JP4566453B2

JP4566453B2 - Organic electroluminescence device

Info

Publication number: JP4566453B2
Application number: JP2001150175A
Authority: JP
Inventors: 久喜藤川; 康訓多賀; 久岡田; 達也五十嵐; 和重小島; 哲弥加藤
Original assignee: Denso Corp; Fujifilm Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Denso Corp; Fujifilm Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2021-05-18
Also published as: JP2002343571A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子）に関し、この有機ＥＬ素子は、例えば、薄膜型ディスプレイの各発光画素や、照明器具などに適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、自己発光のため、視認性に優れ、かつ数ボルト（Ｖ）〜数十Ｖの低電圧駆動が可能なため駆動回路を含めた装置とした場合の軽量化、低消費電力化が可能である。そこで薄膜型ディスプレイ、照明、バックライトとしての活用が期待できる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は発光材料として有機化合物を用いるため、色バリエ−ションが豊富であることも特徴である。また、複数の発光色を組み合わせる混色によってさまざまな色の発光を実現できる可能性が高いことも特徴である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
緑〜赤色については、アルミニウムキレ−トなる緑色発光材料にド−パントを導入することにより緑〜赤の発光が可能である。また、アルミニウムキレ−トはガラス転移点温度が１８０℃と高く耐熱性や寿命性能において優れた特性が実現されている。
【０００４】
ところで有機ＥＬ素子において、表示パネルの多色化やフルカラー化の要求や、或いは液晶ディスプレイなどのバックライトとしての使用などに応えるために白色発光を実現することに対する要望が強い。しかし、高輝度・高効率発光が可能で、かつ高耐久性という要件を満たす白色発光有機材料はまだ得られていない。このため、補色関係にある２つの光を用いて白色発光を実現する試みが始まっているが、補色によって白色を構成するために重要な青色発光材料も特性は十分でない。
【０００５】
本発明の目的は、青色発光素子を高効率化・長寿命化し、純度の高い白色光を効率良くかつ安定に得ることの可能な有機ＥＬ素子を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、ドープ材料が添加された発光層を複数層有し、そのうち第１発光層が、上記一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料として、該ホスト材料中にドープ材料が添加されて構成されている。
【０００７】
上記式（１）に示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体は、ガラス転移点温度が１６０℃以上と耐熱性が高く、かつ発光極大波長が４８０〜５００ｎｍと青色の発光を有し、それ自体を発光層に用いても高効率な青発光を得ることができる。
【０００８】
本発明において前記一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体は、例えば１，３，５−トリピレニルベンゼンである。
【０００９】
さらに、本発明では、上記第１発光層とは別にドープ材料が添加された第２発光層を備え、この第２発光層は、第１発光層と異なる発光色を有し、第１発光層と第２発光層との組み合わせで白色発光を実現する事ができる。
【００１０】
本発明において、この第２発光層は前記１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を含み第１発光層との組み合わせで白色発光を示し、或いは、前記１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を含まず第１発光層とで白色発光を示す。
【００１１】
本発明の他の態様において、上記第２発光層は正孔輸送層と前記第１発光層との層間、又は電子輸送層と第１発光層との層間に設けることを特徴とする。第２発光層は、例えば正孔輸送材料或いは電子輸送材料をホスト材料とし、このホスト材料に所定発光色素をドープすることで構成できる。
【００１２】
有機ＥＬ素子をこのような構成とすることで、第１発光層に近接した層、例えば正孔輸送層又は電子輸送層での不要な発光を防止することができ、その分発光効率の向上が可能となって長寿命化に一層寄与できると共に、混色により発光色を得ることができ多種の発光色を得ることができる。
【００１３】
本発明の他の態様に係る有機ＥＬ素子では、青色ドープ材料のエネルギーギャップは、これがドープされる前記一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体のエネルギーギャップと同等以下であることを特徴とする。
【００１４】
ドープ材料とホスト材料のエネルギーギャップをこのような関係とすることで、ドープ材料を選択的に発光させ、ホスト材料の発光が抑制され、発光効率を向上させ、長寿命化を達成する。
【００１５】
本発明のその他の態様において、発光層を複数層有し、その内の少なくとも一層が、下記一般式（１）
【化６】

（但し、式中のＲ₁₁〜Ｒ₁₆は任意の置換基、ｑ₁₁〜ｑ₁₃は０〜９の整数）
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、該ホスト材料中にドープ材料として下記一般式（２）
【化７】

（但し、式中のＲ₁₇〜Ｒ₂₀はアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシル基であり、Ａｒは置換基を有する若しくは有しないアリーレン基）
で示されるジスチリルアミン誘導体が添加された第１発光層より構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のその他の態様において、発光層を複数層有し、その内の少なくとも一層が、下記一般式（１）
【化８】

（但し、式中のＲ₁₁〜Ｒ₁₆は任意の置換基、ｑ₁₁〜ｑ₁₃は０〜９の整数）
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、該ホスト材料中に前記ホスト材料のエネルギーギャップよりも狭いエネルギーギャップを有するドープ材料が添加された第１発光層より構成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下この発明の好適な実施の形態（以下実施形態という）について説明する。
【００１８】
［実施形態１］
実施形態１に係る有機ＥＬ素子は、発光層が多層構造を有し、少なくとも第１発光層と第２発光層とを有し、この２つの組み合わせにより発光色を形成することができる。
【００１９】
第１発光層は、後述の比較例１と同様に一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、青色ドープ材料を添加した青色発光層である。
【００２０】
一方、第２発光層は、赤色、橙色などの発光色素がドープされて構成されている。
【００２１】
第２発光層の第１の態様としては、ホスト材料として上記第１発光層と同じ一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を用いる。また、ドープ材料としては下記化学式（ｉ）
【化９】

に示され赤色発光色素であるＤＣＪＴＢや、その他ジビニルキノリン系の橙系発光色素、下記化学式（ii）
【化１０】

に示されるルブレン等の黄色系発光色素などを採用する。この場合に、第２発光層は、例えば電子輸送層と第１発光層との間に設けられる。
【００２２】
また第２発光層の第２の態様では、例えば下記式（iii）
【化１１】

に示されるトリフェニルアミン４量体（ＴＰＴＥ）など正孔輸送材料をホスト材料とし、上記ＤＣＪＴＢなどの発光色素をドープ材料として採用する。この場合、第２発光層は、正孔輸送層と第１発光層との層間に正孔輸送ドープ層として形成され、正孔輸送層の形成後、同じ正孔輸送材料をホスト材料として用い、発光目的に応じた色素をドープ材料として導入する。
【００２３】
正孔輸送材料に導入されたドープ材料の機能メカニズムは以下の通りである。陽極から正孔注入層を介して有機層内に注入された正孔は、正孔輸送層を移動し発光層まで注入される。一方、陰極から注入された電子は電子輸送層を移動し発光層まで到達し、正孔輸送層から注入された正孔と再結合し発光する。ここで発光層が第１発光層のような材料を用いた青色発光層の場合エネルギ−ギャップが大きく、正孔輸送材料とほぼ同じ数値を示す。つまり、正孔輸送層とこの青色発光層との層間のエネルギ−障壁が小さいため、発光層に移動してきた電子は、発光層から正孔輸送層に注入されてしまうことになる。従って、正孔輸送層内においても正孔と電子の再結合が起こり正孔輸送層が発光してしまう。第２発光層の第２の態様によれば、第１発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送ドープ層を積極的に形成することとなり、ここでは、正孔輸送材料を発光せずにドープ材料を選択的に発光させることができる。従って、正孔輸送材料が発光することによる発光効率低下を抑制でき、素子の発光効率上昇を図ることが可能となる。
【００２４】
第２発光層の第３の態様では、例えば下記化学式（iv）
【化１２】

に示されるようなアルミウムキノリン（Ａｌｑ）などの電子輸送材料をホスト材料とし、上記ＤＣＪＴＢなどの発光色素をドープ材料として導入する。この場合、第２発光層は、電子輸送層と第１発光層との層間に電子輸送ドープ層として形成され、第１発光層の形成後、電子輸送材料をホスト材料として用い、発光目的に応じた色素をドープ材料として導入する。電子輸送層に導入されたドープ材料の機能メカニズムは以下の通りである。陽極から正孔注入層を介して有機層内に注入された正孔は、正孔輸送層を移動し発光層まで注入される。一方、陰極から注入された電子は電子輸送層を移動するが、ドープ材料が導入されていることによって電子の移動度は低下する。この結果、正孔と電子の再結合領域が発光層と電子輸送層界面近傍に位置することとなり、電子の正孔輸送層への注入確率が低減され正孔輸送材料の発光が抑制される。従って、この場合も正孔輸送材料が発光することによる発光効率低下を抑制でき、素子の発光効率上昇を図ることが可能となる。
【００２５】
なお、各発光層は、ホスト材料中にドープ材料を導入した構成を備えているが、選択するドープ材料は、ホスト材料を発光させることなくドープ材料が選択的に発光するためには、そのエネルギ−ギャップが、ホスト材料のエネルギーギャップと同程度かそれより狭いことが必要である。またこのようにホストの発光を抑制することで、素子の発光効率はより向上し、長寿命化を達成することが可能となる。
【００２６】
以上に説明したような第１及び第２発光層を備える発光層に対し、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入されると上記化学式（２）に示される有機化合物に起因した青色発光が第１発光層（青色発光層）で得られ、また第２発光層にドープした色素に起因した色の発光が第２発光層で得られる。この２色が対応する第１及び第２発光層で得られることで本実施形態１に係る有機ＥＬ素子は、様々な発光色を実現する。
【００２７】
［実施形態２］
実施形態２に係る有機ＥＬ素子は、発光層が多層構造を有し、少なくとも第１発光層と第２発光層とを有し、この２つの組み合わせにより白色発光を示す。
【００２８】
第１発光層は、後述の比較例１と同様に一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、上記一般式（２）で示されるアミンジスチリルアミン誘導体がドープ材料として導入された青色発光層である。
【００２９】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子において、発光層は、ホスト材料として下記一般式（１）
【化１３】

で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を用いる。ドープ材料（青色発光色素）としては、下記一般式（２）
【化１４】

で示されるアミンジスチリルアミン誘導体を用いる。ドープ材料は、上記ホスト材料中に例えば０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％程度添加されている。このような発光層に対し、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入されると正孔と電子が上記化合物（１）中で再結合し励起子が生成され、そのエネルギーが上記青色色素に移動し、この色素に起因した青色発光が得られる。
【００３０】
上記一般式（１）で表される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体は安定な材料であり、この化合物にドープ材料として、上記一般式（２）に示されるアミンジスチリルアミン誘導体をドープすることにより、発光効率が非常に向上する。このため、発光させるための投入エネルギを小さくすることができ、高輝度でかつ長寿命の素子を実現することができる。さらに、ドープ材料として、アミン水素のないジスチリルアミン誘導体を採用すると、分子中から反応性の高いアミン水素を除くことができる。アミン水素を構造内に含む化合物を、ドープ材料に用いると発光層の劣化が促進される場合があるが、本発明のようにアミン水素のない一般式（２）で示される化合物をドープ材料として用いることで、輝度低下が非常に小さく、素子の寿命を飛躍的に上昇させることができる。さらに、上記一般式（１）及び（２）に示されるいずれの化合物も安定、特に高温条件下での安定性が高く、有機ＥＬ素子が高温の環境にさらされる場合であっても長寿命を維持できる。
【００３１】
一方、第２発光層は、第１発光層からの青色と赤色、橙色などの発光色を示し、本実施形態ではホスト材料中に発光色素がドープされて構成されている（但し、単独材料で発光する材料を用いることも可能）。
【００３２】
第２発光層の第１の態様としては、ホスト材料として上記第１発光層と同じ一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を用いる。また、ドープ材料としては下記化学式（ｉ）
【化１５】

に示され赤色発光色素であるＤＣＪＴＢや、その他ジビニルキノリン系の橙系発光色素、下記化学式（ii）
【化１６】

に示されるルブレン等の黄色系発光色素などを採用する。この場合に、第２発光層は、例えば電子輸送層と第１発光層との間に設けられる。
【００３３】
また第２発光層の第２の態様では、例えば下記式（iii）
【化１７】

に示されるトリフェニルアミン４量体（ＴＰＴＥ）など正孔輸送材料をホスト材料とし、上記ＤＣＪＴＢなどの発光色素をドープ材料として採用する。この場合、第２発光層は、正孔輸送層と第１発光層との層間に正孔輸送ドープ層として形成され、正孔輸送層の形成後、同じ正孔輸送材料をホスト材料として用い、発光目的に応じた色素をドープ材料として導入する。
【００３４】
正孔輸送材料に導入されたドープ材料の機能メカニズムは以下の通りである。陽極から正孔注入層を介して有機層内に注入された正孔は、正孔輸送層を移動し発光層まで注入される。一方、陰極から注入された電子は電子輸送層を移動し発光層まで到達し、正孔輸送層から注入された正孔と再結合し発光する。ここで発光層が第１発光層のような材料を用いた青色発光層の場合エネルギ−ギャップが大きく、正孔輸送材料とほぼ同じ数値を示す。つまり、正孔輸送層とこの青色発光層との層間のエネルギ−障壁が小さいため、発光層に移動してきた電子は、発光層から正孔輸送層に注入されてしまうことになる。従って、正孔輸送層内においても正孔と電子の再結合が起こり正孔輸送層が発光してしまう。第２発光層の第２の態様によれば、第１発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送ドープ層を積極的に形成することとなり、ここでは、正孔輸送材料を発光せずにドープ材料を選択的に発光させることができる。従って、正孔輸送材料が発光することによる発光効率低下を抑制でき、素子の発光効率上昇を図ることが可能となる。
【００３５】
第２発光層の第３の態様では、例えば下記化学式（iv）
【化１８】

に示されるようなアルミウムキノリン（Ａｌｑ）などの電子輸送材料をホスト材料とし、上記ＤＣＪＴＢなどの発光色素をドープ材料として導入する。この場合、第２発光層は、電子輸送層と第１発光層との層間に電子輸送ドープ層として形成され、第１発光層の形成後、電子輸送材料をホスト材料として用い、発光目的に応じた色素をドープ材料として導入する。電子輸送層に導入されたドープ材料の機能メカニズムは以下の通りである。陽極から正孔注入層を介して有機層内に注入された正孔は、正孔輸送層を移動し発光層まで注入される。一方、陰極から注入された電子は電子輸送層を移動するが、ドープ材料が導入されていることによって電子の移動度は低下する。この結果、正孔と電子の再結合領域が発光層と電子輸送層界面近傍に位置することとなり、電子の正孔輸送層への注入確率が低減され正孔輸送材料の発光が抑制される。従って、この場合も正孔輸送材料が発光することによる発光効率低下を抑制でき、素子の発光効率上昇を図ることが可能となる。
【００３６】
なお、各発光層は、ホスト材料中にドープ材料を導入した構成を備えているが、選択するドープ材料は、ホスト材料を発光させることなくドープ材料が選択的に発光するためには、そのエネルギ−ギャップが、ホスト材料のエネルギーギャップと同程度かそれより狭いことが必要である。またこのようにホストの発光を抑制することで、素子の発光効率はより向上し、長寿命化を達成することが可能となる。
【００３７】
以上に説明したような第１及び第２発光層を備える発光層に対し、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入されると上記化学式（２）に示される有機化合物に起因した青色発光が第１発光層（青色発光層）で得られ、また第２発光層にドープした色素に起因した色の発光が第２発光層で得られる。両発光層で得られる発光色を補色関係にすれば、この２色が対応する第１及び第２発光層で得られることで本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、白色発光が実現される。
【００３８】
［本発明の有機化合物］
次に、上記一般式（１）の１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体について説明する。式中、Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃，Ｒ₁₄，Ｒ₁₅，Ｒ₁₆は置換基を表す。置換基としては例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロアリールオキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。
【００３９】
Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃は好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシル基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、さらに好ましくは、アリール基である。
【００４０】
ｑ₁₁，ｑ₁₂，ｑ₁₃ は０〜９の整数を表す。ｑ₁₁，ｑ₁₂，ｑ₁₃ は好ましくは０〜３であり、より好ましくは０〜２であり、さらに好ましくは０，１である。
【００４１】
Ｒ₁₄，Ｒ₁₅，Ｒ₁₆ は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基である。
【００４２】
次に、上記一般式（２）のアミン水素の無いジスチリルアミン誘導体について説明する。式中Ａｒは置換基を有する若しくは有しないアリーレン基である。Ｒ₁₇，Ｒ₁₈，Ｒ₁₉，Ｒ₂₀は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシル基であり、好ましくは、アルキル基、アリール基であり、さらに好ましくは、アリール基である。水素である場合は、反応性が高いため、材料劣化が促進され、輝度低下が大きいので好ましくない。
【００４３】
以上説明した一般式（２）に示されるアミン水素の無いジスチリルアミン誘導体としては、具体的には、下記化学式（３）
【化１９】

に示すような１，４−ビス−[２−[４−（N，N−ジフェニルアミノ）フェニル−1−イル]−ビニル−１−イル]−フェニル（ＤＰＡＶＰ）、
下記化学式（４）
【化２０】

に示すような４，４’−ビス−[２−[４−（N，N−ジフェニルアミノ）フェニル−1−イル]−ビニル−１−イル]−１，１’−ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）（特開平１１−５４２７１号公報参照）、
下記化学式（５）
【化２１】

に示すような４，４’’−ビス−[２−[４−（N，N−ジフェニルアミノ）フェニル−1−イル]−ビニル−１−イル]−１，１’，４’，１’’−トリフェニル等が挙げられる。
【００４４】
【実施例】
［実施例１］
実施例１として、互いに補色関係の発光色を示す青色発光層（第１発光層）と赤色発光層（第２発光層）との積層構造を備えた白色発光を示す有機ＥＬ素子を作製した。
【００４５】
青色発光層は、１，３，５−トリピレニルベンゼンをホスト材料とし、ドープ材料としては化学式（４）に示される４，４’−ビス−[２−[４−（N，N−ジフェニルアミノ）フェニル−1−イル]−ビニル−１−イル]−１，１’−ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を用いた。
【００４６】
赤色発光層は、同じく１，３，５−トリピレニルベンゼンをホスト材料とし、ドープ材料としては上記（ｉ）に示されるＤＣＪＴＢを用いた。
【００４７】
図２は、実施例１に係る有機ＥＬ素子の構造を示している。ガラス基板１０１上には、透明電極１０２として、１５０ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ電極が形成されている。
【００４８】
透明電極１０２上には、正孔注入層２０１として銅フタロシアニンを真空蒸着法により２０ｎｍ形成した。その上に正孔輸送層２０２としてＴＰＴＥを真空蒸着法により４０ｎｍ形成した。
【００４９】
次に発光層４００として、ここでは、青色発光層４０２及び赤色発光層４０３をこの順に形成した。青色発光層４０２は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ゲスト材料には青色蛍光色素として機能する上記化学式（４）に示されるＤＰＡＶＢｉを用い、真空蒸着法により上記ホスト材料中にＤＰＡＶＢｉを３ｗｔ％を添加して１０ｎｍの厚さに形成した。
【００５０】
赤色発光層４０３は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ドープ材料には赤色蛍光色素として機能するＤＣＪＴＢを用い、真空蒸着法により上記ホスト材料中にＤＣＪＴＢを２ｗｔ％を添加して３０ｎｍの厚さに形成した。
【００５１】
赤色発光層４０３の上には、電子輸送層２０５としてとしてＡｌｑを２０ｎｍの厚さに真空蒸着法によって形成した。また、電子輸送層２０５の上には、比較例１と同様にＬｉＦ層３０１を０．５ｎｍ成膜し、その上に金属電極３０２としてＡｌ電極を１００ｎｍ成膜し、白色発光素子を得た。
【００５２】
図１を参照して比較例１に係る有機ＥＬ素子の構造を説明する。ガラス基板１０１上に、透明電極１０２として１５０ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ電極をスパッタリングにより形成した。なお、基板は、ガラスの他、可視光に対して透明性を有した基板が採用できる。透明電極１０２としては、上記ＩＴＯの他、インジウム−亜鉛の酸化物が採用可能であり、電極の膜厚は、１００ｎｍ〜１μｍ程度であり、好ましくは本実施例において採用した１５０ｎｍ程度である。
【００５３】
透明電極１０２上には、正孔注入層２０１として下記化学式
【化２２】

で示される銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を真空蒸着法により２０ｎｍ形成した。正孔注入層２０１の上には、次に正孔輸送層２０２として上記式（iii）に示されるようなトリフェニルアミン４量体（ＴＰＴＥ）を真空蒸着法により４０ｎｍ形成した。
【００５４】
正孔輸送層２０２の上には発光層４００を真空蒸着法により４０ｎｍの厚さに形成した。この発光層４００は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用いた発光層４０１である。また、この発光層４０１の上には、電子輸送層２０５としてアルミニウムキノリン（Ａｌｑ）を真空蒸着法によって２０ｎｍの厚さに形成した。
【００５５】
この例において正孔注入層２０１から電子輸送層２０５までは共に有機層であり、この有機層を形成した後、電子輸送層２０５の上にＬｉＦ層３０１を０．５ｎｍ成膜し、その次に金属電極（ここでは陰極）３０２としてＡｌ電極を１００ｎｍ成膜し、青色発光素子を得た。
【００５６】
得られた素子を８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性を図３に示す。また、図３には、上記比較例２（発光層に１，３，５−トリピレニルベンゼンのみの使用）の素子も示している。図３からわかるように比較例２の輝度半減寿命が１００時間未満であるのに対し、本実施例１に係る有機ＥＬ素子の輝度半減寿命は１０００時間を遙かに上回っており、寿命は２０倍以上と飛躍的に延びていることがわかる。
【００５７】
なお、赤色発光層にドープする赤色色素としては、実施例１ではＤＣＪＴＢを採用したが、これ以外にも、ジビニルキノリン系の材料（発光色：橙系）を用いたり、ルブレン（発光色：黄系）を用いても長寿命の白色発光を実現できる。またもちろん、青色と補色を成す他の新規の色素を用いて白色発光を得ることも可能である。
【００５８】
［実施例２］
実施例２として、上記実施例１と同様に補色関係の発光色を示す青色発光層（第１発光層）と、正孔輸送機能を備えた赤色発光層（第２発光層）とを備えた有機ＥＬ素子を作製した。
【００５９】
青色発光層には、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ドープ材料としてはＤＰＡＶＢｉを用い、赤色発光層には、正孔輸送材料であるＴＰＴＥをホスト材料とし、ドープ材料としてＤＣＪＴＢを用いた。そして、この２つの層から得られる青色と赤色の補色により、有機ＥＬ素子は白色発光を示した。
【００６０】
図４は、この実施例２に係る素子の構成を示している。ガラス基板１０１上にＩＴＯ電極を１５０ｎｍ程度の厚さに形成し、この上に正孔注入層２０１として銅フタロシアニンが真空蒸着法により２０ｎｍの厚さに形成する。この正孔注入層２０１の上には正孔輸送層２０２としてＴＰＴＥを真空蒸着法により２０ｎｍの厚さに形成する。また、続いて、赤色発光層を構成する正孔輸送ド−ピング層４０５としてＴＰＴＥにＤＣＪＴＢを２ｗｔ％を添加した層を真空蒸着法によって２０ｎｍの厚さに形成した。正孔輸送ドーピング層４０５の上には、真空蒸着法により４０ｎｍの厚さに青色発光層４０２を形成した。この青色発光層４０２は、ホスト材料に１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ドープ材料に蛍光色素として機能するＤＰＡＶＢｉを用い、上記ホスト材料中にこのＤＰＡＶＢｉを５．０ｗｔ％添加した。
【００６１】
青色発光層４０２の上には、電子輸送層２０５としてＡｌｑを２０ｎｍ真空蒸着法によって形成した。また、電子輸送層２０５の上には、他の実施例と同様に、ＬｉＦ層３０１を０．５ｎｍ成膜し、その次にＡｌ電極３０２を１００ｎｍ成膜した。
【００６２】
以上のようにして得られた素子は、白色発光を示した。図５は、この素子のエネルギーバンドを示している。正孔輸送層２０２に用いたＴＰＴＥに赤色色素としてＤＣＪＴＢをドープした場合、図５からわかるように、青色発光層においても、赤色発光層（正孔輸送ドープ層）のいずれにおいてもドープ材料のエネルギギャップがホスト材料のギャップ以下である。従って、青色光と赤色光が各層からそれぞれ得られ、この２色が混色することで有機ＥＬ素子から射出される光は白色となる。
【００６３】
実施例２の素子に対し８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性は、上述の図３に示している。実施例２の素子は、比較例２の素子と比べると２０倍以上と著しく輝度半減寿命が向上しており、さらに上記実施例１の素子よりもさらに寿命が延びていることがわかる。
【００６４】
また、赤色発光層である正孔輸送ドープ層４０５にドープする色素としては、上記ＤＣＪＴＢの他、ジビニルキノリン系の材料（発光色：橙系）、上記ルブレン（発光色：黄系）などの既存もしくは新規の色素を採用することで白色発光を得ることも可能である。
【００６５】
［実施例３］
実施例３の有機ＥＬ素子は、上記実施例１及び２と同様に補色関係の発光色を示す青色発光層（第１発光層）と赤色光層（第２発光層）を備え、そのうちの赤色発光層が電子輸送機能を備えている。
【００６６】
実施例３において青色発光層は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、ドープ材料としては青色色素であるＤＰＡＶＢｉを用いた。一方赤色発光層は、電子輸送機能を備えたＡｌｑをホスト材料とし、ドープ材料としては、赤色色素であるＤＣＪＴＢを用い、長寿命の白色素子を達成した。
【００６７】
図６は、実施例３に係る有機ＥＬ素子の構成を示している。上述の実施例と同様に、ガラス基板１０１上に１５０ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ電極１０２を形成し、その上にはＣｕＰｃを用いた正孔注入層２０１を真空蒸着法により２０ｎｍの厚さに形成した。正孔輸送層２０２はＴＰＴＥを真空蒸着法により４０ｎｍ形成した。
【００６８】
正孔輸送層２０２上には、青色発光層４０２及び赤色発光層（電子輸送ドープ層）４０６から構成される多層構造の発光層４００を形成した。青色発光層４０２は、ホスト材料として１，３，５−トリピレニルベンゼンを用い、蛍光色素（青色）としてＤＰＡＶＢｉを用い、このＤＰＡＶＢｉを２．０ｗｔ％ホスト材料中を添加した。またこの青色発光層４０２は真空蒸着法によって２０ｎｍの厚さに形成した。青色発光層４０２上には、赤色発光層を構成する電子輸送ドープ層４０６として、ホスト材料に電子輸送性のＡｌｑを用い、ドープ材料としては赤色色素のＤＣＪＴＢを用い、Ａｌｑ中にこのＤＣＪＴＢを５ｗｔ％を添加した。この電子輸送ドープ層４０６は、真空蒸着法により２０ｎｍの厚さに形成した。続いて、さらに、電子輸送層２０５としてＡｌｑを２０ｎｍ真空蒸着法によって形成した。電子輸送層２０５の上には、他の実施例同様、ＬｉＦ層３０１を０．５nm成膜し、その次にＡｌ電極３０２を１００ｎｍ成膜した。得られた有機ＥＬ素子は、白色発光を示した。図７は、本実施例３の有機ＥＬ素子のエネルギーバンドを示しており、青色発光層及び赤色発光層（電子輸送ドープ層）のいずれからもそれぞれ青色発光と赤色発光が得られることがわかる。
【００６９】
図８は、得られた実施例３に係る有機ＥＬ素子を８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性を示す。図８より比較例１で説明した比較例２の素子の輝度半減寿命に対し、本実施例３の素子の輝度半減寿命も他の実施例同様に２０倍以上と飛躍的に向上していることがわかる。
【００７０】
また、本実施例３においても、電子輸送性ホスト材料にドープして発光させることの可能な色素としては、上記ＤＣＪＴＢ以外に、ジビニルキノリン系の材料（発光色：橙系）や、ルブレン（発光色：黄系）などの他、青色と補色関係にある発光色を示す新規の色素を用いることによっても白色発光を得ることも可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、有機ＥＬ素子において、上記一般式（１）で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を発光層のホスト材料として用いると共に、このホスト材料中にドープ材料をドープした。
【００７２】
青色発光層（第１発光層）と、ドープ材料を添加した発光層（第２発光層）とを組合せて素子を形成することで高効率で長寿命の発光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の比較例１に係る有ＥＬ素子の構造を示す図である。
【図２】実施例１に係る有機ＥＬ素子の構造を示す図である。
【図３】実施例１及び２と比較例２の各有機ＥＬ素子の輝度低下特性を示す図である。
【図４】実施例２に係る有機ＥＬ素子の構造を示す図である。
【図５】実施例２に係る有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムである。
【図６】実施例３に係る有機ＥＬ素子の構造を示す図である。
【図７】実施例３に係る有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムである。
【図８】実施例３と比較例２の各有機ＥＬ素子の輝度低下特性を示す図である。
【符号の説明】
１０１透明基板（ガラス基板）、１０２透明電極（陽極）、２０１正孔注入層、２０２正孔輸送層、２０５電子輸送層、３０１ＬｉＦ層、３０２金属電極（陰極）、４００発光層、４０１、４０２青色発光層（第１発光層）、４０３赤色発光層（第２発光層）、４０５赤色発光層（正孔輸送ドープ層）、４０６赤色発光層（電子輸送ドープ層）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescent element (hereinafter referred to as an organic EL (electroluminescence) element), and the organic EL element is applicable to, for example, each light emitting pixel of a thin film display, a lighting fixture, and the like.
[0002]
[Prior art]
The organic EL element is self-luminous and has excellent visibility and can be driven at a low voltage of several volts (V) to several tens of volts, thus reducing the weight and power consumption of the device including the drive circuit. Is possible. Therefore, it can be expected to be used as a thin film display, lighting, and backlight. In addition, since organic electroluminescent elements use organic compounds as light emitting materials, they are also characterized by abundant color variations. Another feature is that there is a high possibility that light emission of various colors can be realized by color mixing combining a plurality of light emission colors.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
With respect to green to red, green to red light can be emitted by introducing a dopant into a green light emitting material such as aluminum chelate. Aluminum chelate has a glass transition temperature as high as 180 ° C., and has excellent characteristics in heat resistance and life performance.
[0004]
By the way, in organic EL elements, there is a strong demand for realizing white light emission in order to meet demands for multicolor display and full color display panels, or use as a backlight for liquid crystal displays. However, a white light-emitting organic material that can emit light with high brightness and high efficiency and satisfies the requirements of high durability has not yet been obtained. For this reason, an attempt to realize white light emission using two lights having complementary colors has begun, but the blue light-emitting material important for constituting white light by complementary colors is not sufficient in characteristics.
[0005]
An object of the present invention is to provide an organic EL device capable of improving the efficiency and extending the life of a blue light-emitting device and obtaining high-purity white light efficiently and stably.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of light emitting layers to which a doping material is added, and the first light emitting layer is a 1,3,5-tripyrenylbenzene represented by the above general formula (1). A derivative is used as a host material, and a doping material is added to the host material.
[0007]
The 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the above formula (1) has a glass transition point temperature of 160 ° C. or higher and high heat resistance, and has a light emission maximum wavelength of 480 to 500 nm and blue light emission. Even if it is used as a light emitting layer, blue light emission with high efficiency can be obtained.
[0008]
In the present invention, the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the general formula (1) is, for example, 1,3,5-tripyrenylbenzene.
[0009]
Furthermore, in the present invention, a second light emitting layer to which a doping material is added is provided separately from the first light emitting layer, and the second light emitting layer has an emission color different from that of the first light emitting layer. White light emission can be realized by a combination of the first light emitting layer and the second light emitting layer.
[0010]
In the present invention, the second light-emitting layer includes the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative and emits white light in combination with the first light-emitting layer, or alternatively, the 1,3,5-tripyrenylbenzene. White light is emitted from the first light-emitting layer without any derivative.
[0011]
In another aspect of the present invention, the second light emitting layer is provided between the hole transport layer and the first light emitting layer or between the electron transport layer and the first light emitting layer. The second light emitting layer can be constituted by using, for example, a hole transport material or an electron transport material as a host material, and doping the host material with a predetermined light emitting dye.
[0012]
By configuring the organic EL element with such a configuration, unnecessary light emission in a layer close to the first light emitting layer, for example, a hole transport layer or an electron transport layer, can be prevented, and the light emission efficiency can be improved accordingly. This makes it possible to further contribute to the extension of the lifetime, and it is possible to obtain a luminescent color by mixing colors and to obtain various luminescent colors.
[0013]
In the organic EL device according to another aspect of the present invention, the energy gap of the blue doped material is equivalent to the energy gap of the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the general formula (1) to which the blue doped material is doped. It is characterized by the following.
[0014]
By setting the energy gap between the dope material and the host material in such a relationship, the dope material can selectively emit light, the light emission of the host material is suppressed, the light emission efficiency is improved, and the lifetime is increased.
[0015]
In another embodiment of the present invention, a plurality of light emitting layers are provided, and at least one of them is represented by the following general formula (1).
[Chemical 6]

(However, R in the formula ₁₁ ~ R ₁₆ Is an optional substituent, q ₁₁ ~ Q ₁₃ Is an integer from 0 to 9)
A 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the following general formula (2) is used as a doping material in the host material:
[Chemical 7]

(However, R in the formula ₁₇ ~ R ₂₀ Is an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group or an alkoxyl group, and Ar is an arylene group with or without a substituent.
It is comprised from the 1st light emitting layer to which the distyrylamine derivative shown by this was added, It is characterized by the above-mentioned.
[0016]
In another embodiment of the present invention, a plurality of light emitting layers are provided, and at least one of them is represented by the following general formula (1).
[Chemical 8]

(However, R in the formula ₁₁ ~ R ₁₆ Is an optional substituent, q ₁₁ ~ Q ₁₃ Is an integer from 0 to 9)
And a first light emitting layer in which a doping material having an energy gap narrower than the energy gap of the host material is added to the host material. It is characterized by.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below.
[0018]
[Embodiment 1]
In the organic EL element according to Embodiment 1, the light emitting layer has a multilayer structure, and has at least a first light emitting layer and a second light emitting layer, and a light emission color can be formed by combining these two.
[0019]
The first light-emitting layer is a blue light-emitting layer in which a 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the general formula (1) is used as a host material and a blue doping material is added, as in Comparative Example 1 described later.
[0020]
On the other hand, the second light emitting layer is configured by being doped with a light emitting dye such as red or orange.
[0021]
As a 1st aspect of a 2nd light emitting layer, the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative shown by the same general formula (1) as the said 1st light emitting layer is used as a host material. Moreover, as a dope material, following chemical formula (i)
[Chemical 9]

DCJTB, which is a red luminescent dye, and other divinylquinoline-based orange luminescent dyes represented by the following chemical formula (ii)
[Chemical Formula 10]

A yellow luminescent dye such as rubrene as shown in FIG. In this case, the second light emitting layer is provided, for example, between the electron transport layer and the first light emitting layer.
[0022]
In the second embodiment of the second light emitting layer, for example, the following formula (iii)
Embedded image

As a host material, a hole transport material such as triphenylamine tetramer (TPTE) shown in FIG. 5 is used as a host material, and a luminescent dye such as DCJTB is used as a doping material. In this case, the second light emitting layer is formed as a hole transport dope layer between the hole transport layer and the first light emitting layer, and after forming the hole transport layer, the same hole transport material is used as a host material, A dye corresponding to the purpose of light emission is introduced as a doping material.
[0023]
The functional mechanism of the dope material introduced into the hole transport material is as follows. Holes injected from the anode into the organic layer through the hole injection layer move through the hole transport layer and are injected to the light emitting layer. On the other hand, electrons injected from the cathode move through the electron transport layer and reach the light emitting layer, recombine with holes injected from the hole transport layer, and emit light. Here, when the light emitting layer is a blue light emitting layer using a material such as the first light emitting layer, the energy gap is large and shows almost the same numerical value as the hole transport material. That is, since the energy barrier between the hole transport layer and the blue light emitting layer is small, electrons that have moved to the light emitting layer are injected from the light emitting layer into the hole transporting layer. Therefore, recombination of holes and electrons occurs in the hole transport layer and the hole transport layer emits light. According to the second aspect of the second light-emitting layer, a hole transport dope layer is actively formed between the first light-emitting layer and the hole transport layer. Here, the hole transport material is allowed to emit light. Without causing the doped material to selectively emit light. Therefore, it is possible to suppress a decrease in light emission efficiency due to light emission from the hole transport material, and to increase the light emission efficiency of the device.
[0024]
In the third embodiment of the second light emitting layer, for example, the following chemical formula (iv)
Embedded image

As described above, an electron transport material such as aluminum quinoline (Alq) is used as a host material, and a luminescent dye such as DCJTB is introduced as a dope material. In this case, the second light-emitting layer is formed as an electron transport doped layer between the electron transport layer and the first light-emitting layer, and after forming the first light-emitting layer, the electron transport material is used as a host material, depending on the purpose of light emission. Dye is introduced as a doping material. The functional mechanism of the dope material introduced into the electron transport layer is as follows. Holes injected from the anode into the organic layer through the hole injection layer move through the hole transport layer and are injected to the light emitting layer. On the other hand, electrons injected from the cathode move through the electron transport layer, but the mobility of electrons decreases due to the introduction of the doping material. As a result, the hole-electron recombination region is located in the vicinity of the interface between the light-emitting layer and the electron transport layer, the probability of injection of electrons into the hole transport layer is reduced, and light emission of the hole transport material is suppressed. Therefore, in this case as well, it is possible to suppress a decrease in light emission efficiency due to light emission from the hole transport material, and to increase the light emission efficiency of the device.
[0025]
Each light-emitting layer has a structure in which a doped material is introduced into a host material. However, the selected doped material has its energy to selectively emit light without causing the host material to emit light. -The gap needs to be about the same as or narrower than the energy gap of the host material. Further, by suppressing the light emission of the host in this way, the light emission efficiency of the element is further improved, and it is possible to achieve a long lifetime.
[0026]
When the electrons are injected from the cathode and the holes are injected from the anode into the light emitting layer including the first and second light emitting layers as described above, the blue color caused by the organic compound represented by the above chemical formula (2) Light emission is obtained in the first light-emitting layer (blue light-emitting layer), and light emission of a color caused by the dye doped in the second light-emitting layer is obtained in the second light-emitting layer. The organic EL element according to the first embodiment realizes various emission colors by obtaining these two colors in the corresponding first and second light emitting layers.
[0027]
[Embodiment 2]
In the organic EL element according to Embodiment 2, the light emitting layer has a multilayer structure, has at least a first light emitting layer and a second light emitting layer, and emits white light by combining these two.
[0028]
The first light-emitting layer has a 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the general formula (1) as a host material as in Comparative Example 1 described later, and an amine distyryl represented by the above general formula (2). It is a blue light emitting layer in which an amine derivative is introduced as a doping material.
[0029]
In the organic EL device according to the present embodiment, the light emitting layer has the following general formula (1) as a host material.
Embedded image

1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by As a dope material (blue light emitting dye), the following general formula (2)
Embedded image

The amine distyrylamine derivative shown by these is used. The dope material is added to the host material by about 0.1 wt% to 10 wt%, for example. When such a light emitting layer is injected with electrons from the cathode and holes are injected from the anode, the holes and electrons are recombined in the compound (1) to generate excitons, and the energy is blue. It moves to the dye and blue light emission due to the dye is obtained.
[0030]
The 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the general formula (1) is a stable material, and an amine distyrylamine derivative represented by the general formula (2) is used as a doping material for the compound. Doping greatly improves the luminous efficiency. For this reason, the input energy for light emission can be reduced, and a high-luminance and long-life element can be realized. Further, when a distyrylamine derivative having no amine hydrogen is employed as a doping material, highly reactive amine hydrogen can be removed from the molecule. When a compound containing amine hydrogen in the structure is used as a doping material, deterioration of the light emitting layer may be promoted, but a compound represented by the general formula (2) having no amine hydrogen as in the present invention is used as a doping material. By using it, the decrease in luminance is extremely small, and the lifetime of the element can be dramatically increased. Furthermore, any of the compounds represented by the above general formulas (1) and (2) is stable, particularly highly stable under high temperature conditions, and has a long life even when the organic EL device is exposed to a high temperature environment. Can be maintained.
[0031]
On the other hand, the second light-emitting layer exhibits light emission colors such as blue, red, and orange from the first light-emitting layer, and in this embodiment, the host material is configured by doping a light-emitting dye (provided that a single material is used). It is also possible to use a material that emits light).
[0032]
As a 1st aspect of a 2nd light emitting layer, the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative shown by the same general formula (1) as the said 1st light emitting layer is used as a host material. Moreover, as a dope material, following chemical formula (i)
Embedded image

DCJTB, which is a red luminescent dye, and other divinylquinoline-based orange luminescent dyes represented by the following chemical formula (ii)
Embedded image

A yellow luminescent dye such as rubrene as shown in FIG. In this case, the second light emitting layer is provided, for example, between the electron transport layer and the first light emitting layer.
[0033]
In the second embodiment of the second light emitting layer, for example, the following formula (iii)
Embedded image

As a host material, a hole transport material such as triphenylamine tetramer (TPTE) shown in FIG. 5 is used as a host material, and a luminescent dye such as DCJTB is used as a doping material. In this case, the second light emitting layer is formed as a hole transport dope layer between the hole transport layer and the first light emitting layer, and after forming the hole transport layer, the same hole transport material is used as a host material, A dye corresponding to the purpose of light emission is introduced as a doping material.
[0034]
The functional mechanism of the dope material introduced into the hole transport material is as follows. Holes injected from the anode into the organic layer through the hole injection layer move through the hole transport layer and are injected to the light emitting layer. On the other hand, electrons injected from the cathode move through the electron transport layer and reach the light emitting layer, recombine with holes injected from the hole transport layer, and emit light. Here, when the light emitting layer is a blue light emitting layer using a material such as the first light emitting layer, the energy gap is large and shows almost the same numerical value as the hole transport material. That is, since the energy barrier between the hole transport layer and the blue light emitting layer is small, electrons that have moved to the light emitting layer are injected from the light emitting layer into the hole transporting layer. Therefore, recombination of holes and electrons occurs in the hole transport layer and the hole transport layer emits light. According to the second aspect of the second light-emitting layer, a hole transport dope layer is actively formed between the first light-emitting layer and the hole transport layer. Here, the hole transport material is allowed to emit light. Without causing the doped material to selectively emit light. Therefore, it is possible to suppress a decrease in light emission efficiency due to light emission from the hole transport material, and to increase the light emission efficiency of the device.
[0035]
In the third embodiment of the second light emitting layer, for example, the following chemical formula (iv)
Embedded image

As described above, an electron transport material such as aluminum quinoline (Alq) is used as a host material, and a luminescent dye such as DCJTB is introduced as a dope material. In this case, the second light-emitting layer is formed as an electron transport doped layer between the electron transport layer and the first light-emitting layer, and after forming the first light-emitting layer, the electron transport material is used as a host material, depending on the purpose of light emission. Dye is introduced as a doping material. The functional mechanism of the dope material introduced into the electron transport layer is as follows. Holes injected from the anode into the organic layer through the hole injection layer move through the hole transport layer and are injected to the light emitting layer. On the other hand, electrons injected from the cathode move through the electron transport layer, but the mobility of electrons decreases due to the introduction of the doping material. As a result, the hole-electron recombination region is located in the vicinity of the interface between the light-emitting layer and the electron transport layer, the probability of injection of electrons into the hole transport layer is reduced, and light emission of the hole transport material is suppressed. Therefore, in this case as well, it is possible to suppress a decrease in light emission efficiency due to light emission from the hole transport material, and to increase the light emission efficiency of the device.
[0036]
Each light-emitting layer has a structure in which a doped material is introduced into a host material. However, the selected doped material has its energy to selectively emit light without causing the host material to emit light. -The gap needs to be about the same as or narrower than the energy gap of the host material. Further, by suppressing the light emission of the host in this way, the light emission efficiency of the element is further improved, and it is possible to achieve a long lifetime.
[0037]
When the electrons are injected from the cathode and the holes are injected from the anode into the light emitting layer including the first and second light emitting layers as described above, the blue color caused by the organic compound represented by the above chemical formula (2) Light emission is obtained in the first light-emitting layer (blue light-emitting layer), and light emission of a color caused by the dye doped in the second light-emitting layer is obtained in the second light-emitting layer. If the luminescent colors obtained in both light emitting layers are in a complementary color relationship, white light emission is realized in the organic EL device according to the present embodiment by obtaining these two colors in the corresponding first and second light emitting layers.
[0038]
[Organic Compound of the Present Invention]
Next, the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative of the general formula (1) will be described. Where R ₁₁ , R ₁₂ , R ₁₃ , R ₁₄ , R ₁₅ , R ₁₆ Represents a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms such as methyl, ethyl, iso-propyl, tert-butyl, n-octyl, n-decyl, n-hexadecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, etc.), an alkenyl group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and particularly preferably carbon number). 2-10, for example, vinyl, allyl, 2-butenyl, 3-pentenyl, etc.), alkynyl group (preferably having 2-30 carbon atoms, more preferably 2-20 carbon atoms, particularly preferably carbon number). 2-10, for example, propargyl, 3-pentynyl, etc.), an aryl group (preferably having 6 carbon atoms) 30, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as phenyl, p-methylphenyl, naphthyl, anthranyl, etc.), amino group (preferably 0 to 30 carbon atoms). More preferably, it has 0 to 20 carbon atoms, particularly preferably 0 to 10 carbon atoms, and examples thereof include amino, methylamino, dimethylamino, diethylamino, dibenzylamino, diphenylamino, ditolylamino and the like, and an alkoxyl group ( Preferably it has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include methoxy, ethoxy, butoxy, 2-ethylhexyloxy and the like. (Preferably 6-30 carbon atoms, more preferably 6-20 carbon atoms, particularly preferably carbon 6-12, for example, phenyloxy, 1-naphthyloxy, 2-naphthyloxy, etc.), heteroaryloxy group (preferably having 1-30 carbons, more preferably having 1-20 carbons, especially Preferably it is C1-C12, for example, pyridyloxy, pyrazyloxy, pyrimidyloxy, quinolyloxy etc.), an acyl group (preferably C1-C30, more preferably C1-C20, especially preferably carbon) 1 to 12, for example, acetyl, benzoyl, formyl, pivaloyl, etc.), an alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 2 carbon atoms). 12 and examples thereof include methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl. An aryloxycarbonyl group (preferably having 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include phenyloxycarbonyl and the like. ), An acyloxy group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms such as acetoxy and benzoyloxy), an acylamino group (preferably 2-30 carbon atoms, more preferably 2-20 carbon atoms, particularly preferably 2-10 carbon atoms, and examples thereof include acetylamino, benzoylamino, and the like, and an alkoxycarbonylamino group (preferably having 2-2 carbon atoms). 30, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as methoxycarbonylamino, etc.), aryloxycarbonylamino group (preferably 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as phenyloxycarbonyl And sulfonylamino groups (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methanesulfonylamino and benzenesulfonylamino). ), A sulfamoyl group (preferably having 0 to 30 carbon atoms, more preferably 0 to 20 carbon atoms, particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, such as sulfamoyl, methylsulfamoyl, dimethylsulfamoyl, phenyl Sulfamoyl, etc.), a carbamoyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as carbamoyl, methylcarbamoyl, diethylcarbamoyl, Phenylcarbamoyl etc.), alkylthio group ( Preferably, it has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include methylthio, ethylthio and the like, and an arylthio group (preferably 6 to 30 carbon atoms). , More preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as phenylthio, and the like, a heteroarylthio group (preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to carbon atoms). 20, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as pyridylthio, 2-benzimidazolylthio, 2-benzoxazolylthio, 2-benzthiazolylthio and the like, and a sulfonyl group (preferably having a carbon number). 1-30, More preferably, it is C1-C20, Most preferably, it is C1-C12, for example, mesyl, tosyl, etc. are mentioned. ), A sulfinyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methanesulfinyl, benzenesulfinyl, etc.), a ureido group (preferably Has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include ureido, methylureido, phenylureido and the like, and a phosphoric acid amide group (preferably carbon). 1 to 30, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as diethyl phosphoric acid amide and phenyl phosphoric acid amide)), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (Eg fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, carboxyl group, nito Group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino group, imino group, heterocyclic group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples of the hetero atom include a nitrogen atom, an oxygen atom, Sulfur atom, specifically, for example, imidazolyl, pyridyl, quinolyl, furyl, thienyl, piperidyl, morpholino, benzoxazolyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, carbazolyl group, azepinyl group, etc.), silyl group (preferably carbon 3 to 40, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably 3 to 24 carbon atoms, and examples thereof include trimethylsilyl and triphenylsilyl). These substituents may be further substituted.
[0039]
R ₁₁ , R ₁₂ , R ₁₃ Is preferably an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group or an alkoxyl group, more preferably an alkyl group or an aryl group, and still more preferably an aryl group.
[0040]
q ₁₁ , Q ₁₂ , Q ₁₃ Represents an integer of 0-9. q ₁₁ , Q ₁₂ , Q ₁₃ Is preferably 0-3, more preferably 0-2, and still more preferably 0.1.
[0041]
R ₁₄ , R ₁₅ , R ₁₆ Is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
[0042]
Next, the distyrylamine derivative having no amine hydrogen of the general formula (2) will be described. In the formula, Ar is an arylene group with or without a substituent. R ₁₇ , R ₁₈ , R ₁₉ , R ₂₀ Is an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or an alkoxyl group, preferably an alkyl group or an aryl group, and more preferably an aryl group. In the case of hydrogen, since the reactivity is high, the material deterioration is promoted and the luminance is greatly lowered, which is not preferable.
[0043]
As the distyrylamine derivative having no amine hydrogen represented by the general formula (2) described above, specifically, the following chemical formula (3)
Embedded image

1,4-bis- [2- [4- (N, N-diphenylamino) phenyl-1-yl] -vinyl-1-yl] -phenyl (DPAVP), as shown in
The following chemical formula (4)
Embedded image

4,4′-bis- [2- [4- (N, N-diphenylamino) phenyl-1-yl] -vinyl-1-yl] -1,1′-biphenyl (DPAVBi) (See Kaihei 11-54271)
The following chemical formula (5)
Embedded image

4,4 ″ -bis- [2- [4- (N, N-diphenylamino) phenyl-1-yl] -vinyl-1-yl] -1,1 ′, 4 ′, 1 ′ '-Triphenyl and the like can be mentioned.
[0044]
【Example】
[Example 1]
As Example 1, an organic EL device that emits white light and has a laminated structure of a blue light emitting layer (first light emitting layer) and a red light emitting layer (second light emitting layer) that exhibit mutually complementary colors of light emission was produced.
[0045]
The blue light-emitting layer uses 1,3,5-tripyrenylbenzene as a host material, and the doping material is 4,4′-bis- [2- [4- (N, N-diphenyl) represented by the chemical formula (4). Amino) phenyl-1-yl] -vinyl-1-yl] -1,1′-biphenyl (DPAVBi) was used.
[0046]
Similarly, 1,3,5-tripyrenylbenzene was used as the host material for the red light emitting layer, and DCJTB shown in (i) above was used as the doping material.
[0047]
FIG. 2 shows the structure of the organic EL element according to Example 1. An ITO electrode having a thickness of about 150 nm is formed on the glass substrate 101 as the transparent electrode 102.
[0048]
On the transparent electrode 102, copper phthalocyanine as a hole injection layer 201 was formed to a thickness of 20 nm by vacuum deposition. A TPTE film having a thickness of 40 nm was formed thereon as a hole transport layer 202 by vacuum deposition.
[0049]
Next, as the light emitting layer 400, here, a blue light emitting layer 402 and a red light emitting layer 403 were formed in this order. The blue light emitting layer 402 uses 1,3,5-tripyrenylbenzene as a host material, DPAVBi represented by the above chemical formula (4) functioning as a blue fluorescent dye as a guest material, and the above host by vacuum deposition. 3 wt% of DPAVBi was added to the material to form a thickness of 10 nm.
[0050]
The red light emitting layer 403 uses 1,3,5-tripyrenylbenzene as a host material, uses DCJTB functioning as a red fluorescent dye as a doping material, and adds 2 wt% of DCJTB to the host material by a vacuum deposition method. It was added to form a thickness of 30 nm.
[0051]
On the red light emitting layer 403, Alq was formed as an electron transport layer 205 to a thickness of 20 nm by a vacuum deposition method. Further, on the electron transport layer 205, a LiF layer 301 was formed to a thickness of 0.5 nm in the same manner as in Comparative Example 1, and an Al electrode as a metal electrode 302 was formed to a thickness of 100 nm thereon to obtain a white light emitting element.
[0052]
The structure of the organic EL element according to Comparative Example 1 will be described with reference to FIG. An ITO electrode having a thickness of about 150 nm was formed as a transparent electrode 102 on the glass substrate 101 by sputtering. In addition, the board | substrate which has transparency with respect to visible light other than glass can be employ | adopted for a board | substrate. As the transparent electrode 102, indium-zinc oxide can be used in addition to the ITO, and the thickness of the electrode is about 100 nm to 1 μm, and preferably about 150 nm employed in this embodiment.
[0053]
On the transparent electrode 102, the following chemical formula is shown as the hole injection layer 201.
Embedded image

The copper phthalocyanine (CuPc) shown in FIG. Next, a triphenylamine tetramer (TPTE) represented by the above formula (iii) was formed as a hole transport layer 202 on the hole injection layer 201 by a vacuum deposition method to a thickness of 40 nm.
[0054]
On the hole transport layer 202, a light emitting layer 400 was formed to a thickness of 40 nm by vacuum deposition. The light emitting layer 400 is a light emitting layer 401 using 1,3,5-tripyrenylbenzene as a host material. On the light-emitting layer 401, aluminum quinoline (Alq) was formed as an electron transport layer 205 to a thickness of 20 nm by a vacuum deposition method.
[0055]
In this example, the hole injection layer 201 to the electron transport layer 205 are both organic layers, and after forming this organic layer, a LiF layer 301 is deposited on the electron transport layer 205 to a thickness of 0.5 nm, and then An Al electrode was deposited to a thickness of 100 nm as a metal electrode (cathode here) 302 to obtain a blue light emitting device.
[0056]
FIG. 3 shows luminance deterioration characteristics when the obtained device is subjected to a high-temperature operation test in an 85 ° C. environment. FIG. 3 also shows the device of Comparative Example 2 (using only 1,3,5-tripyrenylbenzene in the light emitting layer). As can be seen from FIG. 3, the luminance half-life of Comparative Example 2 is less than 100 hours, whereas the luminance half-life of the organic EL device according to Example 1 is much longer than 1000 hours, and the lifetime is 20 It can be seen that it has dramatically increased by more than twice.
[0057]
In addition, although DCJTB was employ | adopted in Example 1 as a red pigment | dye doped to a red light emitting layer, a divinylquinoline-type material (light emission color: orange type) can be used, or rubrene (light emission color: yellow) Long-life white light emission can be realized even if the system is used. Of course, it is also possible to obtain white light emission using other novel dyes complementary to blue.
[0058]
[Example 2]
As Example 2, a blue light emitting layer (first light emitting layer) exhibiting a complementary color-related emission color as in Example 1 above, and a red light emitting layer (second light emitting layer) having a hole transport function were provided. An organic EL element was produced.
[0059]
The blue light-emitting layer uses 1,3,5-tripyrenylbenzene as the host material, DPAVBi is used as the doping material, and the red light-emitting layer uses TPTE, which is a hole transport material, as the host material. DCJTB was used. And the organic EL element showed white light emission by the complementary color of blue and red obtained from these two layers.
[0060]
FIG. 4 shows the structure of the element according to the second embodiment. An ITO electrode is formed on the glass substrate 101 to a thickness of about 150 nm, and copper phthalocyanine is formed thereon as a hole injection layer 201 to a thickness of 20 nm by vacuum deposition. On the hole injection layer 201, TPTE is formed as a hole transport layer 202 to a thickness of 20 nm by vacuum deposition. Subsequently, a layer in which 2 wt% of DCJTB was added to TPTE as a hole transport doping layer 405 constituting the red light emitting layer was formed to a thickness of 20 nm by vacuum deposition. On the hole transport doping layer 405, a blue light emitting layer 402 was formed to a thickness of 40 nm by vacuum deposition. In this blue light emitting layer 402, 1,3,5-tripyrenylbenzene was used as a host material, DPAVBi functioning as a fluorescent dye was used as a dope material, and 5.0 wt% of this DPAVBi was added to the host material.
[0061]
On the blue light emitting layer 402, Alq was formed as an electron transport layer 205 by a 20 nm vacuum deposition method. On the electron transport layer 205, similarly to the other examples, a LiF layer 301 was formed to a thickness of 0.5 nm, and then an Al electrode 302 was formed to a thickness of 100 nm.
[0062]
The device obtained as described above emitted white light. FIG. 5 shows the energy band of this device. When the TPTE used for the hole transport layer 202 is doped with DCJTB as a red pigment, as shown in FIG. 5, the energy of the doped material in both the blue light emitting layer and the red light emitting layer (hole transport doped layer). The gap is less than or equal to the gap of the host material. Accordingly, blue light and red light are respectively obtained from the respective layers, and the light emitted from the organic EL element becomes white by mixing these two colors.
[0063]
The luminance deterioration characteristics when the high-temperature operation test is performed on the element of Example 2 in an environment of 85 ° C. are shown in FIG. It can be seen that the device of Example 2 has a luminance half life significantly improved by 20 times or more as compared with the device of Comparative Example 2, and further has a longer life than the device of Example 1.
[0064]
In addition to the above-mentioned DCJTB, as a dye to be doped into the hole transporting doped layer 405 that is a red light emitting layer, existing materials such as divinylquinoline-based materials (light emitting color: orange), the above rubrene (light emitting color: yellow), etc. Alternatively, white light emission can be obtained by employing a novel dye.
[0065]
[Example 3]
The organic EL element of Example 3 includes a blue light emitting layer (first light emitting layer) and a red light layer (second light emitting layer) that exhibit complementary colors as in Examples 1 and 2, and the red color of the red light layer (second light emitting layer). The light emitting layer has an electron transport function.
[0066]
In Example 3, the blue light-emitting layer used 1,3,5-tripyrenylbenzene as the host material and DPAVBi which is a blue pigment as the doping material. On the other hand, for the red light emitting layer, Alq having an electron transport function was used as a host material, and as a doping material, DCJTB, which is a red pigment, was used to achieve a long-life white element.
[0067]
FIG. 6 shows a configuration of an organic EL element according to Example 3. Similar to the above-described embodiment, an ITO electrode 102 having a thickness of about 150 nm is formed on a glass substrate 101, and a hole injection layer 201 using CuPc is formed on the ITO electrode 102 to a thickness of 20 nm by vacuum evaporation. did. The hole transport layer 202 was formed by forming 40 nm of TPTE by vacuum deposition.
[0068]
On the hole transport layer 202, a light emitting layer 400 having a multilayer structure composed of a blue light emitting layer 402 and a red light emitting layer (electron transport doped layer) 406 was formed. In the blue light emitting layer 402, 1,3,5-tripyrenylbenzene was used as a host material, DPAVBi was used as a fluorescent dye (blue), and this DPAVBi was added in 2.0 wt% host material. The blue light emitting layer 402 was formed to a thickness of 20 nm by a vacuum deposition method. On the blue light emitting layer 402, as the electron transport doped layer 406 constituting the red light emitting layer, an electron transporting Alq is used as a host material, a red pigment DCJTB is used as a doping material, and this DCJTB is added in 5 wt% in Alq. % Was added. This electron transport dope layer 406 was formed to a thickness of 20 nm by vacuum deposition. Subsequently, Alq was further formed as an electron transport layer 205 by a 20 nm vacuum deposition method. On the electron transport layer 205, the LiF layer 301 was deposited to a thickness of 0.5 nm, and then the Al electrode 302 was deposited to a thickness of 100 nm, as in the other examples. The obtained organic EL element showed white light emission. FIG. 7 shows the energy band of the organic EL device of Example 3, and it can be seen that blue light emission and red light emission can be obtained from both the blue light emitting layer and the red light emitting layer (electron transport doped layer).
[0069]
FIG. 8 shows luminance degradation characteristics when the organic EL device according to Example 3 obtained was subjected to a high-temperature operation test in an environment of 85 ° C. As compared with the luminance half life of the device of Comparative Example 2 described in Comparative Example 1 from FIG. 8, the luminance half life of the device of this Example 3 is dramatically improved to 20 times or more as in the other examples. I understand.
[0070]
In Example 3 as well, other than the above-mentioned DCJTB, a divinylquinoline-based material (emission color: orange) or rubrene (light emission) can be used as a dye that can be doped into an electron-transporting host material to emit light. It is also possible to obtain white light emission by using a new dye exhibiting a light emission color complementary to blue other than color: yellow).
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the organic EL device, the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the general formula (1) is used as the host material of the light emitting layer. The dope material was doped.
[0072]
A high-efficiency and long-life light-emitting element can be obtained by forming an element by combining a blue light-emitting layer (first light-emitting layer) and a light-emitting layer to which a doping material is added (second light-emitting layer).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the structure of an EL element with Comparative Example 1 according to the present invention.
2 is a diagram showing the structure of an organic EL device according to Example 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing luminance reduction characteristics of organic EL elements of Examples 1 and 2 and Comparative Example 2;
4 is a diagram showing the structure of an organic EL device according to Example 2. FIG.
5 is an energy diagram of an organic EL device according to Example 2. FIG.
6 is a view showing a structure of an organic EL element according to Example 3. FIG.
7 is an energy diagram of an organic EL element according to Example 3. FIG.
8 is a graph showing luminance reduction characteristics of organic EL elements of Example 3 and Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Transparent substrate (glass substrate), 102 Transparent electrode (anode), 201 Hole injection layer, 202 Hole transport layer, 205 Electron transport layer, 301 LiF layer, 302 Metal electrode (cathode), 400 Light emitting layer, 401, 402 Blue light emitting layer (first light emitting layer), 403 Red light emitting layer (second light emitting layer), 405 Red light emitting layer (hole transporting doped layer), 406 Red light emitting layer (electron transporting doped layer).

Claims

ドープ材料が添加された発光層を複数層有し、その内の少なくとも一層が、下記一般式（１）

（但し、式中のＲ_１１〜Ｒ_１６は任意の置換基、ｑ_１１〜ｑ_１３は０〜９の整数）
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、該ホスト材料中にドープ材料が添加された第１発光層より構成されていることを特徴とする有機電界発光素子。It has a plurality of light emitting layers to which a doping material is added, and at least one of them has the following general formula (1)

(In the formula, R _{11 to} R ₁₆ are optional substituents, and q _{11 to} q ₁₃ are integers of 0 to 9)
An organic electroluminescent device comprising: a first light emitting layer in which a 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative represented by the formula (1) is used as a host material and a doping material is added to the host material.

請求項１に記載の有機電界発光素子において、
さらに、前記第１発光層と異なる発光色を有するドープ材料が添加された第２発光層を有することを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 1,
Furthermore, the organic electroluminescent element characterized by having the 2nd light emitting layer to which the doping material which has a luminescent color different from the said 1st light emitting layer was added.

請求項１に記載の有機電界発光素子において、
さらに、前記１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を含む第２発光層を有し、
前記第１発光層と、該第２発光層との組み合わせで、白色発光することを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 1,
And a second light emitting layer containing the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative,
An organic electroluminescent element, wherein a combination of the first light emitting layer and the second light emitting layer emits white light.

請求項１に記載の有機電界発光素子において、
さらに前記１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体を含まない第２発光層を有し、
前記第１発光層と該第２発光層との組み合わせで、白色発光することを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 1,
Furthermore, it has a second light emitting layer not containing the 1,3,5-tripyrenylbenzene derivative,
An organic electroluminescent element characterized by emitting white light by a combination of the first light emitting layer and the second light emitting layer.

請求項４に記載の有機電界発光素子において、
前記第２発光層は正孔輸送層と前記第１発光層との層間に設けられていることを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 4, wherein
The organic light-emitting device, wherein the second light-emitting layer is provided between a hole transport layer and the first light-emitting layer.

請求項４又は請求項５に記載の有機電界発光素子において、
前記第２発光層は、正孔輸送層材料をホスト材料とし、このホスト材料中にドープ材料として発光色素が導入されていることを特徴とする有機電界発光素子。In the organic electroluminescent element according to claim 4 or claim 5,
The second light emitting layer is an organic electroluminescent device, wherein a hole transport layer material is used as a host material, and a luminescent dye is introduced into the host material as a doping material.

請求項６に記載の有機電界発光素子において、
前記ドープ材料のエネルギーギャップは、前記ホスト材料である正孔輸送材料のエネルギーギャップよりも狭いことを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 6, wherein
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein an energy gap of the doped material is narrower than an energy gap of a hole transport material which is the host material.

請求項４に記載の有機電界発光素子において、
前記第２発光層は電子輸送層と前記第１発光層との層間に設けられていることを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 4, wherein
The organic light-emitting device, wherein the second light-emitting layer is provided between the electron transport layer and the first light-emitting layer.

請求項８に記載の有機電界発光素子において、
前記第２発光層は、電子輸送層材料をホスト材料とし、このホスト材料中にドープ材料として発光色素が導入されていることを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 8, wherein
The second light emitting layer is an organic electroluminescence device, wherein an electron transport layer material is used as a host material, and a light emitting dye is introduced as a doping material into the host material.

請求項９に記載の有機電界発光素子において、
前記ドープ材料のエネルギーギャップは、前記ホスト材料である電子輸送材料のエネルギーギャップよりも狭いことを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 9, wherein
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein an energy gap of the doped material is narrower than an energy gap of an electron transport material which is the host material.

発光層を複数層有し、その内の少なくとも一層が、下記一般式（１）

（但し、式中のＲ_１１〜Ｒ_１６は任意の置換基、ｑ_１１〜ｑ_１３は０〜９の整数）
で示される１，３，５−トリピレニルベンゼン誘導体をホスト材料とし、該ホスト材料中に前記ホスト材料のエネルギーギャップよりも狭いエネルギーギャップを有するドープ材料が添加された第１発光層より構成されていることを特徴とする有機電界発光素子。It has a plurality of light emitting layers, and at least one of them has the following general formula (1)

(In the formula, R _{11 to} R ₁₆ are optional substituents, and q _{11 to} q ₁₃ are integers of 0 to 9)
And a first light emitting layer in which a doping material having an energy gap narrower than the energy gap of the host material is added to the host material. An organic electroluminescent element characterized by comprising: