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JP7657646B2 - Organic electroluminescent device, display device, lighting device - Google Patents
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Organic electroluminescent device, display device, lighting device Download PDF

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Description

本発明は、有機電界発光(以下、電界発光を「エレクトロルミネッセンス」や「EL」と記す場合がある。)素子、表示装置、照明装置に関する。 The present invention relates to organic electroluminescence (hereinafter, electroluminescence may be abbreviated as "electroluminescence" or "EL") elements, display devices, and lighting devices.

有機EL素子は、薄く、柔軟でフレキシブルである。また、有機EL素子を用いた表示装置は、現在主流となっている液晶表示装置およびプラズマ表示装置と比べて、高輝度、高精細な表示が可能である。また、有機EL素子を用いた表示装置は、液晶表示装置に比べて視野角が広い。このため、有機EL素子を用いた表示装置は、今後、テレビや携帯電話のディスプレイ等としての利用の拡大が期待されている。また、有機EL素子は、照明装置としての利用も期待されている。 Organic EL elements are thin, soft, and flexible. Furthermore, displays using organic EL elements are capable of displaying images with higher brightness and resolution than the currently mainstream liquid crystal display devices and plasma display devices. Furthermore, displays using organic EL elements have a wider viewing angle than liquid crystal display devices. For this reason, it is expected that display devices using organic EL elements will find expanded use in the future as displays for televisions and mobile phones. Organic EL elements are also expected to be used as lighting devices.

有機EL素子は、陰極と発光層と陽極とが積層されたものである。有機EL素子では、陽極から注入されたホールと陰極から注入された電子との再結合時のエネルギーを利用して発光性有機化合物を励起させ、発光を得る有機電界発光素子では、陽極からのホール注入、陰極からの電子注入がともにスムーズに行われることが重要であるため、よりスムーズなホール注入、電子注入が行われるよう、正孔注入層、電子注入層の材料についても種々検討され、最近では塗布できる電子注入層の材料として、ポリエチレンイミンやポリエチレンイミンを修飾した化合物を用いた順構造の有機電界発光素子が報告されている(非特許文献1~3参照。)。
また、同様に窒素原子を有するフェナントロリン誘導体について、その金属イオンとの高い配位能力により金属原子からの電子放出を促進し、電極・有機層界面で電子注入障壁を大きく下げることが非特許文献4~6に報告されており、電極と有機層間にフェナントロリン誘導体を用いることが電子注入能を向上させることが報告されている。また、電子注入層の材料として電子輸送性化合物由来の基に直接又は他の基を介して窒素原子を含有するアミノ基などが結合した構造の化合物や酸解離定数pKaが1以上の有機材料を用いた有機EL素子が開示されている(特許文献1~3参照)。
ところで、陰極と陽極との間の層が全て有機化合物で形成された有機電界発光素子は、原理的に酸素や水によって劣化しやすく、これらの侵入を防ぐために厳密な封止が不可欠である。このことは、有機電界発光素子の製造工程を煩雑なものとすると共にフレキシブル素子への道の障害となっている。
これに対し、陰極と陽極との間の層の一部が無機酸化物を配し基板側に陰極を配置した逆構造で形成された有機無機ハイブリッド型の電界発光素子(HOILED素子)が提案されている(特許文献4参照。)。この素子では、正孔輸送層、電子輸送層を無機酸化物に変えることで、陰極として導電性酸化物電極であるFTOやITO、陽極として金を使用することが可能になった。このことは素子駆動の観点からは電極に対する制約がなくなったことを意味する。結果、アルカリ金属やアルカリ金属化合物等、仕事関数の小さな金属を用いる必要がなくなり、厳密な封止無しで発光させることが可能となっており、フレキシブル素子に向けて大きく貢献している。本HOILED素子は逆構造有機EL素子の候補として発展が期待されている。
An organic EL element is a laminate of a cathode, a light-emitting layer, and an anode. In an organic electroluminescent element, a light-emitting organic compound is excited by utilizing the energy generated when holes injected from the anode and electrons injected from the cathode are recombined to emit light. Since it is important that holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode smoothly, various materials for the hole injection layer and the electron injection layer have been studied to ensure smoother hole and electron injection. Recently, an organic electroluminescent element with a normal structure using polyethyleneimine or a compound modified with polyethyleneimine as a material for the electron injection layer that can be applied has been reported (see Non-Patent Documents 1 to 3).
Similarly, it has been reported in Non-Patent Documents 4 to 6 that phenanthroline derivatives having nitrogen atoms promote electron emission from metal atoms due to their high coordination ability with metal ions, and significantly lower the electron injection barrier at the electrode/organic layer interface, and that the use of a phenanthroline derivative between an electrode and an organic layer improves electron injection ability. In addition, organic EL devices using compounds having a structure in which a nitrogen-containing amino group or the like is bonded directly or via another group to a group derived from an electron transporting compound as a material for the electron injection layer, or organic materials having an acid dissociation constant pKa of 1 or more have been disclosed (see Patent Documents 1 to 3).
However, organic electroluminescence devices in which the layers between the cathode and anode are all made of organic compounds are, in principle, prone to degradation by oxygen and water, and require strict sealing to prevent these from entering in. This makes the manufacturing process for organic electroluminescence devices complicated and is an obstacle to the development of flexible devices.
In response to this, an organic-inorganic hybrid electroluminescent device (HOILED device) has been proposed, in which a part of the layer between the cathode and the anode is made of inorganic oxide and the cathode is disposed on the substrate side (see Patent Document 4). In this device, by changing the hole transport layer and the electron transport layer to inorganic oxide, it is possible to use conductive oxide electrodes such as FTO and ITO as the cathode and gold as the anode. This means that there are no longer any restrictions on the electrodes from the viewpoint of device operation. As a result, there is no longer a need to use metals with small work functions such as alkali metals and alkali metal compounds, and it is possible to emit light without strict sealing, which is a great contribution to flexible devices. This HOILED device is expected to develop as a candidate for an inverted structure organic EL device.

特開2017-157743号公報JP 2017-157743 A 特開2019-176093号公報JP 2019-176093 A 特開2019-179863号公報JP 2019-179863 A 特開2009-70954号公報JP 2009-70954 A

タオ シオン(Tao Xiong)外3名「アプライド フィジクス レターズ(Applied Physics Letters)」93巻、2008年、pp123310-1Tao Xiong and 3 others, "Applied Physics Letters", Vol. 93, 2008, pp. 123310-1 インファ ジョウ(Yinhua Zhou)外21名「サイエンス(Science)」336号、2012年、pp327Yinhua Zhou and 21 others, Science, No. 336, 2012, pp. 327 ジャンシャン チェン(Jianshan Chen)外6名「ジャーナル オブ マテリアルズ ケミストリー(Journal of Materials Chemistry)」2012年、22巻、pp5164Jianshan Chen and six others, Journal of Materials Chemistry, 2012, Vol. 22, pp. 5164 ヒロユキ ヨシダ「ジャーナル オブ フィジカル ケミストリー(J. Phys. Chem. C20151194324459-24464)」、第119巻、2015年、p24459Hiroyuki Yoshida, Journal of Physical Chemistry (J. Phys. Chem. C20151194324459-24464), Vol. 119, 2015, p. 24459 ゼンヤン ビン(Zhengyang Bin)、外7名「ネイチャー コミュニケーションズ(Nature Communications)」、第10巻、2019年、p866Zhengyang Bin and 7 others, Nature Communications, Vol. 10, 2019, p. 866 ヒロヒコ フカガワ(Hirohiko Fukagawa)、外8名、「ネイチャー コミュニケーションズ(Nature Communications)」、第11巻、2020年、p1Hirohiko Fukagawa and 8 others, Nature Communications, Vol. 11, 2020, p. 1 ハーバート B ミケルソン(Herbert B Michaelson)、「(J. Appl. Phys.)」、第48巻、1977年、p4729Herbert B. Michaelson, J. Appl. Phys., vol. 48, 1977, p. 4729

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、より高特性かつより安価なフレキシブル有機電界発光素子を提供することを目的とする。特に、良好な発光が得られ、かつ大気安定性に優れた素子の提供という課題を解決する発明となっている。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned current situation, and aims to provide a flexible organic electroluminescent device with higher characteristics and lower cost. In particular, the invention solves the problem of providing a device that provides good light emission and has excellent atmospheric stability.

本発明者等は、良好な発光が得られる有機電界発光素子の開発のため、素子の電子注入能を向上させる材料について種々検討した。そして電子注入層に用いる材料として、電子供与性の窒素原子を複素環内に有する多座配位可能な有機材料などの配位可能な部位を有する有機材料を用い、該有機材料を含む有機電子注入層をその配位先となるマグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを所定の割合で含む所定の膜厚の陰極に隣接して形成すると、良好な発光が得られ、かつ大気安定性にも優れた有機電界発光素子となることを見出した。 In order to develop an organic electroluminescent device that can emit good light, the present inventors have investigated various materials that can improve the electron injection ability of the device. They have found that by using an organic material having a coordination site, such as an organic material capable of multidentate coordination that has an electron-donating nitrogen atom in a heterocycle, as the material used for the electron injection layer, and forming an organic electron injection layer containing the organic material adjacent to a cathode of a predetermined thickness that contains magnesium, which serves as the coordination site, and silver and/or aluminum in a predetermined ratio, an organic electroluminescent device that can emit good light and has excellent atmospheric stability can be obtained.

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、以下のとおりである。
[1] 少なくとも一対の電極とその間に有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機電界発光素子は、マグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを含み、マグネシウムの体積比率が2%以上、30%以下である、平均厚さが40nm以下の層を陰極とし、該陰極に隣接して金属原子に配位結合可能な有機材料を含む有機電子注入層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
[2] 前記有機電界発光素子は、基板上に陰極が形成された素子であることを特徴とする[1]に記載の有機電界発光素子。
[3] [1]又は[2]に記載の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置。
[4] [1]又は[2]に記載の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置。
The present invention has been completed based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows.
[1] An organic electroluminescence device having at least a pair of electrodes and an organic layer between them, the organic electroluminescence device comprising a cathode which is a layer containing magnesium and silver and/or aluminum, the volume ratio of magnesium being 2% or more and 30% or less, and having an average thickness of 40 nm or less, and an organic electron injection layer adjacent to the cathode which contains an organic material capable of forming a coordinate bond to a metal atom.
[2] The organic electroluminescent device according to [1], wherein the organic electroluminescent device is an element in which a cathode is formed on a substrate.
[3] A display device comprising the organic electroluminescent device according to [1] or [2].
[4] A lighting device comprising the organic electroluminescent device according to [1] or [2].

本発明の有機電界発光素子は、良好な発光が得られ、大気安定性に優れることから、フレキシブル有機電界発光素子として表示装置や照明、そして光源として用いることができる。 The organic electroluminescent device of the present invention provides good light emission and has excellent atmospheric stability, and therefore can be used as a flexible organic electroluminescent device in display devices, lighting, and light sources.

本発明有機電界発光素子の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure of an organic electroluminescent device according to the present invention. 本発明有機電界発光素子の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure of an organic electroluminescent device according to the present invention. 本発明有機電界発光素子の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure of an organic electroluminescent device according to the present invention. 実施例1で作製した有機電界発光素子の積層構造を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing a layered structure of an organic electroluminescent device produced in Example 1. FIG. 比較例3で作製した有機電界発光素子の積層構造を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing a layered structure of an organic electroluminescent device produced in Comparative Example 3. FIG. 実施例1で作製した有機電界発光素子を封止なしに85℃、湿度85%の環境下で65時間保存した後の発光の様子を観察した結果である。1 shows the results of observing the light emission state of the organic electroluminescent device produced in Example 1 after storing it for 65 hours in an environment of 85° C. and 85% humidity without sealing. 実施例2で作製した有機電界発光素子を封止なしに85℃、湿度85%の環境下で65時間保存した後の発光の様子を観察した結果である。1 shows the results of observing the light emission state of the organic electroluminescent device prepared in Example 2 after storing it for 65 hours in an environment of 85° C. and 85% humidity without sealing. 実施例3で作製した有機電界発光素子を封止なしに85℃、湿度85%の環境下で65時間保存した後の発光の様子を観察した結果である。1 shows the results of observing the light emission state of the organic electroluminescent device prepared in Example 3 after storing it for 65 hours in an environment of 85° C. and 85% humidity without sealing. 実施例4で作製した有機電界発光素子を封止なしに85℃、湿度85%の環境下で65時間保存した後の発光の様子を観察した結果である。1 shows the results of observing the light emission state of the organic electroluminescent device prepared in Example 4 after storing it for 65 hours in an environment of 85° C. and 85% humidity without sealing. 比較例1で作製した有機電界発光素子を封止なしに85℃、湿度85%の環境下で65時間保存した後の発光の様子を観察した結果である。1 shows the results of observing the light emission state of the organic electroluminescent device produced in Comparative Example 1 after storing it for 65 hours in an environment of 85° C. and 85% humidity without sealing. 比較例3で作製した有機電界発光素子を封止なしに85℃、湿度85%の環境下で65時間保存した後の発光の様子を観察した結果である。1 shows the results of observing the light emission state of the organic electroluminescent device produced in Comparative Example 3 after storing it for 65 hours in an environment of 85° C. and 85% humidity without sealing.

以下に本発明を有機電界発光素子の層に沿って詳述する。
「有機EL素子」
本発明は、一対の電極である陰極と陽極との間に発光層を含む有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)であって、マグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを含む層を陰極とし、該陰極に隣接して金属原子に配位結合可能な有機材料を含む有機電子注入層を有することを特徴とする。このような構成にすると、マグネシウムと金属原子に配位結合可能な有機材料との配位結合によって優れた電子注入性が得られる。またマグネシウムを少量の比率で銀及び/又はアルミニウムとともに陰極中に含ませた平均厚さ40nm以下の層とすることで仕事関数の小さいマグネシウムを使用しながら大気安定性にも優れた素子とすることができる。更にこのような構成を有する素子は、既出の陰極上に金属酸化物層を設けた素子よりも長寿命である。そのメカニズムは、マグネシウムの方が酸化物層よりも配位結合が密に存在するために、注入障壁の強固かつ均一な低減、そして外部から侵入する酸素や水の軽減ができるためと考えられる。
上記有機EL素子は、陰極が基板上にある逆構造であることが好ましいが、基板上に陽極を配する順構造であってもよい。また、それぞれ基板側から光を取り出すボトムエミッションであってもよく、基板上部から光を取り出すトップエミッションであってもよい。
The present invention will be described in detail below along the layers of the organic electroluminescent device.
"Organic EL element"
The present invention is an organic electroluminescence element (organic EL element) having an organic layer including a light-emitting layer between a pair of electrodes, a cathode and an anode, characterized in that a layer containing magnesium, silver and/or aluminum is used as the cathode, and an organic electron injection layer containing an organic material capable of coordinating to a metal atom is adjacent to the cathode. With such a configuration, excellent electron injection properties can be obtained by the coordination bond between magnesium and the organic material capable of coordinating to a metal atom. In addition, by making a layer having an average thickness of 40 nm or less in which magnesium is contained in the cathode together with silver and/or aluminum in a small ratio, it is possible to obtain an element that is excellent in atmospheric stability while using magnesium with a small work function. Furthermore, an element having such a configuration has a longer life than an element having a metal oxide layer on the cathode described above. The mechanism is thought to be that magnesium has denser coordination bonds than an oxide layer, which allows for a strong and uniform reduction in the injection barrier and a reduction in the intrusion of oxygen and water from the outside.
The organic EL element preferably has an inverted structure in which the cathode is on the substrate, but may have a forward structure in which the anode is disposed on the substrate. Also, the organic EL element may be a bottom emission element in which light is extracted from the substrate side, or a top emission element in which light is extracted from the top of the substrate.

次に、本発明の有機EL素子について、例を挙げて詳細に説明する。
図1、2は、本発明の有機EL素子の一例を説明するための概略断面図である。ここでは逆構造の構成を示す。図1、2に示す本実施形態の有機EL素子1は、陰極3と陽極10との間に発光層7を有する。図1、2に示す有機EL素子1では、陰極3と発光層7との間に有機電子注入層5が陰極3に隣接して存在する。また、必要に応じて電子輸送層6や正孔阻止層11を有している。発光層7と陽極10の間には、正孔輸送層8と正孔注入層9を有する。また、陰極の安定性を高めるために金属酸化物層4を陰極3の下地として用いてもよい(図4、5)
Next, the organic EL element of the present invention will be described in detail with reference to examples.
1 and 2 are schematic cross-sectional views for explaining an example of the organic EL element of the present invention. Here, the configuration of an inverted structure is shown. The organic EL element 1 of this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 has a light-emitting layer 7 between a cathode 3 and an anode 10. In the organic EL element 1 shown in FIGS. 1 and 2, an organic electron injection layer 5 is present adjacent to the cathode 3 between the cathode 3 and the light-emitting layer 7. In addition, an electron transport layer 6 and a hole blocking layer 11 are provided as necessary. A hole transport layer 8 and a hole injection layer 9 are provided between the light-emitting layer 7 and the anode 10. In addition, a metal oxide layer 4 may be used as a base for the cathode 3 in order to increase the stability of the cathode (FIGS. 4 and 5).

本実施形態においては、逆構造の有機EL素子1を例に挙げて説明するが、本発明の有機EL素子は、基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものであってもよい。本発明の有機EL素子が順構造である場合も、逆構造の場合と同様に、陰極と発光層との間に、陰極に隣接して有機電子注入層を有する。本発明の有機EL素子の構成の他の例としては、図3に示した構成が挙げられる。
以下に説明する有機EL素子1を構成する各層の材料や厚さ及び封止は、後述する陽極の材料を除き、順構造の有機EL素子についても同様である。
In this embodiment, an organic EL element 1 having an inverted structure is taken as an example for explanation, but the organic EL element of the present invention may have a forward structure in which an anode is disposed between a substrate and a light-emitting layer. Even when the organic EL element of the present invention has a forward structure, an organic electron injection layer is provided between the cathode and the light-emitting layer adjacent to the cathode, as in the case of the inverted structure. Another example of the structure of the organic EL element of the present invention is the structure shown in FIG. 3.
The materials, thicknesses and sealing of the layers constituting the organic EL element 1 described below are the same as those of the organic EL element having a forward structure, except for the material of the anode described later.

「基板」
基板2の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。
基板2に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板2の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機EL素子1が得られるため好ましい。
基板2に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。
"substrate"
Examples of materials for the substrate 2 include resin materials and glass materials.
Examples of the resin material used for the substrate 2 include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyarylate, etc. When a resin material is used as the material for the substrate 2, it is preferable because an organic EL element 1 having excellent flexibility can be obtained.
Examples of the glass material used for the substrate 2 include quartz glass and soda glass.

有機EL素子1がボトムエミッション型のものである場合には、基板2の材料として、透明基板を用いる。
有機EL素子1がトップエミッション型のものである場合には、基板2の材料として透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
When the organic EL element 1 is of a bottom emission type, the substrate 2 is made of a transparent material.
When the organic EL element 1 is of a top emission type, not only a transparent substrate but also an opaque substrate may be used as the material of the substrate 2. Examples of opaque substrates include a substrate made of a ceramic material such as alumina, a substrate in which an oxide film (insulating film) is formed on the surface of a metal plate such as stainless steel, and a substrate made of a resin material.

基板2の平均厚さは、基板2の材料等に応じて決定でき、0.1~30mmであることが好ましく、0.1~10mmであることがより好ましい。
基板2の平均厚さは、デジタルマルチメーター、ノギスにより測定できる。
The average thickness of the substrate 2 can be determined depending on the material of the substrate 2 and is preferably 0.1 to 30 mm, and more preferably 0.1 to 10 mm.
The average thickness of the substrate 2 can be measured using a digital multimeter and a vernier caliper.

「陰極」
陰極3は、基板2上に直接接触して形成されている。
陰極3は、マグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを含んで形成される層である。銀とアルミニウムはいずれか一方を含んでいてもよく、両方を含んでいてもよい。
陰極3は、マグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを含む層におけるマグネシウムの体積比率が30%以下である。このような割合であることで、素子が優れた電子注入性とともに、大気安定性にもより優れたものとなる。マグネシウムの体積比率は、好ましくは、20%以下であり、より好ましくは、10%以下であり、更に好ましくは、5%以下である。またより優れた電子注入性を発揮する点から、マグネシウムの体積比率は、2%以上であるが、好ましくは、3%以上、より好ましくは、4%以上である。
"cathode"
The cathode 3 is formed on and in direct contact with the substrate 2 .
The cathode 3 is a layer formed containing magnesium, and silver and/or aluminum. The cathode 3 may contain either silver or aluminum, or may contain both.
The cathode 3 has a magnesium volume ratio of 30% or less in the layer containing magnesium and silver and/or aluminum. With such a ratio, the element has excellent electron injection properties and also excellent atmospheric stability. The magnesium volume ratio is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and even more preferably 5% or less. In order to exhibit better electron injection properties, the magnesium volume ratio is 2% or more, preferably 3% or more, and more preferably 4% or more.

陰極3の平均厚さは、40nm以下である。このような厚さであると、素子が大気安定性に優れたものとなる。陰極3の平均厚さは、好ましくは、35nm以下であり、より好ましくは、25nm以下である。また、電極の導電性および素子の製造バラツキの観点から、陰極3の平均厚さは3nm以上であることが好ましい。より好ましくは、5nm以上であり、更に好ましくは、10nm以上である。
陰極3の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
これらの材料は、本発明の有機EL素子が基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものである場合には陽極の材料として使用することができる。その場合の陽極の平均厚さは上記陰極3と同様であることが好ましい。
The average thickness of the cathode 3 is 40 nm or less. With such a thickness, the element has excellent atmospheric stability. The average thickness of the cathode 3 is preferably 35 nm or less, more preferably 25 nm or less. In addition, from the viewpoint of the conductivity of the electrode and the manufacturing variation of the element, the average thickness of the cathode 3 is preferably 3 nm or more. More preferably, it is 5 nm or more, and even more preferably, it is 10 nm or more.
The average thickness of the cathode 3 can be measured by a stylus step gauge or spectroscopic ellipsometry.
These materials can be used as the material of the anode when the organic EL element of the present invention has a forward structure in which the anode is disposed between the substrate and the light-emitting layer. In this case, the average thickness of the anode is preferably the same as that of the cathode 3.

「有機電子注入層」
有機電子注入層5は、陰極3に含まれるマグネシウムと錯体形成を起こすことで電子注入を改善するものである。有機電子注入層5は、配位能を有する有機材料であればよい。中でも、窒素原子を有する置換基を有する化合物が好適である、さらに窒素原子を有する複素環の縮環構造を有する化合物はより好適である。例えば、本発明の有機電子注入層に含まれる有機材料としては、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物が挙げられる。
"Organic electron injection layer"
The organic electron injection layer 5 improves electron injection by forming a complex with magnesium contained in the cathode 3. The organic electron injection layer 5 may be made of an organic material having coordination ability. Among them, a compound having a nitrogen atom-containing substituent is preferable, and a compound having a nitrogen atom-containing heterocyclic condensed ring structure is more preferable. For example, an organic material contained in the organic electron injection layer of the present invention may be a compound having a structure represented by the following general formula (1).

Figure 0007657646000001
Figure 0007657646000001

(一般式(1)中、X、Xは、同一又は異なって、置換基を有していてもよい窒素原子、酸素原子、硫黄原子又は2価の連結基を表す。Lは直接結合またはp価の連結基を表す。nは、0又は1の数を表し、pは、1~4の数を表す。qは、0又は1の数を表し、pが1のとき、qは0である。R~Rは、同一又は異なって、1価の置換基を表す。m~mは、同一又は異なって、0~3の数を表す。R~Rは、X、Xと結合して環構造を形成していてもよい。Rが複数ある場合、複数のRが結合して環構造を形成していてもよい。R、Rについても同様である。) (In general formula (1), X 1 and X 2 are the same or different and each represents a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent linking group which may have a substituent. L represents a direct bond or a p-valent linking group. n 1 represents a number of 0 or 1, p represents a number of 1 to 4. q represents a number of 0 or 1, and when p is 1, q is 0. R 1 to R 3 are the same or different and each represents a monovalent substituent. m 1 to m 3 are the same or different and each represents a number of 0 to 3. R 1 to R 3 may be bonded to X 1 and X 2 to form a ring structure. When there are multiple R 1s , multiple R 1s may be bonded to form a ring structure. The same applies to R 2 and R 3. )

上記一般式(1)におけるX、Xは、同一又は異なって、置換基を有していてもよい窒素原子、酸素原子、硫黄原子又は2価の連結基を表す。
2価の連結基としては、2価の炭化水素基及び炭化水素基の炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかのヘテロ原子で置換された基が挙げられる。
炭化水素基としては、炭素数1~6のものが好ましく、炭素数1、2、または6のものがより好ましい。
炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状及びこれらを組み合わせたもののいずれのものであってもよい。
2価の炭化水素基は、飽和炭化水素基であるアルキレン基でもよく、アルケニレン基、アルキニレン基等の不飽和炭化水素基でもよい。
2価の炭化水素基として、具体的には下記式(2-1)~(2-4)で表されるものが好ましい。下記式における(2-1)~(2-4)におけるRは置換基を表す。(2-1)~(2-4)におけるRも含め、X、Xにおける置換基の具体例としては、後述するR~Rの1価の置換基と同様の基が挙げられる。
In the above general formula (1), X 1 and X 2 are the same or different and each represents a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom or a divalent linking group which may have a substituent.
Examples of the divalent linking group include divalent hydrocarbon groups and groups in which some of the carbon atoms of a hydrocarbon group have been substituted with a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
The hydrocarbon group preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably has 1, 2 or 6 carbon atoms.
The hydrocarbon group may be linear, branched, cyclic, or a combination thereof.
The divalent hydrocarbon group may be an alkylene group, which is a saturated hydrocarbon group, or an unsaturated hydrocarbon group such as an alkenylene group or an alkynylene group.
Specifically, the divalent hydrocarbon group is preferably one represented by the following formulae (2-1) to (2-4). In the following formulae (2-1) to (2-4), R represents a substituent. Specific examples of the substituents in X 1 and X 2 , including R in (2-1) to (2-4), include the same groups as the monovalent substituents of R 1 to R 3 described below.

Figure 0007657646000002
Figure 0007657646000002

上記一般式(1)におけるLは直接結合またはp価の連結基を表す。なお、Lが直接結合となるのは、pが2の場合のみである。
p価の連結基としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子の他、炭化水素基や炭化水素基の炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかのヘテロ原子で置換された基から水素原子をp個除いてできる基が挙げられる。
p価の連結基が炭素原子を有するものである場合、炭素数1~30のものが好ましい。より好ましくは、炭素数1~20のものである。
炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状及びこれらを組み合わせたもののいずれのものであってもよい。
炭化水素基としては、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基のいずれのものであってもよい。
芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環等の芳香族化合物から水素原子を除いてできる基が挙げられる。
In the above general formula (1), L represents a direct bond or a p-valent linking group. Note that L is a direct bond only when p is 2.
Examples of the p-valent linking group include a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a carbon atom, as well as a group obtained by removing p hydrogen atoms from a hydrocarbon group or a group in which a portion of the carbon atoms of a hydrocarbon group has been substituted with a hetero atom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom.
When the p-valent linking group has a carbon atom, it preferably has 1 to 30 carbon atoms, and more preferably has 1 to 20 carbon atoms.
The hydrocarbon group may be linear, branched, cyclic, or a combination thereof.
The hydrocarbon group may be any of a saturated hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Examples of aromatic hydrocarbon groups include groups formed by removing a hydrogen atom from an aromatic compound such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a tetracene ring, a pentacene ring, a triphenylene ring, a pyrene ring, a fluorene ring, or an indene ring.

上記一般式(1)におけるR~Rは、同一又は異なって、1価の置換基を表す。
1価の置換基としては、フッ素原子;フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;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、tert-ブチル基等の炭素数1~20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5~7の環状アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数1~20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基;ニトロ基;シアノ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数1~10のアルキル基を有するアルキルアミノ基;ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基等の環状アミノ基;ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基等のジアリールアミノ基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基;スチリル基等の炭素数2~30のアルケニル基;フッ素原子等のハロゲン原子や炭素数1~20のアルキル基、アルコキシ基、アミノ基等で置換されていてもよい炭素数5~20のアリール基(アリール基の具体例は、上記芳香族炭化水素基と同様);フッ素原子等のハロゲン原子や炭素数1~20のアルキル基、アルコキシ基、アミノ基等で置換されていてもよい炭素数4~40の窒素原子、硫黄原子、酸素原子のいずれか1つ以上を含む複素環基(複素環基は、1つの環のみからなるものであってもよく、1つの芳香族複素環のみからなる化合物が1つの炭素原子同士で複数直接結合した化合物であってもよく、縮合複素環基であってもよい。複素環基の具体例には、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環等の芳香族複素環基の具体例が含まれる。);エステル基、チオエーテル基等や、これらを組み合わせでできる基が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子やヘテロ元素、アルキル基、芳香環等で置換されていてもよい。
In the above general formula (1), R 1 to R 3 are the same or different and each represents a monovalent substituent.
Examples of the monovalent substituent include a fluorine atom; haloalkyl groups such as a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, and a trifluoromethyl group; linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group; cyclic alkyl groups having 5 to 7 carbon atoms such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cycloheptyl group; a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, a tert-butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, and an oxy group. linear or branched alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, such as a butyloxy group; a nitro group; a cyano group; an alkylamino group having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methylamino group, an ethylamino group, a dimethylamino group, or a diethylamino group; a cyclic amino group, such as a pyrrolidino group, a piperidino group, or a morpholino group; a diarylamino group, such as a diphenylamino group or a carbazolyl group; an acyl group, such as an acetyl group, a propionyl group, or a butyryl group; an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as a styryl group; a halogen atom such as a fluorine atom, or an alkyl group, alkoxy group, or amino group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 5 to 20 carbon atoms, which may be substituted with (specific examples of the aryl group are the same as those of the aromatic hydrocarbon group described above); a heterocyclic group containing one or more of a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom, which may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or the like having 1 to 20 carbon atoms (the heterocyclic group may be composed of only one ring, or may be a compound in which a plurality of compounds consisting of only one aromatic heterocycle are directly bonded to each other at one carbon atom, or may be a condensed heterocyclic group. Specific examples of the heterocyclic group include a thiophene ring, a furan ring, a phenyl ... Specific examples of aromatic heterocyclic groups include a pyrrole ring, a benzothiophene ring, a benzofuran ring, an indole ring, a dibenzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a carbazole ring, a thiazole ring, a benzothiazole ring, an oxazole ring, a benzoxazole ring, an imidazole ring, a benzimidazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a pyridazine ring, a triazine ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a quinoxaline ring, a benzothiadiazole ring, and a phenanthridine ring. ); an ester group, a thioether group, and a group formed by combining these. These groups may be substituted with a halogen atom, a hetero element, an alkyl group, an aromatic ring, and the like.

上記一般式(1)で表される化合物には、フェナントロリン骨格を一つだけ有する下記一般式(3)で表される構造を有する化合物が含まれ、この化合物も本発明の有機電子注入層の材料として好適である。 The compounds represented by the above general formula (1) include compounds having a structure represented by the following general formula (3) that has only one phenanthroline skeleton, and these compounds are also suitable as materials for the organic electron injection layer of the present invention.

Figure 0007657646000003
Figure 0007657646000003

(一般式(3)中、R、Rは同一又は異なって、ジアルキルアミノ基又はアルコキシ基を表す。m、mは、同一又は異なって、1又は2の数を表す。Rが複数ある場合、複数のRが結合して環構造を形成していてもよい。Rについても同様である。) (In the general formula (3), R 4 and R 5 are the same or different and represent a dialkylamino group or an alkoxy group. m 4 and m 5 are the same or different and represent the number 1 or 2. When there are multiple R 4s , multiple R 4s may be bonded to form a ring structure. The same applies to R 5. )

上記一般(3)におけるR、Rは、同一又は異なって、ジアルキルアミノ基又はアルコキシ基を表す。
ジアルキルアミノ基としては、メチル基、エチル基等の炭素数1~20のアルキル基を有するものが好ましい。より好ましくは、炭素数1~10のアルキル基を有するものである。また、ジアルキルアミノ基が有する2つのアルキル基は、炭素数が同じであってもよく、異なっていてもよい。また、2つのアルキル基が連結したアミノ基、例えばピペリジノ基やピロリジノ基、モルホリノ基のような環状アミノ基も好ましい。
アルコキシ基としては、上記一般式(1)におけるR~Rがアルコキシ基である場合と同様のものが挙げられる。
R 4 and R 5 in the above general formula (3) are the same or different and each represents a dialkylamino group or an alkoxy group.
The dialkylamino group is preferably one having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a methyl group or an ethyl group. More preferably, it is one having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. The two alkyl groups in the dialkylamino group may have the same number of carbon atoms or may have different numbers of carbon atoms. Also preferred is an amino group in which two alkyl groups are linked together, for example, a cyclic amino group such as a piperidino group, a pyrrolidino group, or a morpholino group.
Examples of the alkoxy group include the same as those in the case where R 1 to R 3 in the above general formula (1) are alkoxy groups.

フェナントロリン骨格を一つだけ有する化合物に加え、下記式(4-1)~(4-4)に示すようなフェナントロリン骨格を複数個有する化合物もマイナス電荷の発生に有効であると考えられる。 In addition to compounds with only one phenanthroline skeleton, compounds with multiple phenanthroline skeletons, such as those shown in the following formulas (4-1) to (4-4), are also considered to be effective in generating negative charges.

Figure 0007657646000004
Figure 0007657646000004

また、上記一般式(1)におけるpは、1~4の数を表すが、1~3の数であることが好ましい。一般式(1)のpが1である化合物の具体例としては、例えば、下記式(5-1)~(5-9)で表される化合物が挙げられる。 In addition, p in the above general formula (1) represents a number from 1 to 4, and is preferably a number from 1 to 3. Specific examples of compounds in which p in general formula (1) is 1 include the compounds represented by the following formulas (5-1) to (5-9).

Figure 0007657646000005
Figure 0007657646000005

上記一般式(1)におけるnは、0又は1の数を表すが、上記一般式(1)で表される化合物が、nが0の化合物であることは本発明の好適な実施形態の1つである。一般式(1)のnが0の化合物の具体例としては、例えば、上記式(5-1)~(5-6)で表される化合物が挙げられる。 In the above general formula (1), n1 represents the number 0 or 1, and in one preferred embodiment of the present invention, the compound represented by the above general formula (1) is a compound in which n1 is 0. Specific examples of the compound in which n1 is 0 in general formula (1) include the compounds represented by the above formulas (5-1) to (5-6).

また、上記一般式(1)に含まれ、上記に類似した構造の化合物である下記式(5-10)~(5-65)で表される化合物も好適である。 Also suitable are the compounds represented by the following formulas (5-10) to (5-65), which are included in the above general formula (1) and have a similar structure to the above.

Figure 0007657646000006
Figure 0007657646000006
Figure 0007657646000007
Figure 0007657646000007
Figure 0007657646000008
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Figure 0007657646000009
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Figure 0007657646000010
Figure 0007657646000010

更に有機電子注入層5の材料としては配位可能な窒素原子があればよく、下記式(5-66)~(5-68)で表される構造を骨格構造として有する各種化合物も用いることができる。それらの化合物には、下記式(5-66)~(5-68)で表される構造の化合物の他、下記式(5-66)~(5-68)で表される構造に置換基を有する化合物が含まれる。置換基としては、上述した一般式(1)におけるR~Rと同様のものが挙げられ、置換基の数は1つであってもよく、複数であってもよい。複数の場合、置換基同士が結合して環構造を形成していてもよい。 Furthermore, the material for the organic electron injection layer 5 may contain a nitrogen atom capable of coordinating, and various compounds having a structure represented by the following formulae (5-66) to (5-68) as a skeletal structure may also be used. These compounds include compounds having structures represented by the following formulae (5-66) to (5-68), as well as compounds having a substituent in the structure represented by the following formulae (5-66) to (5-68). Examples of the substituent include the same as R 1 to R 3 in the above-mentioned general formula (1), and the number of the substituents may be one or more. When there are more than one, the substituents may be bonded to each other to form a ring structure.

Figure 0007657646000011
Figure 0007657646000011

更に下記一般式(6)で表される構造を有するヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物も有機電子注入層5の材料として用いることができる。 Furthermore, a hexahydropyrimidopyrimidine compound having a structure represented by the following general formula (6) can also be used as a material for the organic electron injection layer 5.

Figure 0007657646000012
Figure 0007657646000012

(一般式(6)中、Rは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アリールアルキレン基、2~4価の鎖状または環状炭化水素基、又は、これらの基を2つ以上組み合わせてできる基、これらの基の1つ若しくは2つ以上と窒素原子とを組み合わせてできる基を表す。nは、1~4の整数である。) (In the general formula (6), R6 represents an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, an aryl alkylene group, a divalent to tetravalent linear or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, a group formed by combining two or more of these groups, or a group formed by combining one or more of these groups with a nitrogen atom. n2 is an integer of 1 to 4.)

上記一般式(6)で表される構造を有するヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物は、陰極3に含まれるマグネシウムに配位することができ、外部から侵入する酸素や水との界面での反応を妨げ、素子の大気安定性を高める効果があることが確認されている。さらに、陰極3に含まれるマグネシウムと相互作用することにより発生する双極子により結果として、陰極3からの電子注入性を向上させることができる。 It has been confirmed that the hexahydropyrimidopyrimidine compound having the structure represented by the above general formula (6) can coordinate with the magnesium contained in the cathode 3, preventing reactions at the interface with oxygen and water entering from the outside, and improving the atmospheric stability of the element. Furthermore, the dipole generated by interacting with the magnesium contained in the cathode 3 can result in improved electron injection from the cathode 3.

上記一般式(6)におけるRは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アリールアルキレン基、2~4価の鎖状または環状炭化水素基、又は、これらの基を2つ以上組み合わせてできる基、これらの基の1つ若しくは2つ以上と窒素原子とを組み合わせてできる基を表す。
芳香族炭化水素基、芳香族複素環基としては、炭素数3~30のものが好ましく、炭素数4~24のものがより好ましく、炭素数5~20のものがさらに好ましい。
芳香族炭化水素基としては、ベンゼン等の1つの芳香環のみからなる化合物;ビフェニル、ジフェニルベンゼン等の複数の芳香環が1つの炭素原子同士で直接結合した化合物;ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン等の縮合環式芳香族炭化水素化合物のいずれかの芳香環から水素原子を1~4個除いてできる基が挙げられる。
芳香族複素環基としては、チオフェン、フラン、ピロール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チアジアゾール、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン等の1つの芳香族複素環のみからなる化合物;これらの1つの芳香族複素環のみからなる化合物が1つの炭素原子同士で複数直接結合した化合物(ビピリジン等);キノリン、キノキサリン、ベンゾチオフェン、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、インドール、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、アクリジン、フェナントロリン等の縮合環式複素芳香族炭化水素化合物のいずれかの芳香族複素環から水素原子を1~4個除いてできる基が挙げられる。
アリールアルキレン基としては、上記芳香族炭化水素基と炭素数1~3のアルキレン基とを組み合わせた基が挙げられる。
2~4価の鎖状または環状炭化水素基としては、炭素数1~12のものが好ましく、炭素数1~6のものがより好ましく、炭素数1~4のものがさらに好ましい。鎖状炭化水素基は直鎖状のものであってもよく、分岐鎖状のものであってもよい。
また、Rは上記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アリールアルキレン基、2~4価の鎖状炭化水素基を2つ以上組み合わせてできる基でもよい。
更に、Rは上記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アリールアルキレン基、2~4価の鎖状炭化水素基の1つ若しくは2つ以上と窒素原子とを組み合わせてできる基であってもよい。そのような基としては、例えば、トリメチルアミン等のトリアルキルアミンやトリフェニルアミンから水素原子を1~4個除いてできる基等が挙げられる。
R6 in the above general formula (6) represents an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, an aryl alkylene group, a divalent to tetravalent linear or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, or a group formed by combining two or more of these groups, or a group formed by combining one or more of these groups with a nitrogen atom.
The aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group preferably have 3 to 30 carbon atoms, more preferably have 4 to 24 carbon atoms, and even more preferably have 5 to 20 carbon atoms.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include compounds consisting of only one aromatic ring, such as benzene; compounds in which a plurality of aromatic rings are directly bonded to each other via one carbon atom, such as biphenyl and diphenylbenzene; and groups obtained by removing one to four hydrogen atoms from any of the aromatic rings of condensed ring aromatic hydrocarbon compounds, such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, and pyrene.
Examples of the aromatic heterocyclic group include compounds consisting of only one aromatic heterocycle, such as thiophene, furan, pyrrole, oxazole, oxadiazole, thiazole, thiadiazole, imidazole, pyridine, pyrimidine, pyrazine, and triazine; compounds in which a plurality of such compounds consisting of only one aromatic heterocycle are directly bonded to each other via one carbon atom (such as bipyridine); and groups obtained by removing 1 to 4 hydrogen atoms from any of the aromatic heterocycles of condensed ring heteroaromatic hydrocarbon compounds, such as quinoline, quinoxaline, benzothiophene, benzothiazole, benzimidazole, benzoxazole, indole, carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, acridine, and phenanthroline.
The arylalkylene group includes a group formed by combining the above aromatic hydrocarbon group with an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
The divalent to tetravalent chain or cyclic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably has 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably has 1 to 4 carbon atoms. The chain hydrocarbon group may be a straight chain or a branched chain.
Furthermore, R 6 may be a group formed by combining two or more of the above-mentioned aromatic hydrocarbon groups, aromatic heterocyclic groups, aryl alkylene groups, and divalent to tetravalent chain hydrocarbon groups.
Furthermore, R6 may be a group formed by combining one or more of the above aromatic hydrocarbon groups, aromatic heterocyclic groups, arylalkylene groups, and divalent to tetravalent chain hydrocarbon groups with a nitrogen atom. Examples of such groups include groups formed by removing 1 to 4 hydrogen atoms from trialkylamines such as trimethylamine or triphenylamine.

上記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、又は、アリールアルキレン基は1価の置換基を1つ又は2つ以上有していてもよい。
1価の置換基としては、上述した一般式(1)におけるR~Rの1価の置換基の具体例と同様のものが挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, or arylalkylene group may have one or more monovalent substituents.
Examples of the monovalent substituent include the same as the specific examples of the monovalent substituents of R 1 to R 3 in the above general formula (1).

上記一般式(6)におけるnは、1~4の整数であるが、2又は3であることが好ましい。
上記一般式(6)で表される構造を有するヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物の具体例としては、例えば、下記式(7-1)~(7-34)で表される化合物が挙げられる。
In the above general formula (6), n2 is an integer of 1 to 4, and is preferably 2 or 3.
Specific examples of the hexahydropyrimidopyrimidine compound having the structure represented by the above general formula (6) include the compounds represented by the following formulas (7-1) to (7-34).

Figure 0007657646000013
Figure 0007657646000013
Figure 0007657646000014
Figure 0007657646000014
Figure 0007657646000015
Figure 0007657646000015
Figure 0007657646000016
Figure 0007657646000016
Figure 0007657646000017
Figure 0007657646000017

上記一般式(6)で表される化合物は、下記式(8)に示すように、よう素、臭素、塩素、フッ素を有するハロゲン化合物とヘキサヒドロピリミドピリミジンとを原料とし、Ullmannカップリング反応、Buchwald-Hartwigアミノ化反応または求核置換反応等により合成することができる。 The compound represented by the above general formula (6) can be synthesized by Ullmann coupling reaction, Buchwald-Hartwig amination reaction, nucleophilic substitution reaction, or the like using a halogen compound having iodine, bromine, chlorine, or fluorine and hexahydropyrimidopyrimidine as raw materials, as shown in the following formula (8).

Figure 0007657646000018
Figure 0007657646000018

この他にも、配位子と用いることができれば良いので、窒素原子だけではなく、酸素原子が配位元素となるアセチルアセトナト誘導体などがあげられる。
有機電子注入層5の平均厚さは、0.5~10nmであることが好ましく、1~5nmであることがより好ましく、1~5nmであることがより好ましい。
有機電子注入層5の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
また、有機電子注入層は次の層である電子輸送層6と混合してもよい。
In addition, as long as it can be used as a ligand, examples include acetylacetonato derivatives in which not only nitrogen atoms but also oxygen atoms are the coordination elements.
The average thickness of the organic electron injection layer 5 is preferably from 0.5 to 10 nm, more preferably from 1 to 5 nm, and even more preferably from 1 to 5 nm.
The average thickness of the organic electron injection layer 5 can be measured by, for example, a stylus step gauge or spectroscopic ellipsometry.
Alternatively, the organic electron injection layer may be blended with the next layer, the electron transport layer 6 .

「電子輸送材料」
電子輸送層6としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの材料を用いてもよく、必要に応じて用いることができる。
具体的には、電子輸送層6の材料として、フェニル-ディピレニルホスフィンオキサイド(POPy)のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス-1,3,5-(3’-(ピリジン-3’’-イル)フェニル)ベンゼン(TmPhPyB)のようなピリジン誘導体、(2-(3-(9-カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2-フェニル-4,6-ビス(3,5-ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4-ビス(4-ビフェニル)-6-(4’-(2-ピリジニル)-4-ビフェニル)-[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3-フェニル-4-(1’-ナフチル)-5-フェニル-1,2,4-トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル-1,3,4-オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’-(1,3,5-ベンゼントリイル)-トリス(1-フェニル-1-H-ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物等の芳香環カルボン酸無水物、N,N‘-ジメチル-3,4,9,10-ペリレンテトラカルボンサンジイミドのような芳香環イミド化合物、イソインジゴ誘導体や2,5-ジヒドロピロロ[3,4-c]ピロール-1,4-ジオン誘導体(ジケトピロロピロール)、トルキセノンのようなカルボニル基を有する化合物、ナフト[1,2-c:5,6-c’]ビス[1,2,5]チアジアゾール、ベンゾ[c][1,2,5]チアジアゾールのような1,2,5-チアジアゾール誘導体、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ))、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq)などに代表される各種金属錯体、2,5-ビス(6’-(2’,2’’-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy),等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、トリス(2,4,6-トリメチル-3-(ピリジン-3-イル)フェニル)ボラン(3TPYMB)や特願2012-228460、特願2015-503053、特願2015-053872、特願2015-081108および特願2015-081109に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
上記の材料に加えて、芳香環を有する種々の炭化水素化合物である芳香族炭化水素化合物、窒素-ホウ素結合を有する化合物、ピロール環、フラン環、チオフェン環等の芳香環を含むπ電子過剰系複素芳香族化合物、シロール環を含む化合物についても用いることができる。
これらの電子輸送層6の材料の中でも、特に、POPyのようなホスフィンオキサイド誘導体、Alqのような金属錯体、TmPhPyBのようなピリジン誘導体を用いることが好ましい。
"Electron transport materials"
As the electron transport layer 6, any material that can be usually used as a material for an electron transport layer may be used, and can be used as necessary.
Specifically, the material of the electron transport layer 6 may be a phosphine oxide derivative such as phenyl-dipyrenylphosphine oxide (POPy 2 ), a pyridine derivative such as tris-1,3,5-(3′-(pyridin-3″-yl)phenyl)benzene (TmPhPyB), a quinoline derivative such as (2-(3-(9-carbazolyl)phenyl)quinoline (mCQ)), a pyrimidine derivative such as 2-phenyl-4,6-bis(3,5-dipyridylphenyl)pyrimidine (BPyPPM), a pyrazine derivative, or bathophenanthroline (BPhen). phenanthroline derivatives such as 2,4-bis(4-biphenyl)-6-(4'-(2-pyridinyl)-4-biphenyl)-[1,3,5]triazine (MPT), triazole derivatives such as 3-phenyl-4-(1'-naphthyl)-5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), oxazole derivatives, 2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) ( oxadiazole derivatives such as 2,2',2''-(1,3,5-benzenetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBI); imidazole derivatives such as 2,2',2''-(1,3,5-benzenetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBI); aromatic ring carboxylic acid anhydrides such as naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride and 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride; aromatic ring carboxylic acid anhydrides such as N,N'-dimethyl-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride; Cyclic imide compounds, isoindigo derivatives and 2,5-dihydropyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione derivatives (diketopyrrolopyrroles), compounds with carbonyl groups such as truxenone, 1,2,5-thiadiazole derivatives such as naphtho[1,2-c:5,6-c']bis[1,2,5]thiadiazole and benzo[c][1,2,5]thiadiazole, bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzothiazolato]zinc (Zn(BTZ) 2 ), various metal complexes represented by tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum ( Alq3 ), and the like; organic silane derivatives represented by silole derivatives such as 2,5-bis(6'-(2',2''-bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy), and the like; tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane (3TPYMB), and boron-containing compounds described in Japanese Patent Application Nos. 2012-228460, 2015-503053, 2015-053872, 2015-081108, and 2015-081109, and the like can be used alone or in combination of two or more of these.
In addition to the above materials, aromatic hydrocarbon compounds, which are various hydrocarbon compounds having an aromatic ring, compounds having a nitrogen-boron bond, π-electron-rich heteroaromatic compounds including aromatic rings such as a pyrrole ring, a furan ring, and a thiophene ring, and compounds including a silole ring can also be used.
Among these materials for the electron transport layer 6, it is particularly preferable to use a phosphine oxide derivative such as POPy2 , a metal complex such as Alq3 , or a pyridine derivative such as TmPhPyB.

本発明の有機EL素子の有機電子注入層5の材料と上記電子輸送材料を混合して用いた場合、電子輸送層6はなくてもよい。また、これらの一部を正孔阻止材料として用いて、正孔阻止層を形成してもよい。別途、正孔阻止層の材料としては、通常用いることができるいずれの材料を用いてもよく、必要に応じて用いることができる。
電子輸送層6の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nmであることが好ましく、20~100nmであることが、より好ましい。
電子輸送層6の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
When the material of the organic electron injection layer 5 of the organic EL element of the present invention is mixed with the above-mentioned electron transport material, the electron transport layer 6 may not be required. In addition, a part of these materials may be used as a hole blocking material to form a hole blocking layer. Separately, any material that can be usually used may be used as a material for the hole blocking layer, and may be used as necessary.
The average thickness of the electron transport layer 6 is not particularly limited, but is preferably from 10 to 150 nm, and more preferably from 20 to 100 nm.
The average thickness of the electron transport layer 6 can be measured by a stylus step gauge or spectroscopic ellipsometry.

「発光層」
発光層7を形成する材料としては、発光層7の材料として通常用いることのできるいずれの材料を用いてもよく、これらを混合して用いてもよい。例えば、発光層7として、ビス[2-(2-ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(Zn(BTZ))と、トリス[1-フェニルイソキノリン]イリジウム(III)(Ir(piq))とを含むものとすることができる。
例えば、配位子に2,2’-ビピリジン-4,4’-ジカルボン酸を持つ、3配位のイリジウム錯体、ファクトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy))、8-ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq)、トリス(4-メチル-8キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq)、8-ヒドロキシキノリン亜鉛(Znq)、(1,10-フェナントロリン)-トリス-(4,4,4-トリフルオロ-1-(2-チエニル)-ブタン-1,3-ジオネート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)(phen))、2,3,7,8,12,13,17,18-オクタエチル-21H,23H-ポルフィンプラチナム(II)のような各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物;ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物;フェナントレンのようなフェナントレン系化合物;クリセン、6-ニトロクリセンのようなクリセン系化合物;ペリレン、N,N’-ビス(2,5-ジ-t-ブチルフェニル)-3,4,9,10-ペリレン-ジ-カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物;コロネンのようなコロネン系化合物;アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物;ピレンのようなピレン系化合物;4-(ジ-シアノメチレン)-2-メチル-6-(パラ-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)のようなピラン系化合物;アクリジンのようなアクリジン系化合物;スチルベンのようなスチルベン系化合物;2,5-ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物;ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物;ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物;2,2’-(パラ-フェニレンジビニレン)-ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物;ビスチリル(1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物;ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物;クマリンのようなクマリン系化合物;ペリノンのようなペリノン系化合物;オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物;アルダジン系化合物;1,2,3,4,5-ペンタフェニル-1,3-シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物;キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物;ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物;2,2’,7,7’-テトラフェニル-9,9’-スピロビフルオレンのようなスピロ化合物;フタロシアニン(HPc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物;更には特開2009-155325号公報、特開2011-184430号公報および特願2011-6458号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられる。
"Light-emitting layer"
The material for forming the light-emitting layer 7 may be any material that can be typically used as the material for the light-emitting layer 7, or a mixture of these materials may be used. For example, the light-emitting layer 7 may contain bis[2-(2-benzothiazolyl)phenolato]zinc(II) (Zn(BTZ) 2 ) and tris[1-phenylisoquinoline]iridium(III) (Ir(piq) 3 ).
For example, three-coordinate iridium complexes with 2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylic acid as the ligand, such as factorys(2-phenylpyridine)iridium (Ir(ppy) 3 ), 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq 3 ), tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum(III) (Almq 3 ), 8-hydroxyquinoline zinc (Znq 2 ), (1,10-phenanthroline)-tris-(4,4,4-trifluoro-1-(2-thienyl)-butane-1,3-dionate)europium(III) (Eu(TTA) 3 ), (phen)), various metal complexes such as 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H,23H-porphine platinum (II); benzene-based compounds such as distyrylbenzene (DSB) and diaminodistyrylbenzene (DADSB); naphthalene-based compounds such as naphthalene and Nile Red; phenanthrene-based compounds such as phenanthrene; chrysene-based compounds such as chrysene and 6-nitrochrysene; perylene, N,N'-bis(2,5-di-t-butylphenyl perylene compounds such as 4-(di-cyanomethylene)-2-methyl-6-(para-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM); acridine compounds such as acridine; stilbene compounds such as stilbene; 2,5-dibenzothiophene; Thiophene compounds such as xazolethiophene; benzoxazole compounds such as benzoxazole; benzimidazole compounds such as benzimidazole; benzothiazole compounds such as 2,2'-(para-phenylenedivinylene)-bisbenzothiazole; butadiene compounds such as bistyryl(1,4-diphenyl-1,3-butadiene) and tetraphenylbutadiene; naphthalimide compounds such as naphthalimide; coumarin compounds such as coumarin; perinone compounds such as perinone; oxadiazole compounds such as oxadiazole; aldazine compounds; cyclopentadiene compounds such as 1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene (PPCP); quinacridone compounds such as quinacridone and quinacridone red; pyridine compounds such as pyrrolopyridine and thiadiazolopyridine; spiro compounds such as 2,2',7,7'-tetraphenyl-9,9'-spirobifluorene; phthalocyanine (H 2Pc ), metallic or non-metallic phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine; and further boron compound materials described in JP-A-2009-155325, JP-A-2011-184430, and Japanese Patent Application No. 2011-6458.

また、発光層7を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお、本発明において低分子材料とは、高分子材料(重合体)ではない材料を意味し、分子量が低い有機化合物を必ずしも意味するものではない。
発光層7の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nmであることが好ましく、20~100nmであることがより好ましい。
発光層7の平均厚さは、触針式段差計により測定してもよいし、水晶振動子膜厚計により発光層7の成膜時に測定してもよい。
The material forming the light-emitting layer 7 may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound. In the present invention, the low molecular weight material means a material that is not a high molecular weight material (polymer), and does not necessarily mean an organic compound with a low molecular weight.
The average thickness of the light-emitting layer 7 is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, and more preferably 20 to 100 nm.
The average thickness of the light-emitting layer 7 may be measured by a stylus-type step gauge, or may be measured by a quartz crystal thickness gauge during the deposition of the light-emitting layer 7 .

「正孔輸送層」
正孔輸送層8に用いる正孔輸送性有機材料としては、各種p型の高分子材料(有機ポリマー)、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
"Hole transport layer"
As the hole transporting organic material used for the hole transport layer 8, various p-type polymeric materials (organic polymers) and various p-type low molecular weight materials can be used alone or in combination.

具体的には、正孔輸送層8の材料として、例えば、N,N’-ジ(1-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(α-NPD)、N4,N4’-ビス(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)-N4,N4’-ジフェニルビフェニルー4,4’-ジアミン(DBTPB)、ポリアリールアミン、フルオレン-アリールアミン共重合体、フルオレン-ビチオフェン共重合体、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリチエニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送層8の材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、正孔輸送層8の材料として用いられるポリチオフェンを含有する混合物として、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。 Specific examples of materials for the hole transport layer 8 include N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (α-NPD), N4,N4'-bis(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine (DBTPB), polyarylamine, fluorene-arylamine copolymer, fluorene-bithiophene copolymer, poly(N-vinylcarbazole), polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, polythiophene, polyalkylthiophene, polyhexylthiophene, poly(p-phenylenevinylene), polythienylenevinylene, pyrene formaldehyde resin, ethylcarbazole formaldehyde resin or derivatives thereof. These materials for the hole transport layer 8 can also be used as mixtures with other compounds. One example of a mixture containing polythiophene that is used as a material for the hole transport layer 8 is poly(3,4-ethylenedioxythiophene/styrenesulfonic acid) (PEDOT/PSS).

正孔輸送層8の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nmであることが好ましく、20~100nmであることがより好ましい。
正孔輸送層8の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
The average thickness of the hole transport layer 8 is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, and more preferably 20 to 100 nm.
The average thickness of the hole transport layer 8 can be measured by, for example, a stylus step gauge or spectroscopic ellipsometry.

「正孔注入層」
正孔注入層9は、無機材料からなるものであってもよいし、有機材料からなるものであってもよい。無機材料は、有機材料と比較して安定であるため、有機材料を用いた場合と比較して、酸素や水に対する高い耐性が得られやすい。
"Hole injection layer"
The hole injection layer 9 may be made of an inorganic material or an organic material. Inorganic materials are more stable than organic materials, and therefore, it is easier to obtain high resistance to oxygen and water compared to the case where an organic material is used.

無機材料としては、特に制限されないが、例えば、酸化バナジウム(V)、酸化モリブテン(MoO)、酸化ルテニウム(RuO)等の金属酸化物を1種又は2種以上を用いることができる。 The inorganic material is not particularly limited, but for example, one or more metal oxides such as vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), and ruthenium oxide (RuO 2 ) can be used.

有機材料としては、ジピラジノ[2,3-f:2’,3’-h]キノキサリン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリル(HAT-CN)や2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノ-キノジメタン(F4-TCNQ)等の低分子材料や、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホネート(PEDOT:PSS)等を用いることができる。 Organic materials that can be used include low molecular weight materials such as dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile (HAT-CN) and 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyano-quinodimethane (F4-TCNQ), as well as poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS).

正孔注入層9の平均厚さは、特に限定されないが、1~1000nmであることが好ましく、5~50nmであることがより好ましい。
正孔注入層9の平均厚さは、水晶振動子膜厚計、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより成膜時に測定することができる。
The average thickness of the hole injection layer 9 is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm, and more preferably 5 to 50 nm.
The average thickness of the hole injection layer 9 can be measured during deposition by a quartz crystal thickness gauge, a stylus step gauge, or spectroscopic ellipsometry.

「陽極」
陽極10に用いられる材料としては、ITO、IZO、Au、Pt、Cu、Ag、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、陽極10の材料として、ITO、IZO、Au、Alを用いることが好ましい。
"anode"
Examples of materials used for the anode 10 include ITO, IZO, Au, Pt, Cu, Ag, Al, and alloys containing these. Among these, it is preferable to use ITO, IZO, Au, or Al as the material for the anode 10.

陽極10の平均厚さは、特に限定されないが、10~1000nmであることが好ましく、30~200nmであることがより好ましい。また、陽極10の材料として不透過な材料を用いる場合でも、例えば、平均厚さを10~30nm程度にすることで、トップエミッション型の有機EL素子における透明な陽極として使用できる。
陽極10の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により陽極10の成膜時に測定できる。
The average thickness of the anode 10 is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 nm, and more preferably 30 to 200 nm. Even when an opaque material is used as the material for the anode 10, the anode can be used as a transparent anode in a top-emission organic EL element by, for example, setting the average thickness to about 10 to 30 nm.
The average thickness of the anode 10 can be measured during the deposition of the anode 10 using a quartz crystal film thickness meter.

「封止」
図1に示す有機EL素子1は、必要に応じて、封止されていてもよい。
"Sealing"
The organic EL element 1 shown in FIG. 1 may be sealed, if necessary.

例えば、図1に示す有機EL素子1は、有機EL素子1を収容する凹状の空間を有する封止容器(不図示)と、封止容器の縁部と基板2とを接着する接着剤とによって封止されていてもよい。また、封止容器に有機EL素子1を収容し、紫外線(UV)硬化樹脂などからなるシール材を充填することにより封止してもよい。また、例えば、図1に示す有機EL素子1は、陽極10上に配置された板部材(不図示)と、板部材の陽極10と対向する側の縁部に沿って配置された枠部材(不図示)とからなる封止部材と、板部材と枠部材との間および枠部材と基板2との間とを接着する接着剤とを用いて封止されていてもよい。 For example, the organic EL element 1 shown in FIG. 1 may be sealed with a sealing container (not shown) having a concave space for accommodating the organic EL element 1, and an adhesive for bonding the edge of the sealing container to the substrate 2. Alternatively, the organic EL element 1 may be accommodated in a sealing container and sealed by filling it with a sealant made of an ultraviolet (UV) curable resin or the like. Alternatively, for example, the organic EL element 1 shown in FIG. 1 may be sealed with a sealing member made of a plate member (not shown) arranged on the anode 10 and a frame member (not shown) arranged along the edge of the plate member facing the anode 10, and an adhesive for bonding between the plate member and the frame member and between the frame member and the substrate 2.

封止容器または封止部材を用いて有機EL素子1を封止する場合、封止容器内または封止部材の内側に、水分を吸収する乾燥材を配置してもよい。また、封止容器または封止部材として、水分を吸収する材料を用いてもよい。また、封止された封止容器内または封止部材の内側には、空間が形成されていてもよい。 When the organic EL element 1 is sealed using a sealing container or a sealing member, a desiccant that absorbs moisture may be placed inside the sealing container or the sealing member. A material that absorbs moisture may also be used as the sealing container or the sealing member. A space may also be formed inside the sealed sealing container or the sealing member.

図1に示す有機EL素子1を封止する場合に用いる封止容器または封止部材の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等を用いることができる。封止容器または封止部材に用いられる樹脂材料およびガラス材料としては、基板2に用いる材料と同様のものが挙げられる。 The material of the sealing container or sealing member used to seal the organic EL element 1 shown in FIG. 1 can be a resin material, a glass material, or the like. The resin material and glass material used for the sealing container or sealing member can be the same as the material used for the substrate 2.

本実施形態の有機EL素子1において、有機電子注入層5として、上記一般式(1)で表される配位能を有した有機材料を用い形成した場合には、例えば、大気中で不安定な材料であるアルカリ金属のみで電子注入層を形成した素子と比較して、優れた耐久性が得られる。このため、封止容器または封止部材の水蒸気透過率が10-4~10-3オーダー(g/m/day)程度であれば、有機EL素子1の劣化を十分に抑制できる。したがって、封止容器または封止部材の材料として、水蒸気透過率が10-3オーダー(g/m/day)程度以下の樹脂材料を用いることが可能であり、柔軟性に優れた有機EL素子1を実現できる。 In the organic EL element 1 of this embodiment, when the organic electron injection layer 5 is formed using an organic material having the coordination ability represented by the general formula (1), excellent durability can be obtained compared to an element in which the electron injection layer is formed only with an alkali metal, which is an unstable material in the atmosphere. Therefore, if the water vapor transmission rate of the sealing container or sealing member is on the order of 10 -4 to 10 -3 (g/m 2 /day), deterioration of the organic EL element 1 can be sufficiently suppressed. Therefore, it is possible to use a resin material having a water vapor transmission rate of on the order of 10 -3 (g/m 2 /day) or less as the material of the sealing container or sealing member, and an organic EL element 1 having excellent flexibility can be realized.

「有機EL素子の製造方法」
次に、本発明の有機EL素子の製造方法の一例として、図1に示す逆構造の有機EL素子1の製造方法を説明するが、本発明の有機EL素子は従来型の順構造でも良い。その場合、例えば、陽極、正孔注入層と構成が逆転するように積層するだけでよく、特に製膜方法に制限されることはない。
図1に示す有機EL素子1を製造するには、まず、基板2上に陰極3を形成する。
陰極3は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、スプレー熱分解(SPD)法、原子層堆積(ALD)法、気相成膜法、液相成膜法等により形成することができる。陰極3の形成には、金属箔を接合する方法を用いてもよい。
次に、陰極3上に有機電子注入層5を形成する。
有機電子注入層5は、例えば、真空蒸着法等の方法を用いて形成する。
次に、有機電子注入層5上に、電子輸送層6、発光層7と、正孔輸送層8とをこの順で形成する。
電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8の形成方法は、特に限定されず、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8それぞれに用いられる材料の特性に合わせて、従来公知の種々の形成方法を適宜用いることができる。
次に、正孔輸送層8上に正孔注入層9と、陽極10とをこの順に形成する。これらの層についても、それぞれに用いられる材料の特性に合わせて、従来公知の種々の形成方法を適宜用いることができる。
以上の工程により、図1に示す有機EL素子1が得られる。
"Method of manufacturing organic EL element"
Next, as an example of a method for manufacturing an organic EL element of the present invention, a method for manufacturing an organic EL element 1 having an inverted structure shown in Fig. 1 will be described, but the organic EL element of the present invention may have a conventional forward structure. In that case, it is sufficient to simply stack the anode and hole injection layer so that the structure is reversed, and there is no particular limitation on the film formation method.
To manufacture the organic EL element 1 shown in FIG. 1, first, the cathode 3 is formed on the substrate 2 .
The cathode 3 can be formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, a sol-gel method, a spray pyrolysis (SPD) method, an atomic layer deposition (ALD) method, a vapor phase deposition method, a liquid phase deposition method, etc. The cathode 3 may be formed by bonding a metal foil.
Next, the organic electron injection layer 5 is formed on the cathode 3 .
The organic electron injection layer 5 is formed by using, for example, a vacuum deposition method.
Next, the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the hole transport layer 8 are formed in this order on the organic electron injection layer 5.
The methods for forming the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the hole transport layer 8 are not particularly limited, and various conventionally known formation methods can be used as appropriate in accordance with the characteristics of the materials used for the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the hole transport layer 8, respectively.
Next, the hole injection layer 9 and the anode 10 are formed in this order on the hole transport layer 8. For these layers as well, various conventionally known formation methods can be appropriately used in accordance with the properties of the materials used for each.
Through the above steps, the organic EL element 1 shown in FIG. 1 is obtained.

「封止方法」
図1に示す有機EL素子1は、有機EL素子の封止に用いられる通常の方法を使用して封止できる。
"Sealing method"
The organic EL element 1 shown in FIG. 1 can be encapsulated using a method typically used for encapsulating organic EL elements.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「モル%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, "%" means "mol %."

(合成例1)
下記式(9)で表される化合物を、以下に示す方法により合成した。
(Synthesis Example 1)
The compound represented by the following formula (9) was synthesized by the method described below.

Figure 0007657646000019
Figure 0007657646000019

100mLなすフラスコ中、4,7-ジクロロ-1,10-フェナントロリン(3.00g)とピロリジン(19.5mL)の混合物をオイルバス100℃にて1時間加熱還流した。室温に戻した混合物を減圧濃縮し、水を加えてから超音波処理することで析出した固体を濾取した。得られた固体を減圧乾燥後、メタノール(100mL)に溶解させた。混合物に活性炭を加えて室温にて1時間撹拌後、不溶物を濾別した。濾液を減圧濃縮し、得られた固体をメタノール(9mL)にて再結晶した。得られた固体を少量のメタノールにて洗浄後、減圧乾燥することで式(9)で表される化合物(1.69g,44%)を白色固体として得た。 In a 100 mL round-bottom flask, a mixture of 4,7-dichloro-1,10-phenanthroline (3.00 g) and pyrrolidine (19.5 mL) was heated to reflux in an oil bath at 100°C for 1 hour. The mixture was returned to room temperature and concentrated under reduced pressure, water was added, and the precipitated solid was filtered out by ultrasonic treatment. The resulting solid was dried under reduced pressure and then dissolved in methanol (100 mL). Activated carbon was added to the mixture and stirred at room temperature for 1 hour, after which the insoluble matter was filtered off. The filtrate was concentrated under reduced pressure, and the resulting solid was recrystallized from methanol (9 mL). The resulting solid was washed with a small amount of methanol and dried under reduced pressure to obtain the compound represented by formula (9) (1.69 g, 44%) as a white solid.

(実施例1)
[工程1]尾池工業製バリアフィルム(PT7/25GT3:厚さ25μm、WVTR:4×10-3g/m/day)上にレジスト材料を塗布製膜し、スパッタ装置にて酸化亜鉛を24nm製膜を行い、金属酸化物層4を形成した。
[工程2]次に陰極3として銀とマグネシウムを70:30の体積比率で含む合計10nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。
[工程3]次に、有機電子注入層5として有機電子注入層用材料である上記式(9)の材料を3nm、電子輸送層6として電子輸送材料であるケミプロ化成製KHLHEI-02を15nm、正孔阻止層11としてケミプロ化成製KHLHS-04を15nm、発光層7としてケミプロ化成製KHLHS-03とKHLHS-04とKHLDG-01を共蒸着により35nm、正孔輸送層8としてケミプロ化成製KHLHS-03を25nmの膜厚となるように真空蒸着法により積層した。
[工程4]次に、正孔輸送層8の上に、正孔注入層9を形成した。ここでは、酸化モリブデンを10nmの膜厚となるように気相成膜法である真空蒸着法により形成した。
[工程5]次に、最終工程として正孔注入層9上に陽極10を形成した。ここでは、アルミニウムを200nmの膜厚となるように真空蒸着法により製膜した。さらに、その上に尾池工業製バリアフィルム(厚さ25μm、WVTR:4×10-3g/m/day)で封止を行った。
以上の工程[工程1]~[工程5]により、図4の構成を持つフィルム有機電界発光素子を作製した。厚さは98μm程度であった。
[工程6]作製した有機電界発光素子の大気安定性を85℃、湿度85%の環境に保存することで評価した。結果を図6に示した。65時間後にもダークスポットは観測されなかった。
Example 1
[Step 1] A resist material was applied onto a barrier film manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd. (PT7/25GT3: thickness 25 μm, WVTR: 4×10 −3 g/m 2 /day) to form a film, and zinc oxide was deposited to a thickness of 24 nm using a sputtering device to form a metal oxide layer 4 .
[Step 2] Next, in order to form a layer containing silver and magnesium in a volume ratio of 70:30 and having a total thickness of 10 nm as the cathode 3, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum apparatus, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.
[Step 3] Next, the material of the above formula (9), which is a material for organic electron injection layers, was laminated by a vacuum deposition method to a thickness of 3 nm as the organic electron injection layer 5, KHLHEI-02 manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., which is an electron transport material, was laminated by a thickness of 15 nm as the electron transport layer 6, KHLHS-04 manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., was laminated by a thickness of 15 nm as the hole blocking layer 11, KHLHS-03, KHLHS-04, and KHLDG-01 manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., were laminated by co-deposition to a thickness of 35 nm as the light-emitting layer 7, and KHLHS-03 manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd. was laminated by a vacuum deposition method to a thickness of 25 nm as the hole transport layer 8.
[Step 4] Next, a hole injection layer 9 was formed on the hole transport layer 8. Here, molybdenum oxide was formed to a thickness of 10 nm by a vacuum deposition method, which is a gas phase film formation method.
[Step 5] Next, as the final step, an anode 10 was formed on the hole injection layer 9. Here, an aluminum film was formed by vacuum deposition to a thickness of 200 nm. Furthermore, a barrier film (thickness: 25 μm, WVTR: 4×10 −3 g/m 2 /day) manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd. was applied thereon for sealing.
By the above steps [Step 1] to [Step 5], a film organic electroluminescence device having the structure shown in Fig. 4 was fabricated. The thickness was about 98 µm.
[Step 6] The atmospheric stability of the fabricated organic electroluminescent device was evaluated by storing it in an environment of 85° C. and 85% humidity. The results are shown in FIG. 6. No dark spots were observed even after 65 hours.

(実施例2)
実施例1の[工程2]を以下の[工程2-2]に変えた以外は実施例1と同様に行い、有機電界発光素子を作製した。[工程6]として、実施例1と同じ方法により有機電界発光素子の大気安定性を評価した結果を図7に示した。65時間後にもダークスポットは観測されなかった。
[工程2-2]次に陰極3として銀とマグネシウムを95:5の体積比率で含む合計10nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。
Example 2
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that [Step 2] in Example 1 was changed to the following [Step 2-2]. As [Step 6], the atmospheric stability of the organic electroluminescence device was evaluated by the same method as in Example 1, and the results are shown in Figure 7. No dark spots were observed even after 65 hours.
[Step 2-2] Next, in order to form a layer containing silver and magnesium in a volume ratio of 95:5 and having a total thickness of 10 nm as the cathode 3, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum device, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.

(実施例3)
実施例1の[工程2]を以下の[工程2-3]に変えた以外は実施例1と同様に行い、有機電界発光素子を作製した。[工程6]として、実施例1と同じ方法により有機電界発光素子の大気安定性を評価した結果を図8に示した。65時間後にもダークスポットは観測されなかった。
[工程2-3]次に陰極3として銀とマグネシウムを97:3の体積比率で含む合計10nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。
Example 3
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that [Step 2] in Example 1 was changed to the following [Step 2-3]. As [Step 6], the atmospheric stability of the organic electroluminescence device was evaluated by the same method as in Example 1, and the results are shown in Figure 8. No dark spots were observed even after 65 hours.
[Step 2-3] Next, in order to form a layer containing silver and magnesium in a volume ratio of 97:3 and having a total thickness of 10 nm as the cathode 3, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum apparatus, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.

(実施例4)
実施例1の[工程2]を以下の[工程2-4]に変えた以外は実施例1と同様に行い、有機電界発光素子を作製した。[工程6]として、実施例1と同じ方法により有機電界発光素子の大気安定性を評価した結果を図9に示した。65時間後にもダークスポットは観測されなかった。
[工程2-4]次に陰極3として銀とマグネシウムを95:5の体積比率で含む合計25nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。
Example 4
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that [Step 2] in Example 1 was changed to the following [Step 2-4]. As [Step 6], the atmospheric stability of the organic electroluminescence device was evaluated by the same method as in Example 1, and the results are shown in Figure 9. No dark spots were observed even after 65 hours.
[Step 2-4] Next, in order to form a layer containing silver and magnesium in a volume ratio of 95:5 and having a total thickness of 25 nm as the cathode 3, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum apparatus, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.

(実施例5)
実施例1の[工程2]を以下の[工程2-5]に変えた以外は実施例1と同様に行い、有機電界発光素子を作製した。[工程6]として、実施例1と同じ方法により有機電界発光素子の大気安定性を評価した。65時間後にもダークスポットは観測されなかった。
[工程2-5]次に陰極3として銀とマグネシウムを95:5の体積比率で含む合計35nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。
(Example 5)
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that [Step 2] in Example 1 was changed to the following [Step 2-5]. In [Step 6], the atmospheric stability of the organic electroluminescence device was evaluated by the same method as in Example 1. No dark spots were observed even after 65 hours.
[Step 2-5] Next, in order to form a layer containing silver and magnesium in a volume ratio of 95:5 and having a total thickness of 35 nm as the cathode 3, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum apparatus, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.

(比較例1)
実施例1の[工程2]を以下の[工程2-6]に変えた以外は実施例1と同様に行い、有機電界発光素子を作製した。[工程6]として、実施例1と同じ方法により有機電界発光素子の大気安定性を評価した結果を図10に示した。65時間後にダークスポットが観測された。
[工程2-6]次に陰極3として銀とマグネシウムを50:50の体積比率で含む合計10nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。
(Comparative Example 1)
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that [Step 2] in Example 1 was changed to the following [Step 2-6]. As [Step 6], the atmospheric stability of the organic electroluminescence device was evaluated by the same method as in Example 1, and the results are shown in Figure 10. Dark spots were observed after 65 hours.
[Step 2-6] Next, in order to form a layer containing silver and magnesium in a volume ratio of 50:50 and having a total thickness of 10 nm as the cathode 3, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum apparatus, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.

(比較例2)
実施例1の[工程2]を以下の[工程2-7]に変えた以外は実施例1と同様に行い、有機電界発光素子を作製した[工程6]として、実施例1と同じ方法により有機電界発光素子の大気安定性を評価した。65時間後、発光が確認できなかった。
[工程2-7]次に陰極3として銀とマグネシウムを99:1の体積比率で含む合計10nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。
(Comparative Example 2)
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1 except that [Step 2] in Example 1 was changed to the following [Step 2-7], which was regarded as [Step 6]. The atmospheric stability of the organic electroluminescence device was evaluated in the same manner as in Example 1. After 65 hours, no light emission was observed.
[Step 2-7] Next, in order to form a layer containing silver and magnesium in a volume ratio of 99:1 and having a total thickness of 10 nm as the cathode 3, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum apparatus, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.

(比較例3)
実施例1の[工程2]を以下の[工程2-8]に変えた以外は実施例1と同様に行い、図5の構成を持つフィルム有機電界発光素子を作製した。[工程6]として、実施例1と同じ方法により有機電界発光素子の大気安定性を評価した結果を図11に示した。65時間後に多数のダークスポットが観測された。
[工程2-8]次に陰極3として銀を9nm、金属電子注入層12としてマグネシウム1nmを形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。これにより、陰極内のマグネシウムを金属電子注入層12として分離し、積層した素子が完成した。
(Comparative Example 3)
A film organic electroluminescence device having the configuration shown in FIG. 5 was produced in the same manner as in Example 1, except that [Step 2] in Example 1 was changed to the following [Step 2-8]. As [Step 6], the atmospheric stability of the organic electroluminescence device was evaluated by the same method as in Example 1, and the results are shown in FIG. 11. Many dark spots were observed after 65 hours.
[Step 2-8] Next, in order to form 9 nm of silver as the cathode 3 and 1 nm of magnesium as the metal electron injection layer 12, the substrate treated in [Step 1] was introduced into a vacuum device, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition. As a result, the magnesium in the cathode was separated as the metal electron injection layer 12, and a laminated element was completed.

(比較例4)
実施例1の[工程2]を以下の[工程2-9]に変えた以外は実施例1と同様に行い、有機電界発光素子を作製した。[工程6]として、実施例1と同じ方法により有機電界発光素子の大気安定性を評価した。65時間後、発光が確認できなかった。
[工程2-9]次に陰極3として銀とマグネシウムを95:5の体積比率で含む合計45nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し、真空蒸着法により製膜した。
(Comparative Example 4)
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that [Step 2] in Example 1 was changed to the following [Step 2-9]. In [Step 6], the atmospheric stability of the organic electroluminescence device was evaluated in the same manner as in Example 1. After 65 hours, no light emission was observed.
[Step 2-9] Next, in order to form a layer containing silver and magnesium in a volume ratio of 95:5 and having a total thickness of 45 nm as the cathode 3, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum device, the pressure was reduced to 5×10 −5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.

実施例1~5、さらには比較例1~4の素子について、初期的な発光特性は以下の表1に示す通りである。 The initial light-emitting characteristics of the elements of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 are as shown in Table 1 below.

Figure 0007657646000020
Figure 0007657646000020

また、85℃、湿度85%の条件での大気安定性試験の結果から、マグネシウムの比率については、30%以下であれば問題なく、50%まで増やすと透過性の観点、大気安定性の観点から問題があることがわかった。下限に関しては、初期においては1%でも問題なく特性が発現したものの、高い大気安定性を求める場合はより高い比率が必要であることがわかった。実施例3に示したとおり、比率3%では高い大気安定性が得られることが確認されている。膜厚については、35nmまでは初期特性および大気安定性共に問題はなかったが、45nmになると大気安定性においてダークスポットの発生が見られた。下限は10nmまでは実施例の結果に示した通り問題なかった。膜厚については、7nmまでは厚みのばらつきがない膜形成が可能であり、問題がないことを確認している。 In addition, the results of the atmospheric stability test under conditions of 85°C and 85% humidity showed that there was no problem with the magnesium ratio if it was 30% or less, but that increasing it to 50% caused problems in terms of transparency and atmospheric stability. Regarding the lower limit, it was found that although the characteristics were initially expressed without problems even at 1%, a higher ratio was necessary if high atmospheric stability was required. As shown in Example 3, it was confirmed that high atmospheric stability was obtained at a ratio of 3%. Regarding the film thickness, there were no problems with both the initial characteristics and atmospheric stability up to 35 nm, but at 45 nm, the occurrence of dark spots was observed in terms of atmospheric stability. As shown in the results of the examples, there were no problems with the lower limit up to 10 nm. Regarding the film thickness, it was confirmed that it was possible to form a film without thickness variation up to 7 nm, and there were no problems.

1:有機EL素子、2:基板、3:陰極、4:金属酸化物層、5:有機電子注入層、6:電子輸送層、7:発光層、8:正孔輸送層、9:正孔注入層、10:陽極、11:正孔阻止層、12:金属電子注入層 1: organic EL element, 2: substrate, 3: cathode, 4: metal oxide layer, 5: organic electron injection layer, 6: electron transport layer, 7: light-emitting layer, 8: hole transport layer, 9: hole injection layer, 10: anode, 11: hole blocking layer, 12: metal electron injection layer

Claims (4)

少なくとも一対の電極とその間に有機層を有する有機電界発光素子であって、
該有機電界発光素子は、マグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを含み、マグネシウムの体積比率が2%以上、30%以下である、平均厚さが40nm以下の層を陰極とし、該陰極に隣接して金属原子に配位結合可能な有機材料を含む有機電子注入層(該有機電子注入層に含まれる有機材料が配位可能な金属原子を含むものを除く)を有することを特徴とする有機電界発光素子。
An organic electroluminescent device having at least a pair of electrodes and an organic layer therebetween,
The organic electroluminescent device has a cathode which is a layer containing magnesium and silver and/or aluminum, in which the volume ratio of magnesium is 2% or more and 30% or less and has an average thickness of 40 nm or less, and an organic electron injection layer adjacent to the cathode which contains an organic material capable of forming a coordinate bond to a metal atom (excluding those in which the organic material contained in the organic electron injection layer contains a metal atom capable of forming a coordinate bond) .
前記有機電界発光素子は、基板上に陰極が形成された素子であることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent element according to claim 1, characterized in that the organic electroluminescent element is an element in which a cathode is formed on a substrate. 請求項1又は2に記載の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置。 A display device comprising the organic electroluminescent element according to claim 1 or 2. 請求項1又は2に記載の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置。
A lighting device comprising the organic electroluminescent device according to claim 1 .
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