JP2008273861A - Anthracene derivative, organic electroluminescent element, and display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機電界発光素子用の有機材料として好適に用いられるアントラセン誘導体、このアントラセン誘導体を用いた有機電界発光素子、およびこの素子を用いた表示装置に関する。 The present invention relates to an anthracene derivative suitably used as an organic material for an organic electroluminescent element, an organic electroluminescent element using the anthracene derivative, and a display device using the element.
近年、消費電力が小さく、応答速度が高速であり、また視野角依存性の無いフラットパネルディスプレイとして、有機電界発光素子(いわゆる有機EL素子)を用いた表示装置が注目されている。 In recent years, a display device using an organic electroluminescent element (so-called organic EL element) has attracted attention as a flat panel display with low power consumption, high response speed, and no viewing angle dependency.
一般的に有機電界発光素子は、陰極と陽極との間に有機層を狭持してなり、陽極および陰極からそれぞれ注入された正孔(ホール)と電子とが有機層中において再結合することにより発光する。有機層としては、例えば、正孔輸送層、発光材料を含む発光層、および電子輸送層を陽極側から順に積層させた構成や、さらに電子輸送層中に発光材料を含ませて電子輸送性の発光層とした構成が開発されている。 In general, an organic electroluminescent element has an organic layer sandwiched between a cathode and an anode, and holes and electrons injected from the anode and the cathode, respectively, recombine in the organic layer. Emits light. As the organic layer, for example, a structure in which a hole transport layer, a light emitting layer containing a light emitting material, and an electron transport layer are laminated in order from the anode side, and further, a light emitting material is included in the electron transport layer so as to have an electron transporting property. A structure having a light emitting layer has been developed.
ところで、以上のような構成の有機電界発光素子は自発光素子であり、この有機電界発光素子を用いて表示装置を構成する場合、有機電界発光素子の長寿命化および信頼性の確保が最も重要な課題の一つとなる。このため、有機電界発光素子を構成する有機材料に関する研究が取り進められている。 By the way, the organic electroluminescent element having the above configuration is a self-luminous element. When a display device is configured using the organic electroluminescent element, it is most important to extend the life of the organic electroluminescent element and to ensure the reliability. It becomes one of the important issues. For this reason, research on organic materials constituting organic electroluminescent elements is being pursued.
中でも発光を司る発光材料については、三原色に対応する赤、緑、そして青色の発光材料についての様々な検討がなされている。発光材料に求められる物性には、耐熱性や蛍光量子収率などの化合物に特有な指標のほかに、デバイスにおける色純度や輝度、さらには発光寿命といった素子特性を解決する材料が求められている。 In particular, regarding a light emitting material that controls light emission, various studies have been made on red, green, and blue light emitting materials corresponding to the three primary colors. In addition to the indices specific to compounds such as heat resistance and fluorescence quantum yield, the physical properties required of luminescent materials are required to be materials that can solve element characteristics such as color purity and luminance in devices, as well as luminescence lifetime. .
例えば、緑色発光材料については過去から勢力的に開発が進められており、代表的なものとしてはAlq3等のアルミニウムキノリノール錯体、さらにはクマリン誘導体(下記特許文献1参照)が知られている。また、9,10位をジアリールアミノ基で置換したアントラセン誘導体(下記特許文献6、および下記非特許文献1参照)が知られている。 For example, green light-emitting materials have been actively developed since the past, and typical examples thereof include aluminum quinolinol complexes such as Alq3 and further coumarin derivatives (see Patent Document 1 below). In addition, anthracene derivatives substituted at the 9 and 10 positions with a diarylamino group (see Patent Document 6 and Non-Patent Document 1 below) are known.
また近年においては、アントラセンを母骨格とする発光材料は、有機材料の発光効率を向上させる化学的な手段として緑色発光材料以外に発光材料として注目されている。例えば、アントラセン骨格に特定の芳香族炭化水素基を介在させてアミノ基を導入することにより、高い青色発光を示す材料となることが報告されている(下記特許文献4,5)。 In recent years, light-emitting materials having anthracene as a main skeleton have attracted attention as light-emitting materials other than green light-emitting materials as chemical means for improving the light-emitting efficiency of organic materials. For example, it has been reported that an amino group is introduced into an anthracene skeleton with a specific aromatic hydrocarbon group interposed therebetween to provide a material exhibiting high blue light emission (Patent Documents 4 and 5 below).
しかしながら、Alq3に代表されるアルミニウムキノリノール錯体は良好な緑色を発光するものの、単一の発光層では効率が低く発光寿命が短い。そのため、現在ではアルミニウムキノリノール錯体は単独で発光層を形成させるよりも、ホスト/ドーパントの二元系構成とする発光システムにおけるホストに用いられるようになった。 However, an aluminum quinolinol complex typified by Alq3 emits good green light, but a single light emitting layer has low efficiency and a short light emission lifetime. For this reason, aluminum quinolinol complexes are now used for hosts in light-emitting systems having a host / dopant binary configuration rather than forming a light-emitting layer alone.
また、クマリン誘導体は良好な緑色ドーパント材料であるが,一般にドープ濃度はホストに対して1%以下にしなければ濃度消光を起こし,高濃度ドープができない。このため,低ドープ濃度で制御する必要性からプロセス制御が困難な問題となっている。 In addition, coumarin derivatives are good green dopant materials, but in general, concentration quenching occurs unless the doping concentration is less than 1% with respect to the host, and high concentration doping cannot be performed. For this reason, the process control is a difficult problem because it is necessary to control at a low doping concentration.
さらに、有機材料の発光効率を向上させる手段として緑色発光材料以外に発光材料として注目されているアントラセン誘導体は、主に青色材料としての分子設計に用いられてきたが、緑色材料を目的としたものはアントラセンの9,10位を直接にアリールアミノ基で置換した誘導体のみであり、これを発光材料とし緑色の有機電界発光素子を構成した場合に高い効率は得るものの良好な輝度寿命を得ることができなかった。 Furthermore, anthracene derivatives that have attracted attention as light-emitting materials in addition to green light-emitting materials as a means to improve the light-emitting efficiency of organic materials have been used mainly for molecular design as blue materials. Is only a derivative in which the 9,10-position of anthracene is directly substituted with an arylamino group, and when this is used as a light emitting material to form a green organic electroluminescent device, it can obtain a high luminance life although high efficiency is obtained. could not.
そこで本発明は、優れた緑色の発光材料として用いることができるアントラセン誘導体を提供すること、およびこのアントラセン誘導体を用いた有機電界発光素子、および表示装置を提供すること目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an anthracene derivative that can be used as an excellent green light-emitting material, and to provide an organic electroluminescent element and a display device using the anthracene derivative.
このような目的を達成するための本発明は、有機電界発光素子を構成する有機材料として好適に用いられるアントラセン誘導体であり、下記一般式(1)で示される。
一般式(1)中におけるAr1〜Ar4は、それぞれ独立に、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、または炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基を示す。 Ar 1 to Ar 4 in the general formula (1) each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms.
また一般式(1)中におけるAおよびBは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のシリル基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、または炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基を示す。 A and B in the general formula (1) are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, a substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbonyl ester group having 20 or less carbon atoms. Substituted or unsubstituted alkyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, cyano group, nitro group, 30 or less carbon atoms A substituted or unsubstituted silyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms.
さらに本発明は、上記一般式(1)で示されるアントラセン誘導体を用いた有機電界発光素子でもある。この有機電界発光素子は、陽極と陰極の間に少なくとも発光層を有する有機層を狭持してなり、この有機層に上述した構成のアントラセン誘導体が用いられている。特にこのアントラセン誘導体は、発光層を構成する材料として好ましく用いられる。 Furthermore, this invention is also an organic electroluminescent element using the anthracene derivative shown by the said General formula (1). This organic electroluminescent element includes an organic layer having at least a light emitting layer between an anode and a cathode, and an anthracene derivative having the above-described structure is used for the organic layer. In particular, this anthracene derivative is preferably used as a material constituting the light emitting layer.
以上のような一般式(1)で示されるアントラセン誘導体は、アントラセン骨格の2,6位を、特定のジアリールアミノ基を設けた構成としていることを特徴とする。このようなアントラセン誘導体を発光材料として用いた有機電界発光素子においては、緑色発光が得られることが確認された。また、一般式(1)で示されるアントラセン誘導体はアミン化合物でもあるため、電荷輸送性に優れており良好な発光効率が得られる。これにより、アントラセン骨格の9,10位にアリール基を結合させた構成の発光材料と比較して、輝度および発光寿命に優れていることが確認された。 The anthracene derivative represented by the general formula (1) as described above is characterized in that a specific diarylamino group is provided at positions 2 and 6 of the anthracene skeleton. In an organic electroluminescence device using such an anthracene derivative as a light emitting material, it was confirmed that green light emission was obtained. In addition, since the anthracene derivative represented by the general formula (1) is also an amine compound, the charge transportability is excellent and good light emission efficiency is obtained. Accordingly, it was confirmed that the luminance and the light emission lifetime were excellent as compared with the light emitting material having an aryl group bonded to the 9th and 10th positions of the anthracene skeleton.
そして本発明は、上記構成の有機電界発光素子を備えた表示装置でもあり、特に好適には、上記構成の有機電界発光素子が緑色発光素子として複数の画素のうちの一部の画素に設けられていることとする。 The present invention is also a display device including the organic electroluminescent element having the above-described configuration, and particularly preferably, the organic electroluminescent element having the above-described configuration is provided as a green light-emitting element in some of the plurality of pixels. Suppose that
以上説明したように本発明の一般式(1)に示したアントラセン誘導体を用いて有機電界発光素子の有機層を構成することにより、発光効率および発光寿命の向上を図ることが可能になると共に、特に緑色の発光領域で発光効率の向上を図ることが可能になる。またこのように発光効率が高く、かつ寿命特性に優れた緑色発光が可能な有機電界発光素子を緑色発光素子として用いて表示装置が構成されるため、他の赤色発光素子および青色発光素子と組み合わせることで、色再現性および信頼性の高いフルカラー表示が可能になる。 As described above, by forming the organic layer of the organic electroluminescent element using the anthracene derivative represented by the general formula (1) of the present invention, it becomes possible to improve the light emission efficiency and the light emission lifetime, In particular, the light emission efficiency can be improved in the green light emission region. In addition, since a display device is configured using an organic electroluminescent element capable of emitting green light with high luminous efficiency and excellent lifetime characteristics as a green light emitting element, it is combined with other red light emitting elements and blue light emitting elements. As a result, full color display with high color reproducibility and reliability becomes possible.
以下、本発明の実施の形態を、アントラセン誘導体、このアントラセン誘導体を用いた有機電界発光素子、および表示装置の順に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the order of an anthracene derivative, an organic electroluminescent element using the anthracene derivative, and a display device.
≪アントラセン誘導体≫
下記一般式(1)で示される本発明のアントラセン誘導体のさらに具体的な例を説明する。
A more specific example of the anthracene derivative of the present invention represented by the following general formula (1) will be described.
この一般式(1)で示されるアントラセン誘導体は、有機電界発光素子の有機層に好適に用いられるアントラセン誘導体であり、アントラセン骨格の2位および6位にそれぞれ独立にアミノ基と結合されている。 The anthracene derivative represented by the general formula (1) is an anthracene derivative that is preferably used in the organic layer of the organic electroluminescence device, and is independently bonded to amino groups at the 2nd and 6th positions of the anthracene skeleton.
そして、一般式(1)中におけるAr1〜Ar4は、それぞれ独立に、アリール基または複素環基を示す。これらのアリール基または複素環基は、炭素数30以下であって、さらに他の基で置換されていても良く、無置換であっても良い。 And Ar < 1 > -Ar < 4 > in General formula (1) shows an aryl group or a heterocyclic group each independently. These aryl groups or heterocyclic groups have 30 or less carbon atoms and may be further substituted with other groups or may be unsubstituted.
また一般式(1)中におけるAおよびBは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、シリル基、アリール基、または複素環基を示す。このうち、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、およびアルコキシル基は、炭素数20以下であって、さらに他の置換で置換されていても良く、無置換であっても良い。また、シリル基、アリール基、および複素環基は、炭素数30以下であって、さらに他の基置換されていても良く、無置換であっても良い。 A and B in the general formula (1) are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, carbonyl group, carbonyl ester group, alkyl group, alkenyl group, alkoxyl group, cyano group, nitro group, silyl group, aryl A group or a heterocyclic group; Among these, the carbonyl group, the carbonyl ester group, the alkyl group, the alkenyl group, and the alkoxyl group have 20 or less carbon atoms, and may be further substituted or unsubstituted. In addition, the silyl group, aryl group, and heterocyclic group have 30 or less carbon atoms, and may be further substituted or unsubstituted.
尚、上記のカルボニル基は、アルデヒド基、ケトン基およびカルボキシル基を含む。また、上記のアルキル基は、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基を含む。 The carbonyl group includes an aldehyde group, a ketone group, and a carboxyl group. The alkyl group includes a linear alkyl group, a branched alkyl group, and a cyclic alkyl group.
上記Ar1〜Ar4を構成するアリール基は、炭素数30以下から構成されるものが好ましく、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、フルオレニル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−ナフタセニル基、2−ナフタセニル基、9−ナフタセニル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、1−クリセニル基,6−クリセニル基,2−フルオランテニル基,3−フルオランテニル基,2−ビフェニルイル基、3−ビフェニルイル基、4−ビフェニルイル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−t−ブチルフェニル基等が挙げられる。 The aryl group constituting Ar 1 to Ar 4 is preferably composed of 30 or less carbon atoms. For example, a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a fluorenyl group, a 1-anthryl group, 2- Anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group, 4-phenanthryl group, 9-phenanthryl group, 1-naphthacenyl group, 2-naphthacenyl group, 9-naphthacenyl group, 1- Pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 1-chrycenyl group, 6-chrycenyl group, 2-fluoranthenyl group, 3-fluoranthenyl group, 2-biphenylyl group, 3-biphenylyl group, 4 -Biphenylyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, pt-butylphenyl group and the like can be mentioned.
Ar1〜Ar4は、一般式(1)のアントラセン誘導体を合成する場合の簡便さを考慮した場合、Ar1とAr3とが同一であり、Ar2とAr4とが同一であることが好ましい。 Ar 1 to Ar 4 may be the same as Ar 1 and Ar 3, and Ar 2 and Ar 4 may be the same when considering the simplicity in synthesizing the anthracene derivative of the general formula (1). preferable.
また上記Ar1〜Ar4を構成する複素環基は、炭素数30以下から構成されるものが好ましく、例えば、1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、ピラジニル基、2−ピリジニル基、3−ピリジニル基、4−ピリジニル基、1−インドリル基、2−インドリル基、3−インドリル基、4−インドリル基、5−インドリル基、6−インドリル基、7−インドリル基、1−イソインドリル基、2−イソインドリル基、3−イソインドリル基、4−イソインドリル基、5−イソインドリル基、6−イソインドリル基、7−イソインドリル基、2−フリル基、3−フリル基、2−ベンゾフラニル基、3−ベンゾフラニル基、4−ベンゾフラニル基、5−ベンゾフラニル基、6−ベンゾフラニル基、7−ベンゾフラニル基、1−イソベンゾフラニル基、3−イソベンゾフラニル基、4−イソベンゾフラニル基、5−イソベンゾフラニル基、6−イソベンゾフラニル基、7−イソベンゾフラニル基、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、1−イソキノリル基、3−イソキノリル基、4−イソキノリル基、5−イソキノリル基、6−イソキノリル基、7−イソキノリル基、8−イソキノリル基、2−キノキサリニル基、5−キノキサリニル基、6−キノキサリニル基、1−カルバゾリル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基、4−カルバゾリル基、9−カルバゾリル基、1−フェナンスリジニル基、2−フェナンスリジニル基、3−フェナンスリジニル基、4−フェナンスリジニル基、6−フェナンスリジニル基、7−フェナンスリジニル基、8−フェナンスリジニル基、9−フェナンスリジニル基、10−フェナンスリジニル基、1−アクリジニル基、2−アクリジニル基、3−アクリジニル基、4−アクリジニル基、9−アクリジニル基、などが挙げられる。 The heterocyclic group constituting Ar 1 to Ar 4 is preferably one having 30 or less carbon atoms, for example, 1-pyrrolyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, pyrazinyl group, 2-pyridinyl. Group, 3-pyridinyl group, 4-pyridinyl group, 1-indolyl group, 2-indolyl group, 3-indolyl group, 4-indolyl group, 5-indolyl group, 6-indolyl group, 7-indolyl group, 1-isoindolyl Group, 2-isoindolyl group, 3-isoindolyl group, 4-isoindolyl group, 5-isoindolyl group, 6-isoindolyl group, 7-isoindolyl group, 2-furyl group, 3-furyl group, 2-benzofuranyl group, 3-benzofuranyl group Group, 4-benzofuranyl group, 5-benzofuranyl group, 6-benzofuranyl group, 7-benzofuranyl group, 1-isobenzo Ranyl group, 3-isobenzofuranyl group, 4-isobenzofuranyl group, 5-isobenzofuranyl group, 6-isobenzofuranyl group, 7-isobenzofuranyl group, quinolyl group, 3-quinolyl group 4-quinolyl group, 5-quinolyl group, 6-quinolyl group, 7-quinolyl group, 8-quinolyl group, 1-isoquinolyl group, 3-isoquinolyl group, 4-isoquinolyl group, 5-isoquinolyl group, 6-isoquinolyl group 7-isoquinolyl group, 8-isoquinolyl group, 2-quinoxalinyl group, 5-quinoxalinyl group, 6-quinoxalinyl group, 1-carbazolyl group, 2-carbazolyl group, 3-carbazolyl group, 4-carbazolyl group, 9-carbazolyl group 1-phenanthridinyl group, 2-phenanthridinyl group, 3-phenanthridinyl group, 4-phenanthridinyl group, 6-phenanthridinyl group Nansridinyl group, 7-phenanthridinyl group, 8-phenanthridinyl group, 9-phenanthridinyl group, 10-phenanthridinyl group, 1-acridinyl group, 2-acridinyl group, 3-acridinyl group, 4-acridinyl group, 9-acridinyl group, etc. are mentioned.
そして、上述したAr1〜Ar4、さらにはA,Bとして示された基のうち、さらに置換基を有しても良い基に対する置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボニルエステル基、環状アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、複素環基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基を挙げることができる。 Among the groups shown as Ar 1 to Ar 4 and A and B, the substituents for the group which may further have a substituent include a halogen, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a carbonyl ester group. , A cyclic alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryl group, a heterocyclic group, a cyano group, a nitro group, or a silyl group.
以下の表1-1および表1-2に、上記一般式(1)の例示構造を示すが、本発明のアントラセン誘導体は、上述した範囲に含まれれば、ここに例示した構造に限定されるものではない。 Tables 1-1 and 1-2 below show exemplary structures of the above general formula (1), but the anthracene derivatives of the present invention are limited to the structures illustrated here as long as they are included in the above-described range. It is not a thing.
以上で一例を示した本発明のアントラセン誘導体は、種々の方法によって合成が可能であり、例えば次のa)〜c)の方法が例示される。 The anthracene derivative of the present invention shown as an example above can be synthesized by various methods, and examples include the following methods a) to c).
a)ハロゲン化されたアントラセンを、マグネシウムを用いたグリニヤー反応によってカップリングさせる合成方法。
b)ハロゲン化されたアントラセンを、銅触媒存在下でウルマン反応によってカップリングさせる方法。
c)ボロン酸、もしくはボロン酸エステル化されたアントラセンとハロゲン化されたアントラセンとを、パラジウムに代表される遷移金属触媒によってカップリングさせる(いわゆる鈴木カップリング反応)によって合成させる方法。
a) A synthesis method in which a halogenated anthracene is coupled by a Grignard reaction using magnesium.
b) A method in which a halogenated anthracene is coupled by the Ullmann reaction in the presence of a copper catalyst.
c) A method of synthesizing boronic acid or boronic esterified anthracene and halogenated anthracene by a transition metal catalyst typified by palladium (so-called Suzuki coupling reaction).
尚、本発明のアントラセン誘導体は、有機電界発光素子の有機層を構成する材料として用いられるものであり、有機電界発光素子の製造プロセスに供する前に純度を高めておくことが好ましく、該純度が95%以上、より好ましくは99%以上とするのがよい。かかる高純度のアントラセン誘導体を得る方法としてはアントラセン誘導体の合成後の精製である再結晶法、再沈殿法、もしくはシリカやアルミナを用いたカラム精製のほかに、昇華精製やゾーンメルト法による公知の高純度化方法を用いることができる。 The anthracene derivative of the present invention is used as a material constituting the organic layer of the organic electroluminescent element, and it is preferable to increase the purity before being subjected to the manufacturing process of the organic electroluminescent element. It should be 95% or more, more preferably 99% or more. As a method for obtaining such a high-purity anthracene derivative, in addition to a recrystallization method, a reprecipitation method, or a column purification using silica or alumina, which is a purification after the synthesis of an anthracene derivative, a known method by sublimation purification or zone melt method is used. High purity methods can be used.
また、これらの精製方法を繰り返し行うことや異なる精製法を組み合わせて行うことで、本発明におけるアントラセン誘導体の未反応物、反応副生成物、触媒残渣、もしくは残存溶媒などの混合物を低減させ、よりデバイス特性の優れた有機電界発光素子を得ることが可能となる。 Further, by repeating these purification methods or combining different purification methods, the mixture of unreacted anthracene derivatives, reaction by-products, catalyst residues, or residual solvents in the present invention is reduced, and more It is possible to obtain an organic electroluminescent element having excellent device characteristics.
さらに本化合物は、光や酸素といった外因から以下に掲げるa)〜c)の保管方法をとることによって、その酸化、分解からの劣化反応を抑制し、特にこの有機発光材料を用いて構成される有機電界発光素子において、より優れた発光特性をもたらすことだけでなく、製造装置の負荷の軽減などに効果を発揮する。 Further, this compound is composed of the organic light-emitting material, particularly by suppressing the deterioration reaction from the oxidation and decomposition by taking the following storage methods a) to c) from the external factors such as light and oxygen. In the organic electroluminescence device, not only provides superior light emission characteristics, but also exhibits an effect in reducing the load on the manufacturing apparatus.
a)有機発光材料を合成した後、速やかに冷所に静置させる。その保管温度は−100℃から100℃の範囲が好ましく、より好ましくは−50℃から50℃の温度範囲で保管させる。
b)有機発光材料を合成した後、速やかに遮光性を有する容器に保管する。
c)有機発光材料を合成した後、合成した有機発光材料を窒素、二酸化炭素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で保管する。
a) After synthesizing the organic light emitting material, immediately leave it in a cool place. The storage temperature is preferably in the range of -100 ° C to 100 ° C, more preferably in the temperature range of -50 ° C to 50 ° C.
b) After synthesizing the organic light emitting material, immediately store it in a light-shielding container.
c) After synthesizing the organic light emitting material, the synthesized organic light emitting material is stored in an inert gas atmosphere such as nitrogen, carbon dioxide, argon or the like.
以上説明したような構成の一般式(1)および構造式(1)〜(27)で例示され本発明のアントラセン誘導体は、アントラセン骨格の2,6位にアリールアミノ基を設けた構成としている。 The anthracene derivative of the present invention exemplified by the general formula (1) and the structural formulas (1) to (27) having the configuration described above has a configuration in which an arylamino group is provided at positions 2 and 6 of the anthracene skeleton.
これにより、このアントラセン誘導体を発光材料として用いた下記に説明する有機電界発光素子において、アントラセン特有の色純度の高い緑色発光が得られる。しかも、分子量としても耐熱性を十分に保持できる量が確保されるため、熱的な物性が良好であり、外部からの力や熱的な耐久性に優れており、電圧による変動力にも安定性を有している。 Thereby, in the organic electroluminescent element described below using this anthracene derivative as a light emitting material, green light emission having high color purity peculiar to anthracene can be obtained. In addition, the molecular weight ensures a sufficient amount of heat resistance, ensuring good thermal properties, excellent external force and thermal durability, and stable voltage fluctuation. It has sex.
また、上構成のアントラセン誘導体は、アントラセン骨格を有するアミン化合物でもあるため、電荷輸送性に優れており良好な発光効率を得が得られる。 In addition, since the anthracene derivative having the above structure is also an amine compound having an anthracene skeleton, it has excellent charge transportability and good light emission efficiency can be obtained.
さらに、本発明に基づくアントラセン誘導体は、電子輸送性能と正孔輸送性能の両方を持つ。このため、以下に詳しく説明するように、有機電界発光素子の有機層のうち、電子輸送層を兼ねた発光層としても、或いは正孔輸送層と兼ねた発光層としても用いることが可能である。また、本発明に基づくアントラセン誘導体を発光層として、電子輸送層と正孔輸送層とで挟み込んだ構成とすることも可能である。 Furthermore, the anthracene derivative according to the present invention has both electron transport performance and hole transport performance. For this reason, as will be described in detail below, among the organic layers of the organic electroluminescent device, it can be used as a light emitting layer also serving as an electron transporting layer or as a light emitting layer also serving as a hole transporting layer. . It is also possible to adopt a structure in which the anthracene derivative according to the present invention is sandwiched between the electron transport layer and the hole transport layer as a light emitting layer.
≪有機電界発光素子≫
図1は、本発明の有機電界発光素子を模式的に示す断面図である。この図に示す有機電界発光素子11は、基板12上に、陽極13、有機層14、および陰極15をこの順に積層してなる。このうち有機層14は、陽極13側から順に、例えば正孔注入層14a、正孔輸送層14b、発光層14c、および電子輸送層14dを積層してなるものである。
≪Organic electroluminescent element≫
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an organic electroluminescent element of the present invention. The
次に、この有機電界発光素子11を構成する各部の詳細な構成を、基板12側から順に説明する。
Next, the detailed structure of each part which comprises this
<基板>
基板12は、その一主面側に有機電界発光素子11が配列形成される支持体であって、公知のものであって良く、例えば、石英、ガラス、金属箔、もしくは樹脂製のフィルムやシートなどが用いられるこの中でも石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)などのポリエステル類、もしくはポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、透水性や透ガス性を抑える積層構造、表面処理を行うことが必要である。
<Board>
The
<陽極>
陽極13には、効率良く正孔を注入するために電極材料の真空準位からの仕事関数が大きいもの、例えばアルミニウム(Al)、クロム(Cr)、モリブテン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)の金属及びその合金さらにはこれらの金属や合金の酸化物等、または、酸化スズ(SnO2)とアンチモン(Sb)との合金、ITO(インジウムチンオキシド)、InZnO(インジウ亜鉛オキシド)、酸化亜鉛(ZnO)とアルミニウム(Al)との合金、さらにはこれらの金属や合金の酸化物等が、単独または混在させた状態で用いられる。
<Anode>
The anode 13 has a large work function from the vacuum level of the electrode material in order to inject holes efficiently, for example, aluminum (Al), chromium (Cr), molybdenum (Mo), tungsten (W), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au) metals and alloys thereof, oxides of these metals and alloys, or alloys of tin oxide (SnO2) and antimony (Sb), ITO (indium tin) Oxide), InZnO (indium zinc oxide), alloys of zinc oxide (ZnO) and aluminum (Al), and oxides of these metals and alloys are used alone or in a mixed state.
また、陽極13は、光反射性に優れた第1層と、この上部に設けられた光透過性を有すると共に仕事関数の大きい第2層との積層構造であっても良い。 Further, the anode 13 may have a laminated structure of a first layer having excellent light reflectivity and a second layer having a light transmittance and a high work function provided thereon.
第1層は、アルミニウムを主成分とする合金からなる。その副成分は、主成分であるアルミニウムよりも相対的に仕事関数が小さい元素を少なくとも一つ含むものでも良い。このような副成分としては、ランタノイド系列元素が好ましい。ランタノイド系列元素の仕事関数は、大きくないが、これらの元素を含むことで陽極の安定性が向上し、かつ陽極のホール注入性も満足する。また副成分として、ランタノイド系列元素の他に、シリコン(Si)、銅(Cu)などの元素を含んでも良い。 The first layer is made of an alloy containing aluminum as a main component. The subcomponent may include at least one element having a work function relatively smaller than that of aluminum as a main component. As such a subcomponent, a lanthanoid series element is preferable. Although the work function of the lanthanoid series elements is not large, the inclusion of these elements improves the stability of the anode and also satisfies the hole injection property of the anode. In addition to lanthanoid series elements, elements such as silicon (Si) and copper (Cu) may be included as subcomponents.
第1層を構成するアルミニウム合金層における副成分の含有量は、例えば、アルミニウムを安定化させるNdやNi、Ti等であれば、合計で約10wt%以下であることが好ましい。これにより、アルミニウム合金層においての反射率を維持しつつ、有機電界発光素子の製造プロセスにおいてアルミニウム合金層を安定的に保ち、さらに加工精度および化学的安定性も得ることができる。また、陽極13の導電性および基板12との密着性も改善することが出来る。
The content of subcomponents in the aluminum alloy layer constituting the first layer is preferably about 10 wt% or less in total for Nd, Ni, Ti, or the like that stabilizes aluminum. Thereby, while maintaining the reflectance in the aluminum alloy layer, the aluminum alloy layer can be stably maintained in the manufacturing process of the organic electroluminescent element, and further, processing accuracy and chemical stability can be obtained. In addition, the conductivity of the anode 13 and the adhesion to the
また第2層は、アルミニウム合金の酸化物、モリブデンの酸化物、ジルコニウムの酸化物、クロムの酸化物、およびタンタルの酸化物の少なくとも一つからなる層を例示できる。ここで、例えば、第2層が副成分としてランタノイド系元素を含むアルミニウム合金の酸化物層(自然酸化膜を含む)である場合、ランタノイド系元素の酸化物の透過率が高いため、これを含む第2層の透過率が良好となる。このため、第1層の表面において、高反射率を維持することが可能である。さらに、第2層は、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電層であっても良い。これらの導電層は、陽極13の電子注入特性を改善することができる。 Examples of the second layer include a layer made of at least one of an oxide of an aluminum alloy, an oxide of molybdenum, an oxide of zirconium, an oxide of chromium, and an oxide of tantalum. Here, for example, when the second layer is an oxide layer of an aluminum alloy containing a lanthanoid element as a subcomponent (including a natural oxide film), the oxide of the lanthanoid element has a high transmittance, so that this is included. The transmittance of the second layer is improved. For this reason, it is possible to maintain a high reflectance on the surface of the first layer. Further, the second layer may be a transparent conductive layer such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide). These conductive layers can improve the electron injection characteristics of the anode 13.
また陽極13は、基板11と接する側に、陽極13と基板12との間の密着性を向上させるための導電層を設けて良い。このような導電層としては、ITOやIZOなどの透明導電層が挙げられる。
Further, the anode 13 may be provided with a conductive layer for improving the adhesion between the anode 13 and the
そして、この有機電界発光素子11を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合には、陽極13は画素毎にパターニングされ、基板12に設けられた駆動用の薄膜トランジスタに接続された状態で設けられている。またこの場合、陽極13の上には、ここでの図示を省略したが絶縁膜が設けられ、この絶縁膜の開口部から各画素の陽極13の表面が露出されるように構成されていることとする。
When the driving method of the display device configured using the
<正孔注入層/正孔輸送層>
正孔注入層14aおよび正孔輸送層14bは、それぞれ発光層14cへの正孔注入効率を高めるためのものである。このような正孔注入層14aもしくは正孔輸送層14bの材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、テトラシアノキノジメタン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベンあるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー、オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。
<Hole injection layer / hole transport layer>
The hole injection layer 14a and the hole transport layer 14b are for increasing the efficiency of hole injection into the light emitting layer 14c. Examples of the material for the hole injection layer 14a or the hole transport layer 14b include benzine, styrylamine, triphenylamine, porphyrin, triphenylene, azatriphenylene, tetracyanoquinodimethane, triazole, imidazole, and oxadiazole. , Polyarylalkanes, phenylenediamines, arylamines, oxazoles, anthracenes, fluorenones, hydrazones, stilbenes or their derivatives, or heterocyclic conjugated systems such as polysilane compounds, vinylcarbazole compounds, thiophene compounds or aniline compounds Monomers, oligomers or polymers of can be used.
また、上記正孔注入層14aもしくは正孔輸送層14bのさらに具体的な材料としては、α−ナフチルフェニルフェニレンジアミン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、ヘキサシアノアザトリフェニレン、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)、7,7,8,8−-テトラシアノ - 2,3,5,6- テトラフルオロキノジメタン(F4−TCNQ)、テトラシアノ4、4、4−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン、N、N、N’、N’−テトラキス(p−トリル)p−フェニレンジアミン、N、N、N’、N’−テトラフェニル−4、4’−ジアミノビフェニル、N−フェニルカルバゾール、4−ジ−p−トリルアミノスチルベン、ポリ(パラフェニレンビニレン)、ポリ(チオフェンビニレン)、ポリ(2、2’−チエニルピロール)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Further, as specific materials for the hole injection layer 14a or the hole transport layer 14b, α-naphthylphenylphenylenediamine, porphyrin, metal tetraphenylporphyrin, metal naphthalocyanine, hexacyanoazatriphenylene, 7,7,8 , 8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ), 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (F4-TCNQ), tetracyano 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (p-tolyl) p-phenylenediamine, N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4 ′ -Diaminobiphenyl, N-phenylcarbazole, 4-di-p-tolylaminostilbene, poly (paraphenylene vinyle ), Poly (thiophene vinylene), poly (2,2'-thienylpyrrole), and including without being limited thereto.
<発光層>
発光層14cは、陽極13と陰極15による電圧印加時に、陽極13と陰極15のそれぞれから正孔および電子が注入され、さらにこれらが再結合する領域であり、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機発光材料を用いて構成されている。そして、本実施形態においては、この発光層14cに、上記一般式(1)および構造式(1)〜(27)に示したアントラセン誘導体が含有されていることとする。
<Light emitting layer>
The light emitting layer 14c is a region in which holes and electrons are injected from each of the anode 13 and the cathode 15 when a voltage is applied by the anode 13 and the cathode 15, and these are recombined. An organic light emitting material such as a molecular fluorescent dye, a fluorescent polymer, or a metal complex is used. In the present embodiment, the light-emitting layer 14c contains the anthracene derivatives represented by the general formula (1) and the structural formulas (1) to (27).
これらのアントラセン誘導体は、発光層14c内に発光性のゲスト材料として添加されることとする。この際の発光層14cにおけるアントラセン誘導体の添加量は、1体積%〜99体積%、好ましくは1体積%〜50体積%,より好ましくは20体積%以下であることとする。 These anthracene derivatives are added as a light emitting guest material in the light emitting layer 14c. In this case, the addition amount of the anthracene derivative in the light emitting layer 14c is 1% by volume to 99% by volume, preferably 1% by volume to 50% by volume, and more preferably 20% by volume or less.
また、アントラセン誘導体をゲスト材料として用いた場合のホスト材料としては、フェニレン核、ナフタレン核、アントラセン核、ピレン核、ナフタセン核、クリセン核もしくはペリレン核から構成される芳香族炭化水素化合物であり、具体的には9,10−ジフェニルアントラセン、9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン、1,6−ジフェニルピレン、1,6−ジ(1−ナフチル)ピレン、1,6−ジ(2−ナフチル)、1,8−ジフェニルピレン、1,8−ジ(1−ナフチル)ピレン、1,8−ジ(2−ナフチル)ピレン、ルブレン、6,12−ジフェニルクリセン、6,12−ジ(1−ナフチル)クリセン、6,12−ジ(2−ナフチル)クリセン等を好適に用いることができる。 The host material when an anthracene derivative is used as a guest material is an aromatic hydrocarbon compound composed of a phenylene nucleus, a naphthalene nucleus, an anthracene nucleus, a pyrene nucleus, a naphthacene nucleus, a chrysene nucleus, or a perylene nucleus. Specifically, 9,10-diphenylanthracene, 9,10-di (1-naphthyl) anthracene, 9,10-di (2-naphthyl) anthracene, 1,6-diphenylpyrene, 1,6-di (1-naphthyl) ) Pyrene, 1,6-di (2-naphthyl), 1,8-diphenylpyrene, 1,8-di (1-naphthyl) pyrene, 1,8-di (2-naphthyl) pyrene, rubrene, 6,12 -Diphenylchrysene, 6,12-di (1-naphthyl) chrysene, 6,12-di (2-naphthyl) chrysene and the like can be suitably used.
また、この発光層14cには、発光層14cでの発光スペクトルの制御を目的として、他のゲスト材料を微量添加しても良い。このような他のゲスト材料としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ベリレン誘導体、クマリン誘導体、ピラン系色素等の有機物質が用いられ、なかでもこれらの芳香族第三級アミン化合物が好適に用いられる。 A small amount of other guest material may be added to the light emitting layer 14c for the purpose of controlling the emission spectrum of the light emitting layer 14c. As such other guest materials, organic substances such as naphthalene derivatives, anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthacene derivatives, berylene derivatives, coumarin derivatives, and pyran dyes are used, and among these aromatic tertiary amine compounds. Are preferably used.
尚、以上においては、本発明のアントラセン誘導体をゲスト材料に用いて発光層14cを構成する場合を説明した。しかしながら、本発明のアントラセン誘導体を用いて発光層14cを構成する場合、本発明のアントラセン誘導体の単体からなる発光層14cを構成しても良い。また本発明のアントラセン誘導体をホスト材料として用いても良い。この場合、ゲスト材料としては、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機発光材料を用いて構成されている。 In the above description, the case where the light emitting layer 14c is configured using the anthracene derivative of the present invention as a guest material has been described. However, in the case where the light emitting layer 14c is formed using the anthracene derivative of the present invention, the light emitting layer 14c made of a simple substance of the anthracene derivative of the present invention may be formed. Moreover, you may use the anthracene derivative of this invention as a host material. In this case, the guest material is configured using a material having high luminous efficiency, for example, an organic light emitting material such as a low molecular fluorescent dye, a fluorescent polymer, or a metal complex.
本発明のアントラセン誘導体をホスト材料に用いた場合においての発光性のゲスト材料としては、例えばアントラセン、ナフタレン、インデン、フェナントレン、ピレン、ナフタセン、トリフェニレン、アントラセン、ペリレン、ピセン、フルオランテン、アセフェナントリレン、ペンタフェン、ペンタセン、コロネン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、あるいはこれらの誘導体、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体、ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体、トリ(ジベンゾイルメチル)フェナントロリンユーロピウム錯体ジトルイルビニルビフェニルを用いることができる。 Examples of the light-emitting guest material when the anthracene derivative of the present invention is used as a host material include anthracene, naphthalene, indene, phenanthrene, pyrene, naphthacene, triphenylene, anthracene, perylene, picene, fluoranthene, acephenanthrylene, Pentaphen, pentacene, coronene, butadiene, coumarin, acridine, stilbene, or derivatives thereof, tris (8-quinolinolato) aluminum complex, bis (benzoquinolinolato) beryllium complex, tri (dibenzoylmethyl) phenanthroline europium complex ditoluyl vinyl Biphenyl can be used.
<電子輸送層>
電子輸送層14dは、陰極15から注入される電子を発光層14cに輸送するためのものである。電子輸送層14dの材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、またはこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(略称Alq3 )、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、アントラセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、またはこれらの誘導体が挙げられる。
<Electron transport layer>
The
以上、有機層14を構成する上記の各層14a〜14dは、例えば真空蒸着法や、スピンコート法などの方法によって形成することができる。ただし、特に、発光層14cに対して、発光層14cでの発光スペクトルの制御を目的として、本発明のアントラセン誘導体の他に微量のゲスト材料を添加する場合には、発光層14cの形成において他のゲスト材料の共蒸着を行う。 As mentioned above, each said layers 14a-14d which comprise the organic layer 14 can be formed by methods, such as a vacuum evaporation method and a spin coat method, for example. However, in particular, when a small amount of a guest material is added to the light emitting layer 14c in addition to the anthracene derivative of the present invention for the purpose of controlling the emission spectrum of the light emitting layer 14c, the formation of the light emitting layer 14c Co-evaporation of guest materials.
尚、有機層14は、このような層構造に限定されることはなく、少なくとも発光層14cと共に、陽極13と発光層14cとの間に、正孔輸送層14aまたは正孔注入層14bを有する構成であれば、必要に応じた積層構造を選択することができる。そして、発光層14cが、正孔輸送性の発光層、電子輸送性の発光層、あるいは両電荷輸送性の発光層として有機電界発光素子11に設けられていても良い。
The organic layer 14 is not limited to such a layer structure, and has at least the light emitting layer 14c and the hole transport layer 14a or the hole injection layer 14b between the anode 13 and the light emitting layer 14c. If it is a structure, the laminated structure as needed can be selected. The light emitting layer 14c may be provided in the
さらに、以上の有機層14を構成する各層、例えば正孔注入層14a、正孔輸送層14b、発光層14c、および電子輸送層14dは、それぞれが複数層からなる積層構造であっても良い。
Furthermore, each layer constituting the organic layer 14, for example, the hole injection layer 14a, the hole transport layer 14b, the light emitting layer 14c, and the
<陰極>
陰極15は、例えば、有機層14側から順に第1層15a、第2層15bを積層させた2層構造で構成されている。
<Cathode>
The cathode 15 has, for example, a two-layer structure in which a
第1層15aは、仕事関数が小さく、かつ光透過性の良好な材料を用いて構成される。このような材料としては、例えばリチウム(Li)の酸化物である酸化リチウム(Li2O)や、セシウム(Cs)の酸化物である酸化セシウム(Cs2O)、さらにはこれらの酸化物の混合物を用いることができる。また、第1層15aは、このような材料に限定されることはなく、例えば、カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)等のアルカリ土類金属、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、さらにはインジウム(In)、マグネシウム(Mg)等の仕事関数の小さい金属、さらにはこれらの金属の酸化物等を、単体でまたはこれらの金属および酸化物の混合物や合金として安定性を高めて使用しても良い。
The
第2層15bは、例えば、MgAgなどの光透過性を有する層を用いた薄膜により構成されている。この第2層15bは、さらに、アルミキノリン錯体、スチリルアミン誘導体、フタロシアニン誘導体等の有機発光材料を含有した混合層であっても良い。この場合には、さらに第3層としてMgAgのような光透過性を有する層を別途有していてもよい。
The
以上の陰極15を構成する各層は、真空蒸着法、スパッタリング法、更にはプラズマCVD法などの手法によって形成することができる。また、この有機電界発光素子11を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、陰極15は、有機層14とここでの図示を省略した上述の絶縁膜とによって、陽極13と絶縁された状態で基板12上にベタ膜状に形成され、各画素の共通電極として用いられる。
Each layer constituting the cathode 15 can be formed by a technique such as vacuum deposition, sputtering, or plasma CVD. Further, when the driving method of the display device configured using the
尚、陰極15は上記のような積層構造に限定されることはなく、作製されるデバイスの構造に応じて最適な組み合わせ、積層構造を取れば良いことは言うまでもない。例えば、上記実施形態の陰極15の構成は、電極各層の機能分離、すなわち有機層14への電子注入を促進させる無機層(第1層15a)と、電極を司る無機層(第2層15b)とを分離した積層構造である。しかしながら、有機層14への電子注入を促進させる無機層が、電極を司る無機層を兼ねても良く、これらの層を単層構造として構成しても良い。また、この単層構造上にITOなどの透明電極を形成した積層構造としても良い。
Needless to say, the cathode 15 is not limited to the laminated structure as described above, and an optimum combination and laminated structure may be adopted according to the structure of the device to be manufactured. For example, the configuration of the cathode 15 of the above embodiment includes an inorganic layer (
そして上記した構成の有機電界発光素子11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,素子が破壊されない範囲内であれば特に制限はないが、有機電界発光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ーで効率良く発光させることが望ましい。
The current applied to the
また、図1に示した有機電解発光素子11においては、陽極13にITO等よりなる透明電極を用いることにより上下の両サイドから光を取り出す構成であっても良い。
Moreover, in the organic electroluminescent
また、この有機電界発光素子11が、キャビティ構造となっている場合、有機層14と、透明材料あるいは半透明材料からなる電極層(本実施形態では陰極15)との合計膜厚は、発光波長によって規定され、多重干渉の計算から導かれた値に設定されることになる。そして、この有機電界発光素子11を用いた表示装置が、TFTが形成された基板上に上面発光型の有機電界発光素子を設けた、いわゆるTAC(Top Emitting Adoptive Current drive )構造である場合、このキャビティ構造を積極的に用いることにより、外部への光取り出し効率の改善や発光スペクトルの制御を行うことが可能である。
When the
以上説明した構成の有機電界発光素子11によれば、一般式(1)を用いて説明したアントラセン誘導体を用いて有機層14の発光層14cを構成した。これにより、有機層14の耐久性および安定性の向上を図ることが可能になると共に、アントラセン特有の高い蛍光性に基づく純度の高い緑色の電界発光が得られる。この結果、下記の実施例で説明するように、発光効率が高く寿命特性に優れた有機電界発光素子を構成することが可能になる。
According to the
尚、以上の実施形態においては、本発明のアントラセン誘導体を発光層14c(電子輸送性の発光層、正孔輸送性の発光層、および両電荷輸送性の発光層を含む)の構成材料として用いることのみを説明した。しかしながら、本発明のアントラセン誘導体は、アントラセン誘導体の実施形態において述べたように耐久性に優れており、また、アミン化合物であるため電子輸送性および正孔輸送性を有していることからすれば、本発明のアントラセン誘導体を、発光層14c以外の層、例えば電子輸送層14dや正孔輸送層14bさらには正孔注入層14a等を構成する材料として用いることもでき、これによってこれらの層における耐久性の向上を図ることが可能になる。
In the above embodiment, the anthracene derivative of the present invention is used as a constituent material of the light emitting layer 14c (including an electron transporting light emitting layer, a hole transporting light emitting layer, and a charge transporting light emitting layer). Only explained that. However, the anthracene derivative of the present invention is excellent in durability as described in the embodiment of the anthracene derivative, and since it is an amine compound, it has an electron transport property and a hole transport property. The anthracene derivative of the present invention can also be used as a material constituting a layer other than the light emitting layer 14c, such as the
また、本発明の有機電界発光素子は、上面発光型、これを用いたTAC構造への適用に限定されるものではなく、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有する有機層を狭持してなる構成に広く適用可能である。したがって、基板側から順に、陰極、有機層、陽極を順次積層した構成のものや、基板側に位置する電極(陰極または陽極としての下部電極)を透明材料で構成し、基板と反対側に位置する電極(陰極または陽極としての上部電極)を反射材料で構成することによって、下部電極側からのみ光を取り出すようにした、いわゆる下面発光型の有機電界発光素子にも適用可能である。このような構成であっても、一般式(1)を用いて説明した有機発光材料を有機層に用いることにより、同様の効果を得ることが可能である。 Further, the organic electroluminescent device of the present invention is not limited to the top emission type, and is not limited to the application to the TAC structure using the same, and the organic layer having at least a light emitting layer is sandwiched between the anode and the cathode. The present invention can be widely applied to the configuration. Therefore, in order from the substrate side, the cathode, the organic layer, and the anode are laminated in sequence, and the electrode located on the substrate side (lower electrode as the cathode or anode) is made of a transparent material and located on the opposite side of the substrate It is also applicable to a so-called bottom emission type organic electroluminescence device in which light (external electrode as a cathode or anode) is made of a reflective material so that light is extracted only from the lower electrode side. Even if it is such a structure, it is possible to acquire the same effect by using the organic luminescent material demonstrated using General formula (1) for an organic layer.
さらに、本発明の有機電界発光素子とは、一対の電極(陽極と陰極)、およびその電極間に有機層が挟持されることによって形成される素子であれば良い。このため、一対の電極および有機層のみで構成されたものに限定されることはなく、本発明の効果を損なわない範囲で他の構成要素(例えば、無機化合物層や無機成分)が共存することを排除するものではない。 Furthermore, the organic electroluminescent element of the present invention may be an element formed by a pair of electrodes (anode and cathode) and an organic layer sandwiched between the electrodes. For this reason, it is not limited to what comprised only a pair of electrode and organic layer, and other components (for example, an inorganic compound layer and an inorganic component) coexist in the range which does not impair the effect of this invention. Is not to be excluded.
≪表示装置≫
図2は、上記有機電界発光素子を用いた表示装置、いわゆる有機EL表示装置の一構成例を説明するための概略の回路構成図である。ここでは、有機電界発光素子11を用いたアクティブマトリックス方式の表示装置10に本発明を適用した実施形態を説明する。
≪Display device≫
FIG. 2 is a schematic circuit configuration diagram for explaining a configuration example of a display device using the organic electroluminescence element, a so-called organic EL display device. Here, an embodiment in which the present invention is applied to an active matrix display device 10 using an
この図に示すように、表示装置20の基板12上には、表示領域12aとその周辺領域12bとが設定されている。表示領域12aには、複数の走査線21と複数の信号線23とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して1つの画素が設けられた画素アレイ部として構成されている。また周辺領域12bには、走査線23を走査駆動する走査線駆動回路25と、輝度情報に応じた映像信号(すなわち入力信号)を信号線23に供給する信号線駆動回路27とが配置されている。
As shown in this figure, a
走査線21と信号線23との各交差部に設けられる画素回路は、例えばスイッチング用の薄膜トランジスタTr1、駆動用の薄膜トランジスタTr2、保持容量Cs、および有機電界発光素子11で構成されている。そして、走査線駆動回路25による駆動により、スイッチング用の薄膜トランジスタTr1を介して信号線23から書き込まれた映像信号が保持容量Csに保持され、保持された信号量に応じた電流が駆動用の薄膜トランジスタTr2から有機電界発光素子11に供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子11が発光する。尚、駆動用の薄膜トランジスタTr2と保持容量Csとは、共通の電源供給線(Vcc)29に接続されている。
A pixel circuit provided at each intersection of the
尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域12bには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
Note that the configuration of the pixel circuit as described above is merely an example, and a capacitor element may be provided in the pixel circuit as necessary, or a plurality of transistors may be provided to configure the pixel circuit. Further, a necessary drive circuit is added to the
そして、本発明の表示装置20においては、図1を用いて説明した本発明の有機電界発光素子11を緑色(G)の有機電界発光素子として1つの画素に設け、さらに青色(B)の有機電界発光素子を設けた画素、および赤色(R)の有機電界発光素子を設けた画素をそれぞれサブピクセルとして1画素を構成している。そして、3色のサブピクセルを1組とした各画素を基板12上に複数配列することで、フルカラー表示が行われる構成となっている。
In the display device 20 of the present invention, the
また、このような構成の有機電界発光素子11を備えた表示装置20においては、大気中の水分や酸素等による有機電界発光素子11の劣化を防止するための封止膜を形成するなどの処置を施すことが好ましい。
Further, in the display device 20 including the
また例えば図3に示すように、封止された構成のモジュール形状のものであっても良い。この場合、例えば画素アレイ部である表示領域12aを囲むようにシーリング部31が設けられ、このシーリング部31を接着剤として、透明なガラス等の対向部(封止基板32)に貼り付けられ形成された表示モジュールが該当する。この透明な封止基板32には、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等が設けられてもよい。
For example, as shown in FIG. 3, it may be a module having a sealed configuration. In this case, for example, a sealing
以上のような表示領域12aが形成された表示モジュールとしての基板12には、外部から表示領域12a(画素アレイ部)への信号等を入出力するためのフレキシブルプリント基板33が設けられていても良い。
The
以上のような構成の表示装置20においては、上述したように発光効率が高く、かつ寿命特性に優れた緑色発光が可能な有機電界発光素子を用いて表示装置が構成されるため、他の青色および赤色の有機電界発光素子と組み合わせることで、色再現性および信頼性の高いフルカラー表示が可能になる。 In the display device 20 having the above-described configuration, the display device is configured using an organic electroluminescence element capable of emitting green light with high light emission efficiency and excellent lifetime characteristics as described above. In combination with a red organic electroluminescent element, full color display with high color reproducibility and reliability becomes possible.
≪適用例≫
また以上説明した本発明に係る表示装置は、図4〜図8に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。
≪Application example≫
The display device according to the present invention described above is input to various electronic devices shown in FIGS. 4 to 8, such as digital cameras, notebook personal computers, portable terminal devices such as mobile phones, and video cameras. The video signal generated or the video signal generated in the electronic device can be applied to a display device of an electronic device in any field for displaying as an image or a video. An example of an electronic device to which the present invention is applied will be described below.
図4は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル102やフィルターガラス103等から構成される映像表示画面部101を含み、その映像表示画面部101として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。 FIG. 4 is a perspective view showing a television to which the present invention is applied. The television according to this application example includes a video display screen unit 101 including a front panel 102, a filter glass 103, and the like, and is created by using the display device according to the present invention as the video display screen unit 101.
図5は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、(A)は表側から見た斜視図、(B)は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部111、表示部112、メニュースイッチ113、シャッターボタン114等を含み、その表示部112として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 5A and 5B are diagrams showing a digital camera to which the present invention is applied. FIG. 5A is a perspective view seen from the front side, and FIG. 5B is a perspective view seen from the back side. The digital camera according to this application example includes a light emitting unit 111 for flash, a display unit 112, a menu switch 113, a shutter button 114, and the like, and is manufactured by using the display device according to the present invention as the display unit 112.
図6は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体121に、文字等を入力するとき操作されるキーボード122、画像を表示する表示部123等を含み、その表示部123として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 6 is a perspective view showing a notebook personal computer to which the present invention is applied. A notebook personal computer according to this application example includes a main body 121 including a keyboard 122 that is operated when characters and the like are input, a display unit 123 that displays an image, and the like. It is produced by using.
図7は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部131、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ132、撮影時のスタート/ストップスイッチ133、表示部134等を含み、その表示部134として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 7 is a perspective view showing a video camera to which the present invention is applied. The video camera according to this application example includes a main body 131, a lens 132 for shooting an object on a side facing forward, a start / stop switch 133 at the time of shooting, a display unit 134, and the like. It is manufactured by using such a display device.
図8は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、(A)は開いた状態での正面図、(B)はその側面図、(C)は閉じた状態での正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体141、下側筐体142、連結部(ここではヒンジ部)143、ディスプレイ144、サブディスプレイ145、ピクチャーライト146、カメラ147等を含み、そのディスプレイ144やサブディスプレイ145として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 8 is a view showing a mobile terminal device to which the present invention is applied, for example, a mobile phone, in which (A) is a front view in an opened state, (B) is a side view thereof, and (C) is in a closed state. (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a top view, and (G) is a bottom view. The mobile phone according to this application example includes an upper housing 141, a lower housing 142, a connecting portion (here, a hinge portion) 143, a display 144, a sub display 145, a picture light 146, a camera 147, and the like. And the sub display 145 is manufactured by using the display device according to the present invention.
次に、本発明のアントラセン誘導体の合成例、およびこのアントラセン誘導体を用いた本発明の有機電界発光素子の実施例について具体的に説明する。尚ここでは先ず、本発明のアントラセン誘導体の合成例1〜4を説明し、次いでこれらのアントラセン誘導体を用いた有機電界発光素子および比較例の有機電界発光素子の作製手順、さらにはこれらの評価結果を説明する。 Next, a synthesis example of the anthracene derivative of the present invention and an example of the organic electroluminescence device of the present invention using this anthracene derivative will be specifically described. Here, first, synthesis examples 1 to 4 of the anthracene derivative of the present invention will be described, and then a procedure for producing an organic electroluminescent element using these anthracene derivatives and an organic electroluminescent element of a comparative example, and further, an evaluation result thereof Will be explained.
<合成例1>
以下の反応式(1)に従い、本発明のアントラセン誘導体の1つである2,6−ビス(N,N’−ジフェニルアミノ)アントラセン[表1-1の構造式(1)]を、化合物(1)として以下のように合成した。
According to the following reaction formula (1), 2,6-bis (N, N′-diphenylamino) anthracene [Structural Formula (1) in Table 1-1], which is one of the anthracene derivatives of the present invention, is converted into a compound ( As 1), it was synthesized as follows.
メカニカルスターラーを装着させた500mlの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、N,N’―ジフェニルアミン(17.0g、100mmol)、2,6―ジブロモアントラセン(16.8g、50mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド(5g、50mmol)を100mLのトルエンに溶解させた。 A 500 ml three-necked flask equipped with a mechanical stirrer was thoroughly replaced with nitrogen, and then N, N′-diphenylamine (17.0 g, 100 mmol), 2,6-dibromoanthracene (16.8 g, 50 mmol), sodium-tert -Butoxide (5 g, 50 mmol) was dissolved in 100 mL toluene.
その混合溶液を窒素にて10分間バブリングを行い溶液中の溶存酸素を十分に排気させた。続いてパラジウム触媒成分として酢酸パラジウム(1.1g、5mmol)を一括で加え、攪拌しながらトルエン20mlに溶解させたトリ(t-ブチルフォスフィン)(4.0g、20mmol)を滴下し、全量の投入が終了した後に昇温を開始して還流温度で6時間反応させた。 The mixed solution was bubbled with nitrogen for 10 minutes to sufficiently exhaust the dissolved oxygen in the solution. Subsequently, palladium acetate (1.1 g, 5 mmol) was added all at once as a palladium catalyst component, and tri (t-butylphosphine) (4.0 g, 20 mmol) dissolved in 20 ml of toluene was added dropwise with stirring. After the addition was completed, the temperature was raised and the reaction was carried out at the reflux temperature for 6 hours.
反応終了後に室温まで冷却し、セライトにて不溶部を分離させた後に有機層を水で5回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。この溶液を濃縮させた後にヘキサン/トルエンの混合溶媒にてシリカカラムを通し、黄色固体12g(収率46%)を得た。 After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, the insoluble part was separated with celite, the organic layer was washed 5 times with water, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. The solution was concentrated and then passed through a silica column with a mixed solvent of hexane / toluene to obtain 12 g (yield 46%) of a yellow solid.
得られた固体を1H−NMR、13C−NMR、およびFD−MSにて測定を行い、目的物である2,6−ビス(N,N’−ジフェニルアミノ)アントラセンであることを確認した。 The obtained solid was measured by 1H-NMR, 13C-NMR, and FD-MS, and confirmed to be 2,6-bis (N, N′-diphenylamino) anthracene, which was the target product.
<合成例2>
合成例1において原料としてN,N’−ジフェニルアミンの代わりにビス(4−イソプロピルフェニル)アミンを用いたほかは合成例1と同様の反応条件にて行い、本発明のアントラセン誘導体の1つである化合物(2)を得た。得られた固体を1H−NMR、13C−NMR、およびFD−MSにて測定を行い、目的物であるであることを確認した。
<Synthesis Example 2>
This is one of the anthracene derivatives of the present invention, which is carried out under the same reaction conditions as in Synthesis Example 1 except that bis (4-isopropylphenyl) amine is used as a raw material instead of N, N′-diphenylamine in Synthesis Example 1. Compound (2) was obtained. The obtained solid was measured by 1H-NMR, 13C-NMR, and FD-MS to confirm that it was the target product.
<合成例3>
合成例1において原料としてN,N’―ジフェニルアミンの代わりにN―フェニルナフタレン−1−アミンを用いたほかは合成例1と同様の反応条件にて行い、本発明のアントラセン誘導体の1つである化合物(3)[表1-2の構造式(19)]を得た。得られた固体を1H−NMR、13C−NMR、およびFD−MSにて測定を行い、目的物であるであることを確認した。
<Synthesis Example 3>
This is one of the anthracene derivatives of the present invention, which is carried out under the same reaction conditions as in Synthesis Example 1 except that N-phenylnaphthalen-1-amine is used as a raw material instead of N, N′-diphenylamine in Synthesis Example 1. Compound (3) [Structural Formula (19) in Table 1-2] was obtained. The obtained solid was measured by 1H-NMR, 13C-NMR, and FD-MS to confirm that it was the target product.
<合成例4>
合成例1において原料としてN,N’―ジフェニルアミンの代わりにN―フェニルナフタレン−2−アミンを用いたほかは合成例1と同様の反応条件にて行い、本発明のアントラセン誘導体の1つである化合物(4)[表1-2の構造式(22)]を得た。得られた固体を1H−NMR、13C−NMR、およびFD−MSにて測定を行い、目的物であるであることを確認した。
<Synthesis Example 4>
This is one of the anthracene derivatives of the present invention, which is carried out under the same reaction conditions as in Synthesis Example 1 except that N-phenylnaphthalen-2-amine is used in place of N, N′-diphenylamine as a raw material in Synthesis Example 1. Compound (4) [Structural Formula (22) in Table 1-2] was obtained. The obtained solid was measured by 1H-NMR, 13C-NMR, and FD-MS to confirm that it was the target product.
以上の合成例1〜4で示したように、本発明のアントラセン誘導体は、簡易的なルートから合成が可能であることが確認された。 As shown in Synthesis Examples 1 to 4 above, it was confirmed that the anthracene derivative of the present invention can be synthesized from a simple route.
<有機電界発光素子の作製:実施例1〜4>
合成例1によって得られた化合物(1)〜(4)を用い、以下のようにして実施例1〜4の有機電界発光素子(図1参照)を作製した。
<Preparation of organic electroluminescent element: Examples 1 to 4>
Using the compounds (1) to (4) obtained in Synthesis Example 1, organic electroluminescent elements of Examples 1 to 4 (see FIG. 1) were produced as follows.
先ず、30mm×30mmのガラス板からなる基板12上に、陽極13として、膜厚が190nmのAg合金(反射層)上に12.5nmのITO透明電極を積層した上面発光用の有機電界発光素子用のセルを作製した。
First, an organic electroluminescence device for top emission, in which a 12.5 nm ITO transparent electrode is laminated on an Ag alloy (reflection layer) having a film thickness of 190 nm as an anode 13 on a
次に、正孔注入層14aとして、下記m−MTDATAよりなる膜を20nmの膜厚(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec.)で蒸着成膜した。
次いで、正孔輸送層14bとして、下記α−NPDよりなる膜を20nmの膜厚(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec.)で蒸着成膜した。
次に、発光層14cとして、上記合成例のようにして得られた各化合物(1)〜(4)を、それぞれ20nmの膜厚で蒸着成膜した。 Next, as the light emitting layer 14c, each compound (1)-(4) obtained like the said synthesis example was vapor-deposited with a film thickness of 20 nm, respectively.
次いで、電子輸送層14dとして、下記Alq3(8−ヒドロキシキノリンアルミニウム)を20nmの膜厚で蒸着成膜した。
以上の後、陰極15の第1層15aとして、Li2Oよりなる膜を約0.3nm(蒸着速度0.01nm/sec.)の膜厚で蒸着成膜した。
After the above, a film made of Li 2 O was deposited as the
最後に、陰極15の第2層15bとして、MgAgよりなる膜を約10nmの膜厚で蒸着成膜した。
Finally, as the
以上のようにして、上記化合物(1)〜(4)を用いた実施例1〜4の有機電界発光素子を作製した。 As described above, organic electroluminescent elements of Examples 1 to 4 using the compounds (1) to (4) were produced.
<比較例>
実施例1〜4で発光層14cの成膜に用いた化合物の代わりに、米国論文Chemistry of Materials,2002年、第14巻,3958ページ〜3963ページ(非特許文献1)で報告されている下記9,10−ジフェニルアミノアントラセンを使用したこと以外は、実施例1〜4と全く同様に有機電界発光素子を作製した。
<Comparative example>
Instead of the compound used to form the light-emitting layer 14c in Examples 1 to 4, the following is reported in US Chemistry of Materials, 2002, Vol. 14, pages 3958 to 3963 (Non-patent Document 1). Organic electroluminescent elements were produced in exactly the same manner as in Examples 1 to 4, except that 9,10-diphenylaminoanthracene was used.
<評価結果1>
以上のようにして作製した実施例1〜4および比較例の有機電界発光素子について直流電圧駆動を行い、駆動電圧、発光輝度、発光色、および輝度半減までの発光寿命を測定した。この結果を表2に示す。尚、発光寿命は、初期輝度300cd/m2で定電流駆動した場合の値である。
<Evaluation result 1>
The organic electroluminescent elements of Examples 1 to 4 and Comparative Example produced as described above were subjected to direct current voltage driving, and the driving voltage, light emission luminance, light emission color, and light emission lifetime up to half the luminance were measured. The results are shown in Table 2. Note that the light emission lifetime is a value when driving at a constant current with an initial luminance of 300 cd / m 2 .
表2に示すように、本発明のアントラセン誘導体である化合物(1)〜(4)を用いて発光層14cを構成した実施例1〜4の有機電界発光素子は、比較例と同様に緑色の発色が確認された。また、実施例1〜4の有機電界発光素子における発光輝度および発光寿命は、何れも比較例よりも高い値を示し、特に発光寿命については2倍以上の値を示すもののあった。 As shown in Table 2, the organic electroluminescent elements of Examples 1 to 4 in which the light emitting layer 14c is configured using the compounds (1) to (4) which are anthracene derivatives of the present invention are green as in the comparative example. Color development was confirmed. Moreover, the light emission luminance and the light emission lifetime in the organic electroluminescent elements of Examples 1 to 4 were both higher than those of the comparative examples, and in particular, the light emission lifetime was twice or more.
この結果から、本発明のアントラセン誘導体を用いて発光層を構成することにより、有機電界発光素子の発光輝度および発光寿命が高まることが確認された。 From this result, it was confirmed that the light emission luminance and the light emission lifetime of the organic electroluminescence device are increased by forming the light emitting layer using the anthracene derivative of the present invention.
<有機電界発光素子の作製:実施例5〜8>
実施例3で説明した作製手順にける発光層14cの成膜において、上記合成例3で合成した化合物(3)をゲスト材料として用いたこと以外は、実施例3と同様に有機電界発光素子を作製した。
<Preparation of organic electroluminescent element: Examples 5 to 8>
An organic electroluminescent element was prepared in the same manner as in Example 3 except that the compound (3) synthesized in Synthesis Example 3 was used as a guest material in the formation of the light emitting layer 14c in the production procedure described in Example 3. Produced.
ここでは、発光層14cの成膜において、下記9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(ADN)をホスト材料とし、上記合成例3で合成した化合物(3)をゲスト材料とし、4%、10%、30%、60%の相対膜厚比でゲスト材料をドーピングした膜を蒸着成膜した。 Here, in the formation of the light emitting layer 14c, the following 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (ADN) is used as a host material, and the compound (3) synthesized in Synthesis Example 3 is used as a guest material, 4%, A film doped with a guest material was deposited by a relative film thickness ratio of 10%, 30%, and 60%.
<評価結果2>
以上のようにして作製した実施例5〜8の有機電界発光素子について直流電圧駆動を行い、駆動電圧、発光輝度、発光色、および輝度半減までの発光寿命を測定した。この結果を表3に示す。尚、表3には、実施例3の評価結果も合わせて示す。尚、発光寿命は、初期輝度300cd/m2で定電流駆動した場合の値である。
<Evaluation result 2>
The organic electroluminescent elements of Examples 5 to 8 produced as described above were subjected to direct current voltage driving, and the driving voltage, light emission luminance, light emission color, and light emission lifetime up to half the luminance were measured. The results are shown in Table 3. In Table 3, the evaluation results of Example 3 are also shown. Note that the light emission lifetime is a value when driving at a constant current with an initial luminance of 300 cd / m 2 .
表3に示すように、本発明のアントラセン誘導体である化合物(3)を用いて発光層14cを構成する場合、化合物(3)を100%の組成比で用いるよりも、ゲスト材料としてドープさせて用いることにより、さらに発光輝度および発光寿命が向上することが分かる。 As shown in Table 3, when the light emitting layer 14c is formed using the compound (3) which is an anthracene derivative of the present invention, the compound (3) is doped as a guest material rather than being used at a composition ratio of 100%. It can be seen that the light emission luminance and the light emission lifetime are further improved by using the compound.
特に、ドープ濃度30体積%(膜厚比)以下であれば、発光輝度は電圧約5Vで2100cd/m2以上が得られ、発光寿命も2100時間以上が得られる。 In particular, when the doping concentration is 30% by volume (ratio of film thickness) or less, the emission luminance is 2100 cd / m 2 or more at a voltage of about 5 V, and the emission lifetime is 2100 hours or more.
この結果から、本発明のアントラセン誘導体を用いて発光層を構成する場合、ドーパント濃度を60体積%以下、さらに好ましくは30体積%以下とすることにより、有機電界発光素子の発光輝度および発光寿命を効果的に高めることが可能であることが確認された。 From this result, when the light emitting layer is formed using the anthracene derivative of the present invention, the light emission luminance and light emission lifetime of the organic electroluminescence device can be improved by setting the dopant concentration to 60% by volume or less, more preferably 30% by volume or less. It was confirmed that it can be effectively increased.
11…有機電界発光素子、12…基板、13…陽極、14…有機層、14c…発光層、15…陰極、20…表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
Ar1〜Ar4は、それぞれ独立に、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、または炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基を示す。
また、AおよびBは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のシリル基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、または炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基を示す。] Anthracene derivatives represented by the following general formula (1).
Ar 1 to Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms.
A and B are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted carbonyl ester group having 20 or less carbon atoms, and having 20 or less carbon atoms. Substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, cyano group, nitro group, substituted or unsubstituted having 30 or less carbon atoms A silyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms is shown. ]
前記一般式(1)中におけるAr1〜Ar4は、フェニル核、ビフェニル核、またはナフチル核を有する
ことを特徴とするアントラセン誘導体。 The anthracene derivative according to claim 1, wherein
Ar 1 to Ar 4 in the general formula (1) have a phenyl nucleus, a biphenyl nucleus, or a naphthyl nucleus.
前記一般式(1)中におけるAr1とAr3とが同一であり、Ar2とAr4とが同一である
ことを特徴とするアントラセン誘導体。 The anthracene derivative according to claim 1, wherein
An anthracene derivative characterized in that Ar 1 and Ar 3 in the general formula (1) are the same, and Ar 2 and Ar 4 are the same.
前記有機層が、下記一般式(1)で示されるアントラセン誘導体を用いて構成されている
ことを特徴とする有機電界発光素子。
Ar1〜Ar4は、それぞれ独立に、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、または炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基を示す。
また、AおよびBは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のシリル基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、または炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基を示す。] In an organic electroluminescent device comprising an organic layer having at least a light emitting layer between an anode and a cathode,
The organic layer is composed of an anthracene derivative represented by the following general formula (1).
Ar 1 to Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms.
A and B are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted carbonyl ester group having 20 or less carbon atoms, and having 20 or less carbon atoms. Substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, cyano group, nitro group, substituted or unsubstituted having 30 or less carbon atoms A silyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms is shown. ]
前記アントラセン誘導体は、前記発光層を構成する材料として用いられている
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 said anthracene derivative is used as a material which comprises the said light emitting layer. The organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned.
前記発光層は、前記アントラセン誘導体の少なくとも一種類を発光性のゲスト材料として含有している
ことを特徴とする有機電界発光素子。 The organic electroluminescent device according to claim 5, wherein
The light-emitting layer contains at least one kind of the anthracene derivative as a light-emitting guest material.
前記有機電界発光素子のうちの少なくとも1つは、前記有機層が下記一般式(1)で示されるアントラセン誘導体を用いて構成されている
ことを特徴とする表示装置。
Ar1〜Ar4は、それぞれ独立に、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、または炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基を示す。
また、AおよびBは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のシリル基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、または炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基を示す。] In a display device in which a plurality of organic electroluminescent elements formed by sandwiching an organic layer having at least a light emitting layer between an anode and a cathode are formed on a substrate,
In at least one of the organic electroluminescent elements, the organic layer is configured using an anthracene derivative represented by the following general formula (1).
Ar 1 to Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms.
A and B are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted carbonyl ester group having 20 or less carbon atoms, and having 20 or less carbon atoms. Substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, cyano group, nitro group, substituted or unsubstituted having 30 or less carbon atoms A silyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms is shown. ]
前記アントラセン誘導体を用いて前記有機層が構成された有機電界発光素子が、緑色発光素子として複数の画素のうちの一部の画素に設けられている
ことを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 7, wherein
An organic electroluminescent element in which the organic layer is formed using the anthracene derivative is provided as a green light emitting element in a part of a plurality of pixels.
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