〜X18が同時に水素原子である化合物は、既に製造されている〔例えば、J. Chem. Soc., 1108 (1954)〕が、それ以外の化合物は知られていない。
さらに、テトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を、有機電界発光素子に使用することは報告されていない。
【0049】
本発明に係る化合物Aは、場合により使用した溶媒(例えば、トルエンなどの芳香族炭化水素系溶媒)との溶媒和を形成した型で製造されることがあるが、本発明においては、化合物Aはこのような溶媒和物を包含するものである。
勿論、溶媒を含有しない無溶媒和物をも包含するものである。
本発明の有機電界発光素子には、本発明に係る化合物Aの無溶媒和物は勿論、このような溶媒和物をも使用することができる。
尚、本発明に係る化合物Aを、有機電界発光素子に使用する場合、再結晶法、カラムクロマトグラフィー法、昇華精製法などの精製方法、あるいはこれらの方法を併用して、純度を高めた化合物を使用することは好ましいことである。
【0050】
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、また、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。
【0051】
本発明の有機電界発光素子において、本発明に係る化合物Aは、正孔注入輸送成分、発光成分または電子注入輸送成分に用いることが好ましく、正孔注入輸送成分または発光成分に用いることがより好ましく、発光成分に用いることが特に好ましい。
本発明の有機電界発光素子においては、本発明に係る化合物Aは、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。
【0052】
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。
【0053】
本発明の有機電界発光素子においては、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、(C)型素子、(E)型素子、(F)型素子、(G)型素子または(H)型素子であり、さらに好ましくは、(A)型素子、(B)型素子、(C)型素子、(F)型素子または(H)型素子である。
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。
【0054】
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。
【0055】
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用いて、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。
【0056】
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、本発明に係る化合物A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。
【0057】
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、4,4’,4”−トリス〔N,N−ビス(4''' −tert−ブチルビフェニル−4''''−イル)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)−N−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。
本発明に係る化合物A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本発明に係る化合物Aの割合は、好ましくは、0.1〜40重量%程度に調製する。
【0058】
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、本発明に係る化合物A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、ジケトピロロピロール誘導体、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、4,4’−ビス[ (1,1,2−トリフェニル)エテニル] 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。
本発明の有機電界発光素子においては、発光層に本発明に係る化合物Aを含有していることが好ましい。
本発明に係る化合物Aと他の発光機能を有する化合物を併用する場合、発光層中に占める本発明に係る化合物Aの割合は、好ましくは、0.001〜99.999重量%程度、より好ましくは、0.01〜99.99重量%程度、さらに好ましくは、0.1〜99.9重量%程度に調製する。
【0059】
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、発光性有機金属錯体がより好ましい。例えば、J. Appl. Phys., 65、3610 (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。
本発明に係る化合物Aを、ホスト化合物として用い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用いて発光層を形成することもできる。
本発明に係る化合物A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、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、例えば、発光性有機金属錯体またはトリアリールアミン誘導体はより好ましい。
この場合、発光性有機金属錯体またはトリアリールアミン誘導体に対して、本発明に係る化合物Aを、好ましくは、0.001〜40重量%程度、より好ましくは、0.01〜30重量%程度、特に好ましくは、0.1〜20重量%程度使用する。
【0060】
本発明に係る化合物A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)
【0061】
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。
【0062】
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。
電子注入輸送層は、本発明に係る化合物Aおよび/または他の電子注入輸送機能を有する化合物(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)を少なくとも1種用いて形成することができる。
本発明に係る化合物Aと他の電子注入輸送機能を有する化合物を併用する場合、電子注入輸送層中に占める本発明に係る化合物Aの割合は、好ましくは、0.1〜40重量%程度に調製する。
本発明においては、本発明に係る化合物Aと有機金属錯体〔例えば、前記一般式(a)〜一般式(c)で表される化合物〕を併用して、電子注入輸送層を形成することは好ましい。
【0063】
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用いて、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。
【0064】
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、0.05〜30重量%、より好ましくは、0.1〜20重量%である。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
【実施例】
以下、製造例および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。
製造例1 例示化合物番号A−3の化合物の製造
1,5−ジクロロ−9,10−ジ(4’−メチル−1’−ナフチル)アントラセン4gと水酸化カリウム20gをキノリン(25ml)中、1時間、加熱、還流した。冷却後、反応混合物のキノリン層を1規定塩酸溶液(150ml)に加えた後、析出している結晶を濾過し、1規定塩酸溶液および水で洗浄した。
この結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:トルエン)で処理した。トルエンを減圧下で留去した後、残渣をトルエンとアセトンの混合溶媒より再結晶し、例示化合物番号A−3の化合物を青色の結晶として2.5g得た。
融点250℃以上
尚、この化合物は、320℃、10-5torrの条件下で昇華することができた。
吸収極大(トルエン中)635nm
【0073】
製造例2〜42
製造例1において、1,5−ジクロロ−9,10−ジ(4’−メチル−1’−ナフチル)アントラセンを使用する代わりに、種々の1,5−ジハロゲノ−9,10−ジ(1’−ナフチル)アントラセン誘導体を使用した以外は、製造例1に記載した方法に従い、種々のテトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を製造した。
第1表(表1〜表10)には使用した1,5−ジハロゲノ−9,10−ジ(1’−ナフチル)アントラセン誘導体、および製造したテトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン誘導体を例示化合物番号で示した。
また、トルエン中の吸収極大(nm)も併せて示した。
尚、製造された化合物は、青色の結晶であり、その化合物の融点は、250℃以上であった。
【0074】
【表1】
【0075】
【表2】
【0076】
【表3】
【0077】
【表4】
【0078】
【表5】
【0079】
【表6】
【0080】
【表7】
【0081】
【表8】
【0082】
【表9】
【0083】
【表10】
【0084】
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、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、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、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)アルミニウムとテトラベンゾ[de,hi,op,st] ペンタセン(例示化合物番号A−1の化合物)を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに共蒸着(重量比100:0.5)し、発光層とした。
次に、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、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、55mA/cm2 の電流が流れた。輝度2450cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0085】
実施例2〜39
実施例1において、発光層の形成に際して、例示化合物番号A−1の化合物を使用する代わりに、例示化合物番号A−3の化合物(実施例2)、例示化合物番号A−4の化合物(実施例3)、例示化合物番号A−5の化合物(実施例4)、例示化合物番号A−8の化合物(実施例5)、例示化合物番号A−12の化合物(実施例6)、例示化合物番号A−17の化合物(実施例7)、例示化合物番号A−19の化合物(実施例8)、例示化合物番号A−21の化合物(実施例9)、例示化合物番号A−25(実施例10)、例示化合物番号A−29の化合物(実施例11)、例示化合物番号A−34の化合物(実施例12)、例示化合物番号A−35の化合物(実施例13)、
例示化合物番号B−2の化合物(実施例14)、例示化合物番号B−5の化合物(実施例15)、例示化合物番号B−12の化合物(実施例16)、例示化合物番号C−2の化合物(実施例17)、例示化合物番号C−3の化合物(実施例18)、例示化合物番号C−7の化合物(実施例19)、例示化合物番号C−9の化合物(実施例20)、例示化合物番号C−11の化合物(実施例21)、例示化合物番号C−14の化合物(実施例22)、例示化合物番号C−16の化合物(実施例23)、例示化合物番号C−19の化合物(実施例24)、
例示化合物番号D−2の化合物(実施例25)、例示化合物番号D−4の化合物(実施例26)、例示化合物番号D−5の化合物(実施例27)、例示化合物番号D−6の化合物(実施例28)、例示化合物番号D−9の化合物(実施例29)、例示化合物番号D−10の化合物(実施例30)、例示化合物番号D−14の化合物(実施例31)、例示化合物番号D−18の化合物(実施例32)、例示化合物番号D−20の化合物(実施例33)、例示化合物番号D−22の化合物(実施例34)、例示化合物番号D−25の化合物(実施例35)、例示化合物番号D−28の化合物(実施例36)、例示化合物番号D−29の化合物(実施例37)、例示化合物番号D−32の化合物(実施例38)、例示化合物番号D−35の化合物(実施例39)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。それぞれの素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、赤色の発光が確認された。さらにその特性を調べ、結果を第2表(表11〜表12)に示した。
【0086】
比較例1
実施例1において、発光層の形成に際して、例示化合物番号A−1の化合物を使用せずに、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)アルミニウムだけを用いて、50nmの厚さに蒸着し、発光層とした以外は、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。この素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、青色の発光が確認された。さらにその特性を調べ、結果を第2表に示した。
【0087】
比較例2
実施例1において、発光層の形成に際して、例示化合物番号A−1の化合物を使用する代わりに、N−メチル−2−メトキシアクリドンを使用した以外は、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。この素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、青色の発光が確認された。さらにその特性を調べ、結果を第2表に示した。
【0088】
【表11】
【0089】
【表12】
【0090】
実施例40
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’−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、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、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)アルミニウムと例示化合物番号A−3の化合物を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに共蒸着(重量比100:1.0)し、発光層とした。
次に、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、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、58mA/cm2 の電流が流れた。輝度2370cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0091】
実施例41
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’−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、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、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)アルミニウムと例示化合物番号A−5の化合物を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに共蒸着(重量比100:2.0)し、発光層とした。
次に、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、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、57mA/cm2 の電流が流れた。輝度2320cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0092】
実施例42
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’−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、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、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)アルミニウムと例示化合物番号A−12の化合物を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに共蒸着(重量比100:4.0)し、発光層とした。次に、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、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、60mA/cm2 の電流が流れた。輝度2130cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0093】
実施例43
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’−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、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)アルミニウムと例示化合物番号A−27の化合物を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに共蒸着(重量比100:6.0)し、発光層とした。
次に、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、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、60mA/cm2 の電流が流れた。輝度2150cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0094】
実施例44
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’−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、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)アルミニウムと例示化合物番号D−2の化合物を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに共蒸着(重量比100:10)し、発光層とした。
次に、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、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、60mA/cm2 の電流が流れた。輝度2250cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0095】
実施例45
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’−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、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)アルミニウムと例示化合物番号D−4の化合物を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに共蒸着(重量比100:1.0)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、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、58mA/cm2 の電流が流れた。輝度1970cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0096】
実施例46
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’−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、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、例示化合物番号D−32の化合物を、蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
次いで、その上に、1,3−ビス〔5’−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2’−イル〕ベンゼンを、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、乾燥雰囲気下、14Vの直流電圧を印加したところ、48mA/cm2 の電流が流れた。輝度1840cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0097】
実施例47
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A−27の化合物を、蒸着速度0.2nm/sec で55nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
次いで、その上に、1,3−ビス〔5’−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2’−イル〕ベンゼンを、蒸着速度0.2nm/sec で75nm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、乾燥雰囲気下、15Vの直流電圧を印加したところ、68mA/cm2 の電流が流れた。輝度1250cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0098】
実施例48
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、50nmの厚さに蒸着し、第一正孔注入輸送層とした。
次いで、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(1”−ナフチル)アミノ〕ビフェニルと例示化合物A−1化合物を、異なる蒸着源から、蒸着速度0.2nm/sec で、20nmの厚さに共蒸着(重量比100:5)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、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、乾燥雰囲気下、15Vの直流電圧を印加したところ、68mA/cm2 の電流が流れた。輝度2680cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0099】
実施例49〜56
実施例48において、例示化合物番号A−1の化合物を使用する代わりに、例示化合物番号A−3の化合物(実施例49)、例示化合物番号A−8の化合物(実施例40)、例示化合物番号A−12の化合物(実施例51)、例示化合物番号A−29の化合物(実施例52)、例示化合物番号C−2の化合物(実施例53)、例示化合物番号D−2の化合物(実施例54)、例示化合物番号D−18の化合物(実施例55)、例示化合物番号D−28の化合物(実施例56)を使用した以外は、実施例48に記載の方法により有機電界発光素子を作製した。
それぞれの素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、赤色の発光が確認された。さらにその特性を調べ、結果を第3表(表13)に示した。
【0100】
【表13】
【0101】
実施例57
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−N−ビニルカルバゾール(重量平均分子量150000)、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン(青色の発光成分)、クマリン6〔”3−(2’−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン”(緑色の発光成分)〕、および例示化合物番号A−10の化合物を、それぞれ重量比100:5:3:2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、400nm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、3−(4’−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−−5−(4”−ビフェニル)−1,2,4−トリアゾールを、蒸着速度0.2nm/sec で20nmの厚さに蒸着した後、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。作製した有機電界発光素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、74mA/cm2 の電流が流れた。輝度1170cd/m2 の白色の発光が確認された。
【0102】
実施例58〜62
実施例57において、例示化合物番号A−10の化合物を使用する代わりに、例示化合物番号A−14の化合物(実施例58)、例示化合物番号B−8の化合物(実施例59)、例示化合物番号C−7の化合物(実施例60)、例示化合物番号D−9の化合物(実施例61)、例示化合物番号D−20の化合物(実施例62)を使用した以外は、実施例57に記載の方法により有機電界発光素子を作製した。それぞれの素子に、乾燥雰囲気下、12Vの直流電圧を印加したところ、白色の発光が確認された。さらにその特性を調べ、結果を第4表(表14)に示した。
【0103】
【表14】
【0104】
実施例63
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−N−ビニルカルバゾール(重量平均分子量150000)、1,3−ビス〔5’−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2’−イル〕ベンゼンおよび例示化合物番号A−8の化合物を、それぞれ重量比100:30:3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、300nm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、76mA/cm2 の電流が流れた。輝度1420cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0105】
比較例3
実施例63において、発光層の形成に際して、例示化合物番号A−8の化合物の代わりに、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエンを使用した以外は、実施例63に記載の方法により有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界素子に、乾燥雰囲気下、15Vの直流電圧を印加したところ、86mA/cm2 の電流が流れた。輝度750cd/m2 の青色の発光が確認された。
【0106】
実施例64
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)、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、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)アルミニウムおよび例示化合物番号C−7の化合物を、それぞれ重量比100:40:60:1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、300nm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、66mA/cm2 の電流が流れた。輝度820cd/m2 の赤色の発光が確認された。
【0107】
【発明の効果】
本発明により、発光輝度が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。さらに、該発光素子に適した炭化水素化合物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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescent device and a hydrocarbon compound that can be suitably used for the light emitting device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an inorganic electroluminescent element has been used as a panel-type light source such as a backlight. However, in order to drive the light emitting element, an alternating high voltage is required. Recently, an organic electroluminescence device (organic electroluminescence device: organic EL device) using an organic material as a luminescent material has been developed [Appl. Phys. Lett., 51 , 913 (1987)]. An organic electroluminescence device has a structure in which a thin film containing a fluorescent organic compound is sandwiched between an anode and a cathode, and excitons are injected by injecting electrons and holes into the thin film and recombining them. It is an element that emits light by using light emitted when this exciton is deactivated by generating (exciton). The organic electroluminescent element can emit light at a low direct current voltage of about several volts to several tens of volts, and various colors (for example, red, blue, green) can be selected by selecting the type of the fluorescent organic compound. ) Can be emitted. The organic electroluminescent element having such characteristics is expected to be applied to various light emitting elements, display elements and the like. However, in general, the luminance is low, which is not sufficient for practical use.
[0003]
As a method for improving light emission luminance, for example, an organic electroluminescent element using tris (8-quinolinolato) aluminum as a host compound, a coumarin derivative, and a pyran derivative as a guest compound (dopant) has been proposed [J Appl. Phys., 65 , 3610 (1989)]. As the light emitting layer, for example, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolate) aluminum is used as a host compound, and an acridone derivative (for example, N-methyl-2-methoxyacridone) is used as a guest compound. An organic electroluminescent device has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 8-67873). However, it cannot be said that these light-emitting elements also have sufficient light emission luminance.
At present, an organic electroluminescence device that emits light with higher luminance is desired.
[0004]
For example, tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene is known as a tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative related to the organic electroluminescence device of the present invention [for example, J. Chem. Soc , 1108 (1954)], but there is no report on an organic electroluminescent device.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The subject of this invention is providing the organic electroluminescent element which is excellent in luminous efficiency, and light-emits with high brightness | luminance. Furthermore, it is providing the novel hydrocarbon compound which can be used conveniently for this light emitting element.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the organic electroluminescent device, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention
(1) An organic electroluminescent device comprising at least one layer containing at least one tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative between a pair of electrodes,
(2) The organic electroluminescent device as described in (1) above, wherein the layer containing a tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative is a light emitting layer,
(3) The organic electroluminescent device as described in (1) or (2) above, wherein the layer containing a tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative further contains a luminescent organometallic complex. ,
(4) The organic electroluminescent device as described in (1) or (2) above, wherein the layer containing a tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative further contains a triarylamine derivative,
(5) The organic electroluminescent device according to any one of (1) to (4) above, further comprising a hole injecting and transporting layer between a pair of electrodes.
(6) The organic electroluminescence device as described in any one of (1) to (5) above, further comprising an electron injecting and transporting layer between the pair of electrodes.
(7) The organic electroluminescence according to any one of (1) to (6), wherein the tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative is a compound represented by the general formula (1) (chemical formula 3) Element.
[0007]
[Chemical 3]
[Wherein, X 1 to X 18 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, or a substituted or unsubstituted aryl group. . ]
Furthermore, the present invention relates to (8) a compound represented by the general formula (1-A) (Formula 4).
[0008]
[Formula 4]
[Wherein, X 1 to X 18 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, or a substituted or unsubstituted aryl group. . However, X 1 to X 18 do not simultaneously become hydrogen atoms. ]
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The organic electroluminescent element of the present invention comprises at least one layer containing at least one tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative between a pair of electrodes.
The tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative according to the present invention (hereinafter abbreviated as compound A according to the present invention) is a compound having a skeleton represented by the general formula (1) (Chemical Formula 5). It represents. The skeleton represented by the general formula (1) may be substituted with various substituents, and the compound A according to the present invention is preferably represented by the general formula (1-A) (Formula 5). A compound.
[0010]
[Chemical formula 5]
[Wherein, X 1 to X 18 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, or a substituted or unsubstituted aryl group. . ]
[0011]
In the compound represented by the general formula (1-A), X 1 to X 18 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, Alternatively, it represents a substituted or unsubstituted aryl group.
In the present invention, the aryl group represents, for example, a carbocyclic aromatic group such as phenyl group or naphthyl group, for example, a heterocyclic aromatic group such as furyl group, thienyl group or pyridyl group.
In the compound represented by the general formula (1-A), X 1 to X 18 are preferably a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon number of 1 to 20 A linear, branched or cyclic alkoxy group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 4 to 20 carbon atoms.
[0012]
Specific examples of X 1 to X 18 in the general formula (1-A) include, for example, a hydrogen atom, for example, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom;
For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, n-heptyl group, 1-methylhexyl group, cyclohexylmethyl group, n- Octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, n-nonyl group, 2,2-dimethylheptyl group, 2,6-dimethyl-4-heptyl group, 3 , 5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexyl Ptyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-eicosyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, 4-tert-butyl A cyclohexyl group, a cycloheptyl group. A linear, branched or cyclic alkyl group such as a cyclooctyl group;
[0013]
For example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, n-pentyloxy group, neopentyloxy group, cyclopentyloxy group, n-
[0014]
For example, phenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-n-propylphenyl group, 4-isopropylphenyl group, 4-n-butylphenyl group 4-isobutylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-isopentylphenyl group, 4-tert-pentylphenyl group, 4-n-hexylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-n-heptylphenyl Group, 4-n-octylphenyl group, 4-n-nonylphenyl group, 4-n-decylphenyl group, 4-n-undecylphenyl group, 4-n-dodecylphenyl group, 4-n-tetradecylphenyl group Group, 2,3-dimethylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 2,6-
2-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 3-ethoxyphenyl group, 4-ethoxyphenyl group, 4-n-propoxyphenyl group, 4-isopropoxyphenyl group, 4-n-butoxy Phenyl group, 4-isobutoxyphenyl group, 4-n-pentyloxyphenyl group, 4-n-hexyloxyphenyl group, 4-cyclohexyloxyphenyl group, 4-n-heptyloxyphenyl group, 4-n-octyloxy Phenyl group, 4-n-nonyloxyphenyl group, 4-n-decyloxyphenyl group, 4-n-undecyloxyphenyl group, 4-n-dodecyloxyphenyl group, 4-n-tetradecyloxyphenyl group,
[0015]
2,3-dimethoxyphenyl group, 2,4-dimethoxyphenyl group, 2,5-dimethoxyphenyl group, 3,4-dimethoxyphenyl group, 3,5-dimethoxyphenyl group, 3,5-diethoxyphenyl group, 2 -Methoxy-4-methylphenyl group, 2-methoxy-5-methylphenyl group, 2-methyl-4-methoxyphenyl group, 3-methyl-4-methoxyphenyl group, 3-methyl-5-methoxyphenyl group, 2 -Fluorophenyl group, 3-fluorophenyl group, 4-fluorophenyl group, 2-chlorophenyl group, 3-chlorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 4-bromophenyl group, 4-trifluoromethylphenyl group, 2,4- Difluorophenyl group, 2,4-dichlorophenyl group, 3,4-dichlorophenyl group, 3,5-dichlorophenyl group 2-methyl-4-chlorophenyl group, 2-chloro-4-methylphenyl group, 3-chloro-4-methylphenyl group, 2-chloro-4-methoxyphenyl group, 3-methoxy-4-fluorophenyl group, 3 -Methoxy-4-chlorophenyl group, 3-fluoro-4-methoxyphenyl group, 4-phenylphenyl group, 3-phenylphenyl group, 4- (4'-methylphenyl) phenyl group, 4- (4'-methoxyphenyl) ) Phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 4-ethoxy-1-naphthyl group, 6-n-butyl-2-naphthyl group, 6-methoxy-2-naphthyl group Group, 7-ethoxy-2-naphthyl group, 2-furyl group, 2-thienyl group, 3-thienyl group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, etc. May include an unsubstituted aryl group.
[0016]
More preferably, they are a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom, A fluorine atom, a chlorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
[0017]
The organic electroluminescent device of the present invention is characterized in that at least one tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative is used. For example, a tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative emits light. When used in the light emitting layer as a component, it is possible to provide an organic electroluminescent device that emits red light with high brightness and excellent durability, which has not been conventionally used.
In addition, when a light emitting layer is formed in combination with other light emitting components, an organic electroluminescent element that emits white light with high luminance and excellent durability can be provided.
Specific examples of Compound A according to the present invention include the following compounds (
[0018]
[Chemical 6]
[0019]
[Chemical 7]
[0020]
[Chemical 8]
[0021]
[Chemical 9]
[0022]
[Chemical Formula 10]
[0023]
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[0024]
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[0025]
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[0026]
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[0027]
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[0030]
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[0040]
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[0042]
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[0043]
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[0044]
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[0045]
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[0046]
The compound A according to the present invention, for example, the compound represented by the general formula (1-A) can be produced, for example, according to the method described in J. Chem. Soc., 1108 (1954). That is, for example, a 1,5-dihalogeno-9,10-di (1′-naphthyl) anthracene derivative represented by the general formula (2) (Chemical Formula 34) is reacted in the presence of a base (for example, potassium hydroxide). It can be produced by dehydrohalogenation and ring closure.
[0047]
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[Wherein, X 1 to X 18 represent the same meaning as in the general formula (1-A), and Z 1 and Z 2 represent a halogen atom]
[0048]
In the general formula (2), Z 1 and Z 2 each represent a halogen atom, preferably a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, and more preferably a chlorine atom or a bromine atom.
The compound represented by the general formula (2) is produced from, for example, a 1,5-dihalogenoanthraquinone derivative and a 1-halogenomagnesium naphthalene derivative (which can be prepared from metal magnesium and a 1-halogenonaphthalene derivative). [For example, the method described in J. Chem. Soc., 1108 (1954) can be referred to].
As the tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative, tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene itself, that is, in the general formula (1-A), X 1 to X 18 are simultaneously hydrogenated. Compounds that are atoms have already been produced [eg J. Chem. Soc., 1108 (1954)], but other compounds are not known.
Furthermore, the use of tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivatives in organic electroluminescent devices has not been reported.
[0049]
The compound A according to the present invention may be produced in a form that forms a solvate with a solvent used optionally (for example, an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene). Includes such solvates.
Of course, the solvate which does not contain a solvent is also included.
In the organic electroluminescent element of the present invention, such a solvate as well as a non-solvate of the compound A according to the present invention can be used.
In addition, when the compound A according to the present invention is used for an organic electroluminescence device, a recrystallization method, a column chromatography method, a purification method such as a sublimation purification method, or a combination of these methods increases the purity. It is preferred to use
[0050]
The organic electroluminescent element is usually formed by sandwiching at least one light emitting layer containing at least one light emitting component between a pair of electrodes. A hole injection / transport layer and / or an electron containing a hole injection / transport component as required in consideration of the functional level of the hole injection and hole transport, electron injection and electron transport of the compound used in the light emitting layer. An electron injecting and transporting layer containing an injecting and transporting component can also be provided.
For example, when the hole injection function, the hole transport function and / or the electron injection function, and the electron transport function of the compound used in the light emitting layer are good, the light emitting layer is a hole injection transport layer and / or an electron injection transport layer. It can be set as the structure of the type | mold element which served as. Of course, depending on the case, a structure of a type element (single-layer type element) in which both the hole injecting and transporting layer and the electron injecting and transporting layer are not provided.
Further, each of the hole injecting and transporting layer, the electron injecting and transporting layer, and the light emitting layer may have a single layer structure or a multilayer structure. In each layer, a layer having an injection function and a layer having a transport function may be provided separately.
[0051]
In the organic electroluminescent device of the present invention, the compound A according to the present invention is preferably used for a hole injecting and transporting component, a light emitting component or an electron injecting and transporting component, and more preferably used for a hole injecting and transporting component or a light emitting component. It is particularly preferable to use it for the light emitting component.
In the organic electroluminescent element of the present invention, the compound A according to the present invention may be used alone or in combination.
[0052]
The configuration of the organic electroluminescent device of the present invention is not particularly limited. For example, (A) anode / hole injection transport layer / light emitting layer / electron injection transport layer / cathode type device (FIG. 1), (B ) Anode / hole injection transport layer / light emitting layer / cathode type device (FIG. 2), (C) Anode / light emitting layer / electron injection transport layer / cathode type device (FIG. 3), (D) Anode / light emitting layer / cathode A mold element (FIG. 4) can be mentioned. Furthermore, (E) an anode / hole injection / transport layer / electron injection / transport layer / light emitting layer / electron injection / transport layer / cathode type device (FIG. 5), which is a type of device in which the light emitting layer is sandwiched between electron injection and transport layers. You can also The (D) type element configuration is of course a type of element in which a light emitting component is sandwiched between a pair of electrodes in a single layer, and further includes, for example, (F) a hole injecting and transporting component, a light emitting component, and An element of a type sandwiched between a pair of electrodes in a single layer form in which an electron injecting and transporting component is mixed (FIG. 6), (G) In a single layer form in which a hole injecting and transporting component and a light emitting component are mixed, between a pair of electrodes. There is a sandwiched element (FIG. 7), and (H) a sandwich element between a pair of electrodes (FIG. 8) in a single layer form in which a light emitting component and an electron injecting and transporting component are mixed.
[0053]
The organic electroluminescent device of the present invention is not limited to these device configurations, and each type of device can be provided with a plurality of hole injection transport layers, light emitting layers, and electron injection transport layers. In each type of device, a light emitting component is provided between the hole injecting and transporting layer and the light emitting layer, a mixed layer of the hole injecting and transporting component and the light emitting component, and / or between the light emitting layer and the electron injecting and transporting layer. And a mixed layer of electron injecting and transporting components can be provided.
A more preferable configuration of the organic electroluminescent element is (A) type element, (B) type element, (C) type element, (E) type element, (F) type element, (G) type element or (H) type. More preferably, it is an (A) type element, (B) type element, (C) type element, (F) type element or (H) type element.
As the organic electroluminescent device of the present invention, for example, (A) anode / hole injection transport layer / light emitting layer / electron injection transport layer / cathode type device shown in FIG. 1 will be described.
In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is an anode, 3 is a hole injecting and transporting layer, 4 is a light emitting layer, 5 is an electron injecting and transporting layer, 6 is a cathode, and 7 is a power source.
[0054]
The organic electroluminescent element of the present invention is preferably supported by the
Furthermore, for example, a color filter film, a color conversion film, and a dielectric reflection film can be combined with the substrate to control the emission color.
[0055]
As the
Examples of the electrode material used for the anode include gold, platinum, silver, copper, cobalt, nickel, palladium, vanadium, tungsten, tin oxide, zinc oxide, ITO (indium tin oxide), polythiophene, and polypyrrole. be able to. These electrode materials may be used alone or in combination.
The anode can be formed on the substrate by using these electrode materials, for example, by a method such as vapor deposition or sputtering.
Further, the anode may have a single layer structure or a multilayer structure.
The sheet electrical resistance of the anode is preferably set to several hundred Ω / □ or less, more preferably about 5 to 50 Ω / □.
The thickness of the anode is generally about 5 to 1000 nm, more preferably about 10 to 500 nm, although it depends on the material of the electrode substance used.
[0056]
The hole
The hole injecting and transporting layer is composed of the compound A according to the present invention and / or other compounds having a hole injecting and transporting function (for example, phthalocyanine derivatives, triarylmethane derivatives, triarylamine derivatives, oxazole derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives). , Pyrazoline derivatives, polysilane derivatives, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, poly-N-vinylcarbazole derivatives, and the like.
In addition, the compound which has a hole injection transport function may be used individually, or may be used together.
[0057]
Examples of other compounds having a hole injecting and transporting function used in the present invention include triarylamine derivatives (for example, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (4 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl, 4, 4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methoxyphenyl) amino] biphenyl, 4,4 ′ -Bis [N-phenyl-N- (1 "-naphthyl) amino] biphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-bis [N-phenyl-N- (3" -methylphenyl) amino] biphenyl, 1,1-bis [4 '-[N, N-di (4 "-methylphenyl) amino] phenyl] cyclohexane, 9,10-bis [N- (4'-methylphenyl) -N- (4"- n-Butylphenyl) amino Phenanthrene, 3,8-bis (N, N-diphenylamino) -6-phenylphenanthridine, 4-methyl-N, N-bis [4 ", 4 '"-bis [N', N'-di (4-Methylphenyl) amino] biphenyl-4-yl] aniline, N, N′-bis [4- (diphenylamino) phenyl] -N, N′-diphenyl-1,3-diaminobenzene, N, N ′ -Bis [4- (diphenylamino) phenyl] -N, N'-diphenyl-1,4-diaminobenzene, 5,5 "-bis [4- (bis [4-methylphenyl] amino) phenyl] -2, 2 ′: 5 ′, 2 ″ -terthiophene, 1,3,5-tris (diphenylamino) benzene, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N-carbazoyl) triphenylamine, 4,4 ′, 4 ″ -Tris [N- (3 '''-methylphenyl) -N -Phenylamino) triphenylamine, 4,4 ′, 4 ″ -tris [N, N-bis (4 ′ ″-tert-butylbiphenyl-4 ″ ″-yl) amino] triphenylamine, 1, 3,5-Tris [N- (4′-diphenylaminophenyl) -N-phenylaminobenzene and the like], polythiophene and derivatives thereof, and poly-N-vinylcarbazole derivatives are more preferable.
When the compound A according to the present invention is used in combination with another compound having a hole injecting and transporting function, the proportion of the compound A according to the present invention in the hole injecting and transporting layer is preferably 0.1 to 40% by weight. Prepare to the extent.
[0058]
The
The light emitting layer is composed of the compound A according to the present invention and / or other compounds having a light emitting function (for example, an acridone derivative, a quinacridone derivative, a diketopyrrolopyrrole derivative, a polycyclic aromatic compound [for example, rubrene, anthracene, tetracene, pyrene Perylene, chrysene, decacyclene, coronene, tetraphenylcyclopentadiene, pentaphenylcyclopentadiene, 9,10-diphenylanthracene, 9,10-bis (phenylethynyl) anthracene, 1,4-bis (9′-ethynylanthracenyl) ) Benzene, 4,4′-bis (9 ″ -ethynylanthracenyl) biphenyl], triarylamine derivatives [for example, compounds mentioned above can be mentioned as compounds having a hole injecting and transporting function], organometallic complexes [For example, tris (8-key Linoleate) aluminum, bis (10-benzo [h] quinolinolato) beryllium, zinc salt of 2- (2′-hydroxyphenyl) benzoxazole, zinc salt of 2- (2′-hydroxyphenyl) benzothiazole, 4-hydroxyacridine Zinc salt, zinc salt of 3-hydroxyflavone, beryllium salt of 5-hydroxyflavone, aluminum salt of 5-hydroxyflavone], stilbene derivative [for example, 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, 4,4′-bis [(1,1,2-triphenyl) ethenyl] biphenyl], coumarin derivatives [eg, coumarin 1, coumarin 6, Coumarin 7, Coumarin 30, Coumarin 106, Coumarin 138, Coumarin 151, Coumarin 15 2, coumarin 153, coumarin 307, coumarin 311, coumarin 314, coumarin 334, coumarin 338, coumarin 343, coumarin 500], pyran derivatives [eg, DCM1, DCM2], oxazone derivatives (eg, Nile Red), benzothiazole derivatives, Benzoxazole derivatives, benzimidazole derivatives, pyrazine derivatives, cinnamic acid ester derivatives, poly-N-vinylcarbazole and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polyphenylene and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, poly Biphenylene vinylene and its derivatives, polyterphenylene vinylene and its derivatives, polynaphthylene vinylene and its derivatives, polythienylene vinylene And it can be formed using at least one derivative thereof, etc.).
In the organic electroluminescent element of the present invention, the light emitting layer preferably contains the compound A according to the present invention.
When the compound A according to the present invention is used in combination with a compound having another light emitting function, the proportion of the compound A according to the present invention in the light emitting layer is preferably about 0.001 to 99.999% by weight, more preferably Is about 0.01 to 99.99% by weight, more preferably about 0.1 to 99.9% by weight.
[0059]
As the compound having another light emitting function used in the present invention, a light emitting organometallic complex is more preferable. For example, as described in J. Appl. Phys., 65 , 3610 (1989), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-214332, the light emitting layer can be composed of a host compound and a guest compound (dopant).
The light emitting layer can be formed by using the compound A according to the present invention as a host compound, and further, the light emitting layer can also be formed by using it as a guest compound.
When the compound A according to the present invention is used as a guest compound to form a light emitting layer, examples of the host compound include compounds having the above other light emitting functions, such as a light emitting organometallic complex or Triarylamine derivatives are more preferred.
In this case, the compound A according to the present invention is preferably about 0.001 to 40% by weight, more preferably about 0.01 to 30% by weight, based on the luminescent organometallic complex or the triarylamine derivative. Particularly preferably, about 0.1 to 20% by weight is used.
[0060]
Although it does not specifically limit as a luminescent organometallic complex used together with the compound A which concerns on this invention, A luminescent organoaluminum complex is preferable and the luminescent organoaluminum which has a substituted or unsubstituted 8-quinolinolato ligand. More preferred are complexes. As a preferable luminescent organometallic complex, the luminescent organoaluminum complex represented by general formula (a)-general formula (c) can be mentioned, for example.
(Q) 3 -Al (a)
(Wherein Q represents a substituted or unsubstituted 8-quinolinolate ligand)
(Q) 2 -Al-OL (b)
(In the formula, Q represents a substituted 8-quinolinolate ligand, OL represents a phenolate ligand, and L represents a hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms including a phenyl moiety)
(Q) 2- Al-O-Al- (Q) 2 (c)
(Wherein Q represents a substituted 8-quinolinolate ligand)
[0061]
Specific examples of the luminescent organometallic complex include, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum, tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum, tris (3,4). -Dimethyl-8-quinolinolato) aluminum, tris (4,5-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum, tris (4,6-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum,
Bis (2-methyl-8-quinolinolato) (phenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2-methylphenolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (3-methylphenolate) ) Aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-methylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2-phenylphenolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) ) (3-phenylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,3-dimethylphenolate) aluminum, Bis (2-methyl-8-quinolinolate) ( , 6-Dimethylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (3,4-dimethylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (3,5-dimethylphenolate) aluminum Bis (2-methyl-8-quinolinolato) (3,5-di-tert-butylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,6-diphenylphenolato) aluminum, bis (2 -Methyl-8-quinolinolato) (2,4,6-triphenylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,4,6-trimethylphenolato) aluminum, bis (2-methyl- 8-quinolinolate) (2,4,5,6-tetramethylphenolate) aluminum, (2-methyl-8-quinolinolato) (1-naphtholato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2-naphtholato) aluminum, bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (2-phenyl) Phenolate) aluminum, bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (3-phenylphenolate) aluminum, bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolate) aluminum, bis (2 , 4-dimethyl-8-quinolinolato) (3,5-dimethylphenolate) aluminum, bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (3,5-di-tert-butylphenolate) aluminum,
Bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum-μ-oxo-bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum, bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum-μ-oxo-bis (2, 4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum, bis (2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato) aluminum-μ-oxo-bis (2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato) aluminum, bis (2- Methyl-4-methoxy-8-quinolinolato) aluminum-μ-oxo-bis (2-methyl-4-methoxy-8-quinolinolato) aluminum, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) aluminum-μ- Oxo-bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) aluminum, bi (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum-μ-oxo-bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum. Of course, the luminescent organometallic complex may be used alone or in combination.
[0062]
The electron injection /
The electron injecting and transporting layer is composed of the compound A according to the present invention and / or another compound having an electron injecting and transporting function (for example, organometallic complex [for example, tris (8-quinolinolato) aluminum, bis (10-benzo [h] quinolinolato ) Beryllium, beryllium salt of 5-hydroxyflavone, aluminum salt of 5-hydroxyflavone], oxadiazole derivative, triazole derivative, triazine derivative, perylene derivative, quinoline derivative, quinoxaline derivative, diphenylquinone derivative, nitro-substituted fluorenone derivative, thio And at least one pyrandioxide derivative or the like.
When the compound A according to the present invention is used in combination with another compound having an electron injecting and transporting function, the proportion of the compound A according to the present invention in the electron injecting and transporting layer is preferably about 0.1 to 40% by weight. Prepare.
In the present invention, the compound A according to the present invention and an organometallic complex [for example, compounds represented by the general formula (a) to the general formula (c)] are used in combination to form an electron injecting and transporting layer. preferable.
[0063]
As the
Examples of electrode materials used for the cathode include lithium, lithium-indium alloy, sodium, sodium-potassium alloy, calcium, magnesium, magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, indium, ruthenium, titanium, manganese, yttrium, and aluminum. , Aluminum-lithium alloys, aluminum-calcium alloys, aluminum-magnesium alloys, graphite thin films and the like. These electrode materials may be used alone or in combination.
The cathode can be formed on the electron injecting and transporting layer using these electrode materials, for example, by a method such as vapor deposition, sputtering, ionized vapor deposition, ion plating, or cluster ion beam.
The cathode may have a single layer structure or a multilayer structure.
The sheet electrical resistance of the cathode is preferably set to several hundred Ω / □ or less.
The thickness of the cathode is generally about 5 to 1000 nm, more preferably about 10 to 500 nm, although it depends on the material of the electrode substance used.
In order to efficiently extract light emitted from the organic electroluminescent device, it is preferable that at least one of the anode and the cathode is transparent or translucent, and generally the transmittance of emitted light is 70% or more. It is more preferable to set the material and thickness of the anode.
[0064]
Moreover, in the organic electroluminescent element of this invention, the singlet oxygen quencher may contain in at least one layer.
The singlet oxygen quencher is not particularly limited, and examples thereof include rubrene, nickel complex, diphenylisobenzofuran and the like, and rubrene is particularly preferable.
The layer containing the singlet oxygen quencher is not particularly limited, but is preferably a light emitting layer or a hole injection / transport layer, and more preferably a hole injection / transport layer. For example, when a singlet oxygen quencher is contained in the hole injecting and transporting layer, it may be uniformly contained in the hole injecting and transporting layer, and a layer adjacent to the hole injecting and transporting layer (for example, a light emitting layer, You may make it contain in the vicinity of the electron injection transport layer which has a light emission function.
The content of the singlet oxygen quencher is 0.01 to 50% by weight, preferably 0.05 to 30% by weight of the total amount constituting the layer to be contained (for example, hole injection transport layer). Preferably, it is 0.1 to 20% by weight.
[0065]
The method for forming the hole injecting and transporting layer, the light emitting layer, and the electron injecting and transporting layer is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, ionization deposition method, solution coating method (for example, spin coating method, casting method, dip method) It can be produced by forming a thin film by a coating method, a bar coating method, a roll coating method, a Langmuir-brozzet method, or the like.
When forming each layer by vacuum deposition, the conditions for vacuum deposition are not particularly limited, but under a vacuum of about 10 −5 Torr or less, a boat temperature (deposition source temperature) of about 50 to 400 ° C., It is preferable to carry out at a substrate temperature of about −50 to 300 ° C. and a deposition rate of about 0.005 to 50 nm / sec.
In this case, an organic electroluminescent device having more excellent characteristics can be produced by continuously forming each layer such as a hole injecting and transporting layer, a light emitting layer, and an electron injecting and transporting layer under a vacuum.
When each layer such as a hole injection transport layer, a light emitting layer, an electron injection transport layer, etc. is formed using a plurality of compounds by vacuum deposition, the temperature of each boat containing the compounds is individually controlled and co-deposited. It is preferable.
[0066]
When each layer is formed by a solution coating method, a component for forming each layer or its component and a binder resin are dissolved or dispersed in a solvent to obtain a coating solution.
Examples of the binder resin that can be used for each of the hole injection transport layer, the light emitting layer, and the electron injection transport layer include poly-N-vinylcarbazole, polyarylate, polystyrene, polyester, polysiloxane, polymethyl acrylate, and polymethyl methacrylate. , Polyether, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyparaxylene, polyethylene, polyphenylene oxide, polyether sulfone, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, polythieny Examples thereof include polymer compounds such as lenvylene and derivatives thereof. Binder resins may be used alone or in combination.
[0067]
When forming each layer by the solution coating method, the component forming each layer or its component and a binder resin are mixed with an appropriate organic solvent (for example, hexane, octane, decane, toluene, xylene, ethylbenzene, 1-methylnaphthalene, etc. Hydrocarbon solvents, for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc., halogenation of dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, chlorotoluene, etc. Hydrocarbon solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate and other ester solvents such as methanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, Alcohol solvents such as lucerosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol, for example ether solvents such as dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole, such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2 -Polar solvents such as pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfoxide) and / or water to dissolve or disperse to form a coating solution and to form a thin film by various coating methods be able to.
[0068]
The dispersing method is not particularly limited, and for example, it can be dispersed in the form of fine particles using a ball mill, a sand mill, a paint shaker, an attritor, a homogenizer or the like.
The concentration of the coating solution is not particularly limited, and can be set to a concentration range suitable for producing a desired thickness by a coating method to be carried out, generally about 0.1 to 50% by weight, The solution concentration is preferably about 1 to 30% by weight.
In the case of using a binder resin, the amount of use is not particularly limited, but generally, the amount of each component (in the case of forming a single-layer element, the total amount of each component) is not limited. ), About 5 to 99.9% by weight, preferably about 10 to 99% by weight, more preferably about 15 to 90% by weight.
[0069]
The thicknesses of the hole injecting and transporting layer, the light emitting layer, and the electron injecting and transporting layer are not particularly limited, but are generally preferably set to about 5 nm to 5 μm.
In addition, a protective layer (sealing layer) is provided for the purpose of preventing contact with oxygen, moisture, or the like for the manufactured element, and the element is made of, for example, paraffin, liquid paraffin, silicon oil, fluorocarbon oil, zeolite. It can be protected by enclosing it in an inert material such as a fluorocarbon oil.
Examples of the material used for the protective layer include organic polymer materials (for example, fluorinated resin, epoxy resin, silicone resin, epoxy silicone resin, polystyrene, polyester, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyparaxylene, polyethylene) Polyphenylene oxide), inorganic materials (eg, diamond thin film, amorphous silica, electrically insulating glass, metal oxide, metal nitride, metal carbonide, metal sulfide), and photo-curing resin. The materials used for the protective layer may be used alone or in combination. The protective layer may have a single layer structure or a multilayer structure.
[0070]
Further, for example, a metal oxide film (for example, an aluminum oxide film) or a metal fluoride film can be provided on the electrode as a protective film.
Further, for example, an interface layer (intermediate layer) made of, for example, an organic phosphorus compound, polysilane, an aromatic amine derivative, or a phthalocyanine derivative can be provided on the surface of the anode.
Furthermore, the surface of an electrode, for example, an anode, can be used by treating the surface with, for example, an acid, ammonia / hydrogen peroxide, or plasma.
[0071]
The organic electroluminescent element of the present invention is generally used as a direct current drive type element, but can also be used as a pulse drive type or alternating current drive type element.
The applied voltage is generally about 2 to 30V.
The organic electroluminescent element of the present invention can be used for, for example, a panel type light source, various light emitting elements, various display elements, various labels, various sensors, and the like.
[0072]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to production examples and examples, but of course, the present invention is not limited thereto.
Production Example 1 Production of Compound of Illustrative Compound No. A-3 4 g of 1,5-dichloro-9,10-di (4′-methyl-1′-naphthyl) anthracene and 20 g of potassium hydroxide in quinoline (25 ml) Heated to reflux for hours. After cooling, the quinoline layer of the reaction mixture was added to 1N hydrochloric acid solution (150 ml), and the precipitated crystals were filtered and washed with 1N hydrochloric acid solution and water.
The crystals were treated with silica gel column chromatography (eluent: toluene). After the toluene was distilled off under reduced pressure, the residue was recrystallized from a mixed solvent of toluene and acetone to obtain 2.5 g of the compound of Exemplary Compound No. A-3 as blue crystals.
The melting point was 250 ° C. or higher. This compound could be sublimated at 320 ° C. and 10 −5 torr.
Absorption maximum (in toluene) 635nm
[0073]
Production Examples 2 to 42
In Preparation Example 1, instead of using 1,5-dichloro-9,10-di (4′-methyl-1′-naphthyl) anthracene, various 1,5-dihalogeno-9,10-di (1 ′ A variety of tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivatives were prepared according to the method described in Preparation Example 1 except that a naphthyl) anthracene derivative was used.
Table 1 (Tables 1 to 10) shows the 1,5-dihalogeno-9,10-di (1′-naphthyl) anthracene derivative used and the tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene derivative produced. It is shown by an exemplified compound number.
The absorption maximum (nm) in toluene is also shown.
The produced compound was blue crystals, and the melting point of the compound was 250 ° C. or higher.
[0074]
[Table 1]
[0075]
[Table 2]
[0076]
[Table 3]
[0077]
[Table 4]
[0078]
[Table 5]
[0079]
[Table 6]
[0080]
[Table 7]
[0081]
[Table 8]
[0082]
[Table 9]
[0083]
[Table 10]
[0084]
Example 1
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. A hole injection transport layer was obtained.
Subsequently, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolate) aluminum and tetrabenzo [de, hi, op, st] pentacene (compound of Exemplified Compound No. A-1) are vapor-deposited thereon. The light emitting layer was co-deposited to a thickness of 50 nm (weight ratio 100: 0.5) from the source at a deposition rate of 0.2 nm / sec.
Next, tris (8-quinolinolato) aluminum was deposited to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 12 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 55 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 2450 cd / m 2 was confirmed.
[0085]
Examples 2-39
In Example 1, when forming the light emitting layer, instead of using the compound of exemplary compound number A-1, the compound of exemplary compound number A-3 (Example 2) and the compound of exemplary compound number A-4 (Example) 3), Compound of Example Compound No. A-5 (Example 4), Compound of Example Compound No. A-8 (Example 5), Compound of Example Compound No. A-12 (Example 6), Example Compound No. A- Example 17 (Example 7), Example Compound No. A-19 (Example 8), Example Compound No. A-21 (Example 9), Example Compound No. A-25 (Example 10), Example Compound No. A-29 (Example 11), Example No. A-34 (Example 12), Example No. A-35 (Example 13),
Example Compound No. B-2 (Example 14), Example Compound No. B-5 (Example 15), Example Compound No. B-12 (Example 16), Example Compound No. C-2 (Example 17), Compound of Example Compound No. C-3 (Example 18), Compound of Example Compound No. C-7 (Example 19), Compound of Example Compound No. C-9 (Example 20), Example Compound Compound No. C-11 (Example 21), Example Compound No. C-14 Compound (Example 22), Example Compound No. C-16 Compound (Example 23), Example Compound No. C-19 Compound (Implementation) Example 24),
Compound of Example Compound No. D-2 (Example 25), Compound of Example Compound No. D-4 (Example 26), Compound of Example Compound No. D-5 (Example 27), Compound of Example Compound No. D-6 (Example 28), Compound of Example Compound No. D-9 (Example 29), Compound of Example Compound No. D-10 (Example 30), Compound of Example Compound No. D-14 (Example 31), Example Compound The compound of Example D-18 (Example 32), the compound of Example Compound No. D-20 (Example 33), the compound of Example Compound No. D-22 (Example 34), the compound of Example Compound No. D-25 (Implementation) Example 35), Compound of Example Compound No. D-28 (Example 36), Compound of Example Compound No. D-29 (Example 37), Compound of Example Compound No. D-32 (Example 38), Example Compound No. D -35 compounds ( But using 施例 39), to produce an organic electroluminescent device according to the method described in Example 1. When a DC voltage of 12 V was applied to each element in a dry atmosphere, red light emission was confirmed. Further, the characteristics were examined, and the results are shown in Table 2 (Tables 11 to 12).
[0086]
Comparative Example 1
In Example 1, when forming the light emitting layer, without using the compound of Exemplified Compound No. A-1, only bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolate) aluminum was used. An organic electroluminescent element was produced by the method described in Example 1, except that the light emitting layer was deposited to a thickness. When a DC voltage of 12 V was applied to this device in a dry atmosphere, blue light emission was confirmed. Further, the characteristics were examined, and the results are shown in Table 2.
[0087]
Comparative Example 2
In Example 1, an organic electric field was formed by the method described in Example 1 except that N-methyl-2-methoxyacridone was used instead of the compound of Exemplified Compound No. A-1 when forming the light emitting layer. A light emitting element was manufactured. When a DC voltage of 12 V was applied to this device in a dry atmosphere, blue light emission was confirmed. Further, the characteristics were examined, and the results are shown in Table 2.
[0088]
[Table 11]
[0089]
[Table 12]
[0090]
Example 40
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. A hole injection transport layer was obtained.
Subsequently, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2-phenylphenolate) aluminum and the compound of Exemplified Compound No. A-3 are further added thereto from a different deposition source at a deposition rate of 0.2 nm / sec at 50 nm. Co-evaporated to a thickness (weight ratio 100: 1.0) to form a light emitting layer.
Next, tris (8-quinolinolato) aluminum was deposited to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 12 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 58 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 2370 cd / m 2 was confirmed.
[0091]
Example 41
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. A hole injection transport layer was obtained.
Subsequently, bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum-μ-oxo-bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum and the compound of Exemplified Compound No. A-5 were deposited on the same from different deposition sources. Co-evaporation was performed at a rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 50 nm (weight ratio 100: 2.0) to obtain a light emitting layer.
Next, tris (8-quinolinolato) aluminum was deposited to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 12 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 57 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 2320 cd / m 2 was confirmed.
[0092]
Example 42
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. A hole injection transport layer was obtained.
Subsequently, bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum-μ-oxo-bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum and the compound of Exemplified Compound No. A-12 are vapor-deposited on it. The light emitting layer was co-deposited to a thickness of 50 nm from the source at a deposition rate of 0.2 nm / sec (weight ratio 100: 4.0) to form a light emitting layer. Next, tris (8-quinolinolato) aluminum was deposited to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 12 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 60 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 2130 cd / m 2 was confirmed.
[0093]
Example 43
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. A hole injection transport layer was obtained.
Subsequently, tris (8-quinolinolato) aluminum and the compound of Exemplified Compound No. A-27 were co-deposited on the film to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec (weight ratio 100: 6). 0.0) to obtain a light emitting layer.
Next, tris (8-quinolinolato) aluminum was deposited to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 12 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 60 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 2150 cd / m 2 was confirmed.
[0094]
Example 44
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. A hole injection transport layer was obtained.
Subsequently, tris (8-quinolinolato) aluminum and the compound of Exemplified Compound No. D-2 were co-deposited on the layer to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec (weight ratio 100: 10). And a light emitting layer.
Next, tris (8-quinolinolato) aluminum was deposited to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 12 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 60 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 2250 cd / m 2 was confirmed.
[0095]
Example 45
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. A hole injection transport layer was obtained.
Subsequently, tris (8-quinolinolato) aluminum and the compound of Exemplified Compound No. D-4 were co-deposited on the layer to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec (weight ratio 100: 1). 0.0), and a light emitting layer that also serves as an electron injecting and transporting layer was obtained.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 12 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 58 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 1970 cd / m 2 was confirmed.
[0096]
Example 46
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 75 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec. A hole injection transport layer was obtained.
Subsequently, the compound of exemplary compound number D-32 was deposited thereon to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form a light emitting layer.
Subsequently, 1,3-bis [5 ′-(p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2′-yl] benzene was deposited thereon at a deposition rate of 0.2 nm / sec. Vapor deposition was performed to a thickness of 50 nm to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 14 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 48 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 1840 cd / m 2 was confirmed.
[0097]
Example 47
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, the compound of Exemplified Compound No. A-27 was deposited on the ITO transparent electrode to a thickness of 55 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to obtain a light emitting layer.
Subsequently, 1,3-bis [5 ′-(p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2′-yl] benzene was deposited thereon at a deposition rate of 0.2 nm / sec. It vapor-deposited in thickness of 75 nm and was set as the electron injection transport layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 15 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 68 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 1250 cd / m 2 was confirmed.
[0098]
Example 48
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas, further UV / ozone cleaned, fixed to the substrate holder of the vapor deposition apparatus, and then the vapor deposition tank was depressurized to 3 × 10 −6 Torr.
First, 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3 ″ ′-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine is deposited on the ITO transparent electrode at a deposition rate of 0.1 nm / sec and a thickness of 50 nm. The first hole injecting and transporting layer was deposited.
Next, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (1 ″ -naphthyl) amino] biphenyl and Exemplified Compound A-1 were transferred from different deposition sources at a deposition rate of 0.2 nm / sec and a thickness of 20 nm. Then, it was co-evaporated (weight ratio 100: 5) to obtain a light emitting layer that also served as the second hole injecting and transporting layer.
Subsequently, tris (8-quinolinolato) aluminum was deposited thereon to a thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. In addition, vapor deposition was implemented, maintaining the pressure reduction state of a vapor deposition tank.
When a DC voltage of 15 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 68 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 2680 cd / m 2 was confirmed.
[0099]
Examples 49-56
In Example 48, instead of using the compound of exemplary compound number A-1, the compound of exemplary compound number A-3 (Example 49), the compound of exemplary compound number A-8 (Example 40), the exemplary compound number Compound of Example A-12 (Example 51), Compound of Example Compound No. A-29 (Example 52), Compound of Example Compound No. C-2 (Example 53), Compound of Example Compound No. D-2 (Example) 54) An organic electroluminescent device was prepared by the method described in Example 48 except that the compound of Exemplified Compound No. D-18 (Example 55) and the compound of Exemplified Compound No. D-28 (Example 56) were used. did.
When a DC voltage of 12 V was applied to each element in a dry atmosphere, red light emission was confirmed. Further, the characteristics were examined, and the results are shown in Table 3 (Table 13).
[0100]
[Table 13]
[0101]
Example 57
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas and further UV / ozone cleaned.
Next, on the ITO transparent electrode, poly-N-vinylcarbazole (weight average molecular weight 150,000), 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene (blue light-emitting component), coumarin 6 ["3 -(2'-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin "(green light-emitting component)] and the compound of Exemplified Compound No. A-10 in a weight ratio of 100: 5: 3: 2, respectively, 3% by weight A 400 nm light emitting layer was formed by dip coating using a dichloroethane solution.
Next, after fixing the glass substrate which has this light emitting layer to the substrate holder of a vapor deposition apparatus, the vapor deposition tank was pressure-reduced to 3 * 10 < -6 > Torr.
Further, 3- (4′-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- (4 ″ -biphenyl) -1,2,4-triazole was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.2 nm / sec. Then, tris (8-quinolinolato) aluminum was further deposited to a thickness of 30 nm at a deposition rate of 0.2 nm / sec to form an electron injecting and transporting layer.
Further, magnesium and silver were co-deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) to form a cathode, thereby producing an organic electroluminescent device. When a DC voltage of 12 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 74 mA / cm 2 flowed. White light emission with a luminance of 1170 cd / m 2 was confirmed.
[0102]
Examples 58-62
In Example 57, instead of using the compound of exemplary compound number A-10, the compound of exemplary compound number A-14 (Example 58), the compound of exemplary compound number B-8 (Example 59), the exemplary compound number As described in Example 57 except that the compound of C-7 (Example 60), the compound of Exemplified Compound No. D-9 (Example 61), and the compound of Exemplified Compound No. D-20 (Example 62) were used. An organic electroluminescent element was produced by the method. When a DC voltage of 12 V was applied to each element in a dry atmosphere, white light emission was confirmed. Further, the characteristics were examined, and the results are shown in Table 4 (Table 14).
[0103]
[Table 14]
[0104]
Example 63
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas and further UV / ozone cleaned.
Next, on the ITO transparent electrode, poly-N-vinylcarbazole (weight average molecular weight 150,000), 1,3-bis [5 ′-(p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole- 2′-yl] benzene and the compound of Exemplified Compound No. A-8 are each formed in a 300 nm light emitting layer by dip coating using a 3 wt% dichloroethane solution containing a weight ratio of 100: 30: 3. did. Next, after fixing the glass substrate which has this light emitting layer to the substrate holder of a vapor deposition apparatus, the vapor deposition tank was pressure-reduced to 3 * 10 < -6 > Torr.
Further, magnesium and silver were co-evaporated to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) at a deposition rate of 0.2 nm / sec on the light emitting layer to form an organic electroluminescent device.
When a direct current voltage of 15 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 76 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 1420 cd / m 2 was confirmed.
[0105]
Comparative Example 3
In Example 63, the formation of the light emitting layer is described in Example 63, except that 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene was used instead of the compound of Exemplified Compound No. A-8. An organic electroluminescent element was prepared by the method described above.
When a direct current voltage of 15 V was applied to the produced organic electric field element in a dry atmosphere, a current of 86 mA / cm 2 flowed. Blue light emission with a luminance of 750 cd / m 2 was confirmed.
[0106]
Example 64
A glass substrate having an ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was ultrasonically cleaned using a neutral detergent, acetone, and ethanol. The substrate was dried using nitrogen gas and further UV / ozone cleaned.
Next, on the ITO transparent electrode, polycarbonate (weight average molecular weight 50000), 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl, bis (2-methyl-8-quinolinolate) 3) A 3% by weight dichloroethane solution containing aluminum-μ-oxo-bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum and the compound of Exemplified Compound No. C-7 in a weight ratio of 100: 40: 60: 1, respectively. Then, a 300 nm light emitting layer was formed by dip coating.
Next, after fixing the glass substrate which has this light emitting layer to the substrate holder of a vapor deposition apparatus, the vapor deposition tank was pressure-reduced to 3 * 10 < -6 > Torr.
Further, magnesium and silver were co-evaporated to a thickness of 200 nm (weight ratio 10: 1) at a deposition rate of 0.2 nm / sec on the light emitting layer to form an organic electroluminescent device.
When a direct current voltage of 15 V was applied to the produced organic electroluminescent element in a dry atmosphere, a current of 66 mA / cm 2 flowed. Red light emission with a luminance of 820 cd / m 2 was confirmed.
[0107]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device having excellent emission luminance. Furthermore, it has become possible to provide a hydrocarbon compound suitable for the light-emitting element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram of an example of an organic electroluminescent element.
FIG. 2 is a schematic structural diagram of an example of an organic electroluminescent element.
FIG. 3 is a schematic structural diagram of an example of an organic electroluminescent element.
FIG. 4 is a schematic structural diagram of an example of an organic electroluminescent element.
FIG. 5 is a schematic structural diagram of an example of an organic electroluminescent element.
FIG. 6 is a schematic structural diagram of an example of an organic electroluminescent element.
FIG. 7 is a schematic structural diagram of an example of an organic electroluminescent element.
FIG. 8 is a schematic structural diagram of an example of an organic electroluminescent element.
[Explanation of symbols]
1: Substrate 2: Anode 3: Hole injection transport layer 3 a: Hole injection transport component 4:
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