JP2005044790A - Organic electroluminescent element, illuminator, and display device - Google Patents

Organic electroluminescent element, illuminator, and display device Download PDF

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Eisaku Kato
栄作 加藤
Tomohiro Oshiyama
智寛 押山
Yoshiyuki Suzurisato
善幸 硯里
Hiroshi Kita
弘志 北
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element, an illuminator and a display device with restrained light emitting voltage, operating in low power consumption. <P>SOLUTION: The organic electroluminescent element having at least a light emitting layer containing a phosphorescent compound between an anode and a cathode is characterized by having an adjacent layer disposed between the light emitting layer and the cathode and adjacent to the light emitting layer, and including a compound represented by a general formula (1) in the adjacent layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置、表示装置に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element, a lighting device, and a display device.

従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)がある。ELDの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子(以後、有機EL素子ともいう)が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。   Conventionally, there is an electroluminescence display (ELD) as a light-emitting electronic display device. Examples of constituent elements of ELD include inorganic electroluminescent elements and organic electroluminescent elements (hereinafter also referred to as organic EL elements). Inorganic electroluminescent elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements.

一方、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・りん光)を利用して発光する素子であり、数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために、省スペース、携帯性等の観点から注目されている。   On the other hand, an organic electroluminescence device has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons (excitons) by injecting electrons and holes into the light emitting layer and recombining them. Is a device that emits light using the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when this exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Since it is a mold, it has a wide viewing angle, has high visibility, and is a thin-film complete solid-state device, and therefore has attracted attention from the viewpoints of space saving, portability, and the like.

今後の実用化に向けた有機EL素子の開発としては、更に低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機EL素子が望まれているわけであり、例えば、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体又はトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術(例えば、特許文献1参照。)が、また8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子(例えば、特許文献2参照。)が、更に、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子(例えば、特許文献3参照。)が報告されている。   For the development of organic EL elements for practical use in the future, organic EL elements that emit light efficiently and with high brightness with lower power consumption are desired. For example, stilbene derivatives, distyrylarylene derivatives, or tris A technique for doping a styrylarylene derivative with a small amount of a phosphor to improve emission luminance and extend the lifetime of the device (see, for example, Patent Document 1), and using 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound, An organic light emitting layer having an organic light emitting layer doped with a small amount of a phosphor (see, for example, Patent Document 2), further comprising an 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound and doped with a quinacridone dye. There is a report on an element having the above (for example, see Patent Document 3).

上記文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が1:3であるため発光性励起種の生成確率が25%であることと、光の取り出し効率が約20%であるため、外部取り出し量子効率(ηext)の限界は5%とされている。   In the technique disclosed in the above document, when the emission from the excited singlet is used, the generation ratio of the singlet exciton and the triplet exciton is 1: 3, so the generation probability of the luminescent excited species is 25%. Since the light extraction efficiency is about 20%, the limit of the external extraction quantum efficiency (ηext) is set to 5%.

ところが、プリンストン大より励起三重項からのりん光発光を用いる有機EL素子の報告(例えば、非特許文献1参照。)がされて以来、室温でりん光を示す材料の研究(例えば、非特許文献2参照。)が活発になってきている。   However, since the University of Princeton reported on organic EL devices using phosphorescence emission from excited triplets (see, for example, Non-Patent Document 1), research on materials that exhibit phosphorescence at room temperature (for example, Non-Patent Documents). 2) is becoming active.

励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が100%となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が4倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ、照明用にも応用可能であり注目されている。   When excited triplets are used, the upper limit of internal quantum efficiency is 100%, so in principle the luminous efficiency is four times that of excited singlets, and the performance is almost the same as that of cold cathode tubes. It can be applied to and is attracting attention.

The 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence (EL ’00、浜松)では、燐光性化合物についていくつかの報告がなされている。例えば、Ikai等はホール輸送性の化合物を燐光性化合物のホストとして用いている。また、M.E.Tompson等は、各種電子輸送性材料を燐光性化合物のホストに新規なイリジウム錯体をドープして用いている。さらに、Tsutsui等は、正孔阻止層(エキシトン阻止層)の導入により高い発光輝度を得ている。正孔阻止層としては、その他、5配位のアルミニウム錯体を使用する例(例えば、特許文献4、5参照)、及びIkai等は、ホールブロック層(エキシトンブロック層)としてフッ素置換化合物を用いることにより、高効率な発光を達成している(例えば非特許文献3参照)。   The 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence (EL'00, Hamamatsu) reports several reports on phosphorescent compounds. For example, Ikai et al. Uses a hole-transporting compound as a host of a phosphorescent compound. In addition, M.M. E. Thompson et al. Use various electron transport materials doped with a novel iridium complex as a host of a phosphorescent compound. Furthermore, Tsutsui et al. Have obtained high emission luminance by introducing a hole blocking layer (exciton blocking layer). Other examples of using a 5-coordinated aluminum complex as the hole blocking layer (see, for example, Patent Documents 4 and 5) and Ikai et al. Use a fluorine-substituted compound as the hole blocking layer (exciton blocking layer). Thus, highly efficient light emission is achieved (see, for example, Non-Patent Document 3).

しかしながら、従来の有機EL素子のいずれも発光電圧が高いため、消費電力が高く、高コストであるという課題があった。
特許第3093796号明細書 特開昭63−264692号公報 特開平3−255190号公報 特開2001−284056号公報 特開2002−8860号公報 M.A.Baldo et al.,nature、395巻、151〜154ページ(1998年) M.A.Baldo et al.,nature、403巻、17号、750−753ページ(2000年) Appl.Phys.Lett.,79巻、156ページ(2001年)
However, since all of the conventional organic EL elements have a high emission voltage, there is a problem of high power consumption and high cost.
Japanese Patent No. 3093796 Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-264692 JP-A-3-255190 JP 2001-284056 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-8860 M.M. A. Baldo et al. , Nature, 395, 151-154 (1998) M.M. A. Baldo et al. , Nature, 403, 17, 750-753 (2000) Appl. Phys. Lett. 79, 156 pages (2001)

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、発光電圧を抑え、低消費電力で作動する有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置および表示装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of the subject which concerns, and the objective of this invention is suppressing the light emission voltage and providing the organic electroluminescent element, illuminating device, and display apparatus which operate | move with low power consumption.

本発明の上記目的は、下記の構成1〜9により達成された。   The above object of the present invention has been achieved by the following configurations 1 to 9.

(請求項1)
陽極と陰極との間にリン光性化合物を含有する発光層を少なくとも有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層と該陰極との間にあり、前記発光層に隣接する隣接層を有し、
該隣接層に下記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 1)
In an organic electroluminescence device having at least a light emitting layer containing a phosphorescent compound between an anode and a cathode,
Between the light emitting layer and the cathode and having an adjacent layer adjacent to the light emitting layer;
An organic electroluminescence device comprising a compound represented by the following general formula (1) in the adjacent layer.

Figure 2005044790
Figure 2005044790

(式中、L1は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Q1は、窒素原子と結合して芳香族ヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表し、R1は、水素原子、又は置換基を表し、n1は2以上の整数を表す。複数のQ1は同一でも異なっていてもよい。複数のR1は同一でも異なっていてもよく、複数のR1の少なくとも1つは、フッ素原子、又はフッ素原子を含有する置換基を表す。)
(請求項2)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−1)で表される化合物であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, L 1 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Q 1 is necessary for bonding to a nitrogen atom to form an aromatic heterocycle. Represents an atomic group, R 1 represents a hydrogen atom or a substituent, and n1 represents an integer of 2 or more, a plurality of Q 1 may be the same or different, and a plurality of R 1 are the same or different; And at least one of the plurality of R 1 represents a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom.)
(Claim 2)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (1-1).

Figure 2005044790
Figure 2005044790

(式中、L11は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Y1〜Y4は、各々独立に、窒素原子、又はC−R11(R11は水素原子又は置換基を表す)を表し、n11は2以上の整数を表す。Y1〜Y4の少なくとも一つは、R11がフッ素原子又はフッ素原子を含有する置換基であるC−R11である。)
(請求項3)
陽極と陰極との間にリン光性化合物を含有する発光層を少なくとも有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層と前記陰極との間にあり、前記発光層に隣接する隣接層を有し、
該隣接層に下記一般式(2)で表される化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, L 11 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Y 1 to Y 4 each independently represent a nitrogen atom or C—R 11 (R 11 represents a hydrogen atom or a substituent, and n11 represents an integer greater than or equal to 2. At least one of Y 1 to Y 4 is a C— group in which R 11 is a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom. R 11. )
(Claim 3)
In an organic electroluminescence device having at least a light emitting layer containing a phosphorescent compound between an anode and a cathode,
Between the light emitting layer and the cathode, and having an adjacent layer adjacent to the light emitting layer;
An organic electroluminescence device comprising a compound represented by the following general formula (2) in the adjacent layer.

Figure 2005044790
Figure 2005044790

(式中、L2は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Q2は、炭素原子と結合して芳香族ヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表し、R2は、水素原子、又は置換基を表し、n2は2以上の整数を表す。複数のQ2は同一でも異なっていてもよい。複数のR2は同一でも異なっていてもよく、複数のR2の少なくとも1つは、フッ素原子、又はフッ素原子を含有する置換基を表す。)
(請求項4)
前記一般式(2)で表される化合物が下記一般式(2−1)で表される化合物であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, L 2 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Q 2 is necessary for bonding to a carbon atom to form an aromatic heterocycle. Represents an atomic group, R 2 represents a hydrogen atom or a substituent, and n2 represents an integer of 2 or more, a plurality of Q 2 may be the same or different, and a plurality of R 2 are the same or different. And at least one of the plurality of R 2 represents a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom.)
(Claim 4)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (2) is a compound represented by the following general formula (2-1).

Figure 2005044790
Figure 2005044790

(式中、L21は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Y5〜Y7は、各々独立に、窒素原子又はC−R21(R21は水素原子又は置換基を表す)を表し、R22は水素原子又は置換基を表し、n21は2以上の整数を表す。Y5〜Y7の少なくとも一つは、R21がフッ素原子又はフッ素原子を含有する置換基であるC−R21であるか、R22がフッ素原子を含有する置換基である。)
(請求項5)
発光が青色であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, L 21 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Y 5 to Y 7 each independently represents a nitrogen atom or C—R 21 (R 21 Represents a hydrogen atom or a substituent, R 22 represents a hydrogen atom or a substituent, and n21 represents an integer of 2 or more, and at least one of Y 5 to Y 7 represents that R 21 is a fluorine atom or a fluorine atom. C—R 21 which is a substituent containing an atom, or R 22 is a substituent containing a fluorine atom.)
(Claim 5)
The organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 4, wherein the light emission is blue.

(請求項6)
発光が白色であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 6)
The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the light emission is white.

(請求項7)
請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする表示装置。
(Claim 7)
A display device comprising the organic electroluminescence element according to claim 1.

(請求項8)
請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする照明装置。
(Claim 8)
An illuminating device comprising the organic electroluminescent element according to claim 1.

(請求項9)
請求項8に記載の照明装置と、表示手段としての液晶素子とを具備することを特徴とする表示装置。
(Claim 9)
A display device comprising the illumination device according to claim 8 and a liquid crystal element as a display unit.

本発明により、発光電圧を抑え、低消費電力で作動する有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置および表示装置を提供することができた。   According to the present invention, an organic electroluminescence element, an illumination device, and a display device that can operate with low power consumption while suppressing light emission voltage can be provided.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子(以後、有機EL素子ともいう)においては、請求項1〜6のいずれか1項に規定される構成により、発光電圧を抑え、低消費電力で作動する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供出来ることがわかった。また、前記有機EL素子を具備する照明装置及び表示装置を提供することが出来た。   In the organic electroluminescence element of the present invention (hereinafter also referred to as an organic EL element), the structure defined in any one of claims 1 to 6 suppresses the light emission voltage and operates with low power consumption. It turns out that an element can be provided. Moreover, the illuminating device and display apparatus which comprise the said organic EL element were able to be provided.

以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。   Hereinafter, details of each component according to the present invention will be sequentially described.

本発明者等は、鋭意検討の結果、陽極と陰極の間にリン光性化合物を含有する発光層を少なくとも有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層と陰極との間に存在して発光層に隣接する隣接層を有しており、この隣接層に前記一般式(1)で表される化合物を含有させることで、発光電圧を抑え、低消費電力で作動する有機EL素子とすることができることを見い出した。   As a result of intensive studies, the present inventors, in an organic electroluminescent device having at least a light emitting layer containing a phosphorescent compound between the anode and the cathode, exist between the light emitting layer and the cathode and are adjacent to the light emitting layer. It is possible to obtain an organic EL element that suppresses the light emission voltage and operates with low power consumption by containing the adjacent layer that contains the compound represented by the general formula (1). I found it.

即ち、前記一般式(1)で表される化合物を含有させた層は、LUMOを低くした状態で、かつ正孔を阻止する効果が非常に高い層とすることができ、特にこの層を陰極側でリン光性化合物を含有する発光層に隣接する隣接層として設けることで、従来に比べ発光電圧を抑えた有機EL素子とすることができることを見出した。   That is, the layer containing the compound represented by the general formula (1) can be a layer having a low LUMO and a very high effect of blocking holes, and in particular, this layer is a cathode. It has been found that an organic EL element with a reduced emission voltage compared to the prior art can be obtained by providing as an adjacent layer adjacent to a light emitting layer containing a phosphorescent compound on the side.

また、本発明者等は、鋭意検討の結果、陽極と陰極の間にリン光性化合物を含有する発光層を少なくとも有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層と陰極との間に存在して発光層に隣接する隣接層を有しており、この隣接層に前記一般式(2)で表される化合物を含有させることで、発光電圧を抑え、低消費電力で作動する有機EL素子とすることができることを見い出した。   Further, as a result of intensive studies, the present inventors have found that an organic electroluminescence device having at least a light-emitting layer containing a phosphorescent compound between the anode and the cathode is present between the light-emitting layer and the cathode. The organic EL element which suppresses the light emission voltage and operates with low power consumption can be obtained by including the adjacent layer adjacent to the compound and containing the compound represented by the general formula (2) in the adjacent layer. I found what I could do.

即ち、前記一般式(2)で表される化合物を含有させた層は、LUMOを低くした状態で、かつ正孔を阻止する効果が非常に高い層とすることができ、特にこの層を陰極側でリン光性化合物を含有する発光層に隣接する隣接層として設けることで、従来に比べ発光電圧を抑えた有機EL素子とすることができることを見出した。   That is, the layer containing the compound represented by the general formula (2) can be a layer having a low LUMO and a very high effect of blocking holes, and this layer is particularly a cathode. It has been found that an organic EL element with a reduced emission voltage compared to the prior art can be obtained by providing as an adjacent layer adjacent to a light emitting layer containing a phosphorescent compound on the side.

前記一般式(1)において、L1は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Q1は、窒素原子と結合して芳香族ヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表し、R1は、水素原子、又は置換基を表し、n1は2以上の整数を表す。 In the general formula (1), L 1 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Q 1 is bonded to a nitrogen atom to form an aromatic heterocycle. Represents an atomic group necessary for the above, R 1 represents a hydrogen atom or a substituent, and n1 represents an integer of 2 or more.

2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基は置換基を有していてもよい。   The divalent or higher valent hydrocarbon linking group or the divalent or higher valent aromatic linking group may have a substituent.

複数のQ1は同一であってもよいし異なっていてもよい。複数のR1は同一でも異なっていてもよいが、複数のR1の少なくとも1つは、フッ素原子、又はフッ素原子を含有する置換基を表す。 A plurality of Q 1 may be the same or different. A plurality of R 1 may be the same or different, but at least one of the plurality of R 1 represents a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom.

前記一般式(1)で表される化合物は、前記一般式(1−1)で表される化合物であることが好ましい。これにより、発光電圧を抑え、低消費電力で作動させることができる。   The compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the general formula (1-1). Thereby, the light emission voltage can be suppressed and the operation can be performed with low power consumption.

前記一般式(1−1)において、L11は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Y1〜Y4は、各々独立に、窒素原子、又はC−R11(R11は水素原子又は置換基を表す)を表し、n11は2以上の整数を表す。Y1〜Y4の少なくとも一つは、R11がフッ素原子又はフッ素原子を含有する置換基であるC−R11である。 In the general formula (1-1), L 11 represents a divalent or higher hydrocarbon linking group or a divalent or higher aromatic linking group, and Y 1 to Y 4 each independently represent a nitrogen atom, or C—R 11 (R 11 represents a hydrogen atom or a substituent), and n 11 represents an integer of 2 or more. At least one of Y 1 to Y 4 is C—R 11 in which R 11 is a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom.

2価以上の炭化水素連結基、又は芳香族連結基は置換基を有していてもよい。   The divalent or higher valent hydrocarbon linking group or aromatic linking group may have a substituent.

前記一般式(2)において、L2は、2価以上の炭化水素連結基、又は芳香族連結基を表し、Q2は、炭素原子と結合して芳香族ヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表し、R2は、水素原子、又は置換基を表し、n2は2以上の整数を表す。2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基は置換基を有していてもよい。 In the general formula (2), L 2 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or an aromatic linking group, and Q 2 is necessary for bonding to a carbon atom to form an aromatic heterocycle. Represents an atomic group, R 2 represents a hydrogen atom or a substituent, and n2 represents an integer of 2 or more. The divalent or higher valent hydrocarbon linking group or the divalent or higher valent aromatic linking group may have a substituent.

複数のQ2は同一であってもよいし異なっていてもよい。複数のR2は同一でも異なっていてもよいが、複数のR2の少なくとも1つは、フッ素原子、又はフッ素原子を含有する置換基を表す。 A plurality of Q 2 may be the same or different. The plurality of R 2 may be the same or different, but at least one of the plurality of R 2 represents a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom.

前記一般式(2)で表される化合物は、前記一般式(2−1)で表される化合物であることが好ましい。これにより、発光電圧を抑え、低消費電力で作動させることができる。   The compound represented by the general formula (2) is preferably a compound represented by the general formula (2-1). Thereby, the light emission voltage can be suppressed and the operation can be performed with low power consumption.

前記一般式(2−1)において、L21は、2価以上の炭化水素連結基又は2価以上の芳香族連結基を表し、Y5〜Y7は、各々独立に、窒素原子、又はC−R21(R21は水素原子又は置換基を表す)を表し、R22は水素原子又は置換基を表し、n21は2以上の整数を表す。Y5〜Y7の少なくとも一つは、R21がフッ素原子又はフッ素原子を含有する置換基であるC−R21であるか、R22がフッ素原子を含有する置換基である。 In the general formula (2-1), L 21 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Y 5 to Y 7 each independently represent a nitrogen atom or C -R 21 (R 21 represents a hydrogen atom or a substituent) represents, R 22 represents a hydrogen atom or a substituent, n21 is an integer of 2 or more. At least one of Y 5 to Y 7 is R 21 is a fluorine atom or C—R 21 which is a substituent containing a fluorine atom, or R 22 is a substituent containing a fluorine atom.

本発明において2価以上の炭化水素連結基は、例えばメチレン連結基、エチレン連結基、イソプロピレン連結基等が挙げられる。   In the present invention, examples of the divalent or higher hydrocarbon linking group include a methylene linking group, an ethylene linking group, and an isopropylene linking group.

本発明において2価以上の芳香族連結基は、例えばフェニレン連結基、ナフチレン連結基等が挙げられる。   In the present invention, examples of the divalent or higher valent aromatic linking group include a phenylene linking group and a naphthylene linking group.

2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基は置換基を有していてもよい。   The divalent or higher valent hydrocarbon linking group or the divalent or higher valent aromatic linking group may have a substituent.

また、2価以上の芳香族連結基は芳香族連結基同士が連結して2価以上の連結基を形成していてもよく、さらに、炭化水素連結基と芳香族連結基が連結して、2価以上の連結基を形成していてもよい。   The divalent or higher valent aromatic linking group may be formed by linking aromatic linking groups to form a divalent or higher valent linking group, and further, a hydrocarbon linking group and an aromatic linking group are linked, A divalent or higher valent linking group may be formed.

本発明において置換基には、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(例えば、フェニル基等)、ヘテロアリール基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリル基、フタラジル基等)、ヘテロ環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシル基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、等が挙げられる。   In the present invention, the substituent includes an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group). Etc.), a cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), an alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, etc.), an alkynyl group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.), an aryl group (eg, phenyl group) Etc.), heteroaryl group (for example, furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazyl group, pyrimidyl group, pyrazyl group, triazyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolyl group, phthalazyl group), heterocyclic group (For example, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl Oxazolidyl group, etc.), alkoxyl group (eg, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxyl group (eg, cyclopentyloxy group, cyclohexyl). Oxy group etc.), aryloxy group (eg phenoxy group, naphthyloxy group etc.), alkylthio group (eg methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group etc.), cycloalkylthio Groups (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio groups (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl groups (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl, etc.) Butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group) Dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group), acyl Groups (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2 -Ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group) Group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group) Octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (eg Aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl Group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group naphthylureido group) 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexane) Silsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl) Group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group (phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, Butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen atom (for example, fluorine atom) Chlorine atom, bromine atom, etc.), fluorinated hydrocarbon group (eg, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, hydroxyl group, mercapto group, Examples thereof include silyl groups (for example, trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.).

これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また置換基同士で環を形成していてもよい。   These substituents may be further substituted with the above substituents. Moreover, the substituents may form a ring.

置換基としては、好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシル基、または、アリール基である。   The substituent is preferably a halogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, or an aryl group.

以下に、本発明に係る化合物の具体例を示すが、本発明は、これらに限定されない。   Specific examples of the compound according to the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

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本発明に係る発光層はリン光性化合物を含有している。これにより、高い発光効率を得ることができる。   The light emitting layer according to the present invention contains a phosphorescent compound. Thereby, high luminous efficiency can be obtained.

本発明に係る発光層に含有されるリン光性化合物は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。例えば、特開2001−247859号明細書に挙げられるイリジウム錯体あるいはWO00/70,655号明細書16〜18ページに挙げられるような式で表される、例えば、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム等やオスミウム錯体、あるいは2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金錯体のような白金錯体もドーパントとして挙げられる。ドーパントとしてこのようなリン光性化合物を用いることにより、内部量子効率の高い発光有機EL素子を実現できる。   The phosphorescent compound contained in the light emitting layer according to the present invention can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL device. For example, an iridium complex listed in JP-A No. 2001-247859 or a formula shown in WO 00 / 70,655, pages 16 to 18, for example, tris (2-phenylpyridine) iridium, etc. Examples of the dopant include platinum complexes such as platinum complex, osmium complex, and 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin platinum complex. By using such a phosphorescent compound as a dopant, a light-emitting organic EL device with high internal quantum efficiency can be realized.

本発明で用いられるリン光性化合物としては、好ましくは元素の周期律表で8族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。   The phosphorescent compound used in the present invention is preferably a complex compound containing a group 8 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex system). Compound) and rare earth complexes, and most preferred is an iridium compound.

以下に、本発明で用いられるリン光性化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、例えば、Inorg.Chem.40巻、1704〜1711に記載の方法等により合成できる。   Specific examples of the phosphorescent compound used in the present invention are shown below, but are not limited thereto. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, and the like.

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このほかにも、例えば、J.Am.Chem.Soc.123巻4304〜4312頁(2001年)、WO00/70655号、WO02/15645号、特開2001−247859号、特開2001−345183号、特開2002−117978号、特開2002−170684号、特開2002−203678号、特開2002−235076号、特開2002−302671号、特開2002−324679号、特開2002−332291号、特開2002−332292号、特開2002−338588号等に記載の一般式であげられるイリジウム錯体あるいは具体的例として挙げられるイリジウム錯体、特開2002−8860号記載の式(IV)で表されるイリジウム錯体等が挙げられる。   In addition, for example, J. et al. Am. Chem. Soc. 123, 4304-4312 (2001), WO00 / 70655, WO02 / 15645, JP2001-247859, JP2001-345183, JP2002-117978, JP2002-170684, special JP 2002-203678, JP 2002-235076, JP 2002-302671, JP 2002-324679, JP 2002-332291, JP 2002-332292, JP 2002-338588, etc. The iridium complex mentioned by general formula of this, the iridium complex mentioned as a specific example, the iridium complex represented by Formula (IV) of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-8860, etc. are mentioned.

本発明に係るリン光性化合物は、溶液中のリン光量子収率が25℃において0.001以上である。好ましくは、0.01以上である。更に好ましくは、0.1以上である。   The phosphorescent compound according to the present invention has a phosphorescence quantum yield in solution of 0.001 or more at 25 ° C. Preferably, it is 0.01 or more. More preferably, it is 0.1 or more.

リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398ページ(1992年版、丸善)に記載の方法で測定することが出来る。   The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of the 4th edition, Experimental Chemistry Course 7.

本発明においては、リン光性化合物を含有する発光層と陰極との間に存在し、発光層に隣接する隣接層に電子吸引基を有するトリアリールアミン誘導体を含有させているが、通常この隣接層は有機EL素子では後述する電子輸送層や正孔阻止層に該当する。   In the present invention, a triarylamine derivative having an electron-withdrawing group is contained in an adjacent layer adjacent to the light-emitting layer that exists between the light-emitting layer containing the phosphorescent compound and the cathode. In the organic EL element, the layer corresponds to an electron transport layer or a hole blocking layer described later.

発光層に隣接する正孔阻止層や電子輸送層は、電子を輸送する機能を有しつつ発光層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割を果たしているが、特にリン光性化合物を含有する発光層に隣接するこれらの層に前記一般式(1)で表される化合物又は前記一般式(2)で表される化合物を含有させることで、LUMOが低い状態でリン光性化合物を含有する発光層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する効果を有しており、これにより発光電圧を抑え、低消費電力で作動する有機EL素子とすることができる。   The hole blocking layer and the electron transport layer adjacent to the light emitting layer have a function of transporting electrons and play a role of blocking holes moving from the light emitting layer from reaching the cathode. By incorporating the compound represented by the general formula (1) or the compound represented by the general formula (2) into these layers adjacent to the light emitting layer containing the photoactive compound, phosphorous can be obtained in a state where LUMO is low. It has the effect of blocking the holes moving from the light emitting layer containing the photocompound from reaching the cathode, thereby suppressing the light emission voltage and providing an organic EL device that operates with low power consumption. Can do.

次に、本発明の有機EL素子の構成層についてさらに詳細に説明する。   Next, the constituent layers of the organic EL device of the present invention will be described in more detail.

本発明において、有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
(i)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In23−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
In this invention, although the preferable specific example of the layer structure of an organic EL element is shown below, this invention is not limited to these.
(I) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (ii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron Transport layer / cathode (iv) anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (v) anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / hole Blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode << Anode >>
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, a thin film may be formed by depositing these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when the pattern accuracy is not required (100 μm or more) Degree), a pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance is greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.

《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
"cathode"
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, such as a magnesium / silver mixture, magnesium, from the viewpoint of electron injectability and durability against oxidation, etc. / Aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission luminance is improved, which is convenient.

また、陰極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。   Moreover, after producing the said metal with a film thickness of 1-20 nm on a cathode, a transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the electroconductive transparent material quoted by description of the anode on it, By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.

次に、本発明の有機EL素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。   Next, an injection layer, a blocking layer, an electron transport layer, and the like used as a constituent layer of the organic EL element of the present invention will be described.

《バッファー層》:陽極バッファー層、陰極バッファー層
注入層は必要に応じて設け、陰極バッファー層(電子注入層)と陽極バッファー層(正孔注入層)があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
<< Buffer layer >>: Anode buffer layer, cathode buffer layer An injection layer is provided as necessary, and includes a cathode buffer layer (electron injection layer) and an anode buffer layer (hole injection layer). You may exist between a positive hole transport layer and between a cathode and a light emitting layer or an electron carrying layer.

バッファー層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されており、陽極バッファー層と陰極バッファー層とがある。   The buffer layer is a layer provided between the electrode and the organic layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. “The organic EL element and the forefront of its industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998) 2), Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in detail, and includes an anode buffer layer and a cathode buffer layer.

陽極バッファー層(正孔注入層)は、特開平9−45479号、同9−260062号、同8−288069号等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。   The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are described in JP-A Nos. 9-45479, 9-260062, and 8-288069, and a specific example is represented by copper phthalocyanine. Examples thereof include a phthalocyanine buffer layer, an oxide buffer layer typified by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.

陰極バッファー層(電子注入層)は、特開平6−325871号、同9−17574号、同10−74586号等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。   The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, 9-17574, 10-74586, and the like, and specifically, strontium, aluminum, and the like are representative. A metal buffer layer, an alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, and an oxide buffer layer typified by aluminum oxide. The buffer layer (injection layer) is desirably a very thin film, and although it depends on the material, the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm.

《阻止層》:正孔阻止層、電子阻止層
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、発光層に隣接して設けられている。正孔阻止層は電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
<< Blocking Layer >>: Hole Blocking Layer, Electron Blocking Layer The hole blocking layer is an electron transporting layer in a broad sense, and is provided adjacent to the light emitting layer. The hole blocking layer is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons but has a very small ability to transport holes, and the probability of recombination of electrons and holes by blocking holes while transporting electrons. Can be improved.

前述したように、有機EL素子が正孔阻止層を有している場合は、本発明に係る隣接層は正孔阻止層に該当する。正孔阻止層の正孔阻止材料として前述した一般式(1)で表される化合物又は一般式(2)で表される化合物を用いることで発光電圧を抑え、低消費電力で作動させることができる。   As described above, when the organic EL element has a hole blocking layer, the adjacent layer according to the present invention corresponds to the hole blocking layer. By using the compound represented by the above general formula (1) or the compound represented by the general formula (2) as the hole blocking material of the hole blocking layer, it is possible to suppress the light emission voltage and operate with low power consumption. it can.

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。   On the other hand, the electron blocking layer is a hole transport layer in a broad sense, made of a material that has a function of transporting holes and has a very small ability to transport electrons, and blocks electrons while transporting holes. Thus, the probability of recombination of electrons and holes can be improved.

《発光層》
本発明に係る発光層は、リン光性化合物を含有し、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light emitting layer according to the present invention contains a phosphorescent compound, and is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode or the electron transport layer and the hole transport layer. It may be in the light emitting layer or at the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.

リン光性化合物を用いることで、発光効率の高い有機EL素子とすることができる。   By using a phosphorescent compound, an organic EL element with high emission efficiency can be obtained.

リン光性化合物は、前述したリン光性化合物を用いることができる。   As the phosphorescent compound, the aforementioned phosphorescent compound can be used.

リン光性化合物の発光は、原理としては2種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。   There are two types of light emission of phosphorescent compounds in principle. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is phosphorescent. Energy transfer type to obtain light emission from the phosphorescent compound by transferring to the compound, the other is that the phosphorescent compound becomes a carrier trap, carrier recombination occurs on the phosphorescent compound, and from the phosphorescent compound In any case, the excited state energy of the phosphorescent compound is lower than the excited state energy of the host compound.

本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができるが、リン光性化合物のリン光発光波長が380〜480nmにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。このようなリン光発光波長を有するものとしては、青色に発光する有機EL素子や白色に発光する有機EL素子が挙げられるが、これらの素子はより発光電圧を抑え、低消費電力で作動させることができる。   In the present invention, the phosphorescent maximum wavelength of the phosphorescent compound is not particularly limited. In principle, the phosphorescent compound can be obtained by selecting a central metal, a ligand, a ligand substituent, and the like. However, it is preferable that the phosphorescent compound has a phosphorescent maximum wavelength of 380 to 480 nm. Examples of such phosphorescent emission wavelengths include organic EL elements that emit blue light and organic EL elements that emit white light. These elements should be operated with lower emission voltage and lower power consumption. Can do.

また、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用もできる。   In addition, by using a plurality of phosphorescent compounds, it is possible to mix different light emission, thereby obtaining an arbitrary emission color. White light emission is possible by adjusting the kind of phosphorescent compound and the amount of doping, and can also be applied to illumination and backlight.

また、発光層には、リン光性化合物の他にホスト化合物を含有してもよい。   The light emitting layer may contain a host compound in addition to the phosphorescent compound.

本発明においてホスト化合物は、発光層に含有される化合物のうちで室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.01未満の化合物である。   In the present invention, the host compound is a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.01 at room temperature (25 ° C.) among compounds contained in the light emitting layer.

本発明においては、ホスト化合物として前述した本発明の有機EL素子用材料を用いることが好ましい。これにより、より一層発光効率を高くすることができる。   In this invention, it is preferable to use the organic EL element material of this invention mentioned above as a host compound. Thereby, the luminous efficiency can be further increased.

さらに、公知のホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種もちいることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。これらの公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。   Furthermore, a plurality of known host compounds may be used in combination. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. As these known host compounds, compounds having a hole transporting ability and an electron transporting ability, preventing the emission of longer wavelengths, and having a high Tg (glass transition temperature) are preferable.

公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。   Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents.

特開2001−257076、特開2002−308855、特開2001−313179、特開2002−319491、特開2001−357977、特開2002−334786、特開2002−8860、特開2002−334787、特開2002−15871、特開2002−334788、特開2002−43056、特開2002−334789、特開2002−75645、特開2002−338579、特開2002−105445、特開2002−343568、特開2002−141173、特開2002−352957、特開2002−203683、特開2002−363227、特開2002−231453、特開2003−3165、特開2002−234888、特開2003−27048、特開2002−255934、特開2002−260861、特開2002−280183、特開2002−299060、特開2002−302516、特開2002−305083、特開2002−305084、特開2002−308837等。   JP 2001-257076, JP 2002-308855, JP 2001-313179, JP 2002-319491, JP 2001-357777, JP 2002-334786, JP 2002-8860, JP 2002-334787, JP 2002-15871, JP2002-334788, JP2002-43056, JP2002-334789, JP2002-756645, JP2002-338579, JP2002-105445, JP2002-343568, JP2002 141173, JP2002-352957, JP2002203683, JP2002-363227, JP2002-231453, JP2003-3165, JP2002-234888, JP2003-27048, JP200. -255934, JP 2002-260861, JP 2002-280183, JP 2002-299060, JP 2002-302516, JP 2002-305083, JP 2002-305084, 2002-308837, etc. JP.

また、発光層は、ホスト化合物としてさらに蛍光極大波長を有するホスト化合物を含有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光性化合物から蛍光性化合物へのエネルギー移動で、有機EL素子としての電界発光は蛍光極大波長を有する他のホスト化合物からの発光も得られる。蛍光極大波長を有するホスト化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は10%以上、特に30%以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有するホスト化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第4版実験化学講座7の分光IIの362頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定することができる。   Moreover, the light emitting layer may contain the host compound which has a fluorescence maximum wavelength further as a host compound. In this case, the energy transfer from the other host compound and the phosphorescent compound to the fluorescent compound allows electroluminescence as an organic EL element to be emitted from the other host compound having a fluorescence maximum wavelength. A host compound having a fluorescence maximum wavelength is preferably a compound having a high fluorescence quantum yield in a solution state. Here, the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more. Specific host compounds having a maximum fluorescence wavelength include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, and pyrylium dyes. Perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and the like. The fluorescence quantum yield can be measured by the method described in 362 (1992, Maruzen) of Spectroscopic II of the Fourth Edition Experimental Chemistry Course 7.

本明細書の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。   The color emitted in this specification is the spectral radiance meter CS-1000 (Minolta) in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (Edited by the Japan Society for Color Science, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the measured result is applied to the CIE chromaticity coordinates.

発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は5nm〜5μm、好ましくは5nm〜200nmの範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光性化合物やホスト化合物が1種または2種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。   The light emitting layer can be formed by forming the above compound by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink jet method. Although the film thickness as a light emitting layer does not have a restriction | limiting in particular, Usually, 5 nm-5 micrometers, Preferably it is chosen in the range of 5 nm-200 nm. The light emitting layer may have a single layer structure in which these phosphorescent compounds and host compounds are composed of one or more kinds, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions. Good.

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。   The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbenes Derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers, and the like can be given.

正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。   As the hole transport material, those described above can be used, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.

芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。   Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl; N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and two more described in US Pat. No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (MTDATA) in which three triphenylamine units described in No. 88 are linked in a starburst type ) And the like.

さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型−Si,p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.

正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この正孔輸送層は、上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。   The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. This hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

また、層構成の(i)、(ii)のように有機EL素子に正孔阻止層を設けず、発光層に隣接するのが電子輸送層(この場合は電子輸送層が正孔阻止層も兼ねている)であるような場合には、電子輸送層の電子輸送材料として前述した一般式(1)で表される化合物又は一般式(2)で表される化合物を用いることで発光電圧を抑え、低消費電力で作動させることができる。   Further, as in (i) and (ii) of the layer structure, the organic EL element is not provided with a hole blocking layer, and is adjacent to the light emitting layer is an electron transport layer (in this case, the electron transport layer is also a hole blocking layer). If the compound represented by the general formula (1) or the compound represented by the general formula (2) is used as the electron transport material of the electron transport layer, the emission voltage can be reduced. It can be operated with low power consumption.

層構成の(iii)、(iv)、(v)のように有機EL素子の発光層に隣接して正孔阻止層が設けられているような場合は、電子輸送層は、従来電子輸送層に用いられている電子輸送材料を用いることができる。電子輸送材料としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。   When the hole blocking layer is provided adjacent to the light emitting layer of the organic EL element as in the layer configurations (iii), (iv), and (v), the electron transport layer is a conventional electron transport layer. The electron transport material used in the above can be used. The electron transport material only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and the material can be selected and used from conventionally known compounds. Examples include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.

また、記一般式(1)で表される化合物又は前記一般式(2)で表される化合物を用いてもよい。   In addition, a compound represented by the general formula (1) or a compound represented by the general formula (2) may be used.

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。   In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu , Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as an electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. In addition, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and similarly to the hole injection layer and the hole transport layer, inorganic such as n-type-Si and n-type-SiC can be used. A semiconductor can also be used as an electron transport material.

電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は、上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。   The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

《基体(基板、基材、支持体等ともいう)》
本発明の有機EL素子は基体上に形成されているのが好ましい。
<< Substrate (also referred to as substrate, substrate, support, etc.) >>
The organic EL device of the present invention is preferably formed on a substrate.

本発明の有機EL素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。   The substrate of the organic EL device of the present invention is not particularly limited to the type of glass, plastic, etc., and is not particularly limited as long as it is transparent. Examples of substrates that are preferably used include glass, quartz, A light transmissive resin film can be mentioned. A particularly preferable substrate is a resin film that can give flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。樹脂フィルムの表面には、無機物または有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。   Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), and cellulose triacetate. Examples thereof include films made of (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like. An inorganic or organic film or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し効率は1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。   The external extraction efficiency at room temperature for light emission of the organic electroluminescence device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more. Here, the external extraction quantum efficiency (%) = the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element × 100.

また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機EL素子の発光のλmaxは480nm以下が好ましい。   In addition, a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor. In the case of using a color conversion filter, the λmax of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.

《有機EL素子の作製方法》
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。
<< Method for producing organic EL element >>
As an example of the method for producing the organic EL device of the present invention, a method for producing an organic EL device comprising an anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode. explain.

まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは10〜200nmの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機EL素子材料である陽極バッファー層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層の有機化合物薄膜を形成させる。   First, a thin film made of a desired electrode material, for example, an anode material is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm, thereby producing an anode. To do. Next, an organic compound thin film of an anode buffer layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and a cathode buffer layer, which are organic EL element materials, is formed thereon.

この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法)等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10-6〜10-2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚0.1nm〜5μm、好ましくは5〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。 As a method for thinning the organic compound thin film, there are a vapor deposition method and a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, printing method) as described above, but it is easy to obtain a uniform film and a pinhole. From the point of being difficult to form, a vacuum deposition method, a spin coating method, an ink jet method, and a printing method are particularly preferable. Further, different film forming methods may be applied for each layer. When employing a vapor deposition method for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., a vacuum degree of 10 −6 to 10 −2 Pa, and a vapor deposition rate of 0.01 It is desirable to select appropriately within a range of ˜50 nm / second, a substrate temperature of −50 to 300 ° C., and a film thickness of 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.

これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、1μm以下好ましくは50〜200nmの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機EL素子が得られる。この有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。   After these layers are formed, a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 50 to 200 nm, and a cathode is provided. Thus, a desired organic EL element can be obtained. The organic EL element is preferably produced from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.

本発明の多色の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャドーマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。   The multicolor display device of the present invention is provided with a shadow mask only when the light emitting layer is formed, and the other layers are common, so that patterning of the shadow mask or the like is unnecessary, and the evaporation method, the casting method, the spin coating method, the ink jet method on one side. A film can be formed by a method or a printing method.

発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。   When patterning is performed only on the light-emitting layer, the method is not limited, but a vapor deposition method, an inkjet method, and a printing method are preferable. In the case of using a vapor deposition method, patterning using a shadow mask is preferable.

また作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔輸送層、発光層、正孔輸送層、陽極バッファー層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧2〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   Moreover, it is also possible to produce the cathode, the cathode buffer layer, the electron transport layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the anode buffer layer, and the anode in this order by reversing the order of production. When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. An alternating voltage may be applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

本発明の表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の3種の有機EL素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。   The display device of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources. In a display device or a display, full-color display is possible by using three types of organic EL elements of blue, red, and green light emission.

表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、AV機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス(パッシブマトリックス)方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。   Examples of the display device and display include a television, a personal computer, a mobile device, an AV device, a character broadcast display, and an information display in an automobile. In particular, it may be used as a display device for reproducing still images and moving images, and the driving method when used as a display device for reproducing moving images may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.

本発明の照明装置は、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。   The lighting device of the present invention includes home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light sensors Although a light source etc. are mentioned, it is not limited to this.

また、本発明に係る有機EL素子に共振器構造を持たせた有機EL素子として用いてもよい。   Further, the organic EL element according to the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure.

このような共振器構造を有した有機EL素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。   Examples of the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure include a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processing machine, and a light source of an optical sensor. It is not limited. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.

《表示装置》
本発明の有機EL素子は、照明用や露光光源のような1種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機EL素子を3種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。または、一色の発光色、例えば白色発光をカラーフィルターを用いてBGRにし、フルカラー化することも可能である。さらに、有機ELの発光色を色変換フィルターを用いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機EL発光のλmaxは480nm以下であることが好ましい。
<Display device>
The organic EL element of the present invention may be used as one kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a display for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a device (display). When used as a display device for reproducing moving images, the driving method may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method. Alternatively, a full-color display device can be manufactured by using three or more organic EL elements of the present invention having different emission colors. Alternatively, it is possible to make one color emission color, for example, white emission, into BGR by using a color filter to achieve full color. Furthermore, it is possible to convert the emission color of the organic EL to another color by using a color conversion filter, and in this case, λmax of the organic EL emission is preferably 480 nm or less.

本発明の有機EL素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて以下に説明する。   An example of a display device composed of the organic EL element of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、有機EL素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機EL素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a display device including organic EL elements. It is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.

ディスプレイ1は、複数の画素を有する表示部A、画像情報に基づいて表示部Aの画像走査を行う制御部B等からなる。   The display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, and the like.

制御部Bは、表示部Aと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Aに表示する。   The control unit B is electrically connected to the display unit A, and sends a scanning signal and an image data signal to each of the plurality of pixels based on image information from the outside. The pixels for each scanning line are converted into image data signals by the scanning signal. In response to this, light is sequentially emitted and image scanning is performed to display image information on the display unit A.

図2は、表示部Aの模式図である。   FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A.

表示部Aは基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、複数の画素3等とを有する。表示部Aの主要な部材の説明を以下に行う。図2においては、画素3の発光した光が、白矢印方向(下方向)へ取り出される場合を示している。   The display unit A includes a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate. The main members of the display unit A will be described below. FIG. 2 shows a case where the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).

配線部の走査線5及び複数のデータ線6は、それぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示せず)。   The scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details are shown in FIG. Not shown).

画素3は、走査線5から走査信号が印加されると、データ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。   When a scanning signal is applied from the scanning line 5, the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6 and emits light according to the received image data. Full color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region that emit light on the same substrate.

次に、画素の発光プロセスを説明する。   Next, the light emission process of the pixel will be described.

図3は、画素の模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.

画素は、有機EL素子10、スイッチングトランジスタ11、駆動トランジスタ12、コンデンサ13等を備えている。複数の画素に有機EL素子10として、赤色、緑色、青色発光の有機EL素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。   The pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like. A full color display can be performed by using red, green, and blue light emitting organic EL elements as the organic EL elements 10 in a plurality of pixels, and juxtaposing them on the same substrate.

図3において、制御部Bからデータ線6を介してスイッチングトランジスタ11のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Bから走査線5を介してスイッチングトランジスタ11のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ11の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ13と駆動トランジスタ12のゲートに伝達される。   In FIG. 3, an image data signal is applied from the control unit B to the drain of the switching transistor 11 through the data line 6. When a scanning signal is applied from the control unit B to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5, the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor 13 and the driving transistor 12. Is transmitted to the gate.

画像データ信号の伝達により、コンデンサ13が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ12の駆動がオンする。駆動トランジスタ12は、ドレインが電源ライン7に接続され、ソースが有機EL素子10の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン7から有機EL素子10に電流が供給される。   By transmitting the image data signal, the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive of the drive transistor 12 is turned on. The drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10, and the power supply line 7 connects to the organic EL element 10 according to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied.

制御部Bの順次走査により走査信号が次の走査線5に移ると、スイッチングトランジスタ11の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ11の駆動がオフしてもコンデンサ13は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ12の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機EL素子10の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ12が駆動して有機EL素子10が発光する。   When the scanning signal is moved to the next scanning line 5 by the sequential scanning of the control unit B, the driving of the switching transistor 11 is turned off. However, even if the driving of the switching transistor 11 is turned off, the capacitor 13 maintains the potential of the charged image data signal, so that the driving of the driving transistor 12 is kept on and the next scanning signal is applied. Until then, the light emission of the organic EL element 10 continues. When the scanning signal is next applied by sequential scanning, the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.

すなわち、有機EL素子10の発光は、複数の画素それぞれの有機EL素子10に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ11と駆動トランジスタ12を設けて、複数の画素3それぞれの有機EL素子10の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。   That is, the organic EL element 10 emits light by the switching transistor 11 and the drive transistor 12 that are active elements for the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels, and the light emission of the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels 3. It is carried out. Such a light emitting method is called an active matrix method.

ここで、有機EL素子10の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、2値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。   Here, the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or on / off of a predetermined light emission amount by a binary image data signal. But you can.

また、コンデンサ13の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。   The potential of the capacitor 13 may be held continuously until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.

本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機EL素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。   In the present invention, not only the active matrix method described above, but also a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light according to the data signal only when the scanning signal is scanned.

図4は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図4において、複数の走査線5と複数の画像データ線6が画素3を挟んで対向して格子状に設けられている。   FIG. 4 is a schematic view of a passive matrix display device. In FIG. 4, a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.

順次走査により走査線5の走査信号が印加されたとき、印加された走査線5に接続している画素3が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素3にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。   When the scanning signal of the scanning line 5 is applied by sequential scanning, the pixels 3 connected to the applied scanning line 5 emit light according to the image data signal. In the passive matrix system, the pixel 3 has no active element, and the manufacturing cost can be reduced.

本発明に係わる有機EL材料は、また、照明装置として、実質白色の発光を生じる有機EL素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の3原色の3つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した2つの発光極大波長を含有したものでも良い。   The organic EL material according to the present invention can also be applied to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device. A plurality of light emitting colors are simultaneously emitted by a plurality of light emitting materials to obtain white light emission by color mixing. The combination of a plurality of emission colors may include three emission maximum wavelengths of three primary colors of blue, green, and blue, or two using a complementary color relationship such as blue and yellow, blue green and orange, etc. The thing containing the light emission maximum wavelength may be used.

また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光を発光する材料(発光ドーパント)を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。   In addition, a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors includes a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials (light emitting dopants), a light emitting material that emits fluorescent or phosphorescent light, and the light emission. Any combination of a dye material that emits light from the material as excitation light may be used, but in the white organic electroluminescence device according to the present invention, a method of combining a plurality of light-emitting dopants is preferable.

複数の発光色を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。   As a layer structure of an organic electroluminescence device for obtaining a plurality of emission colors, a method of having a plurality of emission dopants in one emission layer, a plurality of emission layers, and an emission wavelength in each emission layer And a method of forming minute pixels emitting light having different wavelengths in a matrix.

本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもいいし、電極と発光層をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。   In the white organic electroluminescence device according to the present invention, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like at the time of film formation, if necessary. When patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire element layer may be patterned.

発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば液晶表示素子におけるバックライトであれば、CF(カラーフィルター)特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係わる白金錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すれば良い。   The light emitting material used for the light emitting layer is not particularly limited. For example, in the case of a backlight in a liquid crystal display element, the platinum complex according to the present invention is known so as to be suitable for the wavelength range corresponding to the CF (color filter) characteristics. Any one of the light emitting materials may be selected and combined to be whitened.

このように、本発明の白色発光有機EL素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また、露光光源のような一種のランプとして、また液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。   Thus, in addition to the display device and display, the white light-emitting organic EL element of the present invention can be used as various light sources, lighting devices, household lighting, interior lighting, and a kind of lamp such as an exposure light source. It is also useful for display devices such as backlights for liquid crystal display devices.

その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。   Others such as backlights for watches, signboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc. There are a wide range of uses such as household appliances.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, the embodiment of this invention is not limited to these.

実施例1
〈有機EL素子1−1〜15の作製〉
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行なった。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにm−MTDATXAを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにCBPを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにA−30を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにIr−12を100mg入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにAlq3を200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。
Example 1
<Preparation of organic EL elements 1-1 to 15>
Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes. This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, while 200 mg of m-MTDATXA is put in a molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of CBP is put in another molybdenum resistance heating boat, and another molybdenum resistance 200 mg of A-30 was put in a heating boat, 100 mg of Ir-12 was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and 200 mg of Alq 3 was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.

次いで、真空槽を4×10-4Paまで減圧した後、m−MTDATXAの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で透明支持基板に蒸着し50nmの正孔輸送層を設けた。更に、CBPとIr−12の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度0.2nm/秒、0.012nm/秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して30nmの発光層を設けた。 Next, the pressure in the vacuum chamber was reduced to 4 × 10 −4 Pa, and the heating boat containing m-MTDATXA was heated and heated, and deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second to form a 50 nm hole. A transport layer was provided. Further, the heating boat containing CBP and Ir-12 was energized and heated, and co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nm / second and 0.012 nm / second, respectively, to form a 30 nm light emitting layer. Was established.

更に、A−30の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚10nmの正孔阻止層を設けた。   Further, the heating boat containing A-30 was energized and heated, and was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 10 nm thick hole blocking layer.

更に、Alq3の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、打擲速度0.1nm/秒で前記正孔阻止層上に蒸着して膜厚40nmの電子輸送層を設けた。   Further, the heating boat containing Alq3 was energized and heated, and deposited on the hole blocking layer at a striking speed of 0.1 nm / second to provide an electron transport layer having a thickness of 40 nm.

なお、蒸着時の基板温度は室温であった。   In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.

引き続き陰極バッファー層としてフッ化リチウム0.5nmを蒸着し、更に、アルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−1を作製した。   Then, 0.5 nm of lithium fluoride was vapor-deposited as a cathode buffer layer, and also aluminum 110nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 1-1 was produced.

有機EL素子1−1の作製において、A−30を表1に示す有機EL素子用材料に置き換えて正孔阻止層を形成した以外は有機EL素子1−1と同じ方法で1−2〜1−15を作製した。上記で使用した化合物の構造を以下に示す。   In the production of the organic EL element 1-1, 1-2-3 was performed in the same manner as the organic EL element 1-1 except that the hole blocking layer was formed by replacing A-30 with the materials for organic EL elements shown in Table 1. -15 was produced. The structure of the compound used above is shown below.

Figure 2005044790
Figure 2005044790

Figure 2005044790
Figure 2005044790

〈有機EL素子1−1〜1−15の評価〉
以下のようにして作製した有機EL素子1−1〜1−15の評価を行い、その結果を表1に示す。
<Evaluation of Organic EL Elements 1-1 to 1-15>
The organic EL elements 1-1 to 1-15 produced as described below were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(発光電圧)
温度23℃、感想窒素ガス雰囲気下で発光開始の電圧を測定した。なお、発光開始の電圧は、輝度50cd/m2以上となったときの電圧値を測定した。輝度の測定には分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いた。
(Light emission voltage)
The voltage at the start of light emission was measured at a temperature of 23 ° C. under an atmosphere of nitrogen gas. Note that the voltage at the start of light emission was measured when the luminance was 50 cd / m 2 or more. A spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Minolta) was used for the measurement of luminance.

表1の発光電圧は、有機EL素子1−1を100とした時の相対値で表した。   The light emission voltage in Table 1 was expressed as a relative value when the organic EL element 1-1 was 100.

Figure 2005044790
Figure 2005044790

表1から、本発明の有機EL素子は、発光電圧が低く、消費電力が少なくてすみ、非常に低コストであることが分かった。   From Table 1, it was found that the organic EL device of the present invention has a low emission voltage, low power consumption, and very low cost.

実施例2
《フルカラー表示装置の作製》
〈フルカラー表示装置(1)〉
(青色発光有機EL素子)
実施例1で作製した有機EL素子1−14を用いた。
Example 2
<Production of full-color display device>
<Full-color display device (1)>
(Blue light emitting organic EL device)
The organic EL element 1-14 produced in Example 1 was used.

(緑色発光有機EL素子)
実施例1で作製した有機EL素子1−13において、Ir−12に替えてIr−1を用いた以外は、有機EL素子1−13と同様の方法で作製した有機EL素子1−13Gを用いた。
(Green light-emitting organic EL device)
In the organic EL element 1-13 produced in Example 1, the organic EL element 1-13G produced by the same method as the organic EL element 1-13 was used except that Ir-1 was used instead of Ir-12. It was.

(赤色発光有機EL素子)
実施例1で作製した有機EL素子1−3において、Ir−12に替えてIr−9を用いた以外は、有機EL素子1−3と同様の方法で作製した有機EL素子1−3Rを用いた。
(Red light emitting organic EL device)
In the organic EL element 1-3 produced in Example 1, the organic EL element 1-3R produced by the same method as the organic EL element 1-3 was used except that Ir-9 was used instead of Ir-12. It was.

上記の赤色、緑色及び青色発光有機EL素子を、同一基板上に並置し、図1に記載の形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図2には、作製した前記表示装置の表示部Aの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、並置した複数の画素3(発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等)とを有し、配線部の走査線5及び複数のデータ線6はそれぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示せず)。前記複数の画素3は、それぞれの発光色に対応した有機EL素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線5から走査信号が印加されると、データ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。   The red, green and blue light-emitting organic EL elements are juxtaposed on the same substrate to produce an active matrix type full-color display device having the form shown in FIG. 1, and FIG. Only the schematic diagram of part A is shown. That is, a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 on the same substrate, and a plurality of juxtaposed pixels 3 (light emission color is a red region pixel, a green region pixel, a blue region pixel, etc.) The scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions ( Details are not shown). The plurality of pixels 3 are driven by an active matrix system provided with an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor, and a scanning signal is applied from a scanning line 5. Then, an image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. In this manner, a full color display device was produced by appropriately juxtaposing the red, green, and blue pixels.

該フルカラー表示装置を駆動することにより、消費電力が少なく、非常に低コストであることを確認することができた。   By driving the full-color display device, it was confirmed that the power consumption was low and the cost was very low.

実施例3
実施例1で作製した有機EL素子1−14において、Ir−12に替えてIr−6、Ir−12(Ir−6:Ir−12=1:4)を用いた以外は、有機EL素子1−14と同様の方法で作製した有機EL素子1−14Wを作製した。
Example 3
In the organic EL element 1-14 produced in Example 1, the organic EL element 1 was used except that Ir-6 and Ir-12 (Ir-6: Ir-12 = 1: 4) were used instead of Ir-12. Organic EL element 1-14W produced by the same method as -14 was produced.

有機EL素子1−14Wの非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は、消費電力が少なく、非常に低コストで白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。   The non-light-emitting surface of the organic EL element 1-14W was covered with a glass case to obtain a lighting device. The illumination device can be used as a thin illumination device that consumes less power and emits white light at a very low cost.

図5は照明装置の概略図で、図6は照明装置の断面図である。有機EL素子101をガラスカバー102で覆い、電源線(陽極)103と、電源線(陰極)104で接続している。105は陰極で106は有機EL層である。なおガラスカバー102内には窒素ガス108が充填され、補水剤109が設けられている。   FIG. 5 is a schematic view of the lighting device, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device. The organic EL element 101 is covered with a glass cover 102 and connected with a power line (anode) 103 and a power line (cathode) 104. 105 is a cathode and 106 is an organic EL layer. The glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water replenisher 109 is provided.

有機EL素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the display apparatus comprised from an organic EL element. 表示部の模式図である。It is a schematic diagram of a display part. 画素の模式図である。It is a schematic diagram of a pixel. パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。It is a schematic diagram of a passive matrix type full-color display device. 照明装置の概略図である。It is the schematic of an illuminating device. 照明装置の断面図である。It is sectional drawing of an illuminating device.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディスプレイ
3 画素
5 走査線
6 データ線
7 電源ライン
10 有機EL素子
11 スイッチングトランジスタ
12 駆動トランジスタ
13 コンデンサ
A 表示部
B 制御部
102 ガラスカバー
103 電源線(陽極)
104 電源線(陰極)
105 陰極
106 有機EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display 3 Pixel 5 Scan line 6 Data line 7 Power supply line 10 Organic EL element 11 Switching transistor 12 Drive transistor 13 Capacitor A Display part B Control part 102 Glass cover 103 Power supply line (anode)
104 Power line (cathode)
105 Cathode 106 Organic EL layer 107 Glass substrate with transparent electrode 108 Nitrogen gas 109 Water trapping agent

Claims (9)

陽極と陰極との間にリン光性化合物を含有する発光層を少なくとも有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層と該陰極との間にあり、前記発光層に隣接する隣接層を有し、
該隣接層に下記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2005044790
(式中、L1は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Q1は、窒素原子と結合して芳香族ヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表し、R1は、水素原子、又は置換基を表し、n1は2以上の整数を表す。複数のQ1は同一でも異なっていてもよい。複数のR1は同一でも異なっていてもよく、複数のR1の少なくとも1つは、フッ素原子、又はフッ素原子を含有する置換基を表す。)
In an organic electroluminescence device having at least a light emitting layer containing a phosphorescent compound between an anode and a cathode,
Between the light emitting layer and the cathode and having an adjacent layer adjacent to the light emitting layer;
An organic electroluminescence device comprising a compound represented by the following general formula (1) in the adjacent layer.
Figure 2005044790
(In the formula, L 1 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Q 1 is necessary for bonding to a nitrogen atom to form an aromatic heterocycle. Represents an atomic group, R 1 represents a hydrogen atom or a substituent, and n1 represents an integer of 2 or more, a plurality of Q 1 may be the same or different, and a plurality of R 1 are the same or different; And at least one of the plurality of R 1 represents a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−1)で表される化合物であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2005044790
(式中、L11は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Y1〜Y4は、各々独立に、窒素原子、又はC−R11(R11は水素原子又は置換基を表す)を表し、n11は2以上の整数を表す。Y1〜Y4の少なくとも一つは、R11がフッ素原子又はフッ素原子を含有する置換基であるC−R11である。)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (1-1).
Figure 2005044790
(In the formula, L 11 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Y 1 to Y 4 each independently represent a nitrogen atom or C—R 11 (R 11 represents a hydrogen atom or a substituent, and n11 represents an integer greater than or equal to 2. At least one of Y 1 to Y 4 is a C— group in which R 11 is a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom. R 11. )
陽極と陰極との間にリン光性化合物を含有する発光層を少なくとも有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層と前記陰極との間にあり、前記発光層に隣接する隣接層を有し、
該隣接層に下記一般式(2)で表される化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2005044790
(式中、L2は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Q2は、炭素原子と結合して芳香族ヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表し、R2は、水素原子、又は置換基を表し、n2は2以上の整数を表す。複数のQ2は同一でも異なっていてもよい。複数のR2は同一でも異なっていてもよく、複数のR2の少なくとも1つは、フッ素原子、又はフッ素原子を含有する置換基を表す。)
In an organic electroluminescence device having at least a light emitting layer containing a phosphorescent compound between an anode and a cathode,
Between the light emitting layer and the cathode, and having an adjacent layer adjacent to the light emitting layer;
An organic electroluminescence device comprising a compound represented by the following general formula (2) in the adjacent layer.
Figure 2005044790
(In the formula, L 2 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Q 2 is necessary for bonding to a carbon atom to form an aromatic heterocycle. Represents an atomic group, R 2 represents a hydrogen atom or a substituent, and n2 represents an integer of 2 or more, a plurality of Q 2 may be the same or different, and a plurality of R 2 are the same or different. And at least one of the plurality of R 2 represents a fluorine atom or a substituent containing a fluorine atom.)
前記一般式(2)で表される化合物が下記一般式(2−1)で表される化合物であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2005044790
(式中、L21は、2価以上の炭化水素連結基、又は2価以上の芳香族連結基を表し、Y5〜Y7は、各々独立に、窒素原子又はC−R21(R21は水素原子又は置換基を表す)を表し、R22は水素原子又は置換基を表し、n21は2以上の整数を表す。Y5〜Y7の少なくとも一つは、R21がフッ素原子又はフッ素原子を含有する置換基であるC−R21であるか、R22がフッ素原子を含有する置換基である。)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (2) is a compound represented by the following general formula (2-1).
Figure 2005044790
(In the formula, L 21 represents a divalent or higher valent hydrocarbon linking group or a divalent or higher valent aromatic linking group, and Y 5 to Y 7 each independently represents a nitrogen atom or C—R 21 (R 21 Represents a hydrogen atom or a substituent, R 22 represents a hydrogen atom or a substituent, and n21 represents an integer of 2 or more, and at least one of Y 5 to Y 7 represents that R 21 is a fluorine atom or a fluorine atom. C—R 21 which is a substituent containing an atom, or R 22 is a substituent containing a fluorine atom.)
発光が青色であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 4, wherein the light emission is blue. 発光が白色であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the light emission is white. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする表示装置。 A display device comprising the organic electroluminescence element according to claim 1. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備してなることを特徴とする照明装置。 An illuminating device comprising the organic electroluminescent element according to claim 1. 請求項8に記載の照明装置と、表示手段としての液晶素子とを具備することを特徴とする表示装置。 A display device comprising: the illumination device according to claim 8; and a liquid crystal element as a display unit.
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