JP5907233B1 - Material for organic electroluminescence device and use thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】有機EL素子に用いた場合、蒸着やスピンコートにより製膜が可能であり、かつ優れた性能((高いガラス転移温度、高い発光効率、低電圧駆動、高色純度、長寿命、深い赤色(長波長))を発揮し、特に赤色発光材料に好適に用いることができる有機EL素子用材料を提供すること。【解決手段】二つのチオフェン環で置換されたジケトピロロピロール化合物であって、該チオフェン環は、更に特定構造の置換基を有する、有機EL素子用材料。【選択図】なしWhen used in an organic EL device, it can be formed by vapor deposition or spin coating, and has excellent performance ((high glass transition temperature, high luminous efficiency, low voltage drive, high color purity, long life, deep The present invention provides a material for an organic EL device that exhibits red (long wavelength), and can be suitably used particularly for a red light emitting material. The thiophene ring further has a substituent having a specific structure. [Selection] None
Description
本発明は平面光源や表示に使用される新規な有機エレクトロルミネッセンス素子(以下
有機EL素子と略記)用材料およびその用途に関する。さらに詳しくは、有機EL素子に
用いた場合、蒸着やスピンコートにより製膜が可能であり、かつ優れた性能(高いガラス
転移温度、高い発光効率、低電圧駆動、高色純度、長寿命、深い赤色(長波長発光))を
発揮し、特に赤色発光材料に好適に用いることができる有機EL素子用材料に関する。
The present invention relates to a material for a novel organic electroluminescence element (hereinafter abbreviated as an organic EL element) used for a planar light source and display and its use. More specifically, when used in an organic EL device, it can be formed by vapor deposition or spin coating, and has excellent performance (high glass transition temperature, high luminous efficiency, low voltage drive, high color purity, long life, deep The present invention relates to a material for an organic EL element that exhibits red (long wavelength light emission) and can be suitably used particularly for a red light emitting material.
近年、有機EL素子においては、素子の長寿命化が求められている。素子の寿命に影響
を及ぼす原因は様々な因子が考えられるが、その一つとして、素子を構成する材料のガラ
ス転移温度(Tg)が、素子の寿命に大きな影響を及ぼすものと考えられている。すなわち
、素子の使用環境や駆動時の発熱などにより、素子の温度が構成する材料のTgを上回る
と、構成する材料の結晶化が起こり、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生するこ
とが指摘されている。そのため、より高いTgを示す材料が求められてきた(非特許文献
1)。
In recent years, organic EL elements have been required to have a long lifetime. There are various factors that can affect the lifetime of the device. One of the factors is considered to be that the glass transition temperature (Tg) of the material constituting the device has a significant effect on the lifetime of the device. . That is, it is pointed out that when the temperature of the element exceeds the Tg of the constituent material due to the use environment of the element or the heat generated during driving, the constituent material is crystallized and a non-light emitting region called a dark spot is generated. ing. Therefore, a material having a higher Tg has been demanded (Non-Patent Document 1).
この有機EL素子の中でも、特に赤色発光を示す有機EL素子は、その有用性から様々
な材料を用いた素子の研究が進められてきたが、ホスト材料の中に微量のドーパントを共
蒸着などの方法によって混入させて発光層を形成し、ドーパントからの発光を得るという
方法が有効な方法として検討されている(非特許文献2)。この方法では、トリス(8−
ヒドロキシキノリナート)アルミニウムをホスト材料に、DCM、DCJ、DCJT、D
CJTBといった4H−ピラン誘導体をドーパントに用いて橙色から赤色の発光が得られ
る有機EL素子を報告している。
Among these organic EL elements, organic EL elements that emit red light have been researched on elements using various materials because of their usefulness. However, a small amount of dopant is co-deposited in the host material. A method of forming a light emitting layer by mixing by a method and obtaining light emission from a dopant has been studied as an effective method (Non-Patent Document 2). In this method, Tris (8-
Hydroxyquinolinato) Aluminum as host material, DCM, DCJ, DCJT, D
An organic EL device that emits orange to red light using a 4H-pyran derivative such as CJTB as a dopant has been reported.
また、赤色顔料として知られる1,4−ジケトピロロ(3,4−c)ピロール構造を有
する化合物を用いた有機EL素子については、幾つかの特許が報告されている(特許文献
1〜6)。しかしながら、いずれも、ベンゼン環を有する1,4−ジケトピロロ(3,4
−c)ピロール構造である。
Moreover, several patents are reported about the organic EL element using the compound which has a 1, 4- diketopyrrolo (3,4-c) pyrrole structure known as a red pigment (patent documents 1-6). However, all of them have 1,4-diketopyrrolo (3,4) having a benzene ring.
-C) A pyrrole structure.
これに対し、ピロール環、フラン環をやチオフェン環というヘテロ環を有する1,4−
ジケトピロロ(3,4−c)ピロール誘導体あ、吸収波長が長波長化すると報告されてい
る(特許文献7)。しかしながら、結晶性が高い為、素子の寿命が短く、実用的な材料と
はいい難いという欠点があった。
On the other hand, 1,4-having a hetero ring called a pyrrole ring, a furan ring or a thiophene ring
Diketopyrrolo (3,4-c) pyrrole derivatives have been reported to have longer absorption wavelengths (Patent Document 7). However, since the crystallinity is high, there is a disadvantage that the lifetime of the element is short and it is difficult to be a practical material.
本発明の課題は、従来技術に述べた赤色の高輝度発光を得るための有機EL素子では、
4H−ピラン誘導体をドーパントに用いた有機EL素子は、発光色が不十分であり、駆動
電圧が高く発光輝度が低いというという問題があった。また、1,4−ジケトピロロ(3
,4−c)ピロール構造を有する化合物をドーパントに用いた有機EL素子では、色純度
の高い素子を作成することができるものの、分子の凝集性が高いため濃度消光が起き易く
、ドーピング濃度の制御が重要な問題となっている。そのため、濃度消光などの不具合を
起こさずに、高い発光輝度と長い寿命を示す高色純度の深い赤色発光を得ることができる
有機EL素子用材料が求められていた。
The subject of the present invention is an organic EL device for obtaining red high-luminance emission described in the prior art,
An organic EL device using a 4H-pyran derivative as a dopant has a problem that the emission color is insufficient, the driving voltage is high, and the emission luminance is low. In addition, 1,4-diketopyrrolo (3
, 4-c) Although an organic EL device using a compound having a pyrrole structure as a dopant can produce a device with high color purity, concentration quenching easily occurs due to high molecular cohesion, and doping concentration control Has become an important issue. Therefore, there has been a demand for a material for an organic EL element capable of obtaining deep red light emission of high color purity showing high light emission luminance and long life without causing problems such as concentration quenching.
本発明者らは、以上の諸問題を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち本発明は、下記一般式[5]、および/または下記一般式[6]で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。
一般式[5]
(式中、R 26 およびR 27 は、それぞれ独立に、未置換のアルキル基を表し、
R 28 〜R 31 は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。)
一般式[6]
(式中、R 32 およびR 33 は、それぞれ独立に、未置換のアルキル基を表し、
R 34 〜R 37 は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。)
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have arrived at the present invention. That is, this invention relates to the organic electroluminescent element material represented by the following general formula [ 5 ] and / or the following general formula [ 6 ].
General formula [ 5 ]
(Wherein R 26 and R 27 each independently represents an unsubstituted alkyl group,
R 28 to R 31 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. Represent. )
General formula [ 6 ]
(Wherein R 32 and R 33 each independently represents an unsubstituted alkyl group,
R 34 to R 37 each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. Represent. )
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層または発光層を含む複
数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光
層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセン
ス素子に関する。
In addition, the present invention provides an organic electroluminescence device in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin films including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, wherein the light emitting layer is the above organic electroluminescence. The present invention relates to an organic electroluminescence element including an element material.
また、本発明は、前記発光層中にホスト材料としてペリレン誘導体を含むことを特徴と
する上記有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
The present invention also relates to the above organic electroluminescent device, wherein the light emitting layer contains a perylene derivative as a host material.
また、本発明は、発光層が上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料の塗布成膜物である有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 Moreover, this invention relates to the organic electroluminescent element whose light emitting layer is the coating film formed material of the said organic electroluminescent element material .
また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料と有機溶剤とからなる
有機エレクトロルミネッセンス素子用インキ組成物に関する。
Moreover, this invention relates to the ink composition for organic electroluminescent elements which consists of the said organic electroluminescent element material and an organic solvent.
本発明の化合物を含む有機EL素子用材料は、その材料の特定の構造故に、色純度が高
く深い(長波長な)赤色発光を有し、濃度消光を起こしにくく、高い発光輝度と長い寿命
を両立できることを特徴としている。さらにこの材料を用いて作成した有機EL素子は、
壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として好適に使用することが
でき、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識
灯等への応用が可能である。とりわけ、深い赤色により、クロロフィルの吸収帯に適合し
た農業用光源、ヘモグロビンの酸素有無による赤〜近赤外の吸光特性の違いを利用した医
療用センサ、といった従来技術では難しい用途に好適に用いることが出来る。
The organic EL device material containing the compound of the present invention has a high color purity and deep (long wavelength) red light emission due to the specific structure of the material, hardly causes concentration quenching, has high light emission luminance and long life. It is characterized by being compatible. Furthermore, the organic EL element created using this material is
It can be suitably used as a flat panel display such as a wall-mounted television or a flat light emitter, and can be applied to light sources such as copiers and printers, light sources such as liquid crystal displays and instruments, display boards, and indicator lights. . In particular, it is suitable for applications that are difficult in the prior art, such as agricultural light sources adapted to the absorption band of chlorophyll due to the deep red color, and medical sensors that utilize the difference between red and near infrared absorption characteristics depending on the presence or absence of oxygen in hemoglobin. I can do it.
以下、詳細にわたって本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
一般式[5]で表される有機EL素子用材料において、R 26 およびR 27 は、それぞれ独立に、未置換のアルキル基を表し、R 28 〜R 31 は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。 In the organic EL element material represented by the general formula [5], R 26 and R 27 each independently represents an unsubstituted alkyl group, R 28 to R 31 are independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, substitution or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted Ari - aryloxy group, substitution silyl group, or a substituted amino group.
本発明でいうR 26 およびR 27 の未置換のアルキル基としては、直鎖状アルキル基と環状アルキル基、及び脂肪族複素環基があり、直鎖状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基といった炭素数1〜18の直鎖状アルキル基があげられる。 Examples of the unsubstituted alkyl group represented by R 26 and R 27 in the present invention include a linear alkyl group, a cyclic alkyl group, and an aliphatic heterocyclic group. The linear alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, and the like. Propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, pentadecyl group, octadecyl group, etc. Examples thereof include a linear alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
また、環状アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタデシル基と
いった炭素数3〜18のシクロアルキル基があげられる。
Examples of the cyclic alkyl group include cycloalkyl groups having 3 to 18 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, and cyclooctadecyl group.
また、置換アルキル基としては、フルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基
、ベンジル基、4−ビフェニリルメチル基、4−(p−ターフェニリル)メチル基、1−
ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、9−フェナントリルメチル基、9−アントリ
ルメチル基、2−フェネチル基、2−(4−ビフェニリル)エチル基、2−{4−(p−
ターフェニリル)}エチル基、2−(1−ナフチル)エチル基、2−(2−ナフチル)エ
チル基、2−(9−フェナントリル)エチル基、2−(9−アントリル)エチル基、3−
フェニルプロピル基、3−(4−ビフェニリル)プロピル基、3−{4−(p−ターフェ
ニリル)}プロピル基、3−(1−ナフチル)プロピル基、3−(2−ナフチル)プロピ
ル基、3−(9−フェナントリル)プロピル基、3−(9−アントリル)プロピル基、2
−チエニルメチル基、2−ベンゾ[b]チエニルメチル基、2−ナフト[2,3−b]チ
エニルメチル基、2−フリルメチル基、(2H−ピラン−3−イル)メチル基、1−イソ
ベンゾフラニルメチル基、1−メチル−2−ピロリルメチル基、1−メチル−2−イミダ
ゾリルメチル基、2−ピラジニルメチル基、2−ピリジルメチル基、2−ピリミジニルメ
チル基、3−ピリダジニルメチル基、3-メチルシクロヘキシル基、3.5−ジメチルシク
ロヘキシル基等があげられる。
Examples of the substituted alkyl group include a fluoromethyl group, a chloromethyl group, a bromomethyl group, a benzyl group, a 4-biphenylylmethyl group, a 4- (p-terphenylyl) methyl group, 1-
Naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 9-phenanthrylmethyl group, 9-anthrylmethyl group, 2-phenethyl group, 2- (4-biphenylyl) ethyl group, 2- {4- (p-
Terphenylyl)} ethyl group, 2- (1-naphthyl) ethyl group, 2- (2-naphthyl) ethyl group, 2- (9-phenanthryl) ethyl group, 2- (9-anthryl) ethyl group, 3-
Phenylpropyl group, 3- (4-biphenylyl) propyl group, 3- {4- (p-terphenylyl)} propyl group, 3- (1-naphthyl) propyl group, 3- (2-naphthyl) propyl group, 3- (9-phenanthryl) propyl group, 3- (9-anthryl) propyl group, 2
-Thienylmethyl group, 2-benzo [b] thienylmethyl group, 2-naphtho [2,3-b] thienylmethyl group, 2-furylmethyl group, (2H-pyran-3-yl) methyl group, 1-iso Benzofuranylmethyl group, 1-methyl-2-pyrrolylmethyl group, 1-methyl-2-imidazolylmethyl group, 2-pyrazinylmethyl group, 2-pyridylmethyl group, 2-pyrimidinylmethyl group, 3-pyridazinylmethyl group , 3-methylcyclohexyl group, 3.5-dimethylcyclohexyl group and the like.
また、脂肪族複素環基としては、1,3−ジオキソラニル基、1,3−ジオキサニル基
、1,4−ジオキサニル基、2−テトラヒドロフリル基、2−モルホリノ基、4−モルホ
リノ基、ピペリジノ基等の炭素数3〜18の1価の脂肪族複素環基があげられる。
Examples of the aliphatic heterocyclic group include 1,3-dioxolanyl group, 1,3-dioxanyl group, 1,4-dioxanyl group, 2-tetrahydrofuryl group, 2-morpholino group, 4-morpholino group, piperidino group and the like. And a monovalent aliphatic heterocyclic group having 3 to 18 carbon atoms.
本発明でいうR 28 〜R 31 の未置換のアルキル基としては、R 26 およびR 27 における未置換のアルキル基と同義である。 The unsubstituted alkyl group for R 28 to R 31 in the present invention has the same meaning as the unsubstituted alkyl group for R 26 and R 27 .
本発明でいうR 28 〜R 31 の未置換のアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、tert−ブトキシ基、オクチルオキシ基、tert−オクチルオキシ基といった炭素数1〜8のアルコキシル基が挙げられる。 As the unsubstituted alkoxyl group of R 28 to R 31 in the present invention, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a tert-butoxy group, an octyloxy group, a tert-octyloxy group, and the like. Of the alkoxyl group.
本発明でいうR 28 〜R 31 の未置換のアリ−ルオキシ基としては、フェノキシ基、4−tert−ブチルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、9−アンスリルオキシ基といった炭素数6〜14のアリ−ルオキシ基が挙げられる。 Examples of the unsubstituted aryloxy group for R 28 to R 31 in the present invention include a phenoxy group, a 4-tert-butylphenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, and a 9-anthryloxy group. Examples include aryloxy groups having 6 to 14 carbon atoms.
本発明でいうR 28 〜R 31 の置換シリル基としては、置換もしくは未置換のアルキル基、または、置換もしくは未置換のアリール基によって置換されたシリル基であり、モノアルキルシリル基、モノアリールシリル基、ジアルキルシリル基、ジアリールシリル基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基等といった置換シリル基が挙げられる。 In the present invention, the substituted silyl group of R 28 to R 31 is a substituted or unsubstituted alkyl group, or a silyl group substituted by a substituted or unsubstituted aryl group, and includes a monoalkylsilyl group and a monoarylsilyl group. And substituted silyl groups such as a group, a dialkylsilyl group, a diarylsilyl group, a trialkylsilyl group, and a triarylsilyl group.
ここで、モノアルキルシリル基としては、モノメチルシリル基、モノエチルシリル基、
モノブチルシリル基、モノイソプロピルシリル基、モノデカンシリル、モノイコサンシリ
ル基、モノトリアコンタンシリル基等のモノアルキルシリル基が挙げられる。
Here, as the monoalkylsilyl group, a monomethylsilyl group, a monoethylsilyl group,
Examples thereof include monoalkylsilyl groups such as a monobutylsilyl group, a monoisopropylsilyl group, a monodecanesilyl group, a monoicosanesilyl group, and a monotriacontanesilyl group.
また、モノアリールシリル基としては、モノフェニルシリル基、モノトリルシリル基、
モノナフチルシリル基、モノアンスリルシリル基等のモノアリールシリルが挙げられる。
As the monoarylsilyl group, a monophenylsilyl group, a monotolylsilyl group,
Examples thereof include monoarylsilyl such as mononaphthylsilyl group and monoanthrylsilyl group.
また、ジアルキルシリル基としては、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジメチル
エチルシリル基、ジイソプロピルシリル基、ジブチルシリル基、ジオクチルシリル基、ジ
デカンシリル基等のジアルキルシリル基が挙げられる。
Examples of the dialkylsilyl group include dialkylsilyl groups such as dimethylsilyl group, diethylsilyl group, dimethylethylsilyl group, diisopropylsilyl group, dibutylsilyl group, dioctylsilyl group, and didecanesilyl group.
また、ジアリールシリル基としては、ジフェニルシリル基、ジトリルシリル基等のジア
リールシリルが挙げられる。
Examples of the diarylsilyl group include diarylsilyl such as diphenylsilyl group and ditolylsilyl group.
また、トリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジ
メチルエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリブチルシリル基、トリオクチル
シリル基等のトリアルキルシリル基が挙げられる。
Examples of the trialkylsilyl group include trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl group, triethylsilyl group, dimethylethylsilyl group, triisopropylsilyl group, tributylsilyl group, and trioctylsilyl group.
また、トリアリールシリル基としては、トリフェニルシリル基、トリトリルシリル基等
のトリアリールシリル基が挙げられる。
Examples of the triarylsilyl group include triarylsilyl groups such as a triphenylsilyl group and a tolylsilylsilyl group.
本発明でいうR 28 〜R 31 の置換アミノ基としては、置換アミノ基としては、N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N,N−ジイソプロピルアミノ基、N,N−ジブチルアミノ基、N−ベンジルアミノ基、N,N−ジベンジルアミノ基、N−フェニルアミノ基、N−フェニル−N−メチルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ビス(m−トリル)アミノ基、N,N−ビス(p−トリル)アミノ基、N,N−ビス(p−ビフェニリル)アミノ基、ビス[4−(4−メチル)ビフェニリル]アミノ基、N−α−ナフチル−N−フェニルアミノ基、N−β−ナフチル−N−フェニルアミノ基等の炭素数2〜26の置換アミノ基が挙げられる。 As the substituted amino group of R 28 to R 31 in the present invention, examples of the substituted amino group include N-methylamino group, N-ethylamino group, N, N-diethylamino group, N, N-diisopropylamino group, N , N-dibutylamino group, N-benzylamino group, N, N-dibenzylamino group, N-phenylamino group, N-phenyl-N-methylamino group, N, N-diphenylamino group, N, N- Bis (m-tolyl) amino group, N, N-bis (p-tolyl) amino group, N, N-bis (p-biphenylyl) amino group, bis [4- (4-methyl) biphenylyl] amino group, N Examples thereof include substituted amino groups having 2 to 26 carbon atoms such as -α-naphthyl-N-phenylamino group and N-β-naphthyl-N-phenylamino group.
一般式[6]で表される有機EL素子用材料において、R 32 およびR33の未置換のアルキル基としては、R 26 およびR 27 における未置換のアルキル基と同義である。 In the organic EL element material represented by one general formula [6], it is a unsubstituted alkyl group for R 32 and R 33, the same meaning as the alkyl group unsubstituted in R 26 and R 27.
一般式[6]で表される有機EL素子用材料において、R 34〜R37の未置換のアルキル基、未置換のアルコキシル基、未置換のアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基としては、R 28 〜R 31 における未置換のアルキル基、未置換のアルコキシル基、未置換のアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基と同義である。 In the organic EL element material represented by one general formula [6], unsubstituted alkyl groups R 34 to R 37, unsubstituted alkoxyl group, unsubstituted ant - aryloxy group, substitution silyl group, or, the substituted amino group, an alkyl group unsubstituted in R 28 to R 31, unsubstituted alkoxyl group, unsubstituted ant - aryloxy group, substitution silyl group or, the same meanings as substituted amino group.
上に述べた、アルキル基、アルコキシル基、アリ−ルオキシ基、シリル基、または、アミノ基は、さらに、一般式[5]で記述した置換基によって置換されていても良い。また、これら置換基同士が結合し、環を形成していても良い。 Mentioned above, an alkyl group, A Rukokishiru group, ant - aryloxy group, silyl group, or an amino group additionally the general formula [5] may be substituted by a substituent described in. These substituents may be bonded to each other to form a ring.
以下、表1に本発明の有機EL素子用材料として用いることができる一般式[5]および一般式[6]で表される有機EL素子用材料の代表例を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。 Table 1 below shows typical examples of the organic EL element material represented by the general formula [5] and the general formula [6] that can be used as the organic EL element material of the present invention. It is not limited to these.
次に、本発明で使用されるペリレン誘導体について説明する。 Next, the perylene derivative used in the present invention will be described.
以下、表2に本発明の有機EL素子用材料として用いることができるペリレン誘導体の
代表例を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。
Table 2 below shows typical examples of perylene derivatives that can be used as the organic EL device material of the present invention, but the present invention is not limited to these.
表2
ところで、有機EL素子は、陽極と陰極間に一層または多層の有機層を形成した素子か
ら構成されるが、ここで、一層型有機EL素子とは、陽極と陰極との間に発光層のみから
なる素子を指す。一方、多層型有機EL素子とは、発光層の他に、発光層への正孔や電子
の注入を容易にしたり、発光層内での正孔と電子との再結合を円滑に行わせたりすること
を目的として、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層などを積層させたもの
を指す。したがって、多層型有機EL素子の代表的な素子構成としては、(1)陽極/正
孔注入層/発光層/陰極、(2)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極、(3)
陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極、(4)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/
発光層/電子注入層/陰極、(5)陽極/正孔注入層/発光層/正孔阻止層/電子注入層
/陰極、(6)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子注入層/陰極
、(7)陽極/発光層/正孔阻止層/電子注入層/陰極、(8)陽極/発光層/電子注入
層/陰極等の多層構成で積層した素子構成が考えられる。
By the way, the organic EL element is composed of an element in which a single layer or a multilayer organic layer is formed between an anode and a cathode. Here, the single layer type organic EL element is composed only of a light emitting layer between an anode and a cathode. The element which becomes. On the other hand, the multilayer organic EL element facilitates injection of holes and electrons into the light emitting layer in addition to the light emitting layer, and facilitates recombination of holes and electrons in the light emitting layer. For the purpose of this, it refers to a layer in which a hole injection layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, and the like are laminated. Therefore, typical element configurations of the multilayer organic EL element include (1) anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode, and (2) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode. , (3)
Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode, (4) anode / hole injection layer / hole transport layer /
Light emitting layer / electron injection layer / cathode, (5) anode / hole injection layer / light emission layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (6) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / Hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (7) anode / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (8) anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode, etc. An element configuration can be considered.
また、上述した各有機層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良く、いく
つかの層が繰り返し積層されていても良い。そのような例として、近年、光取り出し効率
の向上を目的に、上述の多層型有機EL素子の一部の層を多層化する「マルチ・フォトン
・エミッション」と呼ばれる素子構成が提案されている。これは例えば、ガラス基板/陽
極/正孔輸送層/電子輸送性発光層/電子注入層/電荷発生層/発光ユニット/陰極から
構成される有機EL素子に於いて、電荷発生層と発光ユニットの部分を複数層積層すると
いった方法があげられる。
Moreover, each organic layer mentioned above may be formed by the layer structure of two or more layers, respectively, and several layers may be laminated | stacked repeatedly. As such an example, an element configuration called “multi-photon emission” in which a part of the above-described multilayer organic EL element is multilayered has been proposed in recent years for the purpose of improving light extraction efficiency. For example, in an organic EL device composed of a glass substrate / anode / hole transport layer / electron transporting light emitting layer / electron injection layer / charge generating layer / light emitting unit / cathode, the charge generating layer and the light emitting unit A method of laminating a plurality of layers is an example.
正孔注入層には、発光層に対して優れた正孔注入効果を示し、かつ陽極界面との密着性
と薄膜形成性に優れた正孔注入層を形成できる正孔注入材料が用いられる。また、このよ
うな材料を多層積層させ、正孔注入効果の高い材料と正孔輸送効果の高い材料とを多層積
層させた場合、それぞれに用いる材料を正孔注入材料、正孔輸送材料と呼ぶことがある。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、正孔注入材料、正孔輸送材料いず
れにも好適に使用することができる。これら正孔注入材料や正孔輸送材料は、正孔移動度
が大きく、イオン化エネルギ−が通常5.5eV以下と小さい必要がある。このような正
孔注入層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに
正孔の移動度が、例えば104〜106-6V/cmの電界印加時に、少なくとも10-6cm
2/V・秒であるものが好ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料と
混合して使用することができる、他の正孔注入材料および正孔輸送材料としては、上記の
好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電
荷輸送材料として慣用されているものや、有機EL素子の正孔注入層に使用されている公
知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
For the hole injection layer, a hole injection material that exhibits an excellent hole injection effect with respect to the light emitting layer and that can form a hole injection layer excellent in adhesion to the anode interface and thin film formability is used. In addition, when such materials are laminated in multiple layers and a material having a high hole injection effect and a material having a high hole transport effect are laminated, the materials used for each are called a hole injection material and a hole transport material. Sometimes.
The organic electroluminescent element material of the present invention can be suitably used for both hole injection materials and hole transport materials. These hole injection materials and hole transport materials need to have high hole mobility and low ionization energy, usually 5.5 eV or less. As such a hole injection layer, a material that transports holes to the light emitting layer with a lower electric field strength is preferable, and the mobility of holes is, for example, when an electric field of 10 4 to 10 6-6 V / cm is applied. , At least 10 -6 cm
Those having 2 / V · sec are preferred. Other hole injection materials and hole transport materials that can be used by mixing with the organic electroluminescence device material of the present invention are not particularly limited as long as they have the above-mentioned preferable properties. An arbitrary material can be selected and used from those commonly used as a charge transport material for holes in an optical transmission material and known materials used for a hole injection layer of an organic EL element.
このような正孔注入材料や正孔輸送材料としては、具体的には、例えばトリアゾ−ル誘
導体(米国特許3,112,197号明細書等参照)、オキサジアゾ−ル誘導体(米国特
許3,189,447号明細書等参照)、イミダゾ−ル誘導体(特公昭37−16096
号公報等参照)、ポリアリ−ルアルカン誘導体(米国特許3,615,402号明細書、
同第3,820,989号明細書、同第3,542,544号明細書、特公昭45−55
5号公報、同51−10983号公報、特開昭51−93224号公報、同55−171
05号公報、同56−4148号公報、同55−108667号公報、同55−1569
53号公報、同56−36656号公報等参照)、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘
導体(米国特許第3,180,729号明細書、同第4,278,746号明細書、特開
昭55−88064号公報、同55−88065号公報、同49−105537号公報、
同55−51086号公報、同56−80051号公報、同56−88141号公報、同
57−45545号公報、同54−112637号公報、同55−74546号公報等参
照)、フェニレンジアミン誘導体(米国特許第3,615,404号明細書、特公昭51
−10105号公報、同46−3712号公報、同47−25336号公報、特開昭54
−53435号公報、同54−110536号公報、同54−119925号公報等参照
)、アリ−ルアミン誘導体(米国特許第3,567,450号明細書、同第3,180,
703号明細書、同第3,240,597号明細書、同第3,658,520号明細書、
同第4,232,103号明細書、同第4,175,961号明細書、同第4,012,
376号明細書、特公昭49−35702号公報、同39−27577号公報、特開昭5
5−144250号公報、同56−119132号公報、同56−22437号公報、西
独特許第1,110,518号明細書等参照)、アミノ置換カルコン誘導体(米国特許第
3,526,501号明細書等参照)、オキサゾ−ル誘導体(米国特許第3,257,2
03号明細書等に開示のもの)、スチリルアントラセン誘導体(特開昭56−46234
号公報等参照)、フルオレノン誘導体(特開昭54−110837号公報等参照)、ヒド
ラゾン誘導体(米国特許第3,717,462号明細書、特開昭54−59143号公報
、同55−52063号公報、同55−52064号公報、同55−46760号公報、
同55−85495号公報、同57−11350号公報、同57−148749号公報、
特開平2−311591号公報等参照)、スチルベン誘導体(特開昭61−210363
号公報、同第61−228451号公報、同61−14642号公報、同61−7225
5号公報、同62−47646号公報、同62−36674号公報、同62−10652
号公報、同62−30255号公報、同60−93455号公報、同60−94462号
公報、同60−174749号公報、同60−175052号公報等参照)、シラザン誘
導体(米国特許第4,950,950号明細書)、ポリシラン系(特開平2−20499
6号公報)、アニリン系共重合体(特開平2−282263号公報)、特開平1−211
399号公報に開示されている導電性高分子オリゴマ−(特にチオフェンオリゴマ−)等
を挙げることができる。
Specific examples of such hole injection materials and hole transport materials include triazole derivatives (see US Pat. No. 3,112,197) and oxadiazole derivatives (US Pat. No. 3,189). No. 447, etc.), imidazol derivatives (Japanese Patent Publication No. 37-16096)
No. 3,615,402), polyarylalkane derivatives (US Pat. No. 3,615,402,
3,820,989, 3,542,544, JP-B-45-55
No. 5, No. 51-10983, JP-A No. 51-93224, No. 55-171
No. 05, No. 56-4148, No. 55-108667, No. 55-1569
53, 56-35656, etc.), pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives (US Pat. Nos. 3,180,729, 4,278,746, JP-A-55-88064). Gazette, 55-88065 gazette, 49-105537 gazette,
No. 55-51086, No. 56-80051, No. 56-88141, No. 57-45545, No. 54-112737, No. 55-74546, etc.), phenylenediamine derivatives (US) Japanese Patent No. 3,615,404, Japanese Patent Publication No. 51
-10105, 46-3712, 47-25336, JP 54
No. 53435, 54-110536, 54-1119925, etc.), arylamine derivatives (US Pat. No. 3,567,450, 3,180,
No. 703, No. 3,240,597, No. 3,658,520,
4,232,103, 4,175,961, 4,012,
376, JP-B-49-35702, JP-A-39-27577, JP-A-5
5-144250, 56-119132, 56-22437, West German Patent 1,110,518, etc.), amino-substituted chalcone derivatives (US Pat. No. 3,526,501) Oxazole derivatives (US Pat. No. 3,257,2).
03 and the like, and styrylanthracene derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. 56-46234).
Fluorenone derivatives (see JP 54-110837 A), hydrazone derivatives (US Pat. No. 3,717,462, JP 54-59143 A, 55-52063). Gazette, 55-52064 gazette, 55-46760 gazette,
55-85495, 57-11350, 57-148799,
JP-A-2-315991), stilbene derivatives (JP-A-61-210363)
Gazette, 61-228451 gazette, 61-14642 gazette, 61-7225 gazette.
No. 5, No. 62-47646, No. 62-36674, No. 62-10652.
No. 6, No. 62-30255, No. 60-93455, No. 60-94462, No. 60-174749, No. 60-175052, etc.), silazane derivatives (US Pat. No. 4,950) , 950 specification), polysilane (Japanese Patent Laid-Open No. 2-20499).
6), aniline-based copolymers (JP-A-2-282263), JP-A-1-211.
Examples thereof include conductive polymer oligomers (particularly thiophene oligomers) disclosed in Japanese Patent No. 399.
正孔注入材料や正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィ
リン化合物(特開昭63−2956965号公報)、芳香族第三級アミン化合物およびス
チリルアミン化合物(米国特許第4,127,412号明細書、特開昭53−27033
号公報、同54−58445号公報、同54−149634号公報、同54−64299
号公報、同55−79450号公報、同55−144250号公報、同56−11913
2号公報、同61−295558号公報、同61−98353号公報、同63−2956
95号公報等参照)を用いることもできる。例えば、米国特許第5,061,569号に
記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有する4,4’−ビス(N−(1−ナフチ
ル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル等や、特開平4−308688号公報に記載され
ているトリフェニルアミンユニットが3つスタ−バ−スト型に連結された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等を
挙げることができる。また、正孔注入材料として銅フタロシアニンや水素フタロシアニン
等のフタロシアニン誘導体もあげられる。さらに、その他、芳香族ジメチリデン系化合物
、p型Si、p型SiC等の無機化合物も正孔注入材料や正孔輸送材料の材料として使用
することができる。
As the hole injecting material and the hole transporting material, those described above can be used. Porphyrin compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 63-295965), aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds (US Pat. No. 4,127,412, JP-A-53-27033
Gazette, 54-58445 gazette, 54-149634 gazette, 54-64299 gazette.
Publication No. 55-79450 Publication No. 55-144250 Publication No. 56-11913
No. 2, No. 61-295558, No. 61-98353, No. 63-2956
No. 95 publication etc.) can also be used. For example, 4,4′-bis (N- (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl having two condensed aromatic rings in the molecule described in US Pat. No. 5,061,569, etc. Or 4,4 ', 4 "in which three triphenylamine units described in JP-A-4-308688 are connected in a starburst type.
-Tris (N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino) triphenylamine and the like can be mentioned. Examples of the hole injection material include phthalocyanine derivatives such as copper phthalocyanine and hydrogen phthalocyanine. Furthermore, inorganic compounds such as aromatic dimethylidene compounds, p-type Si, and p-type SiC can also be used as the material for the hole injection material and the hole transport material.
芳香族三級アミン誘導体の具体例としては、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’
−(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’
,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−フェニル−4,4’−ジアミン、N,N,
N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N
,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミ
ン、N,N’−(メチルフェニル)−N,N’−(4−N−ブチルフェニル)−フェナン
トレン−9,10−ジアミン、N,N−ビス(4−ジ−4−トリルアミノフェニル)−4
−フェニル−シクロヘキサン、N,N’−ビス(4’−ジフェニルアミノ−4−ビフェニ
リル)−N,N’−ジフェニルベンジジン、N,N’−ビス(4’−ジフェニルアミノ−
4−フェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン、N,N’−ビス(4’−ジフェニル
アミノ−4−フェニル)−N,N’−ジ(1−ナフチル)ベンジジン、N,N’−ビス(
4’−フェニル(1−ナフチル)アミノ−4−フェニル)−N,N’−ジフェニルベンジ
ジン、N,N’−ビス(4’−フェニル(1−ナフチル)アミノ−4−フェニル)−N,
N’−ジ(1−ナフチル)ベンジジン等があげられ、これらは正孔注入材料、正孔輸送材
料いずれにも使用することができる。
Specific examples of the aromatic tertiary amine derivative include, for example, N, N′-diphenyl-N, N ′.
-(3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, N, N, N '
, N ′-(4-methylphenyl) -1,1′-phenyl-4,4′-diamine, N, N,
N ′, N ′-(4-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N
, N′-diphenyl-N, N′-dinaphthyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N ′-(methylphenyl) -N, N ′-(4-N-butylphenyl) -Phenanthrene-9,10-diamine, N, N-bis (4-di-4-tolylaminophenyl) -4
-Phenyl-cyclohexane, N, N'-bis (4'-diphenylamino-4-biphenylyl) -N, N'-diphenylbenzidine, N, N'-bis (4'-diphenylamino-
4-phenyl) -N, N′-diphenylbenzidine, N, N′-bis (4′-diphenylamino-4-phenyl) -N, N′-di (1-naphthyl) benzidine, N, N′-bis (
4′-phenyl (1-naphthyl) amino-4-phenyl) -N, N′-diphenylbenzidine, N, N′-bis (4′-phenyl (1-naphthyl) amino-4-phenyl) -N,
N′-di (1-naphthyl) benzidine and the like can be mentioned, and these can be used for both hole injection materials and hole transport materials.
以下、表3に正孔注入材料として特に好ましい例を示す。 Table 3 shows examples particularly preferable as the hole injection material.
表3
Table 3
また、本発明の化合物(有機EL素子用材料)と共に用いることが出来る正孔輸送材料
としては、下記表4に示す公知の化合物もあげられる。
Moreover, as a hole transport material which can be used with the compound (organic EL element material) of this invention, the well-known compound shown in following Table 4 is mention | raise | lifted.
表4
Table 4
この正孔注入層を形成するには、上述の化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコ−ト法
、キャスト法、LB法等の公知の方法により薄膜化するが、正孔注入層の膜厚は、特に制
限はないが、通常は5nm〜5μmである。
In order to form this hole injection layer, the above compound is thinned by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular, Usually, they are 5 nm-5 micrometers.
一方、電子注入層には、発光層に対して優れた電子注入効果を示し、かつ陰極界面との
密着性と薄膜形成性に優れた電子注入層を形成できる電子注入材料が用いられる。そのよ
うな電子注入材料の例としては、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体、フルオレノン誘
導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導
体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導
体、シロ−ル誘導体、トリアリ−ルホスフィンオキシド誘導体、カルシウムアセチルアセ
トナ−ト、酢酸ナトリウムなどがあげられる。また、セシウム等の金属をバソフェナント
ロリンにド−プした無機/有機複合材料(高分子学会予稿集,第50巻,4号,660頁
,2001年発行)や、第50回応用物理学関連連合講演会講演予稿集、No.3、14
02頁、2003年発行記載のBCP、TPP、T5MPyTZ等も電子注入材料の例と
してあげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陰極からの電子を注入できて、電子
を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。
On the other hand, for the electron injection layer, an electron injection material that exhibits an excellent electron injection effect with respect to the light emitting layer and that can form an electron injection layer excellent in adhesion to the cathode interface and thin film formability is used. Examples of such electron injection materials include metal complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenoquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, perylenetetracarboxylic acid derivatives, fluorenylidenemethane. Derivatives, anthrone derivatives, silole derivatives, triarylphosphine oxide derivatives, calcium acetylacetonate, sodium acetate and the like. In addition, inorganic / organic composite materials doped with metal such as cesium in bathophenanthroline (Proceedings of the Society of Polymer Science, Vol. 50, No. 4, 660, published in 2001) and the 50th Association of Applied Physics Lecture Proceedings, No. 3, 14
Examples of electron injection materials include BCP, TPP, T5MPyTZ, etc., published on page 02, 2003. Materials that can transport electrons by forming a thin film necessary for device fabrication and injecting electrons from the cathode. If there is, it is not limited to these.
上記電子注入材料の中でも特に効果的な電子注入材料としては、金属錯体化合物、含窒
素五員環誘導体、シロ−ル誘導体、トリアリ−ルホスフィンオキシド誘導体があげられる
。本発明に使用可能な好ましい金属錯体化合物としては、8−ヒドロキシキノリンまたは
その誘導体の金属錯体が好適である。8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯
体の具体例としては、トリス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)アルミニウム、トリス(2
−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)アルミニウム、トリス(4−メチル−8−ヒド
ロキシキノリナ−ト)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト
)アルミニウム、トリス(5−フェニル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)アルミニウム、
ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(1−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒ
ドロキシキノリナ−ト)(2−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノ
リナ−ト)(フェノラ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−
シアノ−1−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(4−メチル−8−ヒドロキシキノリナ
−ト)(1−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(5−メチル−8−ヒドロキシキノリナ
−ト)(2−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(5−フェニル−8−ヒドロキシキノリ
ナ−ト)(フェノラ−ト)アルミニウム、ビス(5−シアノ−8−ヒドロキシキノリナ−
ト)(4−シアノ−1−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−
ト)クロロアルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(o−クレゾラ−ト)ア
ルミニウム等のアルミニウム錯体化合物、トリス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)ガリウ
ム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)ガリウム、トリス(4−メチル
−8−ヒドロキシキノリナ−ト)ガリウム、トリス(5−メチル−8−ヒドロキシキノリ
ナ−ト)ガリウム、トリス(2−メチル−5−フェニル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)
ガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(1−ナフトラ−ト)ガリ
ウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(2−ナフトラ−ト)ガリウム
、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(フェノラ−ト)ガリウム、ビス(
2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−シアノ−1−ナフトラ−ト)ガリウム
、ビス(2、4−ジメチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(1−ナフトラ−ト)ガリウ
ム、ビス(2、5−ジメチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(2−ナフトラ−ト)ガリ
ウム、ビス(2−メチル−5−フェニル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(フェノラ−ト
)ガリウム、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−シア
ノ−1−ナフトラ−ト)ガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)ク
ロロガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(o−クレゾラ−ト)
ガリウム等のガリウム錯体化合物の他、8−ヒドロキシキノリナ−トリチウム、ビス(8
−ヒドロキシキノリナ−ト)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)マンガン、ビス(
10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナ−ト)ベリリウム、ビス(8−ヒドロキシキノリ
ナ−ト)亜鉛、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナ−ト)亜鉛等の金属錯体化
合物があげられる。
Among the electron injection materials, particularly effective electron injection materials include metal complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, silole derivatives, and triarylphosphine oxide derivatives. As a preferable metal complex compound that can be used in the present invention, a metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof is suitable. Specific examples of the metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof include tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2
-Methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (4-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (5-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (5-phenyl) -8-hydroxyquinolinato) aluminum,
Bis (8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) (phenola) -To) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) (4-
Cyano-1-naphtholato) aluminum, bis (4-methyl-8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) aluminum, bis (5-methyl-8-hydroxyquinolinato) (2- Naphtholato) aluminum, bis (5-phenyl-8-hydroxyquinolinato) (phenolate) aluminum, bis (5-cyano-8-hydroxyquinolina)
G) (4-Cyano-1-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolina)
G) Aluminum complex compounds such as chloroaluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) (o-cresolato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, tris (2-methyl-8-hydroxy) Quinolinato) gallium, tris (4-methyl-8-hydroxyquinolinato) gallium, tris (5-methyl-8-hydroxyquinolinato) gallium, tris (2-methyl-5-phenyl-8) -Hydroxyquinolinate)
Gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) gallium, bis ( 2-methyl-8-hydroxyquinolinato) (phenolate) gallium, bis (
2-methyl-8-hydroxyquinolinato) (4-cyano-1-naphtholato) gallium, bis (2,4-dimethyl-8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) gallium, Bis (2,5-dimethyl-8-hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-5-phenyl-8-hydroxyquinolinato) (phenolate) gallium, Bis (2-methyl-5-cyano-8-hydroxyquinolinato) (4-cyano-1-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) chlorogallium, bis ( 2-methyl-8-hydroxyquinolinate) (o-cresolate)
In addition to gallium complex compounds such as gallium, 8-hydroxyquinolinatotrithium, bis (8
-Hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, bis (
Examples thereof include metal complex compounds such as 10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, and bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc.
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい含窒素五員環誘導体としては、
オキサゾ−ル誘導体、チアゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、チアジアゾ−ル誘導
体、トリアゾ−ル誘導体があげられ、具体的には、2,5−ビス(1−フェニル)−1,
3,4−オキサゾ−ル、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−チアゾ−ル、2,
5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾ−ル、2−(4’−tert−ブ
チルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)1,3,4−オキサジアゾ−ル、2,5−ビ
ス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾ−ル、1,4−ビス[2−(5 −フェ
ニルオキサジアゾリル)。)ベンゼン、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾ
リル)−4−tert−ブチルベンゼン]、2−(4’−tert− ブチルフェニル)
−5−(4”−ビフェニル)−1,3,4−チアジアゾ−ル、2,5−ビス(1−ナフチ
ル)−1,3,4−チアジアゾ−ル、1,4−ビス[2−(5−フェニルチアジアゾリル
)。)ベンゼン、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)
−1,3,4−トリアゾ−ル、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−トリアゾ−
ル、1,4−ビス[2−(5−フェニルトリアゾリル)]ベンゼン等があげられる。
Among the electron injection materials that can be used in the present invention, preferred nitrogen-containing five-membered ring derivatives include
Examples thereof include oxazole derivatives, thiazole derivatives, oxadiazol derivatives, thiadiazol derivatives, and triazole derivatives. Specifically, 2,5-bis (1-phenyl) -1,
3,4-oxazole, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-thiazol, 2,
5-bis (1-phenyl) -1,3,4-oxadiazol, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) 1,3,4-oxadiazol, 2 , 5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazol, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl).) Benzene, 1,4-bis [2- (5 -Phenyloxadiazolyl) -4-tert-butylbenzene], 2- (4′-tert-butylphenyl)
-5- (4 "-biphenyl) -1,3,4-thiadiazol, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-thiadiazol, 1,4-bis [2- ( 5-phenylthiadiazolyl).) Benzene, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl)
-1,3,4-triazol, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-triazo
And 1,4-bis [2- (5-phenyltriazolyl)] benzene.
含窒素芳香族複素環基としては、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、
3−ピリダジル基、4−ピリダジル基、2−ピリミジル基、4−ピリミジル基、5−ピリ
ミジル基、2−ピラジル基、1−イミダゾリル基等の1価の含窒素単環芳香族複素環基、
2−キノリル基、3−キノリル基、4−キノリル基、5−キノリル基、6−キノリル基、
7−キノリル基、8−キノリル基、2−キナゾリル基、4−キナゾリル基、5−キナゾリ
ル基、2−キノキサリル基、5−キノキサリル基、6−キノキサリル基、1−インドリル
基、9−カリバゾリル基等の1価の含窒素縮合環芳香族複素環基、2,2’−ビピリジル
−3−イル基、2,2’−ビピリジル−4−イル基、3,3’−ビピリジル−2−イル基
、3,3’−ビピリジル−4−イル基、4,4’−ビピリジル−2−イル基、4,4’−
ビピリジル−3−イル基等の1価の含窒素環集合芳香族複素環基があげられる。
As a nitrogen-containing aromatic heterocyclic group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group,
Monovalent nitrogen-containing monocyclic aromatic heterocyclic groups such as 3-pyridazyl group, 4-pyridyl group, 2-pyrimidyl group, 4-pyrimidyl group, 5-pyrimidyl group, 2-pyrazyl group, 1-imidazolyl group,
2-quinolyl group, 3-quinolyl group, 4-quinolyl group, 5-quinolyl group, 6-quinolyl group,
7-quinolyl group, 8-quinolyl group, 2-quinazolyl group, 4-quinazolyl group, 5-quinazolyl group, 2-quinoxalyl group, 5-quinoxalyl group, 6-quinoxalyl group, 1-indolyl group, 9-caribazolyl group, etc. A monovalent nitrogen-containing fused ring aromatic heterocyclic group, 2,2′-bipyridyl-3-yl group, 2,2′-bipyridyl-4-yl group, 3,3′-bipyridyl-2-yl group, 3,3′-bipyridyl-4-yl group, 4,4′-bipyridyl-2-yl group, 4,4′-
And monovalent nitrogen-containing ring-assembled aromatic heterocyclic groups such as bipyridyl-3-yl groups.
以下、表5にオキサジアゾール誘導体の具体例を示す。 Table 5 shows specific examples of oxadiazole derivatives.
表5
Table 5
以下、表6にトリアゾール誘導体の具体例を示す。 Table 6 shows specific examples of triazole derivatives.
表6
Table 6
以下、表7にシロール誘導体の具体例を示す。 Table 7 shows specific examples of silole derivatives.
表7
Table 7
さらに、正孔阻止層には、発光層を経由した正孔が電子注入層に達するのを防ぎ、薄膜
形成性に優れた層を形成できる正孔阻止材料が用いられる。そのような正孔阻止材料の例
としては、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−フェニルフェノラ−ト)アルミニ
ウム等のアルミニウム錯体化合物や、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)
(4−フェニルフェノラ−ト)ガリウム等のガリウム錯体化合物、2,9−ジメチル−4
,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP)等の含窒素縮合芳香族化合物
があげられる。
Furthermore, a hole blocking material that can prevent holes from passing through the light emitting layer from reaching the electron injection layer and form a layer having excellent thin film formability is used for the hole blocking layer. Examples of such hole blocking materials include aluminum complex compounds such as bis (8-hydroxyquinolinato) (4-phenylphenolato) aluminum, and bis (2-methyl-8-hydroxyquinolina). -G)
Gallium complex compounds such as (4-phenylphenolato) gallium, 2,9-dimethyl-4
, 7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), and the like.
また、本発明の有機EL素子用材料を発光層に使用する場合、他のホスト材料やドーパ
ントを含有していても構わない。この場合、ドーパントの濃度はホスト材料に対して0.
001〜30重量%の範囲で含有されることが好ましく、0.01〜10重量%の範囲で
含有されることがより好ましく、0.1〜5重量%の範囲で含有されることがさらに好ま
しい。
Moreover, when using the organic EL element material of this invention for a light emitting layer, you may contain another host material and a dopant. In this case, the dopant concentration is 0. 0 with respect to the host material.
It is preferably contained in the range of 001 to 30% by weight, more preferably contained in the range of 0.01 to 10% by weight, and further preferably contained in the range of 0.1 to 5% by weight. .
さらに、本発明の有機EL素子の陽極に使用される材料は、仕事関数の大きい(4eV
以上)金属、合金、電気伝導性化合物またはこれらの混合物を電極物質とするものが好ま
しく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、ITO
、SNO2 、ZNO等の導電性材料が挙げられる。この陽極を形成するには、これらの電
極物質を、蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることができる。この陽
極は、上記発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が10
%より大きくなるような特性を有していることが望ましい。また、陽極のシ−ト抵抗は、
数百Ω/□以下としてあるものが好ましい。さらに、陽極の膜厚は、材料にもよるが通常
10Nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選択される。
Furthermore, the material used for the anode of the organic EL device of the present invention has a large work function (4 eV).
As described above, those using metals, alloys, electrically conductive compounds or mixtures thereof as electrode materials are preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, CuI, and ITO.
, SNO2, and ZNO. In order to form this anode, a thin film can be formed from these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. This anode has a transmittance for light emission of the anode of 10 when light emitted from the light emitting layer is taken out from the anode.
It is desirable to have characteristics that are greater than%. The sheet resistance of the anode is
What is several hundred ohms / square or less is preferable. Further, although the film thickness of the anode depends on the material, it is usually selected in the range of 10 Nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.
また、本発明の有機EL素子の陰極に使用される材料は、仕事関数の小さい(4eV以
下)金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが用いら
れる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、
マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アルミニウム/酸化アルミニウム、ア
ルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。この陰極はこれ
らの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製
することができる。ここで、発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対
する透過率は10%より大きくすることが好ましい。また、陰極としてのシ−ト抵抗は数
百Ω/□以下が好ましく、さらに、膜厚は通常10nm〜1μm、好ましくは50〜20
0Nmである。
The material used for the cathode of the organic EL device of the present invention is a material having a small work function (4 eV or less) metal, alloy, electrically conductive compound and a mixture thereof as an electrode substance. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloys,
Examples include magnesium, lithium, magnesium / silver alloy, aluminum / aluminum oxide, aluminum / lithium alloy, indium, and rare earth metals. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. Here, when light emitted from the light-emitting layer is extracted from the cathode, the transmittance of the cathode for light emission is preferably greater than 10%. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 20
0 Nm.
本発明の有機EL素子を作製する方法については、上記の材料および方法により陽極、
発光層、必要に応じて正孔注入層、および必要に応じて電子注入層を形成し、最後に陰極
を形成すればよい。また、陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機EL素子を作製するこ
ともできる。
About the method for producing the organic EL device of the present invention, an anode,
A light emitting layer, a hole injection layer as necessary, and an electron injection layer as necessary may be formed, and finally a cathode may be formed. Moreover, an organic EL element can also be produced from the cathode to the anode in the reverse order.
この有機EL素子は、透光性の基板上に作製する。この透光性基板は有機EL素子を支
持する基板であり、その透光性については、400〜700nmの可視領域の光の透過率
が50%以上、好ましくは90%以上であるものが望ましく、さらに平滑な基板を用いる
のが好ましい。
This organic EL element is manufactured on a translucent substrate. This translucent substrate is a substrate that supports the organic EL element, and for the translucency, it is desirable that the transmittance of light in the visible region of 400 to 700 nm is 50% or more, preferably 90% or more, Further, it is preferable to use a smooth substrate.
これら基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが
、例えば、ガラス板、合成樹脂板などが好適に用いられる。ガラス板としては、特にソ−
ダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス
、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英などで成形された板が挙げられる
。また、合成樹脂板としては、ポリカ−ボネ−ト樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレ
フタレ−ト樹脂、ポリエ−テルサルファイド樹脂、ポリサルフォン樹脂などの板が挙げら
れる。
These substrates have mechanical and thermal strengths and are not particularly limited as long as they are transparent. For example, glass plates, synthetic resin plates and the like are preferably used. As a glass plate,
Examples include plates formed of da-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, quartz, and the like. Examples of the synthetic resin plate include polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene terephthalate resin, polyethersulfide resin, and polysulfone resin.
本発明の有機EL素子の各層の形成方法としては、真空蒸着、電子線ビ−ム照射、スパ
ッタリング、プラズマ、イオンプレ−ティング等の乾式成膜法、もしくはスピンコ−ティ
ング、ディッピング、フロ−コ−ティング、インクジェット法等の湿式成膜法、発光体を
ドナ−フイルム上に蒸着する方法、また、特表2002−534782やS.T.Lee
, et al., Proceedings of SID’02, p.784(2
002)に記載されているLITI(Laser Induced Thermal I
maging、レーザー熱転写)法や、印刷(オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア
印刷、スクリーン印刷)、インクジェット等の方法を適用することもできる。
有機層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の
材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態または液相状態の材料化合物から固
体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、LB法により形成された薄
膜(分子累積膜)とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により
区分することができる。また特開昭57−51781号公報に開示されているように、樹
脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコ−ト法等に
より薄膜化することによっても、有機層を形成することができる。各層の膜厚は特に限定
されるものではないが、膜厚が厚すぎると一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必
要となり効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎるとピンホ−ル等が発生し、電界を印加して
も充分な発光輝度が得にくくなる。したがって、各層の膜厚は、1nmから1μmの範囲
が適しているが、10nmから0.2μmの範囲がより好ましい。
As a method for forming each layer of the organic EL device of the present invention, a dry film forming method such as vacuum deposition, electron beam irradiation, sputtering, plasma, ion plating, or spin coating, dipping, flow coating, etc. , A wet film forming method such as an ink jet method, a method of depositing a light emitter on a donor film, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-534782 and S.A. T. T. et al. Lee
, Et al. Proceedings of SID'02, p. 784 (2
LI) (Laser Induced Thermal I)
A method such as a printing method, a laser thermal transfer method, a printing method (offset printing, flexographic printing, gravure printing, screen printing), an inkjet method, or the like can also be applied.
The organic layer is particularly preferably a molecular deposited film. Here, the molecular deposited film is a thin film formed by deposition from a material compound in a gas phase state or a film formed by solidifying from a material compound in a solution state or a liquid phase state. Can be classified from a thin film (accumulated film) formed by the LB method according to a difference in an agglomerated structure and a higher-order structure and a functional difference resulting therefrom. Also, as disclosed in JP-A-57-51781, a binder such as a resin and a material compound are dissolved in a solvent to form a solution, and then this is thinned by a spin coat method or the like. Also, an organic layer can be formed. The film thickness of each layer is not particularly limited, but if the film thickness is too thick, a large applied voltage is required to obtain a constant light output, resulting in poor efficiency. Conversely, if the film thickness is too thin, the pinhole is Or the like, and even when an electric field is applied, it is difficult to obtain sufficient light emission luminance. Accordingly, the thickness of each layer is suitably in the range of 1 nm to 1 μm, but more preferably in the range of 10 nm to 0.2 μm.
また、有機EL素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、素子の表面
に保護層を設けたり、樹脂等により素子全体を被覆や封止を施したりしても良い。特に素
子全体を被覆や封止する際には、光によって硬化する光硬化性樹脂が好適に使用される。
Further, in order to improve the stability of the organic EL element with respect to temperature, humidity, atmosphere and the like, a protective layer may be provided on the surface of the element, or the entire element may be covered or sealed with a resin or the like. In particular, when the entire element is covered or sealed, a photocurable resin that is cured by light is preferably used.
本発明の有機EL素子に印加する電流は通常、直流であるが、パルス電流や交流を用い
てもよい。電流値、電圧値は、素子破壊しない範囲内であれば特に制限はないが、素子の
消費電力や寿命を考慮すると、なるべく小さい電気エネルギ−で効率良く発光させること
が望ましい。
The current applied to the organic EL element of the present invention is usually a direct current, but a pulse current or an alternating current may be used. The current value and voltage value are not particularly limited as long as the element is not damaged, but considering the power consumption and life of the element, it is desirable to emit light efficiently with as little electrical energy as possible.
本発明の有機EL素子の駆動方法は、パッシブマトリクス法のみならず、アクティブマ
トリックス法での駆動も可能である。また、本発明の有機EL素子から光を取り出す方法
としては、陽極側から光を取り出すボトム・エミッションという方法のみならず、陰極側
から光を取り出すトップ・エミッションという方法にも適用可能である。これらの方法や
技術は、城戸淳二著、「有機ELのすべて」、日本実業出版社(2003年発行)に記載
されている。
The organic EL device driving method of the present invention can be driven not only by the passive matrix method but also by the active matrix method. Further, the method for extracting light from the organic EL device of the present invention is applicable not only to the method of bottom emission for extracting light from the anode side but also to the method of top emission for extracting light from the cathode side. These methods and techniques are described in Shinji Kido, “All about organic EL”, published by Nihon Jitsugyo Shuppansha (published in 2003).
本発明の有機EL素子のフルカラー化方式の主な方式としては、3色塗り分け方式、色
変換方式、カラーフィルター方式があげられる。3色塗り分け方式では、シャドウマスク
を使った蒸着法や、インクジェット法や印刷法があげられる。また、特表2002−53
4782やS.T.Lee, et al., Proceedings of SID
’02, p.784(2002)に記載されているレーザー熱転写法(Laser I
nduced Thermal Imaging、LITI法ともいわれる)も用いるこ
とができる。色変換方式では、青色発光の発光層を使って、蛍光色素を分散した色変換(
CCM)層を通して、青色より長波長の緑色と赤色に変換する方法である。カラーフィル
ター方式では、白色発光の有機EL素子を使って、液晶用カラーフィルターを通して3原
色の光を取り出す方法であるが、これら3原色に加えて、一部白色光をそのまま取り出し
て発光に利用することで、素子全体の発光効率をあげることもできる。
The main methods of the full color method of the organic EL element of the present invention include a three-color coating method, a color conversion method, and a color filter method. In the three-color coating method, there are a vapor deposition method using a shadow mask, an ink jet method and a printing method. Also, Special Table 2002-53
4782 and S.C. T. T. et al. Lee, et al. , Proceedings of SID
'02, p. 784 (2002). Laser thermal transfer method (Laser I
nduced Thermal Imaging (also called LITI method) can also be used. The color conversion method uses a blue light-emitting layer to disperse fluorescent dyes (
This is a method of converting to green and red having a longer wavelength than blue through a CCM) layer. The color filter method uses a white light emitting organic EL element to extract light of three primary colors through a color filter for liquid crystal. In addition to these three primary colors, a part of white light is directly extracted and used for light emission. Thus, the luminous efficiency of the entire device can be increased.
さらに、本発明の有機EL素子は、マイクロキャビティ構造を採用しても構わない。こ
れは、有機EL素子は、発光層が陽極と陰極との間に挟持された構造であり、発光した光
は陽極と陰極との間で多重干渉を生じるが、陽極及び陰極の反射率、透過率などの光学的
な特性と、これらに挟持された有機層の膜厚とを適当に選ぶことにより、多重干渉効果を
積極的に利用し、素子より取り出される発光波長を制御するという技術である。これによ
り、発光色度を改善することも可能となる。この多重干渉効果のメカニズムについては、
J.Yamada等によるAM−LCD Digest of Technical P
apers, OD−2,p.77〜80(2002)に記載されている。
以上述べたように、本有機EL素子は、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す深い赤
色発光を得ることが可能である。故に、本有機EL素子は、壁掛けテレビ等のフラットパ
ネルディスプレイや平面発光体として、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶デ
ィスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が考えられる。
Furthermore, the organic EL element of the present invention may adopt a microcavity structure. This is because the organic EL element has a structure in which the light emitting layer is sandwiched between the anode and the cathode, and the emitted light causes multiple interference between the anode and the cathode, but the reflectance and transmission of the anode and the cathode. This is a technology that actively uses the multiple interference effect and controls the emission wavelength extracted from the device by appropriately selecting the optical characteristics such as the rate and the film thickness of the organic layer sandwiched between them. . Thereby, it is also possible to improve the emission chromaticity. Regarding the mechanism of this multiple interference effect,
J. et al. AM-LCD Digest of Technical P by Yamada et al.
apers, OD-2, p. 77-80 (2002).
As described above, the organic EL element can obtain deep red light emission exhibiting high color purity and luminance at a low driving voltage. Therefore, this organic EL device can be applied to flat panel displays such as wall-mounted televisions and flat light emitters, as well as light sources such as copiers and printers, light sources such as liquid crystal displays and instruments, display boards, and indicator lights. Can be considered.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるも
のではない。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to the following Example.
本発明の有機EL素子用材料の合成方法 Method for synthesizing organic EL device material of the present invention
尚、1,4−ジケトピロロ(3,4−C)ピロールの合成法は、Journal of
Coatings Technology,60,37(1988)記載の方法を参考
にした。
The synthesis method of 1,4-diketopyrrolo (3,4-C) pyrrole is described in Journal of
The method described in Coatings Technology, 60, 37 (1988) was referred to.
N-アルキル置換された、1,4−ジケトピロロ(3,4−C)ピロールの合成法は、
特開平7−188234記載の方法を参考にした。
The synthesis method of N-alkyl substituted 1,4-diketopyrrolo (3,4-C) pyrrole is
Reference was made to the method described in JP-A-7-188234.
まず、本発明の合成例を説明するが、本発明はこれら合成例になんら限定されるもので
はない。
First, synthesis examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these synthesis examples.
合成例2
有機EL素子用材料(2)の合成方法
反応式1〜反応式4に従って化合物(2)を合成した。
Synthesis example 2
Synthesis Method of Organic EL Device Material (2) Compound (2) was synthesized according to Reaction Formula 1 to Reaction Formula 4.
反応式1
以下、反応式1を参照しながら合成方法を説明する。
窒素雰囲気下、tert-ペンチルアルコール200ml中、攪拌下に水素化ナトリウ
ム(60%)9.6g( 0.24mol) 及び2−シアノチオフェン25g ( 0.2
5mol) を室温で添加する。その後、100℃ まで加熱昇温し、この温度においてコ
ハク酸ジイソプロピル16g( 0.08mol)を滴下した。滴下中、反応物の温度は
100℃に維持した。滴下終了後、副生するイソプロピルアルコールを系外に除去しなが
ら、同温度において3時間攪拌を行った。その後60℃ まで冷却し、この温度において
酢酸21g及びメタノール300gの混合液を滴下し、滴下終了後、0.5時間60℃加
熱を施した。次にろ過し、メタノールにより洗浄した後に60℃ で乾燥した。更にメタ
ノール中、60℃ において30分間加熱した後に熱時ろ過し、メタノール洗浄を施した
。60℃ で乾燥することにより暗赤色粉末として、(III)を19g得た。
Hereinafter, the synthesis method will be described with reference to Reaction Scheme 1.
Under nitrogen atmosphere, 9.6 g (0.24 mol) of sodium hydride (60%) and 25 g of 2-cyanothiophene (0.2 g) were added in 200 ml of tert-pentyl alcohol.
5 mol) is added at room temperature. Thereafter, the temperature was raised to 100 ° C., and 16 g (0.08 mol) of diisopropyl succinate was added dropwise at this temperature. During the addition, the temperature of the reaction product was maintained at 100 ° C. After completion of the dropwise addition, stirring was performed for 3 hours at the same temperature while removing by-produced isopropyl alcohol out of the system. Thereafter, the mixture was cooled to 60 ° C., and at this temperature, a mixed solution of 21 g of acetic acid and 300 g of methanol was added dropwise. It was then filtered, washed with methanol and dried at 60 ° C. Further, the mixture was heated in methanol at 60 ° C. for 30 minutes, filtered while hot, and washed with methanol. 19g of (III) was obtained as dark red powder by drying at 60 degreeC.
反応式2
以下、反応式2を参照しながら合成方法を説明する。
窒素雰囲気下、上記の方法により得られた(III) で表される化合物(9g)をジ
メチルアセトアミド230g中に懸濁し、攪拌下に50℃ まで加熱する。この温度にお
いてtert− ブトキシナトリウム8.64g を添加し、50℃ において30分間攪
拌する。次に、1−ブロモ−2−エチルヘキサン25gを滴下し、滴下終了後、50℃
において2時間攪拌を行なう。反応液を室温まで冷却し、水1000gとメタノール80
0gの混合液中に徐々に注入すると暗赤色の個体が析出し、懸濁状態となる。室温下に1
時間攪拌を行ない、ろ過、水洗浄、メタノール洗浄を施したのち乾燥を行ない、暗赤色粉
末として、(V)を13.5g得た
Hereinafter, the synthesis method will be described with reference to Reaction Scheme 2.
Under a nitrogen atmosphere, the compound (9 g) represented by (III) obtained by the above method is suspended in 230 g of dimethylacetamide and heated to 50 ° C. with stirring. At this temperature, 8.64 g of sodium tert-butoxy are added and stirred at 50 ° C. for 30 minutes. Next, 25 g of 1-bromo-2-ethylhexane was added dropwise, and after completion of the addition, 50 ° C.
For 2 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, 1000 g of water and 80 of methanol.
When gradually poured into 0 g of the mixed solution, a dark red solid precipitates and becomes suspended. 1 at room temperature
The mixture was stirred for a period of time, filtered, washed with water, washed with methanol and then dried to obtain 13.5 g of (V) as a dark red powder.
反応式3
以下、反応式3を参照しながら合成方法を説明する。
窒素雰囲気下、上記の方法により得られた(V) で表される化合物(5g)をクロロホ
ルム100g中に懸濁し、攪拌下に0℃ まで冷却する。この温度においてN−ブロモス
クシニックイミド(NBS)3.74g を添加し、室温に戻し12時間攪拌する。反応
液を室温まで冷却し、水1000gとメタノール800gの混合液中に徐々に注入すると
暗赤紫色の個体が析出し、懸濁状態となる。室温下に1時間攪拌を行ない、ろ過、水洗浄
、メタノール洗浄を施したのち乾燥を行ない、暗赤紫色粉末として(VI)を3.5gを
得た。
Hereinafter, the synthesis method will be described with reference to Reaction Scheme 3.
Under a nitrogen atmosphere, the compound (5 g) represented by (V) obtained by the above method is suspended in 100 g of chloroform and cooled to 0 ° C. with stirring. At this temperature, 3.74 g of N-bromosuccinimide (NBS) is added, and the mixture is returned to room temperature and stirred for 12 hours. When the reaction solution is cooled to room temperature and gradually poured into a mixed solution of 1000 g of water and 800 g of methanol, a dark red-purple solid is precipitated and becomes a suspended state. The mixture was stirred at room temperature for 1 hour, filtered, washed with water, washed with methanol, and dried to obtain 3.5 g of (VI) as a dark red-purple powder.
反応式4
以下、反応式4を参照しながら合成方法を説明する。
窒素雰囲気下、上記の方法により得られた(VI) で表される化合物1.6g(2.
4mmol)、ベンゾ[b]チオフェン−2−イルボロン酸1.014g(5.7mmo
l)、エタノール10ml、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.1g
、炭酸カリウム(2M水溶液)10g、エチレングリコールジメチルエーテル30gを4
つ口フラスコに加え、6時間加熱還流した。その後、反応液をメタノール400ml中に
注入し、析出した固体を濾取し、熱真空乾燥させ、青色粉末として化合物(2)を0.5
7g得た。得られた粗成生物は、更にシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し
た。化合物(2)は、マススペクトル(ブルカーダルトニクス社製、AutoflexII
)、 1H‐NMR、および13C‐NMR(日本電子製、ECX−400P)によって同定
した。
Hereinafter, the synthesis method will be described with reference to Reaction Scheme 4.
Under a nitrogen atmosphere, 1.6 g of the compound represented by (VI) 2 obtained by the above method (2.
4 mmol), 1.014 g (5.7 mmo) of benzo [b] thiophen-2-ylboronic acid
l), ethanol 10 ml, tetrakis (triphenylphosphine) palladium 0.1 g
4 g of potassium carbonate (2M aqueous solution) 10 g, ethylene glycol dimethyl ether 30 g
It added to the necked flask and heated and refluxed for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into 400 ml of methanol, and the precipitated solid was collected by filtration and dried in a hot vacuum to obtain 0.5% of compound (2) as a blue powder.
7 g was obtained. The obtained crude product was further purified by silica gel column chromatography. Compound (2) is a mass spectrum (manufactured by Bruker Daltonics, Autoflex II).
), 1 H-NMR, and 13 C-NMR (manufactured by JEOL, ECX-400P).
尚、化合物(3)の合成に使用したベンゾ[b]チオフェン−2−イルボロン酸は、市販
の試薬を用いた。
A commercially available reagent was used for benzo [b] thiophen-2-ylboronic acid used for the synthesis of compound (3).
合成例3、4、11、18、19
以下に示す反応式5〜13を組み合わせて、表1中の化合物を合成した。
Synthesis Examples 3, 4, 11, 18, 19
The compounds in Table 1 were synthesized by combining the following reaction formulas 5 to 13.
反応式5
反応式5中、R3〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル
基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もし
くは未置換のアリ−ルオキシ基、置換もしくは未置換のチオアルコキシル基、置換もしく
は未置換のチオアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。ただし
、R3〜R8のいずれかは、一般式[3]または一般式[4]で示される置換基を表す。
In Reaction Scheme 5, R 3 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, Represents a ruoxy group, a substituted or unsubstituted thioalkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioaryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group; However, any of R 3 to R 8 represents a substituent represented by the general formula [3] or the general formula [4].
反応式6
反応式6中、R1およびR2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換のアルキル基、置
換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシカルボニル基、または
、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシカルボニル基を表し、
R3〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしく
は未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のア
リ−ルオキシ基、置換もしくは未置換のチオアルコキシル基、置換もしくは未置換のチオ
アリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。ただし、R3〜R8のい
ずれかは、一般式[3]または一般式[4]で示される置換基を表す。
In Reaction Scheme 6, R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Represents a ruoxycarbonyl group,
R 3 to R 8 each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted It represents an unsubstituted thioalkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioaryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. However, any of R 3 to R 8 represents a substituent represented by the general formula [3] or the general formula [4].
反応式7
反応式7中、R1およびR2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換のアルキル基、置
換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシカルボニル基、または
、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシカルボニル基を表し、
R3〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしく
は未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のア
リ−ルオキシ基、置換もしくは未置換のチオアルコキシル基、置換もしくは未置換のチオ
アリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。ただし、R3〜R8のい
ずれかは、一般式[3]または一般式[4]で示される置換基を表す。
In Reaction Scheme 7, R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Represents a ruoxycarbonyl group,
R 3 to R 8 each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted It represents an unsubstituted thioalkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioaryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. However, any of R 3 to R 8 represents a substituent represented by the general formula [3] or the general formula [4].
反応式8
反応式8中、R1およびR2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換のアルキル基、置
換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシカルボニル基、または
、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシカルボニル基を表し、
R3〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしく
は未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のア
リ−ルオキシ基、置換もしくは未置換のチオアルコキシル基、置換もしくは未置換のチオ
アリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。ただし、R3〜R8のい
ずれかは、一般式[3]または一般式[4]で示される置換基を表す。
In Reaction Scheme 8, R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Represents a ruoxycarbonyl group,
R 3 to R 8 each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted It represents an unsubstituted thioalkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioaryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. However, any of R 3 to R 8 represents a substituent represented by the general formula [3] or the general formula [4].
反応式9
反応式9中、R11〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキ
ル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換も
しくは未置換のアリ−ルオキシ基、置換もしくは未置換のチオアルコキシル基、置換もし
くは未置換のチオアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。ただ
し、R11〜R16のいずれかは、一般式[3]または一般式[4]で示される置換基を表す。
In Reaction Scheme 9, R 11 to R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryl group. Represents a ruoxy group, a substituted or unsubstituted thioalkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioaryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group; However, any of R 11 to R 16 represents a substituent represented by the general formula [3] or the general formula [4].
反応式10
反応式10中、R9およびR10は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換のアルキル基
、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシカルボニル基、ま
たは、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシカルボニル基を表し、
R11〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もし
くは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換の
アリ−ルオキシ基、置換もしくは未置換のチオアルコキシル基、置換もしくは未置換のチ
オアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。ただし、R11〜R16
のいずれかは、一般式[3]または一般式[4]で示される置換基を表す。
In Reaction Scheme 10, R 9 and R 10 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Represents a ruoxycarbonyl group,
R 11 to R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted It represents an unsubstituted thioalkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioaryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. However, R 11 to R 16
Represents a substituent represented by the general formula [3] or the general formula [4].
反応式11
反応式11中、R9およびR10は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換のアルキル基
、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシカルボニル基、ま
たは、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシカルボニル基を表し、
R11〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もし
くは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換の
アリ−ルオキシ基、置換もしくは未置換のチオアルコキシル基、置換もしくは未置換のチ
オアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。ただし、R11〜R16
のいずれかは、一般式[3]または一般式[4]で示される置換基を表す。
In Reaction Scheme 11, R 9 and R 10 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Represents a ruoxycarbonyl group,
R 11 to R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted It represents an unsubstituted thioalkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioaryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. However, R 11 to R 16
Represents a substituent represented by the general formula [3] or the general formula [4].
反応式12
反応式12中、R9およびR10は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換のアルキル基
、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシカルボニル基、ま
たは、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシカルボニル基を表し、
R11〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もし
くは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換の
アリ−ルオキシ基、置換もしくは未置換のチオアルコキシル基、置換もしくは未置換のチ
オアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。ただし、R11〜R16
のいずれかは、一般式[3]または一般式[4]で示される置換基を表す。
In Reaction Scheme 12, R 9 and R 10 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Represents a ruoxycarbonyl group,
R 11 to R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted It represents an unsubstituted thioalkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioaryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. However, R 11 to R 16
Represents a substituent represented by the general formula [3] or the general formula [4].
以上の反応式(5)〜(12)を組み合わせて得られた本発明の化合物の構造については、合成例2と同様、マススペクトル、1H−NMR、13C−NMRによって同定した。合成した化合物のマススペクトルの測定結果を表8に示す。尚、化合物番号は本明細書中の表1に記載したものと同じである。 The structure of the compound of the present invention obtained by combining the above reaction formulas (5) to (12) was identified by mass spectrum, 1 H-NMR, and 13 C-NMR as in Synthesis Example 2 . Table 8 shows the measurement results of the mass spectrum of the synthesized compound. The compound numbers are the same as those described in Table 1 in this specification.
表8
Table 8
有機EL素子の実施例
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるも
のではない。実施例においては、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。真空
蒸着法は10-6Torrの真空中で、基板加熱、冷却等の温度制御なしの条件下で行っ
た。また、素子の発光特性評価においては、電極面積2mm×2mmの有機EL素子の特
性を測定した。
Examples of Organic EL Device The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the examples, all mixing ratios are weight ratios unless otherwise specified. The vacuum deposition method was performed in a vacuum of 10-6 Torr under conditions without temperature control such as substrate heating and cooling. In the evaluation of the light emission characteristics of the element, the characteristics of an organic EL element having an electrode area of 2 mm × 2 mm were measured.
実施例44
洗浄したITO電極付きガラス板上に、α−NPDを真空蒸着して膜厚20nmの正孔輸送層を得た。次いで、表1の化合物(2)を、真空蒸着して膜厚40nmの発光層を得た。次いでトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq3)を蒸着して膜厚30nmの電子注入層を得た。さらにその上に、LiFを0.2nm蒸着した後、Alを蒸着して膜厚150nmの電極を形成して有機EL素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、高色純度で深い赤色のEL発光が得られた。
Example 44
Α-NPD was vacuum-deposited on the washed glass plate with an ITO electrode to obtain a 20 nm-thick hole transport layer. Subsequently, the compound ( 2 ) of Table 1 was vacuum-deposited and the light emitting layer with a film thickness of 40 nm was obtained. Next, tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum (Alq3) was deposited to obtain an electron injection layer having a thickness of 30 nm. Further thereon, LiF was deposited to a thickness of 0.2 nm, and then Al was deposited to form an electrode having a thickness of 150 nm to obtain an organic EL device. When this device was subjected to an energization test, deep red EL light emission with high color purity was obtained.
実施例45、46、53、60、61
化合物(2)の代わりに表1に示す化合物を用いる以外は、全て実施例44と同様の方法で有機EL素子を作製した。これらの素子の電流密度12.5mA/cm2での定電流駆動したときの半減寿命を表9に示す。
Examples 45, 46, 53, 60, 61
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 44 , except that the compound shown in Table 1 was used instead of the compound ( 2 ). Table 9 shows the half lives when these elements were driven at a constant current at a current density of 12.5 mA / cm 2 .
比較例1
化合物(2)の代わりに下記比較化合物(A)を用いる以外は、全て実施例44と同様の方法で有機EL素子を作製した。この素子は橙色発光を示した。電流密度12.5mA/cm2での定電流駆動したときの半減寿命を表9に示す。
Comparative Example 1
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 44 , except that the following comparative compound (A) was used instead of the compound ( 2 ). This device emitted orange light. Table 9 shows the half-life when driven at a constant current at a current density of 12.5 mA / cm 2 .
化合物(A)
Compound (A)
表9
Table 9
表9から明らかなように、実施例44〜46、53、60、61と比較例1を比較すると、一般式[5]および一般式[6]で示された有機EL材料を用いることにより、高色純度で深い赤色の発光と、高い最大発光輝度と長い半減寿命を両立することができた。 As is clear from Table 9, when Examples 44 to 46 , 53 , 60 , 61 and Comparative Example 1 were compared, by using the organic EL materials represented by the general formula [ 5 ] and the general formula [ 6 ], It was possible to achieve both deep red light emission with high color purity, high maximum light emission brightness and long half-life.
実施例80
洗浄したITO電極付きガラス板上に、NPDを真空蒸着して膜厚20nmの正孔輸送層を得た。次いで、ジケトピロロピロール化合物として表1の化合物(2)と、ペリレン誘導体として表2の化合物(H-1)を、3:97(重量比)の組成比で共蒸着して膜厚40nmの発光層を得た。次いでトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq3)を蒸着して膜厚30nmの電子注入層を得た。さらにその上に、LiFを0.2nm蒸着した後、Alを蒸着して膜厚150nmの電極を形成して有機EL素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、高色純度で深い赤色の発光が得られた。また、電流密度12.5mA/cm2での定電流駆動したときの半減寿命を表10に示す。
Example 80
NPD was vacuum-deposited on the washed glass plate with the ITO electrode to obtain a 20 nm-thick hole transport layer. Next, the compound ( 2 ) in Table 1 as a diketopyrrolopyrrole compound and the compound (H-1) in Table 2 as a perylene derivative were co-evaporated at a composition ratio of 3:97 (weight ratio) to form a film having a thickness of 40 nm. A light emitting layer was obtained. Next, tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum (Alq3) was deposited to obtain an electron injection layer having a thickness of 30 nm. Further thereon, LiF was deposited to a thickness of 0.2 nm, and then Al was deposited to form an electrode having a thickness of 150 nm to obtain an organic EL device. When this device was subjected to an energization test, deep red light emission with high color purity was obtained. In addition, Table 10 shows the half-life when driven at a constant current at a current density of 12.5 mA / cm 2 .
実施例81、82
表1の化合物(2)の代わりに表1の化合物を、ペリレン誘導体として表2の化合物(H-1)の代わりに表2に示す化合物を用いる以外は、全て実施例80と同様の方法で有機EL素子を作製した。これらの素子における電流密度12.5mA/cm2での定電流駆動したときの半減寿命を表10に示す。
Examples 81 and 82
The compounds of Table 1 were used in the same manner as in Example 80 except that the compounds of Table 1 were used instead of the compounds ( 2 ) of Table 1 and the compounds shown in Table 2 were used as perylene derivatives instead of the compounds (H-1) of Table 2. An organic EL element was produced. Table 10 shows the half lives when these elements were driven at a constant current at a current density of 12.5 mA / cm 2 .
比較例2
表1の化合物(2)の代わりに、化合物(A)を用いる以外は、全て実施例80と同様の方法で有機EL素子を作製した。この素子は橙色発光を示した。電流密度12.5mA/cm2での定電流駆動したときの半減寿命を表10に示す。
Comparative Example 2
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 80 except that the compound (A) was used instead of the compound ( 2 ) in Table 1. This device emitted orange light. Table 10 shows the half-life when driven at a constant current at a current density of 12.5 mA / cm 2 .
表10
Table 10
表10から明らかなように、本発明の有機EL素子用材料を用いた素子はいずれも、比
較例2で作成した素子よりも、長寿命で且つ、高い輝度が得られた。
As is apparent from Table 10, all the elements using the organic EL element material of the present invention had a longer life and higher luminance than the element prepared in Comparative Example 2.
実施例99
洗浄したITO電極付きガラス板上に、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレン
ジオキシ)−2,5−チオフェン/ポリスチレンスルホン酸、Bayer社製BAYTR
ON P VP CH8000)をスピンコート法にて製膜し、膜厚40nmの正孔注入
層を得た。次いで、表1の化合物(2)を2.0wt%の濃度でトルエンに溶解させ、ス
ピンコーティング法により60nmの膜厚の発光層を得た。次いでトリス(8−ヒドロキ
シキノリナート)アルミニウム(Alq3)を蒸着して膜厚30nmの電子注入層を得た
。さらにその上に、LiFを0.2nm蒸着した後、Alを蒸着して膜厚150nmの電
極を形成して有機EL素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、高色純度
で深い赤色の赤色発光が得られた。
Example 99
PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedioxy) -2,5-thiophene / polystyrene sulfonic acid, Bayer BAYTR) on the cleaned glass plate with ITO electrode
ON P VP CH8000) was formed by a spin coating method to obtain a hole injection layer having a thickness of 40 nm. Subsequently, the compound (2) in Table 1 was dissolved in toluene at a concentration of 2.0 wt%, and a light emitting layer having a thickness of 60 nm was obtained by a spin coating method. Next, tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum (Alq3) was deposited to obtain an electron injection layer having a thickness of 30 nm. Further thereon, LiF was deposited to a thickness of 0.2 nm, and then Al was deposited to form an electrode having a thickness of 150 nm to obtain an organic EL device. When this device was subjected to an energization test, deep red light emission with high color purity was obtained.
実施例100
洗浄したITO電極付きガラス板上に、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレン
ジオキシ)−2,5−チオフェン/ポリスチレンスルホン酸、Bayer社製BAYTR
ON P VP CH8000)をスピンコート法にて製膜し、膜厚40nmの正孔注入
層を得た。次いで、表1の化合物(2)と表2の化合物(H−10)を2:98の割合で
混合し、2.0wt%の濃度でトルエンに溶解させ、スピンコーティング法により60n
mの膜厚の発光層を得た。次いでトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(
Alq3)を蒸着して膜厚30nmの電子注入層を得た。さらにその上に、LiFを0.
2nm蒸着した後、Alを蒸着して膜厚150nmの電極を形成して有機EL素子を得た
。この素子について通電試験を行ったところ、高色純度で深い赤色の発光が得られた。
Example 100
PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedioxy) -2,5-thiophene / polystyrene sulfonic acid, Bayer BAYTR) on the cleaned glass plate with ITO electrode
ON P VP CH8000) was formed by a spin coating method to obtain a hole injection layer having a thickness of 40 nm. Next, the compound (2) in Table 1 and the compound (H-10) in Table 2 were mixed at a ratio of 2:98, dissolved in toluene at a concentration of 2.0 wt%, and 60 n by spin coating.
A light emitting layer having a thickness of m was obtained. Then tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum (
Alq3) was deposited to obtain an electron injection layer having a thickness of 30 nm. In addition, LiF
After vapor deposition of 2 nm, Al was vapor-deposited to form an electrode having a film thickness of 150 nm to obtain an organic EL element. When this device was subjected to an energization test, deep red light emission with high color purity was obtained.
以上のように、本発明の有機EL素子用材料を用いることにより、高い性能のEL素子
が作成できる。比較化合物に対して格段に高い性能が発揮されることは明らかであり、有
機EL素子の高い発光効率、低駆動電圧化、長寿命化、高色純度で深い赤色の発光が達成
できる。
As described above, by using the organic EL element material of the present invention, a high performance EL element can be produced. It is clear that remarkably high performance is exhibited with respect to the comparative compound, and the organic EL device can achieve high luminous efficiency, low driving voltage, long life, high color purity and deep red light emission.
Claims (5)
一般式[5]
(式中、R 26 およびR 27 は、それぞれ独立に、未置換のアルキル基を表し、
R 28 〜R 31 は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。)
一般式[6]
(式中、R 32 およびR 33 は、それぞれ独立に、未置換のアルキル基を表し、
R 34 〜R 37 は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリ−ルオキシ基、置換シリル基、または、置換アミノ基を表す。) The organic electroluminescent element material represented by the following general formula [ 5 ] and / or the following general formula [ 6 ].
General formula [ 5 ]
(Wherein R 26 and R 27 each independently represents an unsubstituted alkyl group,
R 28 to R 31 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. Represent. )
General formula [ 6 ]
(Wherein R 32 and R 33 each independently represents an unsubstituted alkyl group,
R 34 to R 37 each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted silyl group, or a substituted amino group. Represent. )
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