JP2004303489A - Organic el element and organic el display - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス、電界発光）素子及び有機ＥＬディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬディスプレイなどに用いられる有機ＥＬ素子の分野では、真空蒸着法により低分子化合物を用いて有機層を形成する技術（例えば非特許文献１参照）に基づいて各種デバイスが試作され、現在実用化の段階を迎えつつある。
【０００３】
その一方で、有機層の構成材料としてポリマー材料を用いた有機ＥＬ素子の開発が進められている。このような有機ＥＬ素子は、一般的には、π共役系ポリマーを用いたπ共役型のもの（例えば、特許文献１参照）と、非共役系ポリマー中に色素を分散した分子分散型のもの（例えば、非特許文献２、３参照）とに大別される。このうち、非共役型の有機ＥＬ素子は、所定のドーパントをホストポリマーに混ぜることにより、目的の色を高い色純度で得ることができるという利点を有している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９２５７６号公報
【０００５】
【非特許文献１】
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖｏｌ．５１， ｐｐ９１３ （１９８７）
【０００６】
【非特許文献２】
Ｐｏｌｙｍｅｒ， ｖｏｌ．２４， ｐｐ７４８ （１９８３）
【０００７】
【非特許文献３】
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖｏｌ．７５， Ｎｏ．１， ｐｐ４ （１９９９）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の分子分散型の有機ＥＬ素子に用いられるポリマー材料はキャリア輸送性や安定性が必ずしも十分とは言えないため、従来の分子分散型ＥＬ素子は発光効率、耐熱性及び寿命の点で改善の余地がある。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、耐熱性、寿命及び発光効率の全てを高水準で達成可能な分子分散型の有機ＥＬ素子及び有機ＥＬディスプレイを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定構造を有するビニルモノマーを重合させてビニルポリマーを得、そのポリマーを有機層の構成材料とすることによって上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の有機ＥＬ素子は、基板と、基板の一側に形成された第１の電極層と、第１の電極層上に形成された有機層と、有機層上に形成された第２の電極層と、を備え、有機層が、下記一般式（１）又は（２）で表される化合物を含む重合性モノマーを重合させて得られるビニルポリマーを含有することを特徴とする。
【００１２】
【化９】
【化１０】
【００１４】
本発明の有機ＥＬ素子によれば、上記一般式（１）又は（２）で表される化合物を含む重合性モノマーを重合させてビニルポリマーを得、当該ポリマーを有機層に含有せしめることで、第１又は第２の電極層それぞれから有機層に注入されるホール及び電子の輸送性（特に電子輸送性）を高めて発光用ドーパントに由来する発光の効率を十分に向上させることができる。また、かかるポリマーは耐熱性が高く安定性にも優れるため、高水準の発光効率を長期にわたって安定的に得ることができる。なお、本発明にかかるビニルポリマーは発光用ドーパントとしての機能を有するため、有機層は当該ビニルポリマー以外の発光用ドーパントを含有しなくてもよいが、所望の発光色を得るために有機層に他の発光用ドーパントをさらに含有させてもよい。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ素子が備える有機層は、上記ビニルポリマーを含有する発光層のみからなる単層構造であってもよいが、発光用ドーパントを含有する発光層と、第１又は第２の電極層のうち発光層に電子を注入する層（電子注入層）と発光層との間に形成された電子輸送層及び／又はホールブロック層と、を有し、発光層、電子輸送層又はホールブロック層のうちの少なくとも一層がビニルポリマーを含有することが好ましい。
【００１６】
例えば、発光層と電子輸送層との積層構造を有する有機層においては、発光層又は電子輸送層の一方又は双方に本発明にかかるビニルポリマーを含有せしめることによって、電子輸送層を介して電子注入層から発光層に電子が注入される際の電子輸送性を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明にかかるビニルポリマーは、上述の電子輸送性に加えて高いキャリアブロッキング性を有するものであり、特にホールブロッキング性に優れるものである。従って、本発明に係るビニルポリマーを含有するホールブロック層を発光層と電子注入層との間に設けることにより、発光層中でのホール密度を向上させることができる。
【００１８】
このように、いずれの場合においても、本発明にかかるビニルポリマーを用いることで、耐熱性、寿命及び発光効率が一層高められた有機ＥＬ素子が有効に実現可能となる。
【００１９】
また、本発明の有機ＥＬ素子においては、ビニルポリマーが、下記一般式（３）又は（４）で表される化合物を含む重合性モノマーを重合させて得られるものであることが好ましく、下記一般式（５）又は（６）で表される化合物を含む重合性モノマーを重合させて得られるものであることがより好ましい。かかるビニルポリマーを用いることにより、耐熱性、キャリア輸送性（特に電子輸送性）、寿命、さらにはホールブロック性をさらに高めることができる。
【００２０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【００２４】
また、本発明の有機ＥＬ素子においては、ビニルポリマーが、上記一般式（１）又は（２）のうちのいずれかで表される化合物の１種以上と、該化合物と異なる構造を有するビニルモノマーの１種以上と、の共重合体としてもよい。例えば、上記一般式（１）又は（２）のいずれかで表される化合物の１種以上と、キャリア輸送性を有する他のビニルモノマーの１種以上と、を組み合わせることで、有機層に所望の特性を付与するためのビニルポリマーの分子設計の自由度が大きくなり、素子特性の微調整が容易となり、さらには、耐熱性、寿命をさらに高めることができる。
【００２５】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、基板、基板の一側に形成された第１の電極層、第１の電極層上に形成された有機層、及び有機層上に形成された第２の電極層で構成される複数の有機ＥＬ素子が配列された表示部と、第１及び第２の電極に電気的に接続されており該第１及び第２の電極に電圧又は電流を供給する電力供給部と、有機ＥＬ素子のそれぞれを点灯又は消灯するスイッチング部と、を備え、有機層が、下記一般式（１）又は（２）で表される化合物を含む重合性モノマーを重合してなるビニルポリマーを含有することを特徴とする。
【００２６】
【化１５】
【化１６】
【００２８】
このように、表示部において上記本発明の有機ＥＬ素子を配列し、さらに電力供給部及びスイッチング部により当該表示部を駆動することによって、輝度や色表示機能に優れ、さらには、耐熱性が高く長寿命の有機ＥＬディスプレイが実現可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
先ず、本発明の有機ＥＬ素子において、有機層に含まれるビニルポリマーについて説明する。本発明にかかる有機層には、下記一般式（１）又は（２）で表される化合物が含まれる。
【００３０】
【化１７】
【化１８】
一般式（１）又は（２）で表される化合物は、所定の環状構造を有する化合物に、重合性官能基であるビニル基が導入されたものであり、より具体的には、環状化合物の環を構成するＸ１〜Ｘ１０のうちのいずれかの炭素原子に−（Ｌ１）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２又は−（Ｌ２）ｅ−ＣＨ＝ＣＨ２で表される基が結合したものである。ビニル基の導入の際には、鈴木反応、グリニャール反応等を用いることにより、ビニル基に影響を与えることなく目的の化合物を得ることができる。
【００３３】
式中、Ｌは２価の基を表し、ａは０又は１を表す。Ｌで表される２価の基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などのアルキレン基、フェニレン基などのアリーレン基が挙げられる。これらの２価の基は置換基を有していてもよく、また、未置換であってもよい。また、−（Ｌ）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２で表される基のａが０の場合はビニル基（−ＣＨ＝ＣＨ２）である。
【００３４】
−（Ｌ）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２で表される基としては、ａが０のもの（すなわちビニル基）又はＬが置換又は未置換のフェニレン基でありａが１のもの（すなわち置換又は未置換のビニルフェニレン基）が好ましく、置換又は未置換のビニルフェニレン基がより好ましい。また、置換又は未置換のビニルフェニレン基の場合、フェニレン基に結合する炭素原子（Ｘ１〜Ｘ１０のいずれか）に対してビニル基がｐ−位に結合していることが好ましい。
【００３５】
また、式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素原子又は窒素原子を表す。Ｘ１〜Ｘ１０のうちの１個は−（Ｌ１）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２で表される基が結合する炭素原子である。なお、ａが０の場合は当該炭素原子にビニル基（−ＣＨ＝ＣＨ２）が直接結合する。Ｘ１〜Ｘ１０のうちＬで表される基又はビニル基が結合する炭素原子以外の炭素原子には置換基が結合していてもよく、該置換基同士は互いに結合して環を形成していてもよい。かかる置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、アミノ基、ハロゲン原子又はシアノ基などが挙げられる。
【００３６】
置換基がアルキル基である場合、アルキル基は直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。また、アルキル基は未置換のものが好ましいが、置換基を有していてもよい。アルキル基の炭素数は１〜１０が好ましい。好ましいアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。
【００３７】
置換基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基を構成するアルキル基は直鎖状又は分岐鎖状であってもよい。また、アルコキシ基は未置換のものが好ましいが、置換基を有していてもよい。アルコキシ基の炭素数は１〜１０が好ましい。好ましいアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基などが挙げられる。
【００３８】
置換基がアリール基である場合、アリール基は置換又は未置換のいずれであってもよいが、アリール基の総炭素数は６〜２０が好ましい。好ましいアリール基としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ビフェニリル基などが挙げられる。
【００３９】
置換基がアリールオキシ基である場合、アリールオキシ基を構成するアリール基は置換又は未置換のいずれであってもよいが、アリールオキシ基の総炭素数は６〜２０が好ましい。好ましいアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ｏ−トリルオキシ基、ｍ−トリルオキシ基、ｐ−トリルオキシ基などが挙げられる。
【００４０】
置換基が複素環基である場合、複素環基は５員環基又は６員環基であることが好ましい。複素環基は縮合環を有していてもよく、また、置換基を有していてもよい。また、複素環基は芳香族性を有していても芳香族性を有していなくてもよい。好ましい複素環基としては、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、チエニル基、フリル基などが挙げられる。
【００４１】
置換基がハロゲン原子である場合、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
【００４２】
置換基がアミノ基である場合、アミノ基は置換又は未置換のいずれであってもよく、例えば上述のアルキル基やアリール基を有するものであってもよい。アミノ基の総炭素数は０〜２０が好ましい。好ましいアミノ基としては、狭義のアミノ基（−ＮＨ２）、メチルアミノ基、エチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などが挙げられる。
【００４３】
一般式（１）又は（２）で表される化合物においては、Ｘ１〜Ｘ１０が置換基を有さないか、あるいはアルキル基、アルコキシ基又はアリール基（より好ましくはアルキル基又はアリール基）のうちのいずれかの置換基を有することが特に好ましい。
【００４４】
本発明においては、所望の特性を有するビニルポリマーが得られれば、Ｘ１〜Ｘ１０のそれぞれが炭素原子又は窒素原子のいずれであるかは特に制限されないが、Ｘ１〜Ｘ１０のうちの２個が窒素原子であり８個が炭素原子である化合物（フェナントロリン又はフェナントロリン誘導体）が好ましい。中でも、Ｘ１及びＸ１０が窒素原子でありＸ２〜Ｘ９が炭素原子である化合物、すなわち下記一般式（３）又は（４）で表される化合物（１，１０−フェナントロリン又は１，１０−フェナントロリン誘導体）が好ましい。
【００４５】
【化１９】
【化２０】
また、一般式（３）又は（４）で表される化合物の中でも、フェナントロリン環の２位又は４位に−（Ｌ）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２が結合した化合物、すなわち下記一般式（５）又は（６）で表される化合物が好ましい。
【００４８】
【化２１】
【化２２】
なお、一般式（３）〜（６）においても、Ｌで表される基又はビニル基が結合する炭素原子以外の炭素原子には置換基が結合していてもよく、該置換基同士は互いに結合して環を形成していてもよい。
【００５１】
本発明にかかる一般式（１）又は（２）で表される化合物のうち特に好ましいものとして、下記式（７）〜（１６）で表される化合物を具体的に例示することができる。
【００５２】
【化２３】
【化２４】
【化２５】
【化２６】
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
本発明にかかるビニルポリマーは、上記一般式（１）又は（２）で表される化合物の１種の単独重合体（ホモポリマー）であってもよく、また、上記一般式（１）又は（２）で表される化合物の２種以上の共重合体（コポリマー）であってもよい。すなわち、当該ポリマーは下記一般式（１７）又は（１８）で表される構成単位のうちの一方又は双方を有するポリマーである。
【００６３】
【化３３】
【化３４】
また、かかるポリマーは、上記一般式（１）又は（２）で表される化合物と、当該化合物と異なる構造を有するビニルモノマーとの共重合体であってもよい。例えば、ポリマーの電子輸送性をさらに高める場合には、下記式（１９）で表される４−ビニルピリジン、下記式（２０）で表される２−ビニルピリジン、下記式（２１）で表される１−ビニルイミダゾールなどを併用することができる。また、ポリマーのホール輸送性をさらに高める場合には、下記式（２２）で表されるＮ−ビニルカルバゾール、下記式（２３）で表される（４−ビニルフェニル）ジフェニルアミンなどを併用することができる。これらのビニルモノマーの割合は特に制限されないが、ポリマーを構成する重合性モノマー全量を基準として、好ましくは１〜５０ｍｏｌ％、より好ましくは１〜３０ｍｏｌ％である。
【００６６】
【化３５】
【化３６】
【化３７】
【化３８】
【化３９】
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物を重合させる場合の重合方法は特に制限されず、ラジカル重合法、カチオン重合法、アニオン重合法などにより容易に重合可能である。また、得られるポリマーの重量平均分子量は、好ましくは１０，０００〜１，０００，０００である。
【００７２】
本発明では、有機ＥＬ素子が備える有機層に上記ポリマーを含有せしめることで、第１又は第２の電極層それぞれから有機層に注入されるホール及び電子の輸送性（特に電子輸送性）を高めて発光効率を十分に向上させることができる。また、かかるポリマーは耐熱性が高く安定性にも優れるため、高水準の発光効率を長期にわたって安定的に得ることができる。
【００７３】
なお、上記ポリマーがキャリア輸送性、耐熱性及び安定性、さらにはホールブロッキング性に優れる理由は必ずしも明確でないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、一般式（１）又は（２）で表される化合物を用いて得られ、一般式（１７）又は（１８）で表される構成単位を有するポリマーにおいては、ポリビニル鎖により螺旋構造が形成されると共に、当該螺旋構造の外側に複数の環（一般式（３）〜（６）の場合はフェナントロリン環）が所定間隔をもって重なり合うように配置されて、キャリア輸送性（特に電子輸送性）に有効であり且つ安定な周期構造をとることができるものと考えられる。
【００７４】
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
【００７５】
図１は本発明の有機ＥＬ素子の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図１に示した有機ＥＬ素子９においては、基板１上には陽極層２（第１の電極層）及び絶縁体層６がこの順で積層されており、絶縁体層６の発光領域に対応する部分には陽極層２が露出するように開口部が設けられている。そして、この露出した陽極層２上に、有機層３、陰極層４（第２の電極層）がこの順で積層され、基板１／陽極層２／有機層３／陰極層４の積層構造が形成されている。有機層３には、上記一般式（１）又は（２）で表される化合物を含む重合性モノマーを重合させて得られるビニルポリマーが含まれている。また、有機ＥＬ素子９の陰極層２側の面は、非発光領域の絶縁体層上に設けられたスペーサー７を介して、封止板５により封止されている。
【００７６】
（基板）
基板１としては、ガラス、石英などの非晶質基板、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＧａＰ、ＩｎＰなどの結晶基板、Ｍｏ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｐｄ、ＳＵＳなどの金属基板などを用いることができる。また、結晶質又は非晶質のセラミック、金属、有機物などの薄膜を所定基板上に形成したものを用いてもよい。
【００７７】
基板１の側を光取出し側とする場合には、基板１としてガラスや石英などの透明基板を用いることが好ましく、特に、安価なガラスの透明基板を用いることが好ましい。透明基板には、発色光の調整のために、色フィルター膜や蛍光物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜などを設けてもよい。
【００７８】
（陽極層）
陽極層２は、有機層３へのホール注入電極として機能する。そのため、陽極層２の材料としては、有機層にホールを効率よく注入できる材料が好ましく、より具体的には、仕事関数が４．５〜５．５ｅＶである材料が好ましい。
【００７９】
また、基板１の側を光取出し側とする場合、有機ＥＬ素子の発光波長領域である波長４００〜７００ｎｍにおける透過率、特にＲＧＢ各色の波長における透過率は、５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。陽極層２の透過率が５０％未満であると、は有機層３からの発光が減衰されて画像表示に必要な輝度が得られにくくなる。
【００８０】
光透過率の高い陽極層２は、各種酸化物で構成される透明導電膜を用いて構成することができる。かかる材料としては、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）などが好ましく、中でも、ＩＴＯは、面内の比抵抗が均一な薄膜が容易に得られる点で特に好ましい。ＩＴＯ中のＩｎ２Ｏ３に対するＳｎＯ２の比は、１〜２０重量％が好ましく、５〜１２重量％がより好ましい。また、ＩＺＯ中のＩｎ２Ｏ３に対するＺｎＯの比は１２〜３２重量％が好ましい。上記材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００８１】
なお、陽極層２を構成する酸化物の組成は化学量論組成から多少偏倚していてもよい。例えば、ＩＴＯは、通常、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２とを化学量論組成で含有するが、ＩＴＯの組成をＩｎＯｘ・ＳｎＯｙで表すとき、ｘは１．０〜２．０の範囲内、ｙは０．８〜１．２の範囲内であればよい。
【００８２】
また、陽極層２に酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの透明な誘電体を添加することにより、陽極層２の仕事関数を調整することができる。例えば、ＩＴＯに対して０．５〜１０ｍｏｌ％程度のＳｉＯ２を添加することによりＩＴＯの仕事関数を増大させ、陽極層２の仕事関数を上述の好ましい範囲内とすることができる。
【００８３】
陽極層２の膜厚は、上述の光透過率を考慮して決定することが好ましい。例えば酸化物透明導電膜を用いる場合、その膜厚は、好ましくは５０〜５００ｎｍ、より好ましくは５０〜３００ｎｍであることが好ましい。陽極層２の膜厚が５００ｎｍを超えると、光透過率が不十分となると共に、基板１からの陽極層２の剥離が発生する場合がある。また、膜厚の減少に伴い光透過性は向上するが、膜厚が５０ｎｍ未満の場合、有機層３へのホール注入効率が低下すると共に膜の強度が低下してしまう。
【００８４】
なお、図１には基板１上に陽極層２を配置し、有機層３を介して基板１から遠い側に陰極層４を配置した有機ＥＬ素子の例を示したが、陽極層２及び陰極層４の位置は逆であってもよい。基板１上に陰極層４を配置した場合、陰極層４側を光取出し側とすることができるが、この場合には、陰極層４が上述の光学的条件及び膜厚条件を満たすことが好ましい。
【００８５】
（絶縁体層）
本発明の有機ＥＬ素子においては、図１に示したように、陽極層２上の非発光領域には絶縁体層６を設けることが好ましい。かかる絶縁層６を設けることで、発光面積を制御して色のにじみを抑制することができる。絶縁層６の材料としては、一般的な絶縁膜材料、例えばＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３などを適宜選択して用いることができる。絶縁体層６の膜厚は１〜７μｍ程度が好ましい。絶縁体層６の発光領域に対応する部分には、フォトリソグラフィ及びエッチングの手法により、陽極層２が露出するように開口部が設けられ、この露出した陽極層２上に有機層３、陰極層４（第２の電極層）がこの順で積層される。これにより、陽極層２と有機層３との電気伝導が確保される。
【００８６】
（有機層）
有機層３は、上述の通り、本発明にかかるビニルポリマーを含有する。
【００８７】
有機層３は、単層構造、多層構造のいずれであってもよく、多層構造の場合は有機層３を構成する複数の層のいずれか一層が本発明にかかるビニルポリマーを含有すればよい。
【００８８】
例えば、発光層と陽極層との間にホール輸送層を、発光層と陰極層との間に電子輸送層を、それぞれ配置し、陽極層から近い順にホール輸送層／発光層／電子輸送層が積層された多層構造の有機層とすることができる。これにより、陽極層及び陰極層それぞれから発光層に注入されるホール及び電子の注入能力、並びにこれらの電荷の移動度を制御することができる。このような多層構造の有機層においては、発光層又は電子輸送層の一方又は双方が本発明にかかるビニルポリマーを含有することが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の耐熱性、寿命及び発光効率をさらに高めることができる。
【００８９】
また、本発明にかかる有機層は、発光層と陽極層の間に電子ブロック層を、発光層と陰極層との間にホールブロック層を有していてもよい。これらのキャリアブロック層は、後述するポリマー、あるいはさらにホール輸送性材料や電子輸送性材料を用いて形成可能であるが、本発明にかかるビニルポリマーはホールブロッキング性に優れるため、ホールブロック層の構成材料に用いることが好ましい。本発明にかかるビニルポリマーを含有するホールブロック層を設けることで、発光層中でのホール密度を向上させることができる。
【００９０】
また、キャリアブロック層に発光用ドーパントを添加して発光層兼キャリアブロック層とし、これを別個に設けられた発光層と積層することで、複数の層からの発光を得ることもできる。
【００９１】
このような有機層３の態様の中でも、下記（ｉ）及び（ｉｉ）：
（ｉ）所定の発光材料を含有する発光層と、発光層と陰極層４との間に配置されており本発明にかかるビニルポリマーを含有する電子輸送層（ホールブロック層）と、を有する有機層
（ｉｉ）本発明にかかるビニルポリマー及び所定の発光材料を含有する発光層兼電子輸送層（電子輸送性発光層）を有する有機層
に示す構成を有するものが特に好ましい。
【００９２】
発光層又は電子輸送性発光層に用いられる発光材料としては、本発明にかかるビニルポリマーの他、ポリパラフェニレンビニル構造、ポリパラフェニレン構造、ポリアミン構造、ポリチオフェン構造、ポリフルオレン構造などを有するπ共役系ポリマー、ベンゼン環構造、ナフタレン環構造、アントラセン環構造、ジフェニルナフタセン環構造、ピレン環構造、フェナントレン環構造、フェナントロリン環構造、フルオランテン環構造、フルオレン環構造などを有するビニルポリマー（非π共役系ポリマー）、などが挙げられる。
【００９３】
また、上記ポリマーに所定の発光用ドーパントを添加して発光層又は電子輸送性発光層を形成してもよい。かかる発光用ドーパントは、目的とする発光色に応じて適宜選定可能である。例えば、燐光発光ドーパントとして、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）などのイリジウム錯体、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＰｔＯＥＰ）などのポルフィリン環を有する白金錯体、などを用いることができる。また、青色発光ドーパントとしては、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、スチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体などを用いることができる。発光用ドーパントの割合は、ポリマーを重合する前の重合性モノマーの全量に対して、好ましくは１〜１５重量％である。
【００９４】
また、有機層３は、ホール輸送性材料、電子輸送性材料などの他のキャリア輸送性材料をさらに含有してもよい。
【００９５】
ホール輸送性材料としては、低分子材料、高分子材料のいずれも使用可能である。ホール輸送性低分子材料としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが挙げられる。また、ホール輸送性高分子材料としては、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸共重合体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリスチレンスルホン酸共重合体（Ｐａｎｉ／ＰＳＳ）などが挙げられる。これらのホール輸送性材料は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９６】
また、電子輸送性材料としては、低分子材料、高分子材料のいずれも使用可能である。電子輸送性低分子材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、フェナントロリン及びその誘導体、並びにこれらの化合物を配意しとする金属錯体などが挙げられる。また、電子輸送性高分子材料としては、ポリキノキサリン、ポリキノリンなどが挙げられる。これらの電子輸送性材料は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９７】
なお、低分子材料とその使用形態については、例えば、特開昭６３−７０２５７号公報、特開昭６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号公報、特開平３−３７９９２号公報、特開平３−１５２１８４号公報などに開示の技術を用いることができる。
【００９８】
上記（ｉ）における電子輸送層、上記（ｉｉ）における電子輸送性発光層などの本発明にかかるビニルポリマーを含有する層を形成する場合、並びに上記（ｉ）における発光層をポリマー材料を用いて形成する場合、これらの層は塗布法により好適に形成することができる。なお、上記（ｉ）に示した有機層の場合、発光層は低分子化合物の蒸着により形成してもよいが、有機ＥＬ素子の機能の再現性、生産性の点からは、ポリマーを含む塗布液を用いて塗布により発光層を形成することが好ましい。
【００９９】
かかる塗布の際には、目的とする層の構成材料を所定の溶媒に加えた塗布液が用いられる。例えば上記（ｉｉ）の電子輸送性発光層を形成する際には、本発明にかかるビニルポリマー及び発光材料を所定の溶媒に加えた塗布液が用いられる。溶媒は、本発明にかかるビニルポリマーが溶解し、塗布の際に障害が生じないものであれば特に限定されない。例えば、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系などの有機溶媒を用いることができる。中でも、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどが好ましい。本発明にかかるビニルポリマーの溶媒への溶解量は、ビニルポリマーの構造や分子量等に応じて適宜選定されるが、好ましくは０．１重量％以上である。
【０１００】
このようにして調製された塗布液を、絶縁体層６の陽極層２が露出した開口部を覆うように塗布し、塗布液から溶媒を除去する。この塗布及び溶媒除去を有機層の構成層ごとに順次行うことで、有機層３が形成される。塗布液の塗布方法としては、特に制限されないが、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、インクジェット法、印刷法などが適用可能である。また、塗布液からの溶媒の除去は、減圧下又は不活性ガス雰囲気下、好ましくは３０〜２００℃、より好ましくは６０〜１００℃の温度で加熱乾燥することにより行うことができる。
【０１０１】
有機層３の膜厚は特に制限されず、また、形成方法によっても異なるが、好ましくは５〜５００ｎｍ、より好ましくは１０〜３００ｎｍである。
【０１０２】
（陰極層）
陰極層４は有機層３に電子を注入する層として機能する。陰極層４の具体的態様としては、無機電子注入層、有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層、金属塩の塗布膜からなる電子注入層などが挙げられる。また、これらの電子注入層に補助電極層が積層した積層体を陰極層４としてもよい。かかる積層体の場合、無機電子注入層、有機金属錯体の塗布膜、金属塩の塗布膜が有機層３に近い側に配置され、補助電極層は有機層３から遠い側に配置される。
【０１０３】
無機電子注入層を形成する場合には、有機層３への電子注入が容易となるように、仕事関数が低い無機材料を選択することが好ましい。かかる無機材料としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどのアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属、ＬｉＦ、ＣｓＩなどのアルカリハロゲン化物などが挙げられる。また、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属を用いることができる。これらの中でも、Ｃａは仕事関数が非常に低いため特に好ましい。
【０１０４】
無機電子注入層の膜厚は、有機層３への電子注入が可能であれば特に制限されないが、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を用いる場合は、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、より好ましくは１．０〜５０ｎｍである。また、アルカリハロゲン化物を用いる場合の膜厚は、有機層３への電子注入能力の点からできるだけ薄い方が好ましく、具体的には、１０ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下がより好ましい。
【０１０５】
また、有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層は、例えば、有機金属錯体を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法などの塗布法により有機層３上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することで形成可能である。かかる有機金属錯体としては、β−ジケトナト錯体、キノリノール錯体などが使用可能である。有機金属錯体が有する金属は、仕事関数が低いものであれば特に制限されないが、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどのアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属、さらには、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属が挙げられる。また、有機金属錯体の塗布膜に電子輸送性高分子材料等をさらに含有せしめることで、電子注入層の電気特性や有機層３に対する密着性をさらに向上させることができる。有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層の膜厚は、有機層３への電子注入能力の点から、できるだけ薄い方が好ましく、具体的には、１０ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下がより好ましい。
【０１０６】
有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層と保護電極層との合計の膜厚、すなわち陰極層４全体の膜厚は、有機層３への電子注入が可能であれば特に制限されないが、陰極層４全体の膜厚は好ましくは５０〜５００ｎｍである。なお、電子注入層に対する保護電極層の膜厚が薄すぎると上述の効果が十分に得られなくなり、また、補助電極の膜厚が厚すぎると補助電極層による応力が増大してダークスポットの成長速度が大きくなる傾向にある。
【０１０７】
また、金属塩の塗布膜からなる電子注入層は、金属塩を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法などの塗布法により有機層３上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することにより形成可能である。かかる金属塩に含まれる金属としては、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｈｇ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒなどが挙げられる。
【０１０８】
また、当該金属塩は有機金属塩、無機金属塩のいずれであってもよい。有機金属塩としては、置換又は未置換の脂肪族カルボン酸塩、二価カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、アルコラート、フェノラート、ジアルキルアミドなどが挙げられる。また、無機金属塩としてはハロゲン化物などが挙げられる。
【０１０９】
脂肪族カルボン酸塩の脂肪族カルボン酸は、飽和脂肪族カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸のいずれであってもよい。飽和脂肪族カルボン酸塩としては、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、イソオクタン酸、デカン酸、ラウリン酸などの金属塩が挙げられる。また、不飽和脂肪族カルボン酸塩としては、オレイン酸、リシノレイン酸、リノール酸などの金属塩が挙げられる。
【０１１０】
二価カルボン酸塩としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸など二価カルボン酸の金属塩が挙げられる。
【０１１１】
芳香族カルボン酸塩としては、安息香酸、ｏ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、ｍ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、サリチル酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸などの金属塩が挙げられ、中でもサリチル酸の金属塩が好ましい。
【０１１２】
アルコラートはアルコールの金属塩である。アルコラートを構成するアルコール成分としては、例えば、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコールなどの一級アルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコールなどの二級アルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールなどの三級アルコールなどが挙げられる。
【０１１３】
フェノラートはフェノール類の金属塩である。フェノラートを構成するフェノール成分が有する水酸基の個数は特に制限されないが、好ましくは１〜２個である。また、かかるフェノール成分は水酸基の他に置換基（好ましくは炭素数１〜８の直鎖又は分岐アルキル基）を有していてもよい。本発明では、フェノール、ナフトール、４−フェニルフェノールなどが好ましく用いられる。
【０１１４】
また、無機金属塩であるハロゲン化物としては、例えば、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素などの金属塩が挙げられる。
【０１１５】
これらの電子注入層上には補助電極層を設けることが好ましい。これにより、有機層３への電子注入効率を向上させることができ、また、有機層３や電子注入層への水分又は有機溶媒の侵入を防止することができる。補助電極層の材料としては、仕事関数及び電荷注入能力に関する制限がないため、一般的な金属を用いることができるが、導電率が高く取り扱いが容易な金属を用いることが好ましい。また、特に電子注入層が有機材料を含む場合には、有機材料の種類や密着性などに応じて適宜選択することが好ましい。補助電極層に用いられる材料としては、具体的には、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉなどが挙げられるが、中でもＡｌ及びＡｇなどの低抵抗の金属を用いると電子注入効率をさらに高めることができる。また、ＴｉＮなどの金属化合物を用いることにより一層高い封止性を得ることができる。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。また、２種以上の金属を用いる場合は合金として用いてもよい。
【０１１６】
（スペーサー及び封止板）
図１に示したように、有機ＥＬ素子９の陰極層４側を封止板５により封止することで、有機層３、さらには陽極層２及び陰極層４の劣化を防止することができる。この際、絶縁層６上の非発光領域にスペーサー７を配置し、スペーサー７と封止板５とを接着することにより、有機ＥＬ素子９の陰極層４側表面と封止板５との接触を防止することができる。スペーサー７は、有機材料、無機材料（金属材料を含む）のいずれであってもよい。また、フォトレジストや感光性ポリイミドなどの感光性材料を用い、フォトリソグラフィなどの手法によりスペーサー７を形成することもできる。さらには、接着剤とガラススペーサーなどの絶縁体とを混合し、その混合物をスペーサー７の形成領域に塗布してもよい。
【０１１７】
有機ＥＬ素子９の陰極層４側表面と封止板５及びスペーサー７とにより形成される空間には封止ガスを封入することが好ましい。かかる封止ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを用いることが好ましい。封止ガスの水分含有量は、好ましくは１００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１ｐｐｍ以下である。なお、封止ガスの水分含有量の下限値については特に制限されないが、０．１ｐｐｍ程度であれば、有機層３、陽極層２、陰極層４などの劣化防止効果が高く非常に好ましい。
【０１１８】
上記実施形態によれば、本発明にかかるビニルポリマーを有機層３に含有せしめることで、陽極層２及び陰極層４のそれぞれから有機層に注入されるホール及び電子の輸送性（特に電子輸送性）を高めて発光効率を十分に向上させることができる。また、かかるポリマーは耐熱性が高く安定性にも優れるため、高水準の発光効率を長期にわたって安定的に得ることができる。かかる有機ＥＬ素子は、有機ＥＬディスプレイ、さらにはメモリ読み出しや書き込みに利用される光ピックアップ、光通信の伝送路に設けられる中継装置、フォトカプラなどの様々な光応用デバイスの分野で非常に有用である。
【０１１９】
次に、本発明の有機ＥＬディスプレイについて説明する。
【０１２０】
図２は、本発明の有機ＥＬディスプレイの好適な一実施形態を示すブロック図である。図２に示した有機ＥＬディスプレイはパッシブ駆動方式のものであり、青色発光素子を励起光源とする色変換方式の有機ＥＬディスプレイである。なお、色変換方式とは、三色の蛍光元素を高エネルギー線の可視光発光により励起する方法である。色変換方式の場合、有機ＥＬ素子の有機層において青色発光を生じさせ、その青色発光を励起光エネルギー線として緑色及び赤色の蛍光面を励起して緑色光及び赤色光を得ることが多い。青色が緑色及び赤色に変換されるため色変換方式と呼ばれる。
【０１２１】
図２中、表示部１４は、基板１、基板１の一側に形成された陽極層２（第１の電極層）、陽極層２上に形成された有機層３、及び有機層３上に形成された陰極層４（第２の電極層）で構成される複数の有機ＥＬ素子９が二次元配列されたものである。ここで、有機ＥＬ素子９のそれぞれにおいては、３個の発光領域（例えば１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）に対応して、本発明にかかるビニルポリマー及び青色発光用ドーパントを含有する３個の有機層３（発光層）が形成されている。なお、３個の発光領域のうち、１個は青色発光領域であり、残りの２つは緑色発光領域及び赤色発光領域である。
【０１２２】
基板１の材料としては、例えば、ガラス、石英、樹脂などの透明又は半透明の材料が好ましい。
【０１２３】
基板１上には、上述のように、１個の有機ＥＬ素子に形成される３個の発光領域のうちの２つに対応する領域に蛍光変換フィルター膜が設けられ、当該蛍光変換フィルター膜により発光色のコントロールが行われて緑色発光領域及び赤色発光領域となる。蛍光変換フィルター膜が設けられない発光領域は青色発光領域である。
【０１２４】
蛍光変換フィルター膜は、有機層３での電界発光による光を吸収し、膜中の蛍光体から吸収光と異なる色の光を放出することで発光色の色変換を行うものであり、一般的には蛍光体、光吸収体及びバインダーを含んで構成される。蛍光変換フィルター膜の形成は、フォトリソグラフィや印刷などの手法を利用したパターニングにより行うことができる。この場合、蛍光変換フィルター膜の材料は、微細なパターニングを形成可能なものが好ましく、また、上層（陽極層２など）の形成工程でダメージを受けにくいものが好ましい。
【０１２５】
蛍光変換フィルター膜に含まれる蛍光体としては、蛍光量子収率が高いものが好ましく、また、レーザー色素のように発光素子の発光波長領域での光吸収性が高いものが好ましい。かかる蛍光体としては、例えば、ローダミン系化合物、ペリレン系化合物、シアニン系化合物、サブフタロなどを含むフタロシアニン系化合鬱、ナフタロイミド系化合物、縮合環炭化水素系化合物、縮合複素環系化合物、スチリル系化合物、クマリン系化合物などが挙げられる。なお、蛍光体自体の光吸収性が不十分である場合には光吸収体を併用することが好ましく、かかる光吸収体としては蛍光を消光しないものが好ましい。
【０１２６】
バインダーは、蛍光を消光しないものであれば特に制限されず、公知のバインダーの中から適宜選択して用いることができる。
【０１２７】
また、有機ＥＬ素子９の構成材料や蛍光変換フィルター膜が吸収し得る短波長の外交をカットするカラーフィルターを蛍光変換フィルター膜と組み合わせると、素子の耐光性や表示コントラストがさらに向上するので好ましい。
【０１２８】
また、表示部１４においては、２個の陽極層２が、それぞれ有機ＥＬ素子９の３個の発光領域１３ａ〜１３ｃを通るように、基板１上及び蛍光変換フィルター膜上に相互に並列に形成されている。ここで、陽極層２は、発光領域１３ａ〜１３ｃを完全に覆わずに、発光領域１３ａ〜１３ｃそれぞれの一部が露出するように配置されている。また、陽極層２は複数（図２では２個）の有機ＥＬ素子の共通電極であり、各陽極層２の一端には後述する電力供給部８が電気的に接続されている。このようなストライプ状の陽極層２は、例えば、蛍光変換フィルター膜がパターニングされた基板１上にＩＴＯ膜を成膜した後、パターニング及びエッチング処理を行うことにより形成可能である。
【０１２９】
なお、詳細は図示していないが、陽極層２を形成した後、その上にＳｉＯ２層やＡｌ２Ｏ３層などの絶縁体層を設けることが好ましい。そして、発光領域に対応する絶縁体層の領域をエッチング等により開口し、この開口部に有機層３を形成することが好ましい。
【０１３０】
また、表示部１４においては、本発明にかかるビニルポリマー及び青色発光用ドーパントを含有する有機層３が、有機ＥＬ素子９の各発光領域に対応して、陽極層２を跨いで発光領域を覆うように形成されている。かかる有機層３はスピンコート法などの塗布法により好適に形成することができる。
【０１３１】
また、表示部１４においては、６個の陰極層４が、有機ＥＬ素子９の発光領域に対応して有機層３上を通るように形成されている。陰極層４それぞれは複数（図２では２個）の有機ＥＬ素子の共通電極であり、各陰極層４の一端には後述するスイッチング部１０が電気的に接続されている。
【０１３２】
本実施形態のようにパッシブ駆動方式の有機ＥＬディスプレイの場合には、図２に示したようにストライプ状の陽極層２とストライプ状の陰極層４とを互いに直交するように配置することが好ましい。このとき、各発光領域における陽極層２と陰極層４との交点がディスプレイの一画素に相当する。
【０１３３】
表示部１４の非発光領域には、有機ＥＬ素子９毎にスペーサー７が設けられている。このスペーサー７に封止板（図示せず）を接着することで、陰極層４側の面が封止される。
【０１３４】
図２に示した有機ＥＬディスプレイにおいては、表示部１４における表示をコントロールする駆動部１１が、陽極層２及び陰極層４に電流又は電圧を供給する電力供給部８、有機ＥＬ素子９に点滅の制御信号を送るスイッチング部１０及びこれらの制御論理回路１２を含んで構成されている。電力供給部８は陽極層２に、スイッチング部１０は陰極層４にそれぞれ電気的に接続されており、また、電力供給部８とスイッチング部１０とは制御論理回路１２を介して電気的に接続されている。表示部１４における有機ＥＬ素子９の駆動方式は特に制限されず、例えば、直流駆動、パルス駆動、交流駆動などが適用可能である。駆動の際には、直流、パルス又は交流の電流又は電圧を供給することが好ましく、印加電圧としては２〜３０Ｖ程度が好ましい。
【０１３５】
上記実施形態によれば、本発明にかかるビニルポリマー及び青色発光ドーパントを有機層３に含有せしめることで、発光領域において色純度の高い青色発光を得ることができ、またその特性を長期にわたって安定的に維持することができる。この青色発光は、青色発光領域においてはそのまま基板１側から取り出される。また、緑色発光領域及び赤色発光領域においては、それぞれ青色発光を励起光エネルギー線として蛍光変換フィルター膜中の緑色及び赤色に対応する蛍光体を励起することによって、緑色光及び赤色光が基板１側から取り出される。従って本実施形態により、輝度や色表示機能に優れ、さらには、耐熱性が高く長寿命の有機ＥＬディスプレイが実現可能となる。
【０１３６】
なお、本発明の有機ＥＬディスプレイは上記実施形態に限定されるものではなく、想定されるディスプレイ製品に必要な輝度、寿命、消費電力、コストなどを勘案して決定することができる。例えば、図２にはいわゆるパッシブ駆動方式の有機ＥＬディスプレイを示したが、本発明の有機ＥＬディスプレイは、ポリシリコンＴＦＴなどを用いたアクティブ駆動方式のフルカラーディスプレイであってもよい。
【０１３７】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイをフルカラーディスプレイとする場合、赤、緑、青（ＲＧＢ）の三原色の発光素子を形成することによりフルカラー表示が実現されるが、フルカラー表示方式は、上記実施形態で示した色変換方式の他、ＲＧＢ三色並置方式、白色発光方式などのいずれであってもよい。ＲＧＢ三色並置方式は、ＲＧＢ三色の発光素子をそれぞれ発光させる表示方式である。また、白色発光方式は、液晶表示装置などに用いられる三色カラーフィルターにより、白色発光の波長の一部をカットしてフルカラー表示する方式である。白色発光方式及び色変換方式の場合、三色の発光素子を用意する必要はなく、発光素子の形成を簡素化でき、大面積化にも容易に対応できる。
【０１３８】
本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ素子の発光層に添加する発光用ドーパントを適宜選択することにより、上記のいずれのカラー表示方式であっても適用することができる。例えば、有機ＥＬ素子の有機層に青色発光用ドーパントを含有せしめて発光層とすることで、色変換方式を好ましく適用することができる。また、有機ＥＬ素子の発光層に燐光発光用ドーパントを含有せしめることで、燐光発光によるＲＧＢ三色並置方式を好ましく適用することができる。
【０１３９】
【実施例】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
［実施例１］
下記反応式（Ａ）に示す合成経路に従い、２−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリンをモノマー単位とするビニルポリマーを合成した。
【０１４０】
より具体的には、先ず、ｐ−ジブロモベンゼン４．７２ｇ（２０ｍｍｏｌ）をエーテル５０ｍｌに溶解し、窒素雰囲気下で２２ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液を添加して１時間攪拌した。一方で、１，１０−フェナントロリン３．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）をトルエン５０ｍｌに溶解し、窒素雰囲気下、−２０℃にて先のｐ−ジブロモベンゼン溶液を滴下し、室温に戻した後２４時間反応させた。粗生成物を抽出した後、カラムグロマトグラフィにより精製し、２−（４−ブロモフェニル）−１，２−ジヒドロ−［１，１０］フェナントロリン５．８ｇを黄色固体として得た。収率は８６％であった。
【０１４１】
次に、２−（４−ブロモフェニル）−１，２−ジヒドロ−［１，１０］フェナントロリン５．８ｇをジクロロメタン溶液１００ｍｌに溶解し、十分に乾燥させた酸化マンガン８．７ｇ（１００ｍｍｏｌ）を加えて２４時間反応させた。ろ過により酸化マンガンを除去した後、粗生成物をカラムグロマトグラフィにより精製し、２−（４−ブロモフェニル）−［１，１０］フェナントロリン５．２ｇを白色固体として得た。収率は９０％であった。
【０１４２】
次に、２−（４−ブロモフェニル）−［１，１０］フェナントロリン５．２ｇ（１５．５ｍｍｏｌ）、ビニルボロン酸ジブチルエステル３．１ｇ（１７ｍｍｏｌ）及びテトラキス トリフェニルフォスフィノパラジウム（Ｐｄ（ｐｐｈ３）４）０．６ｇを、窒素雰囲気下でトルエン４０ｍｌとエタノール１０ｍｌの混合溶媒に溶解した。さらに、２Ｍの炭酸ナトリウム水溶液２０ｍｌを加え、９０℃にて２４時間反応させた。粗生成物をエーテルで抽出した後、カラムグロマトグラフィにより精製し、２−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリン３．８ｇを薄い白色の固体として得た。収率は８７％であった。得られた化合物の構造はＮＭＲ、ＩＲ、マススペクトルを用いて同定した。
【０１４３】
次に、２−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリン２ｇと、ラジカル重合開始剤としてのベンゾイルパーオキサイド（ＢＰＯ）２０ｍｇとをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１５ｍｌに溶解し、窒素雰囲気下、７０℃で４８時間重合反応を行った。反応終了後、好溶媒としてＴＨＦ、貧溶媒としてメタノールを用いて再沈殿を３回行い、さらに貧溶媒を酢酸エチルに代えて同様の再沈殿を３回行い、２−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリンをモノマー単位とするビニルポリマー１．４３ｇを得た。得られたポリマーの重量平均分子量は１２，０００であった。
【０１４４】
【化４０】
次に、得られたビニルポリマーを用いて０．５重量％濃度の２−エトキシエタノール溶液を調製し、電子輸送層形成用塗布液とした。また、発光層形成用塗布液として、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ：重量平均分子量１００，０００）の２重量％トルエン溶液にＰＶＫに対して３重量％のテトラフェニルブタジエンを加えたものを用意した。これらの塗布液を用い、以下の手順に従って有機ＥＬ素子を作製した。
【０１４６】
先ず、陽極層としてのＩＴＯ膜が形成された基板上に、スピンコート法によりポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を含む塗布液を塗布し、窒素雰囲気下で２００℃にて５分間乾燥して膜厚５００Åのホール輸送層を形成した。次に、上記の発光層形成用塗布液をホール輸送層上に塗布し、乾燥して膜厚１０００Åの発光層を形成した。さらに、上記の電子輸送層塗布溶液を発光層上に塗布し、窒素雰囲気下、１８０で１時間乾燥して膜厚１００Åの電子輸送層を形成した。この電子輸送層上に、電子注入層としてのＬｉＦ層（膜厚６Å）、及び補助電極としてのＡｌ層（膜厚２５００Å）をこの順で真空蒸着して陰極層を形成し、陰極層側の面を封止して目的の有機ＥＬ素子を得た。
【０１４７】
得られた有機ＥＬ素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られ、その電流効率は１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動時に２．０ｃｄ／Ａであった。また、１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度が半減するまでの寿命（輝度半減寿命、以下同様）は１３０時間であった。
【０１４８】
［実施例２］
１，１０−フェナントロリンの代わりに４，７−ジフェニル−［１，１０］フェナントロリンを用いたこと以外は実施例１と同様にして、下記反応式（Ｂ）で表される合成経路に従い、４，７−ジフェニル−２−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリンをモノマー単位とするビニルポリマーを合成した。中間体として得られた４，７−ジフェニル−２−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリンは白色固体であった。また、得られたポリマーの重量平均分子量は１５，０００であった。
【０１４９】
【化４１】
このようにして得られたビニルポリマーを用いて電子輸送層を形成したこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られ、その電流効率は１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動時に２．３ｃｄ／Ａであった。また、１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は１６０時間であった。
【０１５１】
［実施例３］
先ず、下記反応式（Ｃ）で表される合成経路に従い、２−（４−ブチルフェニル）−４，７−ジフェニル−９−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリンをモノマー単位とするビニルポリマーを合成した。
【０１５２】
より具体的には、先ず、１−ブロモ−４−ブチルベンゼン４．２６ｇ（２０ｍｍｏｌ）をエーテル５０ｍｌに溶解した後、窒素雰囲気下で２２ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液を添加して１時間攪拌した。一方で、４，７−ジフェニル−［１，１０］フェナントロリン６．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）をトルエン５０ｍｌに溶解し、窒素雰囲気下、−２０℃にて先の１−ブロモ−４−ブチルベンゼン溶液を滴下し、室温に戻した後２４時間反応させた。粗生成物を抽出した後カラムグロマトグラフィにより精製し、２−（４−ブチルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，２−ジヒドロ−［１，１０］フェナントロリン８．７ｇを黄色固体として得た。収率は９３％であった。
【０１５３】
次いで、ジクロロメタン溶液１００ｍｌに溶解し、十分に乾燥させた酸化マンガン８．７ｇ（１００ｍｍｏｌ）を加えて２４時間反応させた。ろ過により酸化マンガンを除去した後、粗生成物をカラムグロマトグラフィーにより精製し、２−（４−ブチルフェニル）−４，７−ジフェニル−［１，１０］フェナントロリン６．８ｇを白色固体として得た。収率は７８％であった。
【０１５４】
次いで、得られた２−（４−ブチルフェニル）−４，７−ジフェニル−［１，１０］フェナントロリンを用いたこと以外は実施例１と同様にしてラジカル重合反応を行い、２−（４−ブチルフェニル）−４，７−ジフェニル−９−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリンをモノマー単位とするビニルポリマーを得た。得られたポリマーの重量平均分子量は１６，０００であった。
【０１５５】
【化４２】
このようにして得られたビニルポリマーを用いて電子輸送層を形成したこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作成した。得られた有機ＥＬ素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られ、その電流効率は１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動時に２．８ｃｄ／Ａであった。また、１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は１５０時間であった。
【０１５７】
［実施例４］
実施例２と同様にして得られた４，７−ジフェニル−２−（４−ビニルフェニル）−［１，１０］フェナントロリンと、ジフェニル−（４−ビニルフェニル）−アミンとを７０：３０（モル比）の割合で混合した重合性モノマーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、下記反応式（Ｄ）に従ってラジカル重合反応を行い、共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均分子量は２１，０００であった。
【０１５８】
【化４３】
得られた共重合体の２重量％トルエン溶液に、共重合体に対して３重量％となるようにテトラフェニルブタジエンを加えて発光層形成用塗布液を得た。次に、実施例１と同様にしてＩＴＯ基板上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳのホール輸送層を形成した後、上記の発光層塗布溶液をホール輸送層上に塗布し、窒素雰囲気下、１８０℃で１時間乾燥して膜厚１０００Åの発光層を形成した。さらに、この発光層上に電子注入層としてのＬｉＦ層（膜厚６Å）、及び補助電極としてのＡｌ層（膜厚２５００Å）をこの順で真空蒸着して陰極層を形成し、陰極層側の面を封止して目的の有機ＥＬ素子を得た。
【０１６０】
得られた有機ＥＬ素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られ、その電流効率は１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動時に３．１ｃｄ／Ａであった。また、１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は１２０時間であった。
【０１６１】
［比較例１］
電子輸送層を設けなかったこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＫ層を発光層とする有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られ、その電流効率は１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動時に１．６ｃｄ／Ａであった。また、１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命はわずかに４時間であった。
【０１６２】
［比較例２］
ビニルポリマーの代わりに低分子の４，７−ジフェニル−［１，１０］フェナントロリンを用いて電子輸送層を形成したこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。なお、電子輸送層用塗布液の塗布後に結晶化が起きていることが確認された。この結晶化は、１８０℃で１時間の乾燥処理によりさらに進行した。このようにして得られた有機ＥＬ素子においては、青色の発光は確認されたが、駆動後すぐに絶縁破壊を起こしてしまい、電流効率及び寿命を測定することができなかった。
【０１６３】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の有機ＥＬ素子及び有機ＥＬディスプレイによれば、耐熱性、寿命及び発光効率の全てが高水準で達成可能となり、優れた輝度及び色表示機能を長期にわたって安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬディスプレイの好適な一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…基板、２…陽極層（第１の電極層）、３…有機層、４…陰極層（第２の電極層）、５…封止板、６…絶縁体層、７…スペーサー、８…電力供給部、９…有機ＥＬ素子、１０…スイッチング部、１１…駆動部、１２…制御論理回路、１３…発光領域、１４…表示部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL (electroluminescence, electroluminescence) element and an organic EL display.
[0002]
[Prior art]
In the field of organic EL devices used for organic EL displays and the like, various devices have been prototyped based on a technique of forming an organic layer using a low-molecular compound by a vacuum deposition method (for example, see Non-Patent Document 1) and are currently in practical use. Is approaching the stage.
[0003]
On the other hand, development of an organic EL device using a polymer material as a constituent material of an organic layer has been advanced. Such an organic EL device is generally a π-conjugated type using a π-conjugated polymer (for example, see Patent Document 1), and a molecular dispersion type in which a dye is dispersed in a non-conjugated polymer. (For example, see Non-Patent
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-92576
[0005]
[Non-patent document 1]
Applied Physics Letters, vol. 51, pp913 (1987)
[0006]
[Non-patent document 2]
Polymer, vol. 24, pp748 (1983)
[0007]
[Non-Patent Document 3]
Applied Physics Letters, vol. 75, no. 1, pp4 (1999)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the polymer material used in the conventional molecular dispersion type organic EL device does not necessarily have sufficient carrier transportability and stability, the conventional molecular dispersion type EL device has a problem in light emission efficiency, heat resistance and lifetime. There is room for improvement.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and provides a molecular dispersion-type organic EL element and an organic EL display that can achieve all of heat resistance, lifetime, and luminous efficiency at a high level. With the goal.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, the above problem was solved by polymerizing a vinyl monomer having a specific structure to obtain a vinyl polymer and using the polymer as a constituent material of an organic layer. And found that the present invention was completed.
[0011]
That is, the organic EL device of the present invention includes a substrate, a first electrode layer formed on one side of the substrate, an organic layer formed on the first electrode layer, and a first electrode layer formed on the organic layer. Wherein the organic layer contains a vinyl polymer obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a compound represented by the following general formula (1) or (2).
[0012]
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[0014]
According to the organic EL device of the present invention, a vinyl polymer is obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing the compound represented by the general formula (1) or (2), and the polymer is contained in the organic layer. The transportability (particularly, electron transportability) of holes and electrons injected from each of the first and second electrode layers into the organic layer can be increased, and the efficiency of light emission derived from the light emitting dopant can be sufficiently improved. In addition, since such a polymer has high heat resistance and excellent stability, a high level of luminous efficiency can be stably obtained over a long period of time. Since the vinyl polymer according to the present invention has a function as a light emitting dopant, the organic layer may not contain a light emitting dopant other than the vinyl polymer. Other light emitting dopants may be further included.
[0015]
The organic layer included in the organic EL device of the present invention may have a single-layer structure composed of only the light-emitting layer containing the vinyl polymer, but may include a light-emitting layer containing a light-emitting dopant and a first or second electrode. A light-emitting layer, an electron-transporting layer, or a hole-blocking layer, including a layer (electron-injecting layer) for injecting electrons into the light-emitting layer, and an electron-transporting layer and / or a hole-blocking layer formed between the light-emitting layers. Preferably, at least one of the layers contains a vinyl polymer.
[0016]
For example, in an organic layer having a laminated structure of a light emitting layer and an electron transporting layer, by injecting the vinyl polymer according to the present invention into one or both of the light emitting layer and the electron transporting layer, electron injection through the electron transporting layer is performed. Electron transportability when electrons are injected from the layer into the light emitting layer can be improved.
[0017]
Further, the vinyl polymer according to the present invention has high carrier blocking properties in addition to the above-described electron transport properties, and is particularly excellent in hole blocking properties. Therefore, the hole density in the light emitting layer can be improved by providing the hole blocking layer containing the vinyl polymer according to the present invention between the light emitting layer and the electron injection layer.
[0018]
As described above, in any case, by using the vinyl polymer according to the present invention, an organic EL device having further improved heat resistance, lifetime, and luminous efficiency can be effectively realized.
[0019]
In the organic EL device of the present invention, the vinyl polymer is preferably obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a compound represented by the following general formula (3) or (4). More preferably, it is obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a compound represented by the formula (5) or (6). By using such a vinyl polymer, heat resistance, carrier transportability (especially, electron transportability), lifetime, and hole blocking properties can be further improved.
[0020]
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[0024]
In addition, in the organic EL device of the present invention, the vinyl polymer is a vinyl monomer having at least one compound represented by any one of the general formulas (1) and (2) and a structure different from the compound. And a copolymer of at least one of the above. For example, by combining at least one compound represented by the general formula (1) or (2) with at least one other vinyl monomer having a carrier transporting property, the desired organic layer can be obtained. The degree of freedom in the molecular design of the vinyl polymer for imparting the characteristics described above is increased, the fine adjustment of the device characteristics becomes easy, and the heat resistance and the life can be further increased.
[0025]
In addition, the organic EL display of the present invention includes a substrate, a first electrode layer formed on one side of the substrate, an organic layer formed on the first electrode layer, and a second layer formed on the organic layer. A display unit in which a plurality of organic EL elements each including an electrode layer are arranged, and power which is electrically connected to the first and second electrodes and supplies a voltage or a current to the first and second electrodes A supply unit and a switching unit for turning on or off each of the organic EL elements are provided, and the organic layer is formed by polymerizing a polymerizable monomer containing a compound represented by the following general formula (1) or (2). It is characterized by containing a vinyl polymer.
[0026]
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[0028]
As described above, by arranging the organic EL element of the present invention in the display unit and further driving the display unit by the power supply unit and the switching unit, the display unit has excellent brightness and color display functions, and further, has high heat resistance. A long-life organic EL display can be realized.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as necessary. In the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Unless otherwise specified, the positional relationship such as up, down, left, and right is based on the positional relationship shown in the drawings. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
First, the vinyl polymer contained in the organic layer in the organic EL device of the present invention will be described. The organic layer according to the present invention contains a compound represented by the following general formula (1) or (2).
[0030]
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The compound represented by the general formula (1) or (2) is obtained by introducing a vinyl group which is a polymerizable functional group into a compound having a predetermined cyclic structure. X that constitutes a ring 1 ~ X 10 -(L 1 ) a -CH = CH 2 Or-(L 2 ) e -CH = CH 2 The group represented by is bonded. When a vinyl group is introduced, a target compound can be obtained without affecting the vinyl group by using a Suzuki reaction, a Grignard reaction, or the like.
[0033]
In the formula, L represents a divalent group, and a represents 0 or 1. Examples of the divalent group represented by L include an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group and a propylene group, and an arylene group such as a phenylene group. These divalent groups may have a substituent and may be unsubstituted. Also,-(L) a -CH = CH 2 When a in the group represented by is 0, a vinyl group (—CH ＝ CH 2 ).
[0034]
-(L) a -CH = CH 2 The group represented by is preferably a group in which a is 0 (that is, a vinyl group) or a group in which L is a substituted or unsubstituted phenylene group and a is 1 (that is, a substituted or unsubstituted vinylphenylene group). Or, an unsubstituted vinylphenylene group is more preferable. In the case of a substituted or unsubstituted vinylphenylene group, a carbon atom (X 1 ~ X 10 It is preferable that a vinyl group is bonded to the p-position to any one of the above.
[0035]
In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 And X 10 May be the same or different and each represents a carbon atom or a nitrogen atom. X 1 ~ X 10 One of them is-(L 1 ) a -CH = CH 2 Is a carbon atom to which the group represented by is bonded. When a is 0, a vinyl group (—CH ＝ CH) is added to the carbon atom. 2 ) Joins directly. X 1 ~ X 10 Among them, a substituent may be bonded to a carbon atom other than the carbon atom to which the group represented by L or the vinyl group is bonded, and the substituents may be bonded to each other to form a ring. Examples of such a substituent include an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic group, an amino group, a halogen atom, and a cyano group.
[0036]
When the substituent is an alkyl group, the alkyl group may be linear or branched. The alkyl group is preferably unsubstituted, but may have a substituent. The alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms. Preferred alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl and the like.
[0037]
When the substituent is an alkoxy group, the alkyl group constituting the alkoxy group may be linear or branched. The alkoxy group is preferably unsubstituted, but may have a substituent. The alkoxy group preferably has 1 to 10 carbon atoms. Preferred alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy and the like.
[0038]
When the substituent is an aryl group, the aryl group may be substituted or unsubstituted, but the aryl group preferably has 6 to 20 carbon atoms. Preferred aryl groups include phenyl, o-tolyl, m-tolyl, p-tolyl, biphenylyl and the like.
[0039]
When the substituent is an aryloxy group, the aryl group constituting the aryloxy group may be substituted or unsubstituted, but the aryloxy group preferably has 6 to 20 carbon atoms. Preferred aryloxy groups include phenoxy, o-tolyloxy, m-tolyloxy, p-tolyloxy and the like.
[0040]
When the substituent is a heterocyclic group, the heterocyclic group is preferably a 5- or 6-membered ring group. The heterocyclic group may have a condensed ring, and may have a substituent. Further, the heterocyclic group may have aromaticity or may not have aromaticity. Preferred heterocyclic groups include pyrrolyl, pyridyl, quinolyl, thienyl, furyl and the like.
[0041]
When the substituent is a halogen atom, examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
[0042]
When the substituent is an amino group, the amino group may be substituted or unsubstituted, and may have, for example, the above-mentioned alkyl group or aryl group. The total carbon number of the amino group is preferably from 0 to 20. Preferred amino groups include a narrowly defined amino group (—NH 2 ), Methylamino group, ethylamino group, phenylamino group, dimethylamino group, diphenylamino group and the like.
[0043]
In the compound represented by the general formula (1) or (2), X 1 ~ X 10 It is particularly preferable that has no substituent, or has any substituent of an alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group (more preferably, an alkyl group or an aryl group).
[0044]
In the present invention, if a vinyl polymer having desired properties is obtained, X 1 ~ X 10 Is not particularly limited as to whether each is a carbon atom or a nitrogen atom. 1 ~ X 10 Of which two are nitrogen atoms and eight are carbon atoms (phenanthroline or phenanthroline derivatives) are preferred. Among them, X 1 And X 10 Is a nitrogen atom and X 2 ~ X 9 Is a carbon atom, that is, a compound (1,10-phenanthroline or a 1,10-phenanthroline derivative) represented by the following general formula (3) or (4).
[0045]
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Further, among the compounds represented by the general formula (3) or (4),-(L) is located at the 2-position or 4-position of the phenanthroline ring. a -CH = CH 2 Is preferable, that is, a compound represented by the following general formula (5) or (6).
[0048]
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In the general formulas (3) to (6), a substituent may be bonded to a carbon atom other than the carbon atom to which the group represented by L or the vinyl group is bonded. They may combine to form a ring.
[0051]
Particularly preferred examples of the compound represented by the general formula (1) or (2) according to the present invention include compounds represented by the following formulas (7) to (16).
[0052]
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The vinyl polymer according to the present invention may be one kind of homopolymer (homopolymer) of the compound represented by the general formula (1) or (2), or the general formula (1) or ( It may be a copolymer of two or more of the compounds represented by 2). That is, the polymer is a polymer having one or both of the structural units represented by the following general formula (17) or (18).
[0063]
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Further, such a polymer may be a copolymer of a compound represented by the above general formula (1) or (2) and a vinyl monomer having a structure different from that of the compound. For example, when the electron transporting property of the polymer is further enhanced, 4-vinylpyridine represented by the following formula (19), 2-vinylpyridine represented by the following formula (20), and the following formula (21) 1-vinylimidazole or the like can be used in combination. In order to further enhance the hole transport property of the polymer, N-vinylcarbazole represented by the following formula (22), (4-vinylphenyl) diphenylamine represented by the following formula (23), or the like may be used in combination. it can. The ratio of these vinyl monomers is not particularly limited, but is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 1 to 30 mol%, based on the total amount of the polymerizable monomers constituting the polymer.
[0066]
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The polymerization method for polymerizing the compound represented by the general formula (1) or (2) is not particularly limited, and can be easily polymerized by a radical polymerization method, a cation polymerization method, an anion polymerization method, or the like. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained polymer is preferably 10,000 to 1,000,000.
[0072]
In the present invention, the transportability (particularly, electron transportability) of holes and electrons injected from each of the first and second electrode layers into the organic layer is increased by incorporating the polymer into the organic layer of the organic EL element. As a result, the luminous efficiency can be sufficiently improved. In addition, since such a polymer has high heat resistance and excellent stability, a high level of luminous efficiency can be stably obtained over a long period of time.
[0073]
The reason why the above-mentioned polymer is excellent in carrier transportability, heat resistance and stability, and furthermore, hole blocking property is not always clear, but the present inventors presume as follows. That is, in a polymer obtained using the compound represented by the general formula (1) or (2) and having the structural unit represented by the general formula (17) or (18), a helical structure is formed by a polyvinyl chain. At the same time, a plurality of rings (phenanthroline rings in the case of the general formulas (3) to (6)) are arranged so as to overlap at a predetermined interval outside the helical structure, and the carrier transport property (particularly, electron transport property) is improved. It is considered that an effective and stable periodic structure can be obtained.
[0074]
Next, the organic EL device of the present invention will be described.
[0075]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a preferred embodiment of the organic EL device of the present invention. In the
[0076]
(substrate)
Examples of the
[0077]
When the side of the
[0078]
(Anode layer)
The
[0079]
When the side of the
[0080]
The
[0081]
Note that the composition of the oxide forming the
[0082]
In addition, silicon oxide (SiO 2) 2 ), The work function of the
[0083]
It is preferable that the thickness of the
[0084]
FIG. 1 shows an example of an organic EL device in which an
[0085]
(Insulator layer)
In the organic EL device of the present invention, as shown in FIG. 1, it is preferable to provide an
[0086]
(Organic layer)
As described above, the
[0087]
The
[0088]
For example, a hole transport layer is disposed between the light emitting layer and the anode layer, and an electron transport layer is disposed between the light emitting layer and the cathode layer, and the hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer are arranged in the order from the anode layer. It can be an organic layer having a laminated multilayer structure. This makes it possible to control the ability to inject holes and electrons injected into the light emitting layer from each of the anode layer and the cathode layer, and to control the mobility of these charges. In such an organic layer having a multilayer structure, one or both of the light-emitting layer and the electron transport layer preferably contain the vinyl polymer according to the present invention. Thereby, the heat resistance, lifetime, and luminous efficiency of the organic EL element can be further increased.
[0089]
Further, the organic layer according to the present invention may have an electron block layer between the light emitting layer and the anode layer, and a hole block layer between the light emitting layer and the cathode layer. These carrier block layers can be formed using a polymer described later, or further, a hole transporting material or an electron transporting material. However, since the vinyl polymer according to the present invention has excellent hole blocking properties, It is preferably used for the material. By providing the hole block layer containing the vinyl polymer according to the present invention, the hole density in the light emitting layer can be improved.
[0090]
In addition, light emission from a plurality of layers can be obtained by adding a light-emitting dopant to the carrier block layer to form a light-emitting layer and a carrier block layer, and laminating this with a separately provided light-emitting layer.
[0091]
Among such embodiments of the
(I) Organic having a light emitting layer containing a predetermined light emitting material and an electron transport layer (hole blocking layer) disposed between the light emitting layer and the cathode layer 4 and containing the vinyl polymer according to the present invention. layer
(Ii) Organic layer having a light emitting layer and an electron transporting layer (electron transporting light emitting layer) containing the vinyl polymer according to the present invention and a predetermined light emitting material.
Those having the structure shown in the following are particularly preferable.
[0092]
The light emitting material used for the light emitting layer or the electron transporting light emitting layer includes, in addition to the vinyl polymer according to the present invention, a π-conjugated compound having a polyparaphenylene vinyl structure, a polyparaphenylene structure, a polyamine structure, a polythiophene structure, a polyfluorene structure, or the like. Polymers, benzene ring structure, naphthalene ring structure, anthracene ring structure, diphenylnaphthacene ring structure, pyrene ring structure, phenanthrene ring structure, phenanthroline ring structure, fluoranthene ring structure, vinyl polymer having a fluorene ring structure, etc. Polymer).
[0093]
Further, a predetermined light emitting dopant may be added to the polymer to form a light emitting layer or an electron transporting light emitting layer. Such a luminescent dopant can be appropriately selected according to the desired luminescent color. For example, tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3 ), A platinum complex having a porphyrin ring such as 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin platinum (PtOEP), and the like. Further, as the blue light emitting dopant, tetraphenylbutadiene and its derivatives, styrylamine derivatives, fluoranthene derivatives, and the like can be used. The ratio of the light emitting dopant is preferably 1 to 15% by weight based on the total amount of the polymerizable monomer before polymerizing the polymer.
[0094]
Further, the
[0095]
As the hole transporting material, either a low molecular material or a high molecular material can be used. Examples of the hole-transporting low-molecular material include a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a stilbene derivative, and a triphenyldiamine derivative. Examples of the hole transporting polymer material include polyvinyl carbazole, polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid copolymer (PEDOT / PSS), and polyaniline / polystyrene sulfonic acid copolymer (Pani / PSS). One of these hole transporting materials may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
[0096]
Further, as the electron transporting material, either a low molecular material or a high molecular material can be used. Examples of the electron-transporting low-molecular material include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, and fluorene And its derivatives, diphenyldicyanoethylene and its derivatives, phenanthroline and its derivatives, and metal complexes having these compounds. Examples of the electron transporting polymer material include polyquinoxaline and polyquinoline. One of these electron transporting materials may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
[0097]
The low-molecular material and its use form are described, for example, in JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-3-37992, and JP-A-3-37992. The technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-152184 can be used.
[0098]
When forming a layer containing the vinyl polymer according to the present invention, such as the electron transporting layer in the above (i) and the electron transporting light emitting layer in the above (ii), and the light emitting layer in the above (i) using a polymer material When forming, these layers can be suitably formed by a coating method. In the case of the organic layer shown in (i), the light-emitting layer may be formed by vapor deposition of a low molecular compound. The light emitting layer is preferably formed by application using a liquid.
[0099]
At the time of such coating, a coating liquid obtained by adding a constituent material of a target layer to a predetermined solvent is used. For example, when forming the electron transporting light emitting layer of the above (ii), a coating solution obtained by adding the vinyl polymer and the light emitting material according to the present invention to a predetermined solvent is used. The solvent is not particularly limited as long as the vinyl polymer according to the present invention dissolves and does not cause any trouble during coating. For example, organic solvents such as alcohols, hydrocarbons, ketones, and ethers can be used. Among them, chloroform, methylene chloride, dichloroethane, tetrahydrofuran, toluene, xylene, cyclohexanone, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and the like are preferable. The amount of the vinyl polymer according to the present invention dissolved in a solvent is appropriately selected depending on the structure and molecular weight of the vinyl polymer, but is preferably 0.1% by weight or more.
[0100]
The coating solution thus prepared is applied so as to cover the opening of the
[0101]
The thickness of the
[0102]
(Cathode layer)
The cathode layer 4 functions as a layer for injecting electrons into the
[0103]
When an inorganic electron injection layer is formed, it is preferable to select an inorganic material having a low work function so that electron injection into the
[0104]
The thickness of the inorganic electron injecting layer is not particularly limited as long as electrons can be injected into the
[0105]
The electron injection layer composed of a coating film of an organometallic complex is formed, for example, by applying a coating solution obtained by adding an organometallic complex to a predetermined solvent onto the
[0106]
The total thickness of the electron injection layer formed of the organometallic complex coating film and the protective electrode layer, that is, the total thickness of the cathode layer 4 is not particularly limited as long as electrons can be injected into the
[0107]
Further, the electron injection layer composed of a coating film of a metal salt is obtained by applying a coating solution obtained by adding a metal salt to a predetermined solvent onto the
[0108]
The metal salt may be either an organic metal salt or an inorganic metal salt. Examples of the organic metal salt include a substituted or unsubstituted aliphatic carboxylate, divalent carboxylate, aromatic carboxylate, alcoholate, phenolate, dialkylamide and the like. Further, examples of the inorganic metal salt include a halide.
[0109]
The aliphatic carboxylic acid of the aliphatic carboxylic acid salt may be any of a saturated aliphatic carboxylic acid and an unsaturated aliphatic carboxylic acid. Examples of the saturated aliphatic carboxylate include metal salts such as acetic acid, propionic acid, octanoic acid, isooctanoic acid, decanoic acid, and lauric acid. Examples of the unsaturated aliphatic carboxylate include metal salts such as oleic acid, ricinoleic acid, and linoleic acid.
[0110]
Examples of the divalent carboxylate include metal salts of a divalent carboxylic acid such as citric acid, malic acid, and oxalic acid.
[0111]
Examples of the aromatic carboxylate include benzoic acid, o-tert-butylbenzoic acid, m-tert-butylbenzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, salicylic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid and the like. Metal salts are mentioned, and among them, metal salts of salicylic acid are preferred.
[0112]
Alcoholates are metal salts of alcohols. Examples of the alcohol component constituting the alcoholate include primary alcohols such as ethanol, n-propyl alcohol and n-butyl alcohol, secondary alcohols such as isopropyl alcohol and isobutyl alcohol, and tertiary alcohols such as tert-butyl alcohol. Can be
[0113]
Phenolates are metal salts of phenols. The number of hydroxyl groups contained in the phenol component constituting the phenolate is not particularly limited, but is preferably 1 to 2. Further, such a phenol component may have a substituent (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms) in addition to the hydroxyl group. In the present invention, phenol, naphthol, 4-phenylphenol and the like are preferably used.
[0114]
Examples of the halide as an inorganic metal salt include metal salts such as chlorine, fluorine, bromine and iodine.
[0115]
It is preferable to provide an auxiliary electrode layer on these electron injection layers. Thereby, the efficiency of injecting electrons into the
[0116]
(Spacer and sealing plate)
As shown in FIG. 1, the
[0117]
It is preferable that a sealing gas is sealed in a space formed by the surface of the
[0118]
According to the above embodiment, by incorporating the vinyl polymer according to the present invention into the
[0119]
Next, the organic EL display of the present invention will be described.
[0120]
FIG. 2 is a block diagram showing a preferred embodiment of the organic EL display of the present invention. The organic EL display shown in FIG. 2 is of a passive drive type, and is a color conversion type organic EL display using a blue light emitting element as an excitation light source. Note that the color conversion method is a method in which three color fluorescent elements are excited by visible light emission of high energy rays. In the case of the color conversion method, in many cases, blue light is generated in an organic layer of an organic EL element, and the blue light is used as an excitation light energy ray to excite green and red fluorescent screens to obtain green light and red light. It is called a color conversion method because blue is converted into green and red.
[0121]
In FIG. 2, the
[0122]
As a material of the
[0123]
As described above, a fluorescent conversion filter film is provided on the
[0124]
The fluorescent conversion filter film absorbs light due to electroluminescence in the
[0125]
As the phosphor contained in the fluorescence conversion filter film, those having a high fluorescence quantum yield are preferable, and those having a high light absorption in the emission wavelength region of the light-emitting element such as a laser dye are preferable. Such phosphors include, for example, rhodamine-based compounds, perylene-based compounds, cyanine-based compounds, phthalocyanine-based compounds including subphthalo, naphthaloimide-based compounds, condensed-ring hydrocarbon-based compounds, condensed-heterocyclic compounds, styryl-based compounds, Coumarin compounds and the like can be mentioned. If the light absorption of the phosphor itself is insufficient, it is preferable to use a light absorber together, and it is preferable that the light absorber does not quench the fluorescence.
[0126]
The binder is not particularly limited as long as it does not quench the fluorescence, and can be appropriately selected from known binders and used.
[0127]
It is preferable to combine a constituent material of the
[0128]
In the
[0129]
Although not shown in detail, after forming the
[0130]
In the
[0131]
Further, in the
[0132]
In the case of a passive drive type organic EL display as in this embodiment, it is preferable that the
[0133]
A
[0134]
In the organic EL display shown in FIG. 2, the driving
[0135]
According to the above embodiment, by incorporating the vinyl polymer and the blue light emitting dopant according to the present invention into the
[0136]
Note that the organic EL display of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be determined in consideration of luminance, life, power consumption, cost, and the like required for an assumed display product. For example, FIG. 2 shows a so-called passive drive type organic EL display, but the organic EL display of the present invention may be an active drive type full color display using a polysilicon TFT or the like.
[0137]
When the organic EL display of the present invention is a full-color display, full-color display is realized by forming light-emitting elements of three primary colors of red, green, and blue (RGB). In addition to the color conversion method described above, any of an RGB three-color juxtaposition method, a white light emission method, and the like may be used. The RGB three-color juxtaposition method is a display method in which light-emitting elements of RGB three colors emit light. The white light emission method is a method in which a part of the wavelength of white light emission is cut by a three-color filter used in a liquid crystal display device or the like to perform full color display. In the case of the white light-emitting method and the color conversion method, it is not necessary to prepare light-emitting elements of three colors, and the formation of the light-emitting elements can be simplified, and the area can be easily increased.
[0138]
In the organic EL display of the present invention, any of the above-described color display methods can be applied by appropriately selecting a light emitting dopant to be added to the light emitting layer of the organic EL element. For example, a color conversion method can be preferably applied by adding a blue light emitting dopant to an organic layer of an organic EL element to form a light emitting layer. In addition, by incorporating a phosphorescent dopant into the light-emitting layer of the organic EL element, an RGB three-color juxtaposition system using phosphorescence can be preferably applied.
[0139]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[Example 1]
A vinyl polymer having 2- (4-vinylphenyl)-[1,10] phenanthroline as a monomer unit was synthesized according to a synthesis route shown in the following reaction formula (A).
[0140]
More specifically, first, 4.72 g (20 mmol) of p-dibromobenzene was dissolved in 50 ml of ether, and a 22 mmol n-butyllithium hexane solution was added under a nitrogen atmosphere, followed by stirring for 1 hour. On the other hand, 3.6 g (20 mmol) of 1,10-phenanthroline was dissolved in 50 ml of toluene, and the above-mentioned p-dibromobenzene solution was added dropwise at −20 ° C. under a nitrogen atmosphere. Was. After extracting the crude product, the crude product was purified by column chromatography to obtain 5.8 g of 2- (4-bromophenyl) -1,2-dihydro- [1,10] phenanthroline as a yellow solid. The yield was 86%.
[0141]
Next, 5.8 g of 2- (4-bromophenyl) -1,2-dihydro- [1,10] phenanthroline was dissolved in 100 ml of a dichloromethane solution, and 8.7 g (100 mmol) of sufficiently dried manganese oxide was added. For 24 hours. After removing manganese oxide by filtration, the crude product was purified by column chromatography to obtain 5.2 g of 2- (4-bromophenyl)-[1,10] phenanthroline as a white solid. The yield was 90%.
[0142]
Next, 5.2 g (15.5 mmol) of 2- (4-bromophenyl)-[1,10] phenanthroline, 3.1 g (17 mmol) of dibutyl vinylboronic acid, and tetrakistriphenylphosphinopalladium (Pd (pph3) 4 ) 0.6 g was dissolved in a mixed solvent of 40 ml of toluene and 10 ml of ethanol under a nitrogen atmosphere. Further, 20 ml of a 2M aqueous sodium carbonate solution was added, and the mixture was reacted at 90 ° C. for 24 hours. The crude product was extracted with ether and purified by column chromatography to obtain 3.8 g of 2- (4-vinylphenyl)-[1,10] phenanthroline as a pale white solid. The yield was 87%. The structure of the obtained compound was identified using NMR, IR and mass spectrum.
[0143]
Next, 2 g of 2- (4-vinylphenyl)-[1,10] phenanthroline and 20 mg of benzoyl peroxide (BPO) as a radical polymerization initiator were dissolved in 15 ml of tetrahydrofuran (THF). The polymerization reaction was carried out at 48 ° C for 48 hours. After the completion of the reaction, reprecipitation was performed three times using THF as a good solvent and methanol as a poor solvent, and the same reprecipitation was performed three times with the poor solvent replaced with ethyl acetate to obtain 2- (4-vinylphenyl)- 1.43 g of a vinyl polymer having [1,10] phenanthroline as a monomer unit was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 12,000.
[0144]
Embedded image
Next, a 2-ethoxyethanol solution having a concentration of 0.5% by weight was prepared using the obtained vinyl polymer to obtain a coating liquid for forming an electron transport layer. In addition, as a coating solution for forming a light emitting layer, a solution prepared by adding 3% by weight of tetraphenylbutadiene to PVK to a 2% by weight solution of polyvinyl carbazole (PVK: weight average molecular weight 100,000) in toluene was prepared. Using these coating solutions, an organic EL device was prepared according to the following procedure.
[0146]
First, a coating solution containing polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) is applied on a substrate on which an ITO film as an anode layer has been formed by a spin coating method. After drying for 5 minutes, a hole transport layer having a thickness of 500 ° was formed. Next, the above-mentioned coating solution for forming a light emitting layer was applied on the hole transport layer, and dried to form a light emitting layer having a thickness of 1000 °. Further, the above electron transport layer coating solution was applied onto the light emitting layer, and dried at 180 under an atmosphere of nitrogen for 1 hour to form an electron transport layer having a thickness of 100 °. On this electron transport layer, a LiF layer (thickness: 6 °) as an electron injection layer and an Al layer (thickness: 2500 °) as an auxiliary electrode are vacuum-deposited in this order to form a cathode layer. The surface was sealed to obtain the desired organic EL device.
[0147]
In the obtained organic EL device, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained, and the current efficiency was 10 mA / cm. 2 Was 2.0 cd / A during constant current driving. Also, 10 mA / cm 2 When a life test was performed by constant current driving, the life until the luminance was reduced to half (luminance half life, hereinafter the same) was 130 hours.
[0148]
[Example 2]
According to a synthesis route represented by the following reaction formula (B), in the same manner as in Example 1 except that 4,7-diphenyl- [1,10] phenanthroline was used instead of 1,10-phenanthroline, A vinyl polymer having 7-diphenyl-2- (4-vinylphenyl)-[1,10] phenanthroline as a monomer unit was synthesized. 4,7-diphenyl-2- (4-vinylphenyl)-[1,10] phenanthroline obtained as an intermediate was a white solid. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 15,000.
[0149]
Embedded image
An organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that an electron transport layer was formed using the vinyl polymer thus obtained. In the obtained organic EL device, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained, and the current efficiency was 10 mA / cm. 2 Was 2.3 cd / A during constant current driving. Also, 10 mA / cm 2 When the life test was performed by constant current driving, the luminance half life was 160 hours.
[0151]
[Example 3]
First, 2- (4-butylphenyl) -4,7-diphenyl-9- (4-vinylphenyl)-[1,10] phenanthroline is defined as a monomer unit according to a synthetic route represented by the following reaction formula (C). A vinyl polymer was synthesized.
[0152]
More specifically, first, 4.26 g (20 mmol) of 1-bromo-4-butylbenzene was dissolved in 50 ml of ether, and then a 22 mmol n-butyllithium hexane solution was added under a nitrogen atmosphere, followed by stirring for 1 hour. . On the other hand, 6.6 g (20 mmol) of 4,7-diphenyl- [1,10] phenanthroline was dissolved in 50 ml of toluene, and the above 1-bromo-4-butylbenzene solution was added dropwise at −20 ° C. under a nitrogen atmosphere. After returning to room temperature, the reaction was carried out for 24 hours. The crude product was extracted and purified by column chromatography to obtain 8.7 g of 2- (4-butylphenyl) -4,7-diphenyl-1,2-dihydro- [1,10] phenanthroline as a yellow solid. Was. The yield was 93%.
[0153]
Next, 8.7 g (100 mmol) of manganese oxide dissolved in 100 ml of a dichloromethane solution and sufficiently dried was added and reacted for 24 hours. After removing manganese oxide by filtration, the crude product was purified by column chromatography to obtain 6.8 g of 2- (4-butylphenyl) -4,7-diphenyl- [1,10] phenanthroline as a white solid. Was. The yield was 78%.
[0154]
Next, a radical polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the obtained 2- (4-butylphenyl) -4,7-diphenyl- [1,10] phenanthroline was used. A vinyl polymer having butylphenyl) -4,7-diphenyl-9- (4-vinylphenyl)-[1,10] phenanthroline as a monomer unit was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 16,000.
[0155]
Embedded image
An organic EL device was prepared in the same manner as in Example 1 except that an electron transporting layer was formed using the vinyl polymer thus obtained. In the obtained organic EL device, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained, and the current efficiency was 10 mA / cm. 2 Was 2.8 cd / A during constant current driving. Also, 10 mA / cm 2 When a life test was performed by constant current driving, the luminance half life was 150 hours.
[0157]
[Example 4]
4,7-diphenyl-2- (4-vinylphenyl)-[1,10] phenanthroline obtained in the same manner as in Example 2 was mixed with diphenyl- (4-vinylphenyl) -amine in a ratio of 70:30 (mole (Ratio), a radical polymerization reaction was carried out in accordance with the following reaction formula (D) in the same manner as in Example 1 except that the polymerizable monomers mixed at the ratio (ratio) were used to obtain a copolymer. The weight average molecular weight of the obtained copolymer was 21,000.
[0158]
Embedded image
Tetraphenylbutadiene was added to a 2% by weight toluene solution of the obtained copolymer so as to be 3% by weight of the copolymer to obtain a coating solution for forming a light emitting layer. Next, after forming a hole transport layer of PEDOT / PSS on the ITO substrate in the same manner as in Example 1, the above-mentioned light emitting layer coating solution was applied on the hole transport layer, and was heated at 180 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. After drying, a light emitting layer having a thickness of 1000 ° was formed. Further, on this light emitting layer, a LiF layer (thickness: 6 Å) as an electron injection layer and an Al layer (thickness 2,500 膜厚) as an auxiliary electrode are vacuum-deposited in this order to form a cathode layer. The surface was sealed to obtain the desired organic EL device.
[0160]
In the obtained organic EL device, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained, and the current efficiency was 10 mA / cm. 2 Was 3.1 cd / A during constant current driving. Also, 10 mA / cm 2 When a life test was performed by constant current driving, the luminance half life was 120 hours.
[0161]
[Comparative Example 1]
An organic EL device using a PVK layer as a light emitting layer was produced in the same manner as in Example 1 except that the electron transport layer was not provided. In the obtained organic EL device, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained, and the current efficiency was 10 mA / cm. 2 Was 1.6 cd / A at the time of constant current driving. Also, 10 mA / cm 2 When a life test was performed by constant current driving, the half life of luminance was only 4 hours.
[0162]
[Comparative Example 2]
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that an electron transporting layer was formed using low molecular weight 4,7-diphenyl- [1,10] phenanthroline instead of the vinyl polymer. It was confirmed that crystallization occurred after the application of the electron transport layer coating solution. This crystallization proceeded further by a drying treatment at 180 ° C. for 1 hour. In the organic EL device thus obtained, blue light emission was confirmed, but the dielectric breakdown occurred immediately after driving, and the current efficiency and the lifetime could not be measured.
[0163]
【The invention's effect】
As described above, according to the organic EL element and the organic EL display of the present invention, all of the heat resistance, the life, and the luminous efficiency can be achieved at a high level, and excellent luminance and color display functions can be stably obtained over a long period of time. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a preferred embodiment of an organic EL device of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a preferred embodiment of the organic EL display of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基板の一側に形成された第１の電極層と、
前記第１の電極層上に形成された有機層と、
前記有機層上に形成された第２の電極層と、
を備え、
前記有機層が、下記一般式（１）又は（２）で表される化合物を含む重合性モノマーを重合させて得られるビニルポリマーを含有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
A first electrode layer formed on one side of the substrate;
An organic layer formed on the first electrode layer;
A second electrode layer formed on the organic layer,
With
An organic EL device, wherein the organic layer contains a vinyl polymer obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a compound represented by the following general formula (1) or (2).
前記第１及び第２の電極に電気的に接続されており該第１及び第２の電極に電圧又は電流を供給する電力供給部と、
前記有機ＥＬ素子のそれぞれを点灯又は消灯するスイッチング部と、
を備え、
前記有機層が、下記一般式（１）又は（２）で表される化合物を含む重合性モノマーを重合してなるビニルポリマーを含有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
A power supply unit electrically connected to the first and second electrodes and supplying a voltage or a current to the first and second electrodes;
A switching unit for turning on or off each of the organic EL elements;
With
An organic EL display, wherein the organic layer contains a vinyl polymer obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a compound represented by the following general formula (1) or (2).
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