JP2002359080A - Light emitting element - Google Patents

Light emitting element

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JP2002359080A
JP2002359080A JP2001166257A JP2001166257A JP2002359080A JP 2002359080 A JP2002359080 A JP 2002359080A JP 2001166257 A JP2001166257 A JP 2001166257A JP 2001166257 A JP2001166257 A JP 2001166257A JP 2002359080 A JP2002359080 A JP 2002359080A
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light
light emitting
triplet
derivatives
layer
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JP2001166257A
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Japanese (ja)
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Seiichiro Murase
清一郎 村瀬
Takeshi Tominaga
剛 富永
Toru Kohama
亨 小濱
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting element having high durability, and having high utilization efficiency of electric energy. SOLUTION: An element emits the light with the electric energy by allowing a light emitting substance to exist between an anode and a cathode. This light emitting element is characterized in that the element includes at least a light emitting material and a triplet capturing agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギーを
光に変換できる素子であって、表示素子、フラットパネ
ルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標
識、看板、電子写真機、光信号発生器などの分野に利用
可能な発光素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an element capable of converting electric energy into light, and relates to a display element, a flat panel display, a backlight, lighting, an interior, a sign, a sign, an electrophotographic device, an optical signal generator, and the like. The present invention relates to a light emitting element that can be used in the field of (1).

【0002】[0002]

【従来の技術】陰極から注入された電子と陽極から注入
された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する
際に発光するという有機積層薄膜発光素子の研究が近年
活発に行われている。この素子は、薄型、低駆動電圧下
での高輝度発光、蛍光材料を選ぶことによる多色発光が
特徴であり注目を集めている。
2. Description of the Related Art In recent years, research has been actively conducted on organic laminated thin-film light-emitting devices in which electrons injected from a cathode and holes injected from an anode emit light when they recombine in an organic phosphor sandwiched between both electrodes. ing. This device has attracted attention because it is thin, emits light with high luminance under a low driving voltage, and emits multicolor light by selecting a fluorescent material.

【0003】この研究は、コダック社のC.W.Tan
gらが有機積層薄膜素子が高輝度に発光することを示し
て以来(Appl.Phys.Lett.51(12)
21,p.913,1987)、多くの研究機関が検討
を行っている。コダック社の研究グループが提示した有
機積層薄膜発光素子の代表的な構成は、ITOガラス基
板上に正孔輸送性のジアミン化合物、発光層であるトリ
ス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体(Al
3)、そして陰極としてMg:Agを順次設けたもの
であり、10V程度の駆動電圧で1000cd/m2
緑色発光が可能であった。現在の有機積層薄膜発光素子
は、上記の素子構成要素の他に電子輸送層を設けている
ものなど構成を変えているものもあるが、基本的にはコ
ダック社の構成を踏襲している。
[0003] This study was carried out by Kodak Corporation. W. Tan
g. et al. showed that the organic laminated thin film element emits light with high luminance (Appl. Phys. Lett. 51 (12)
21, p. 913, 1987), and many research institutions are conducting studies. A typical configuration of an organic laminated thin-film light emitting device presented by a research group of Kodak Company is a diamine compound having a hole transporting property on an ITO glass substrate, and a tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Al
q 3 ), and Mg: Ag was sequentially provided as a cathode, and green light emission of 1000 cd / m 2 was possible at a driving voltage of about 10 V. The present organic laminated thin-film light-emitting device has a different configuration, such as a device provided with an electron transport layer in addition to the above-described device components, but basically follows the configuration of Kodak Company.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機積
層薄膜発光素子をフラットパネル・ディスプレイやバッ
クライト等の光源に応用するためには、素子の信頼性を
十分に確保する必要がある。しかしながら、従来の有機
積層薄膜発光素子では、連続駆動時の素子の劣化が避け
られないため、信頼性が十分とはいえず、素子の劣化の
原因は、下記の主に3つが挙げられる。
However, in order to apply the organic laminated thin-film light emitting device to a light source such as a flat panel display or a backlight, it is necessary to sufficiently secure the reliability of the device. However, in the conventional organic laminated thin-film light-emitting device, since the device is inevitably deteriorated during continuous driving, the reliability cannot be said to be sufficient. There are mainly three causes of the device deterioration described below.

【0005】1つ目は素子駆動時に発生する熱による有
機層の薄膜形状の劣化である。この耐熱性の低さは材料
のガラス転移温度(以下Tgと略す)の低さに由来する
と考えられ、材料の分子量を大きくすること(特開平8
−48656号公報)や分子構造をリジッドなものにす
ること(特開平7−110940号公報)等による解決
が試みられている。
[0005] The first problem is that the shape of the thin film of the organic layer is deteriorated by heat generated when the device is driven. This low heat resistance is considered to be due to the low glass transition temperature (hereinafter, abbreviated as Tg) of the material, and the molecular weight of the material must be increased (see Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-208,083).
Solutions have been attempted by making the molecular structure rigid (Japanese Patent Laid-Open No. 7-110940).

【0006】2つ目は素子を流れる正・負の電荷によ
る、材料の劣化である。代表的な発光材料であるAlq
3は、正に荷電することにより発光性能が低下すること
が知られており、発光層中に流れ込む正電荷をトラップ
するような物質の添加により、Alq3の劣化を防ぐこ
とが検討されている。
[0006] The second is deterioration of materials due to positive and negative charges flowing through the element. Alq which is a typical light emitting material
3 , it is known that the light emission performance is reduced by positively charging, and it is studied to prevent the deterioration of Alq 3 by adding a substance that traps a positive charge flowing into the light emitting layer. .

【0007】3つ目は発光材料の光劣化である。発光材
料は正孔と電子の再結合や他の発光材料からのエネルギ
ー移動を通してエネルギーを得、1重項もしくは3重項
励起状態を形成し、そのうち1重項励起状態が輻射的に
緩和することにより蛍光を発するものである。色素レー
ザーなどでよく知られている(Chem.Phys.L
ett.277,p.392,1997)ように、発光
材料は励起と緩和を繰り返すと徐々に劣化し、発光性能
が低下するため、連続駆動した際の素子劣化の原因とな
る。
[0007] The third is light degradation of the light emitting material. A light-emitting material obtains energy through recombination of holes and electrons or energy transfer from another light-emitting material to form a singlet or triplet excited state, of which the singlet excited state is radiatively relaxed. Emits fluorescence. Well known dye lasers and the like (Chem. Phys. L.
ett. 277, p. 392, 1997), the light-emitting material gradually deteriorates when excitation and relaxation are repeated, and the light-emitting performance deteriorates, which causes deterioration of the element during continuous driving.

【0008】本発明は、かかる問題を解決し、耐久性が
高く、かつ、電気エネルギーの利用効率の高い発光素子
を提供することが目的である。
[0008] An object of the present invention is to solve such a problem and to provide a light-emitting element having high durability and high utilization efficiency of electric energy.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、陽極
と陰極の間に発光物質が存在し、電気エネルギーにより
発光する素子であって、素子が少なくとも発光材料と3
重項捕捉剤を含むことを特徴とする発光素子である。
That is, the present invention relates to an element which emits light by electric energy, in which a light emitting substance is present between an anode and a cathode.
A light-emitting element including a multiplet trapping agent.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明において陽極は、光を取り
出すために透明であれば酸化錫、酸化インジウム、酸化
錫インジウム(ITO)などの導電性金属酸化物、ある
いは金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅など
の無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポ
リアニリンなどの導電性ポリマなど特に限定されるもの
でないが、ITOガラスやネサガラスを用いることが特
に望ましい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流
が供給できればよいので限定されないが、素子の消費電
力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば3
00Ω/□以下のITO基板であれば素子電極として機
能するが、現在では10Ω/□程度の基板の供給も可能
になっていることから、低抵抗品を使用することが特に
望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ
事ができるが、通常100〜300nmの間で用いられ
ることが多い。また、ガラス基板はソーダライムガラ
ス、無アルカリガラスなどが用いられ、また厚みも機械
的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、0.5
mm以上あれば十分である。ガラスの材質については、
ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカ
リガラスの方が好ましいが、SiO2 などのバリアコー
トを施したソーダライムガラスも市販されているのでこ
れを使用できる。ITO膜形成方法は、電子線ビーム
法、スパッタリング法、化学反応法など特に制限を受け
るものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, the anode is made of a conductive metal oxide such as tin oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO) or a metal such as gold, silver or chromium if it is transparent to extract light. Although not particularly limited, such as metals, inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide, and conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, and polyaniline, it is particularly preferable to use ITO glass or Nesa glass. The resistance of the transparent electrode is not limited as long as a current sufficient for light emission of the element can be supplied, but is preferably low from the viewpoint of power consumption of the element. For example, 3
Although an ITO substrate having a resistance of 00 Ω / □ or less functions as an element electrode, a substrate having a resistance of about 10 Ω / □ can be supplied at present. The thickness of the ITO can be arbitrarily selected according to the resistance value, but is usually used in a range of usually 100 to 300 nm. Further, the glass substrate is made of soda lime glass, non-alkali glass, or the like, and the thickness only needs to be sufficient to maintain the mechanical strength.
mm or more is sufficient. For the glass material,
Alkali-free glass is preferred because less ions elute from the glass is preferred, but soda-lime glass with a barrier coat such as SiO 2 is also commercially available and can be used. The method of forming the ITO film is not particularly limited, such as an electron beam method, a sputtering method, and a chemical reaction method.

【0011】陰極は、電子を本有機物層に効率良く注入
できる物質であれば特に限定されないが、一般に白金、
金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウ
ム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシ
ウム、マグネシウムなどがあげられるが、電子注入効率
をあげて素子特性を向上させるためにはリチウム、ナト
リウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムまたはこ
れら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかし、
これらの低仕事関数金属は、一般に大気中で不安定であ
ることが多く、例えば、有機層に微量のリチウムやマグ
ネシウム(真空蒸着の膜厚計表示で1nm以下)をドー
ピングして安定性の高い電極を使用する方法が好ましい
例として挙げることができるが、フッ化リチウムのよう
な無機塩の使用も可能であることから特にこれらに限定
されるものではない。更に電極保護のために白金、金、
銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金
属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チ
タニア、窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコー
ル、塩化ビニル、炭化水素系高分子などを積層すること
が好ましい例として挙げられる。これらの電極の作製法
も抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプ
レーティング、コーティングなど導通を取ることができ
れば特に制限されない。
The cathode is not particularly limited as long as it can efficiently inject electrons into the organic material layer.
Gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, etc., and lithium, sodium for increasing the electron injection efficiency and improving the device characteristics , Potassium, calcium, magnesium or alloys containing these low work function metals are effective. But,
These low work function metals are generally unstable in the air in many cases. For example, an organic layer is doped with a very small amount of lithium or magnesium (1 nm or less as indicated by a film thickness gauge by vacuum deposition) to have high stability. Although a method using an electrode can be mentioned as a preferable example, it is not particularly limited because an inorganic salt such as lithium fluoride can be used. In addition, platinum, gold,
Lamination of metals such as silver, copper, iron, tin, aluminum, and indium, or alloys using these metals, and inorganic substances such as silica, titania, and silicon nitride, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, and hydrocarbon polymers. Are preferred examples. The method for producing these electrodes is not particularly limited, as long as electrical conduction such as resistance heating, electron beam, sputtering, ion plating, and coating can be achieved.

【0012】本発明の目的は、発光素子の連続駆動の
際、発光材料の光劣化に伴う発光性能の低下による素子
劣化を防止することである。発光材料の光劣化には、材
料の励起3重項状態が関与していることがレーザー色素
等でよく知られている。電界により発光する発光素子に
おいては、素子を流れる正孔と電子の再結合エネルギー
により発光材料が励起され、その励起状態は1重項と3
重項の比が1:3となる。従って、レーザーなどの光励
起の場合と比べて、電界励起の発光素子においては3重
項励起状態が多く存在する。このため、発光材料の劣化
防止策としては、発光材料の3重項励起状態を低減して
やることが最も効果的な方法の一つである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to prevent the deterioration of the light emitting element due to the light deterioration of the light emitting material when the light emitting element is continuously driven. It is well known from laser dyes and the like that the excited triplet state of a light-emitting material is related to the photodegradation of the light-emitting material. In a light-emitting element that emits light by an electric field, a light-emitting material is excited by recombination energy of holes and electrons flowing through the element, and the excited state is a singlet and a triplet.
The ratio of the multiplet becomes 1: 3. Therefore, the triplet excited state is more present in the electric field excited light emitting element than in the case of light excitation such as laser. Therefore, reducing the triplet excited state of the light-emitting material is one of the most effective methods for preventing the deterioration of the light-emitting material.

【0013】発光材料の3重項励起状態を低減すること
は、発光材料の3重項励起状態からエネルギーを効率よ
く受け取る物質すなわち3重項捕捉剤を共存させること
により可能となる。これは、発光材料から3重項捕捉剤
への3重項エネルギー移動により、達成される。3重項
エネルギー移動において、エネルギー供与体の3重項エ
ネルギーがエネルギー受容体の3重項エネルギーより大
きいとき、効率よいエネルギー移動が行われる。従っ
て、エネルギー供与体である発光材料の3重項エネルギ
ーTと、エネルギー受容体である3重項捕捉剤の3重項
エネルギーT0の間に、T≧T0の関係が成立することが
望ましい。エネルギー移動をさらに良好なものとするた
めには、発光材料と3重項捕捉剤が同一層内にあること
がさらに望ましい。具体的な3重項捕捉剤としては、特
にこれに限定されるものではないが、ナフタレン、アン
トラセン、ペンタセンなどの芳香族炭化水素、N,N’
−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)−
4,4’−ジフェニル−1,1’−ジアミン、N,N’
−ジナフチル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジフ
ェニル−1,1’−ジアミンなどのトリフェニルアミン
類、ビス(N−アリルカルバゾール)またはビス(N−
アルキルカルバゾール)類、ピラゾリン誘導体、スチル
ベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール
誘導体やフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体に
代表される複素環化合物、8−ヒドロキシキノリンアル
ミニウムに代表されるキノリノール誘導体金属錯体、ト
ロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体、ペリレン誘
導体、ペリノン誘導体、ナフタレン、クマリン誘導体、
オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ビススチ
リル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体
などがあげられる。これらの3重項捕捉剤は一種類だけ
でも二種類以上含まれていても良い。また、これらの3
重項捕捉剤は発光してもよいし、発光しなくてもかまわ
ないが、発光材料から3重項エネルギーを受け取るた
め、発光材料とは異なる化合物である必要がある。
The triplet excited state of the light emitting material can be reduced by coexisting a substance that efficiently receives energy from the triplet excited state of the light emitting material, ie, a triplet trapping agent. This is achieved by triplet energy transfer from the luminescent material to the triplet scavenger. In triplet energy transfer, when the triplet energy of the energy donor is larger than the triplet energy of the energy acceptor, efficient energy transfer is performed. Therefore, it is desirable that the relationship of T ≧ T 0 be established between the triplet energy T of the light emitting material as the energy donor and the triplet energy T 0 of the triplet trapping agent as the energy acceptor. . For better energy transfer, it is more desirable that the luminescent material and the triplet trap are in the same layer. Specific triplet scavengers are not particularly limited, but include aromatic hydrocarbons such as naphthalene, anthracene, and pentacene; N, N '.
-Diphenyl-N, N'-di (3-methylphenyl)-
4,4′-diphenyl-1,1′-diamine, N, N ′
Triphenylamines such as -dinaphthyl-N, N'-diphenyl-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, bis (N-allylcarbazole) or bis (N-
Alkylcarbazoles), pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds, oxadiazole derivatives and phthalocyanine derivatives, heterocyclic compounds represented by porphyrin derivatives, quinolinol derivative metal complexes represented by 8-hydroxyquinoline aluminum, tropolone metals Complex, flavonol metal complex, perylene derivative, perinone derivative, naphthalene, coumarin derivative,
Oxadiazole derivatives, aldazine derivatives, bisstyryl derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives and the like can be mentioned. These triplet scavengers may contain only one kind or two or more kinds. In addition, these 3
The singlet trapping agent may emit light or may not emit light, but must receive a triplet energy from the light-emitting material and thus need to be a compound different from the light-emitting material.

【0014】本発明における発光物質とは、1)正孔輸
送層/発光層、2)正孔輸送層/発光層/電子輸送層、
3)発光層/電子輸送層、4)正孔輸送層/発光層/正
孔阻止層、5)正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子
輸送層、6)発光層/正孔阻止層/電子輸送層そして、
7)以上の組合わせ物質を一層に混合した形態のいずれ
であってもよい。即ち、素子構成としては、上記1)〜
6)の多層積層構造の他に7)のように発光材料単独ま
たは発光材料と正孔輸送材料や電子輸送材料を含む層を
一層設けるだけでもよい。さらに、本発明における発光
物質は自ら発光するもの、その発光を助けるもののいず
れにも該当し、発光に関与している化合物、層などを指
すものである。本発明における3重項捕捉剤は上記発光
物質のいずれに含まれていてもよく、一層もしくは複数
層に含まれていてもよい。また、層全体に含まれていて
も、層の一部分に含まれていてもよい。さらに、本発明
における3重項捕捉剤は、以下に挙げるような正孔輸送
性物質、発光材料、電子輸送材料あるいは正孔阻止性物
質等と混合して用いてもよいし、化学的に結合していて
もかまわない。
The luminescent substance in the present invention includes 1) a hole transport layer / a light emitting layer, 2) a hole transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer,
3) light emitting layer / electron transport layer, 4) hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer, 5) hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer, 6) light emitting layer / hole Blocking layer / electron transport layer and
7) Any of the forms in which the above combined substances are mixed in a single layer may be used. That is, as the element configuration, the above 1) to
In addition to the multi-layer structure of 6), only a single layer of a luminescent material or a layer containing a luminescent material and a hole transporting material or an electron transporting material as in 7) may be provided. Further, the luminescent substance in the present invention corresponds to both a substance which emits light by itself and a substance which assists the light emission, and refers to a compound, a layer, or the like involved in light emission. The triplet trapping agent in the present invention may be contained in any of the above luminescent substances, and may be contained in one or more layers. Further, it may be contained in the whole layer or a part of the layer. Further, the triplet trapping agent in the present invention may be used as a mixture with a hole-transporting substance, a luminescent material, an electron-transporting material, a hole-blocking substance, or the like as described below, or may be chemically bonded. You can do it.

【0015】正孔輸送層は正孔輸送性物質単独または二
種類以上の物質を積層、混合するか正孔輸送性物質と高
分子結着剤の混合物により形成され、正孔輸送性物質と
してはN,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチ
ルフェニル)−4,4’−ジフェニル−1,1’−ジア
ミン、N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニル−
4,4’−ジフェニル−1,1’−ジアミンなどのトリ
フェニルアミン類、ビス(N−アリルカルバゾール)ま
たはビス(N−アルキルカルバゾール)類、ピラゾリン
誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、オ
キサジアゾール誘導体やフタロシアニン誘導体、ポルフ
ィリン誘導体に代表される複素環化合物、ポリマー系で
は前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレ
ン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどが
好ましいが、素子作製に必要な薄膜を形成し、陽極から
正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であ
れば特に限定されるものではない。
The hole transporting layer is formed by a hole transporting substance alone or by laminating and mixing two or more kinds of substances or by a mixture of a hole transporting substance and a polymer binder. N, N'-diphenyl-N, N'-di (3-methylphenyl) -4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N, N'-dinaphthyl-N, N'-diphenyl-
Triphenylamines such as 4,4′-diphenyl-1,1′-diamine, bis (N-allylcarbazole) or bis (N-alkylcarbazole), pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds, oxadi Heterocyclic compounds represented by azole derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, and polymer-based polycarbonates and styrene derivatives having the above monomers in the side chain, polyvinylcarbazole, polysilane, and the like are preferable, but a thin film necessary for device fabrication is formed. However, the compound is not particularly limited as long as it can inject holes from the anode and can transport holes.

【0016】発光層は発光材料(ホスト材料、ドーパン
ト材料)により形成され、これはホスト材料とドーパン
ト材料との混合物であっても、ホスト材料単独であって
も、いずれでもよい。ホスト材料とドーパント材料は、
それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであって
も、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全
体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれ
であってもよい。ドーパント材料は積層されていても、
分散されていても、いずれであってもよい。
The light emitting layer is formed of a light emitting material (host material, dopant material), which may be a mixture of a host material and a dopant material, or a single host material. The host and dopant materials are
Each type may be one type, a plurality of combinations, or any combination. The dopant material may be included in the entire host material, may be partially included, or may be included therein. Even if the dopant material is laminated,
They may be dispersed or any of them.

【0017】発光材料としては所望の発光色に応じて様
々な材料の中から選択することができる。高輝度発光を
得るためには、特に限定されるものではないが、以前か
ら発光体として知られていたナフタレン、アントラセ
ン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレ
ン、トラキセン、フルオレン、インデン、9,9’−ス
ピロビフルオレンなどの芳香族炭化水素化合物やその誘
導体、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、9−
シラフルオレン、9,9’−スピロビシラフルオレン、
ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベン
ゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フ
ェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリ
ン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどの芳香族複素
環化合物やその誘導体、トリス(8−キノリノラト)ア
ルミニウム錯体などのキノリノール金属錯体、ビピリジ
ン金属錯体、ローダミン金属錯体、アゾメチン金属錯
体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジ
エン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、ク
マリン誘導体、フタルイミド誘導体、ナフタルイミド誘
導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、シクロ
ペンタジエン誘導体、アクリドン誘導体、イミダゾー
ル、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキ
サゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、トリアゾ
ールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体、ピロメ
テン誘導体、メロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体
などが蛍光量子収率が高いため好適に用いることができ
る。
The light emitting material can be selected from various materials according to a desired light emitting color. In order to obtain high-intensity light emission, there is no particular limitation, but naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, triphenylene, perylene, traxene, fluorene, indene, 9,9'- Aromatic hydrocarbon compounds such as spirobifluorene and derivatives thereof, furan, pyrrole, thiophene, silole, 9-
Silafluorene, 9,9′-spirobisilafluorene,
Aromatic heterocyclic compounds such as benzothiophene, benzofuran, indole, dibenzothiophene, dibenzofuran, imidazopyridine, phenanthroline, pyrazine, naphthyridine, quinoxaline, pyrrolopyridine, thioxanthene and derivatives thereof, and quinolinols such as tris (8-quinolinolato) aluminum complex Metal complex, bipyridine metal complex, rhodamine metal complex, azomethine metal complex, distyrylbenzene derivative, tetraphenylbutadiene derivative, stilbene derivative, aldazine derivative, coumarin derivative, phthalimide derivative, naphthalimide derivative, perinone derivative, pyrrolopyrrole derivative, cyclopentadiene Derivatives, acridone derivatives, imidazole, thiazole, thiadiazole, carbazole, oxazole, oxadia Lumpur, imidazole, azole derivatives and metal complexes thereof, pyrromethene derivatives and triazole, merocyanine derivatives, and porphyrin derivatives can be suitably used for a high fluorescence quantum yield.

【0018】ドーピング量は、多すぎると濃度消光現象
が起きるため、ホスト物質に対して10重量%以下で用
いることが好ましく、更に好ましくは2重量%以下であ
る。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法
によって形成することができるが、ホスト材料と予め混
合してから同時に蒸着しても良い。また、ドーパント材
料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含ま
れていても、いずれであってもよい。ドーパント材料は
積層されていても、分散されていても、いずれであって
もよい。
Since the concentration quenching phenomenon occurs when the doping amount is too large, the doping amount is preferably used at 10% by weight or less, more preferably at 2% by weight or less based on the host substance. As a doping method, it can be formed by a co-evaporation method with a host material, but it may be mixed with the host material in advance and then evaporated at the same time. In addition, the dopant material may be included in the entire host material, partially, or may be included. The dopant material may be stacked, dispersed, or the like.

【0019】本発明における電子輸送性材料としては、
電界を与えられた電極間において陰極からの電子を効率
良く輸送することが必要で、電子注入効率が高く、注入
された電子を効率良く輸送することが望ましい。そのた
めには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大き
く、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造
時および使用時に発生しにくい物質であることが要求さ
れる。このような条件を満たす物質として、トリス(8
−キノリノラト)アルミニウム錯体に代表されるキノリ
ノール誘導体金属錯体、トロポロン金属錯体、フラボノ
ール金属錯体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフ
タレン、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ア
ルダジン誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導
体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体、キノキ
サリン誘導体、キノリン誘導体、リンオキサイド化合物
などが挙げられるが特に限定されるものではない。これ
らの電子輸送材料は単独でも用いられるが、異なる電子
輸送材料と積層または混合して使用しても構わない。
As the electron transporting material in the present invention,
It is necessary to efficiently transport electrons from the cathode between the electrodes to which an electric field is applied, and it is desirable that the electron injection efficiency is high and the injected electrons are transported efficiently. For this purpose, it is required that the material has a high electron affinity, a high electron mobility, a high stability, and a small amount of impurities serving as traps during production and use. As a substance satisfying such conditions, Tris (8
Quinolinol derivative metal complex represented by -quinolinolato) aluminum complex, tropolone metal complex, flavonol metal complex, perylene derivative, perinone derivative, naphthalene, coumarin derivative, oxadiazole derivative, aldazine derivative, bisstyryl derivative, pyrazine derivative, phenanthroline derivative, Examples include, but are not particularly limited to, silole derivatives, quinoxaline derivatives, quinoline derivatives, and phosphorus oxide compounds. These electron transporting materials may be used alone or may be laminated or mixed with different electron transporting materials.

【0020】正孔阻止層は正孔阻止性物質単独または二
種類以上の物質を積層、混合することにより形成され、
正孔阻止性物質としてはフェナントロリン誘導体、シロ
ール誘導体、キノリノール誘導体金属錯体、オキサジア
ゾール誘導体、オキサゾール誘導体、キノリン誘導体、
リンオキサイド化合物などが好ましいが、正孔が陰極側
から素子外部に流れ出てしまい発光効率が低下するのを
阻止することができる化合物であれば特に限定されるも
のではない。
The hole blocking layer is formed by laminating and mixing two or more kinds of hole blocking substances alone,
Examples of the hole blocking substance include phenanthroline derivatives, silole derivatives, quinolinol derivative metal complexes, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, quinoline derivatives,
A phosphorus oxide compound or the like is preferable, but is not particularly limited as long as it is a compound that can prevent holes from flowing out of the device from the cathode side and lowering luminous efficiency.

【0021】以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層、
正孔阻止層に用いられる材料は単独で各層を形成するこ
とができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポ
リカーボネート、ポリスチレン、ポリ(N−ビニルカル
バゾール)、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメ
タクリレート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、
ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリサルフォン、ポリア
ミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂、ポ
リウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹
脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ
樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させ
て用いることも可能である。
The above hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer,
The material used for the hole blocking layer can form each layer alone, but as a polymer binder, polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, poly (N-vinylcarbazole), polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, Polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin,
Solvent-soluble resins such as ketone resin, phenoxy resin, polysulfone, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane resin, phenol resin, xylene resin, petroleum resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, It is also possible to use it by dispersing it in a curable resin such as an epoxy resin or a silicone resin.

【0022】発光物質の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電
子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティ
ング法など特に限定されるものではないが、通常は、抵
抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着が特性面で好ましい。層の
厚みは、発光物質の抵抗値にもよるので限定することは
できないが、1〜1000nmの間から選ばれる。
The method for forming the luminescent material is not particularly limited, such as resistance heating evaporation, electron beam evaporation, sputtering, molecular lamination, and coating. However, resistance heating evaporation and electron beam evaporation are usually used in terms of characteristics. preferable. The thickness of the layer depends on the resistance of the luminescent material and cannot be limited, but is selected from the range of 1 to 1000 nm.

【0023】さらに、素子の有機層や電極の劣化を防ぐ
ためには素子上に封止層を形成することが好ましい。こ
のために、発光領域を封止板および接着剤により封止し
て、封止空間内部を真空にしたり、低湿度の不活性ガス
やオイルを満たす方法などが挙げられるが、特にこれに
限定されるものではない。
Further, in order to prevent deterioration of the organic layers and electrodes of the device, it is preferable to form a sealing layer on the device. For this purpose, a method in which the light emitting region is sealed with a sealing plate and an adhesive, and the inside of the sealed space is evacuated, or a method in which a low humidity inert gas or oil is filled, is used. Not something.

【0024】電気エネルギーとは主に直流電流を指す
が、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。
電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電
力、寿命を考慮するとできるだけ低いエネルギーで最大
の輝度が得られるようにするべきである。
The electric energy mainly refers to a direct current, but it is also possible to use a pulse current or an alternating current.
The current value and the voltage value are not particularly limited. However, in consideration of the power consumption and life of the device, it is necessary to obtain the maximum luminance with the lowest possible energy.

【0025】[0025]

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるも
のではない。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0026】実施例1 ITO透明導電膜を150nm堆積させたガラス基板
(旭硝子(株)製、15Ω/□、電子ビーム蒸着品)を
30×40mmに切断、エッチングを行った。得られた
基板をアセトン、”セミコクリン56”で各々15分間
超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。続いてイソプ
ロピルアルコールで15分間超音波洗浄してから熱メタ
ノールに15分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素
子を作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸
着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10-5Pa
以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正
孔輸送材料として4,4’−ビス(N−(m−トリル)
−N−フェニルアミノ)ビフェニルを50nm蒸着し
た。次に発光材料としてトリス(8−キノリノラート)
アルミニウム(III)、3重項捕捉剤としてn−プロピ
ル−1,8−ナフタルイミドを45nm蒸着し、電子輸
送材料として、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル
−1,10−フェナントロリンを5nmの厚さに積層し
た。次にリチウムを0.5nmドーピングし、アルミニ
ウムを200nm蒸着して陰極とし、5×5mm角の素
子を作製した。ここで言う膜厚は水晶発振式膜厚モニタ
ー表示値である。この発光素子は5mAの定電流駆動を
行ったところ、500時間たっても輝度半減には至らな
かった。
Example 1 A glass substrate (available from Asahi Glass Co., Ltd., 15Ω / □, electron beam deposited) on which an ITO transparent conductive film was deposited to a thickness of 150 nm was cut into a size of 30 × 40 mm and etched. The obtained substrate was subjected to ultrasonic cleaning with acetone and "Semicocline 56" for 15 minutes each, and then with ultrapure water. Subsequently, the substrate was subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol for 15 minutes, immersed in hot methanol for 15 minutes, and dried. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before producing the element, and was placed in a vacuum evaporation apparatus, and the degree of vacuum in the apparatus was 5 × 10 −5 Pa.
Evacuation was performed until the following. First, 4,4′-bis (N- (m-tolyl) is used as a hole transport material by a resistance heating method.
(-N-phenylamino) biphenyl was deposited to a thickness of 50 nm. Next, tris (8-quinolinolate) is used as a light emitting material.
Aluminum (III), n-propyl-1,8-naphthalimide is deposited as a triplet trapping agent in a thickness of 45 nm, and 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline is deposited as an electron transporting material in a thickness of 5 nm. The thickness was laminated. Next, lithium was doped to a thickness of 0.5 nm, and aluminum was vapor-deposited to a thickness of 200 nm to form a cathode, thereby producing a 5 × 5 mm square device. The film thickness referred to here is a value indicated by a crystal oscillation type film thickness monitor. When the light emitting device was driven at a constant current of 5 mA, the luminance did not decrease to half even after 500 hours.

【0027】比較例1 3重項補足剤を添加しなかったこと以外は実施例1と同
様に素子を作製した。この素子は5mAの定電流駆動を
行ったところ、100時間で輝度が半減した。
Comparative Example 1 A device was prepared in the same manner as in Example 1 except that no triplet supplement was added. When the device was driven at a constant current of 5 mA, the luminance was reduced by half in 100 hours.

【0028】[0028]

【発明の効果】上記のように、3重項捕捉剤を発光材料
と共存させることにより、発光材料の劣化が防止でき、
素子の耐久性が向上した。すなわち本発明は、耐久性に
優れ、電気エネルギーの利用効率が高い発光素子を提供
できるものである。
As described above, by allowing the triplet trapping agent to coexist with the light emitting material, the deterioration of the light emitting material can be prevented.
The durability of the element has been improved. That is, the present invention can provide a light-emitting element having excellent durability and high use efficiency of electric energy.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K007 AB03 AB11 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K007 AB03 AB11 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】陽極と陰極の間に発光物質が存在し、電気
エネルギーにより発光する素子であって、素子が少なく
とも発光材料と3重項捕捉剤を含むことを特徴とする発
光素子。
1. A light-emitting element in which a light-emitting substance is present between an anode and a cathode and emits light by electric energy, wherein the element contains at least a light-emitting material and a triplet trapping agent.
【請求項2】発光材料の3重項エネルギーTと3重項捕
捉剤の3重項エネルギーT0との間に、T≧T0の関係が
成り立つことを特徴とする請求項1記載の発光素子。
2. The light emission according to claim 1, wherein the relationship of T ≧ T 0 is established between the triplet energy T of the luminescent material and the triplet energy T 0 of the triplet trapping agent. element.
【請求項3】発光材料と3重項捕捉剤が同一の有機層内
に存在することを特徴とする請求項1記載の発光素子。
3. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting material and the triplet trapping agent are present in the same organic layer.
【請求項4】発光材料が発光層であることを特徴とする
請求項3記載の発光素子。
4. The light emitting device according to claim 3, wherein the light emitting material is a light emitting layer.
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