JP2005100781A - Organic el element and organic el display - Google Patents

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晃 海老沢
Emiko Kanbe
江美子 神戸
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Masahiro Shinkai
正博 新海
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molecular dispersion type organic EL element and an organic EL display wherein heat resistance, a life, and light emitting efficiency can be achieved at high levels in all. <P>SOLUTION: An organic layer 3 containing a star polymer and a light emitting dopant wherein a plurality of polymer chains are formed of polyvalent functional groups as starting points is installed between two electrodes 2, 4 of the organic EL element 9 which are arranged so as to oppose each other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は有機EL(エレクトロルミネッセンス、電界発光)素子及び有機ELディスプレイに関する。   The present invention relates to an organic EL (electroluminescence, electroluminescence) element and an organic EL display.

有機ELディスプレイなどに用いられる有機EL素子の分野では、真空蒸着法により低分子化合物を用いて有機層を形成する技術(例えば非特許文献1参照)に基づいて各種類デバイスが試作され、現在実用化の段階を迎えつつある。   In the field of organic EL elements used for organic EL displays and the like, various types of devices have been prototyped based on a technique for forming an organic layer using a low molecular weight compound by a vacuum deposition method (for example, see Non-Patent Document 1). It is about to reach the stage of conversion.

その一方で、有機層の構成材料としてポリマー材料を用いた有機EL素子の開発が進められている。このような有機EL素子は、一般的には、π共役系ポリマーを用いたπ共役型のもの(例えば、特許文献1参照)と、非共役系ポリマー中に色素を分散した分子分散型のもの(例えば、非特許文献2、3参照)とに大別される。このうち、非共役型の有機EL素子は、所定のドーパントをホストポリマーに混ぜることにより、目的の色を高い色純度で得ることができるという利点を有している。
特開平10−92576号公報 Applied Physics Letters, vol.51, pp913 (1987) Polymer, vol.24, pp748 (1983) Applied Physics Letters, vol.75, No.1, pp4 (1999)
On the other hand, development of an organic EL element using a polymer material as a constituent material of the organic layer is underway. Such an organic EL element generally has a π-conjugated type using a π-conjugated polymer (for example, see Patent Document 1) and a molecular dispersion type in which a dye is dispersed in a non-conjugated polymer. (See, for example, Non-Patent Documents 2 and 3). Among these, the non-conjugated organic EL device has an advantage that a desired color can be obtained with high color purity by mixing a predetermined dopant into the host polymer.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-92576 Applied Physics Letters, vol.51, pp913 (1987) Polymer, vol.24, pp748 (1983) Applied Physics Letters, vol.75, No.1, pp4 (1999)

しかしながら、従来の分子分散型の有機EL素子に用いられるポリマー材料はキャリア輸送性や安定性が必ずしも十分とは言えないため、従来の分子分散型EL素子は発光効率、耐熱性及び寿命の点で改善の余地がある。   However, since polymer materials used in conventional molecular dispersion type organic EL elements are not necessarily sufficient in terms of carrier transportability and stability, conventional molecular dispersion type EL elements are advantageous in terms of luminous efficiency, heat resistance and lifetime. There is room for improvement.

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、耐熱性、寿命及び発光効率の全てを高水準で達成可能な分子分散型の有機EL素子及び有機ELディスプレイを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a molecule-dispersed organic EL element and an organic EL display that can achieve all of heat resistance, life and luminous efficiency at a high level. With the goal.

上記課題を解決するために、本発明の有機EL素子は、互いに対向して配置された2つの電極と、該電極間に配置され、多価官能基を起点としてポリマー鎖が複数形成された星型ポリマー及び発光性ドーパントを含有する有機層と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, an organic EL device of the present invention includes two electrodes arranged opposite to each other, a star formed between the electrodes, and a plurality of polymer chains formed from polyvalent functional groups as starting points. And an organic layer containing a light-emitting dopant.

本発明の有機EL素子によれば、多価官能基を基点としてポリマー鎖が複数形成された星型ポリマーを発光性ドーパントと共に有機層に含有せしめることで、発光性ドーパントが有機層中に十分に均一に且つ安定的に保持される。また、有機層に含まれる上記星型ポリマーは耐熱性が高く安定性にも優れるため、高水準の発光効率を長期にわたって安定的に得ることができる。   According to the organic EL device of the present invention, the luminescent dopant is sufficiently contained in the organic layer by including in the organic layer, together with the luminescent dopant, a star polymer in which a plurality of polymer chains are formed based on the polyvalent functional group. It is held uniformly and stably. Moreover, since the star polymer contained in the organic layer has high heat resistance and excellent stability, a high level of luminous efficiency can be stably obtained over a long period of time.

本発明にかかる星型ポリマーのポリマー鎖の起点である多価官能基は、発光性化合物から誘導される炭素数10以上の芳香族基を含んで構成されたものであることが好ましい。かかる芳香族基を含む多価官能基を星型ポリマーに導入することによって、有機EL素子の発光効率をさらに高めることができる。このような多価官能基の中でも、下記式(1)又は(2)で表される構造を有するものが特に好ましい。   The polyvalent functional group which is the starting point of the polymer chain of the star polymer according to the present invention is preferably one containing an aromatic group having 10 or more carbon atoms derived from a luminescent compound. By introducing a polyvalent functional group containing such an aromatic group into the star polymer, the luminous efficiency of the organic EL device can be further increased. Among such polyvalent functional groups, those having a structure represented by the following formula (1) or (2) are particularly preferable.

Figure 2005100781
[式(1)中、mは1〜3の整数を表し、ベンゼン環及びアントラセン環を構成する炭素原子それぞれは置換又は未置換のいずれであってもよく、ベンゼン環及びアントラセン環を構成する炭素原子又は該炭素原子に結合した置換基の構成原子にはポリマー鎖の一端が結合する。]
Figure 2005100781
[In the formula (1), m represents an integer of 1 to 3, carbon atoms constituting the benzene ring and the anthracene ring may be either substituted or unsubstituted, and carbon constituting the benzene ring and the anthracene ring. One end of the polymer chain is bonded to the constituent atom of the substituent bonded to the atom or the carbon atom. ]

Figure 2005100781
[式(2)中、フルオランテン環を構成する炭素原子それぞれは置換又は未置換のいずれであってもよく、フルオランテン環を構成する炭素原子又は該炭素原子に結合した置換基の構成原子にはポリマー鎖の一端が結合する。]
また、星型ポリマーのポリマー鎖はポリビニル鎖であることが好ましい。これにより、耐熱性、寿命及び発光効率に優れた有機EL素子を有効に実現することができる。
Figure 2005100781
[In the formula (2), each carbon atom constituting the fluoranthene ring may be substituted or unsubstituted, and the constituent atom of the carbon atom constituting the fluoranthene ring or the substituent bonded to the carbon atom is a polymer. One end of the chain binds. ]
The polymer chain of the star polymer is preferably a polyvinyl chain. Thereby, the organic EL element excellent in heat resistance, lifetime, and luminous efficiency can be effectively realized.

また、星型ポリマーのポリマー鎖は、発光性化合物から誘導される炭素数10以上の芳香族基及び重合性官能基を有するモノマーの重合により形成されたものであることが好ましい。かかるモノマーの重合によりポリマー鎖を形成することで、有機EL素子の発光効率をさらに高めることができる。このようなポリマー鎖の中でも、下記式(3)で表される構造を有するビニルモノマーの重合により形成されたものが特に好ましい。   The polymer chain of the star polymer is preferably formed by polymerization of a monomer having an aromatic group having 10 or more carbon atoms and a polymerizable functional group derived from a luminescent compound. By forming a polymer chain by polymerization of such a monomer, the luminous efficiency of the organic EL element can be further increased. Among such polymer chains, those formed by polymerization of a vinyl monomer having a structure represented by the following formula (3) are particularly preferable.

Figure 2005100781
[式(3)中、Lは2価の基を表し、X、X、X、X及びXは同一でも異なっていてもよく、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はアミノ基を表し、a、b、cは及びdはそれぞれ0〜4の整数を表し、eは0〜5の整数を表し、nは0又は1を表し、pは0又は1を表し、qは1〜3の整数を表し、X〜Xで表される置換基はそれぞれ互いに結合して環を形成していてもよい。]
なお、発光性化合物から誘導される炭素数10以上の芳香族基を、多価官能基及びポリマー鎖のそれぞれに導入することで上記の効果が得られる理由は必ずしも明確でないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明にかかる星型ポリマーにおいては上述のように多価官能基を起点とするポリマー鎖が複数形成されるが、多価官能基及びポリマー鎖のそれぞれに上記特定の芳香族記が導入されることによって、星型ポリマーのキャリア輸送性が高められるものと考えられる。より具体的には、星型ポリマーの多価官能基に電荷が集まりやすくなり、この多価官能基がホールと電子との再結合中心となりやすいものと考えられる。そして、この再結合中心が発光効率の向上に寄与しているものと考えられる。
Figure 2005100781
[In Formula (3), L represents a divalent group, and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 5 may be the same or different, and each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryl group. Represents an oxy group, a heterocyclic group, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group or an amino group, a, b, c and d each represents an integer of 0 to 4, e represents an integer of 0 to 5, and n represents It represents 0 or 1, p represents 0 or 1, q represents an integer of 1 to 3, and the substituents represented by X 1 to X 5 may be bonded to each other to form a ring. ]
The reason why the above effect can be obtained by introducing an aromatic group having 10 or more carbon atoms derived from a luminescent compound into each of the polyvalent functional group and the polymer chain is not necessarily clear. Guesses as follows. That is, in the star polymer according to the present invention, a plurality of polymer chains starting from a polyfunctional group are formed as described above, but the specific aromatic group is introduced into each of the polyfunctional group and the polymer chain. By doing so, it is considered that the carrier transport property of the star polymer is enhanced. More specifically, it is considered that charges are easily collected in the polyvalent functional group of the star polymer, and this polyfunctional group is likely to be a recombination center between holes and electrons. And it is thought that this recombination center is contributing to the improvement of luminous efficiency.

また、本発明の有機ELディスプレイは、互いに対向して配置された2つの電極と、該電極間に配置され、多価官能基を起点としてポリマー鎖が複数形成された星型ポリマー及び発光性ドーパントを含有する有機層と、を含んで構成される複数の有機EL素子が配列された表示部、2つの電極それぞれに電気的に接続されており該電極に電圧又は電流を供給する電力供給部、並びに有機EL素子のそれぞれを点灯又は消灯するスイッチング部、
を備えることを特徴とする。
In addition, the organic EL display of the present invention includes two electrodes arranged opposite to each other, a star polymer and a luminescent dopant formed between the electrodes and having a plurality of polymer chains starting from a polyvalent functional group A display unit in which a plurality of organic EL elements including the organic layer are arranged, a power supply unit that is electrically connected to each of the two electrodes and supplies voltage or current to the electrodes, And a switching unit for turning on or off each of the organic EL elements,
It is characterized by providing.

このように、表示部において上記本発明の有機EL素子を配列し、さらに電力供給部及びスイッチング部により当該表示部を駆動することによって、輝度や色表示機能に優れ、さらには、耐熱性が高く長寿命の有機ELディスプレイが実現可能となる。   As described above, the organic EL elements of the present invention are arranged in the display unit, and the display unit is driven by the power supply unit and the switching unit, whereby the luminance and color display functions are excellent, and the heat resistance is high. A long-life organic EL display can be realized.

本発明によれば、耐熱性、寿命及び発光効率の全てを高水準で達成可能な分子分散型の有機EL素子及び有機ELディスプレイが実現可能となる。   According to the present invention, it is possible to realize a molecular dispersion type organic EL element and an organic EL display which can achieve all of heat resistance, life and luminous efficiency at a high level.

以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as the case may be. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the positional relationship such as up, down, left and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.

先ず、本発明の有機EL素子において、有機層に含まれる星型ポリマー(以下、場合により「本発明にかかる星型ポリマー」という)について説明する。   First, in the organic EL device of the present invention, a star polymer (hereinafter sometimes referred to as “star polymer according to the present invention”) contained in the organic layer will be described.

本発明にかかる星型ポリマーは多価官能基を起点としてポリマー鎖が複数形成された構造を有する。   The star polymer according to the present invention has a structure in which a plurality of polymer chains are formed starting from a polyvalent functional group.

多価官能基としては、複数のポリマー鎖を形成可能であれば特に制限されないが、具体的には、脂肪族鎖式炭化水素基、脂肪族環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、あるいはこれらの炭化水素基を構成する炭素原子の一部が窒素原子や酸素原子等で置換された有機基などが挙げられる。多価官能基の価数、すなわち多価官能基に形成されるポリマー鎖の数は、好ましくは2〜10、より好ましくは3又は4である。   The polyvalent functional group is not particularly limited as long as it can form a plurality of polymer chains. Specifically, an aliphatic chain hydrocarbon group, an aliphatic cyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or Examples thereof include organic groups in which some of the carbon atoms constituting these hydrocarbon groups are substituted with nitrogen atoms, oxygen atoms, or the like. The valence of the polyvalent functional group, that is, the number of polymer chains formed in the polyvalent functional group is preferably 2 to 10, more preferably 3 or 4.

これらの中でも、多価官能基としては、発光性化合物から誘導される炭素数10以上の芳香族基を含んで構成されたものであることが好ましい。かかる芳香族基を含む多価官能基を星型ポリマーの基点とすることによって、有機EL素子の発光効率をさらに高めることができる。芳香族基は窒素原子、酸素原子等を含んでいてもよい。好ましい芳香族基の具体例としては、ナフタレン環、アントラセン環、ナフタセン環、ピレン環、ペリレン環、フルオレン環、フルオランテン環、フェナントレン環、カルバゾール環、キノリン環、キノキサリン環、フェナントロリン環、並びにこれらの2種類以上が組み合わせられた構造を有する芳香族基が挙げられる。   Among these, it is preferable that the polyvalent functional group includes an aromatic group having 10 or more carbon atoms derived from a luminescent compound. By using such a polyvalent functional group containing an aromatic group as the base point of the star polymer, the luminous efficiency of the organic EL device can be further increased. The aromatic group may contain a nitrogen atom, an oxygen atom or the like. Specific examples of preferred aromatic groups include naphthalene ring, anthracene ring, naphthacene ring, pyrene ring, perylene ring, fluorene ring, fluoranthene ring, phenanthrene ring, carbazole ring, quinoline ring, quinoxaline ring, phenanthroline ring, and these 2 An aromatic group having a structure in which more than one type is combined is exemplified.

このような多価官能基の中でも、下記式(1)又は(2)で表される構造を有するものが好ましい。   Among such polyvalent functional groups, those having a structure represented by the following formula (1) or (2) are preferable.

Figure 2005100781
[式(1)中、mは1〜3の整数を表し、ベンゼン環及びアントラセン環を構成する炭素原子それぞれは置換又は未置換のいずれであってもよく、ベンゼン環及びアントラセン環を構成する炭素原子又は該炭素原子に結合した置換基の構成原子にはポリマー鎖の一端が結合する。]
Figure 2005100781
[In the formula (1), m represents an integer of 1 to 3, carbon atoms constituting the benzene ring and the anthracene ring may be either substituted or unsubstituted, and carbon constituting the benzene ring and the anthracene ring. One end of the polymer chain is bonded to the constituent atom of the substituent bonded to the atom or the carbon atom. ]

Figure 2005100781
[式(2)中、フルオランテン環を構成する炭素原子それぞれは置換又は未置換のいずれであってもよく、フルオランテン環を構成する炭素原子又は該炭素原子に結合した置換基の構成原子にはポリマー鎖の一端が結合する。]
Figure 2005100781
[In the formula (2), each carbon atom constituting the fluoranthene ring may be substituted or unsubstituted, and the constituent atom of the carbon atom constituting the fluoranthene ring or the substituent bonded to the carbon atom is a polymer. One end of the chain binds. ]

式(1)中のベンゼン環及びアントラセン環、並びに式(2)中のフルオランテン環を構成する炭素原子それぞれは置換又は未置換のいずれであってもよい。置換基としては、後述する式(3)のX〜Xの説明において例示されるアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基、アミノ基などが挙げられる。これらの置換基は互いに結合して環を形成していてもよい。 Each of the carbon atoms constituting the benzene ring and the anthracene ring in the formula (1) and the fluoranthene ring in the formula (2) may be substituted or unsubstituted. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic group, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, and an amino group exemplified in the description of X 1 to X 5 in the formula (3) described later. Etc. These substituents may be bonded to each other to form a ring.

本発明にかかる星型ポリマーへの多価官能基の導入は、目的の多価官能基と、ポリマー鎖を形成するための反応性基とを有する化合物を用いることにより行うことができる。かかる反応性基は、ポリマー鎖の構成モノマーが有する重合性官能基の種類に応じて適宜選定可能である。例えば、多価官能基にポリビニル鎖を形成する場合の反応性基としては、クロロ基、ブロモ基等のハロゲン基などが挙げられる。   Introduction of the polyvalent functional group into the star polymer according to the present invention can be performed by using a compound having the target polyvalent functional group and a reactive group for forming a polymer chain. Such a reactive group can be appropriately selected according to the kind of the polymerizable functional group which the constituent monomer of the polymer chain has. For example, as a reactive group in the case of forming a polyvinyl chain in a polyvalent functional group, a halogen group such as a chloro group and a bromo group is exemplified.

多価官能基及び反応性基を有する化合物の好ましい例としては、下記式(4)〜(8)で表される化合物が挙げられる。式(4)〜(8)中のXはそれぞれハロゲン原子(好ましくは塩素原子又は臭素原子)を表す。   Preferable examples of the compound having a polyvalent functional group and a reactive group include compounds represented by the following formulas (4) to (8). X in the formulas (4) to (8) each represents a halogen atom (preferably a chlorine atom or a bromine atom).

Figure 2005100781
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Figure 2005100781
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Figure 2005100781
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また、星型ポリマーのポリマー鎖は、所定の重合性官能基を有するモノマーの重合により形成することができる。重合性官能基は、ビニル基、エポキシ基等のように1種類で重合可能なものでもよく、エステル結合、エーテル結合等を形成可能な2種類の官能基であってもよい。2種類の官能基の反応としては、水酸基とカルボン酸基との脱水反応、水酸基とエステル基とのエステル交換反応、水酸基とハロゲン基との脱酸反応等が挙げられる。これらの中でも、ビニル基を有するモノマー(ビニルモノマー)を用いてポリビニル鎖を形成すると、耐熱性、寿命及び発光効率に優れた有機EL素子を有効に実現することができる。   The polymer chain of the star polymer can be formed by polymerization of a monomer having a predetermined polymerizable functional group. The polymerizable functional group may be one kind of polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group, or may be two kinds of functional groups capable of forming an ester bond or an ether bond. Examples of the reaction of the two types of functional groups include a dehydration reaction between a hydroxyl group and a carboxylic acid group, a transesterification reaction between a hydroxyl group and an ester group, a deoxidation reaction between a hydroxyl group and a halogen group. Among these, when a polyvinyl chain is formed using a monomer having a vinyl group (vinyl monomer), an organic EL device having excellent heat resistance, lifetime, and luminous efficiency can be effectively realized.

また、本発明にかかる星型ポリマーのキャリア輸送性を高める点からは、発光性化合物から誘導される炭素数10以上の芳香族基を有するモノマーを用いてポリマー鎖を形成することが好ましい。かかる芳香族基は窒素原子、酸素原子等を含んでいてもよい。好ましい芳香族基の具体例としては、ナフタレン環、アントラセン環、ナフタセン環、ピレン環、ペリレン環、フルオレン環、フルオランテン環、フェナントレン環、カルバゾール環、キノリン環、キノキサリン環、フェナントロリン環、並びにこれらの2種類以上が組み合わせられた構造を有する芳香族基が挙げられる。   Moreover, it is preferable to form a polymer chain using the monomer which has a C10 or more aromatic group induced | guided | derived from a luminescent compound from the point which improves the carrier transport property of the star polymer concerning this invention. Such aromatic groups may contain nitrogen atoms, oxygen atoms, and the like. Specific examples of preferred aromatic groups include naphthalene ring, anthracene ring, naphthacene ring, pyrene ring, perylene ring, fluorene ring, fluoranthene ring, phenanthrene ring, carbazole ring, quinoline ring, quinoxaline ring, phenanthroline ring, and these 2 An aromatic group having a structure in which more than one type is combined is exemplified.

また、星型ポリマーの分子設計の自由度を大きくし、有機層に所望の特性を容易に且つ確実に付与できる点から、モノマーとして、非π共役系ポリマーを形成し得るモノマーであって1個の重合性官能基(好ましくはビニル基)及び上述の芳香族基を有するモノマーが好ましく、耐熱性、寿命及び発光効率の全てを高水準で達成可能な点から、下記一般式(3)で表される化合物が特に好ましい。   In addition, since the degree of freedom in molecular design of the star polymer can be increased and desired characteristics can be easily and reliably imparted to the organic layer, a monomer that can form a non-π conjugated polymer is used. A monomer having a polymerizable functional group (preferably a vinyl group) and an aromatic group as described above is preferable, and is represented by the following general formula (3) from the viewpoint that all of heat resistance, lifetime and luminous efficiency can be achieved at a high level. Particularly preferred are the compounds

Figure 2005100781
Figure 2005100781

式中、Lは2価の基を表し、X、X、X、X及びXは同一でも異なっていてもよく、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はアミノ基を表し、これらの置換基は互いに結合して環を形成していてもよい。また、a、b、cは及びdはそれぞれ0〜4の整数を表し、eは0〜5の整数を表し、nは0又は1を表し、pは0又は1を表し、qは1〜3の整数を表す。 In the formula, L represents a divalent group, and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 5 may be the same or different, and each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a complex It represents a ring group, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group or an amino group, and these substituents may be bonded to each other to form a ring. A, b, c and d each represent an integer of 0 to 4, e represents an integer of 0 to 5, n represents 0 or 1, p represents 0 or 1, q represents 1 to An integer of 3 is represented.

Lで表される2価の基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などのアルキレン基、フェニレン基などのアリーレン基が挙げられる。これらの2価の基は置換基を有していてもよく、また、未置換であってもよい。また、nは0又は1を表し、mが0の場合はベンゼン環を構成する炭素原子にビニル基が直接結合した構造となる。   Examples of the divalent group represented by L include an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, and a propylene group, and an arylene group such as a phenylene group. These divalent groups may have a substituent or may be unsubstituted. N represents 0 or 1, and when m is 0, a structure in which a vinyl group is directly bonded to a carbon atom constituting a benzene ring is obtained.

〜Xがアルキル基である場合、アルキル基は直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。また、アルキル基は未置換のものが好ましいが、置換基を有していてもよい。アルキル基の炭素数は1〜30が好ましい。好ましいアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。 When X 1 to X 5 are alkyl groups, the alkyl group may be linear or branched. The alkyl group is preferably unsubstituted, but may have a substituent. As for carbon number of an alkyl group, 1-30 are preferable. Preferred alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl and the like.

〜Xがアルコキシ基である場合、アルコキシ基を構成するアルキル基は直鎖状又は分岐鎖状であってもよい。また、アルコキシ基は未置換のものが好ましいが、置換基を有していてもよい。アルコキシ基の炭素数は1〜30が好ましい。好ましいアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基などが挙げられる。 When X 1 to X 5 are alkoxy groups, the alkyl group constituting the alkoxy group may be linear or branched. The alkoxy group is preferably unsubstituted, but may have a substituent. As for carbon number of an alkoxy group, 1-30 are preferable. Preferred alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy and the like.

〜Xがアリール基である場合、アリール基は置換又は未置換のいずれであってもよいが、アリール基の総炭素数は6〜20が好ましい。好ましいアリール基としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、ビフェニリル基などが挙げられる。 When X 1 to X 5 are aryl groups, the aryl group may be substituted or unsubstituted, but the total carbon number of the aryl group is preferably 6 to 20. Preferable aryl groups include phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, biphenylyl group and the like.

〜Xがアリールオキシ基である場合、アリールオキシ基を構成するアリール基は置換又は未置換のいずれであってもよいが、アリールオキシ基の総炭素数は6〜20が好ましい。好ましいアリールオキシ基としては、フェノキシ基、o−トリルオキシ基、m−トリルオキシ基、p−トリルオキシ基などが挙げられる。 When X 1 to X 5 are aryloxy groups, the aryl group constituting the aryloxy group may be either substituted or unsubstituted, but the total number of carbon atoms of the aryloxy group is preferably 6 to 20. Preferable aryloxy groups include phenoxy group, o-tolyloxy group, m-tolyloxy group, p-tolyloxy group and the like.

〜Xが複素環基である場合、複素環基は5員環基又は6員環基であることが好ましい。複素環基は縮合環を有していてもよく、また、置換基を有していてもよい。また、複素環基は芳香族性を有していても芳香族性を有していなくてもよい。好ましい複素環基としては、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、チエニル基、フリル基などが挙げられる。 When X 1 to X 5 are heterocyclic groups, the heterocyclic group is preferably a 5-membered ring group or a 6-membered ring group. The heterocyclic group may have a condensed ring and may have a substituent. The heterocyclic group may have aromaticity or may not have aromaticity. Preferable heterocyclic groups include pyrrolyl group, pyridyl group, quinolyl group, thienyl group, furyl group and the like.

〜Xがハロゲン原子である場合、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。 When X 1 to X 5 are halogen atoms, examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine.

〜Xがアミノ基である場合、アミノ基は置換又は未置換のいずれであってもよく、例えば上述のアルキル基やアリール基を有するものであってもよい。アミノ基の総炭素数は0〜20が好ましい。好ましいアミノ基としては、狭義のアミノ基(−NH)、メチルアミノ基、エチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などが挙げられる。 When X 1 to X 5 are amino groups, the amino group may be substituted or unsubstituted, and may have, for example, the above-described alkyl group or aryl group. As for the total carbon number of an amino group, 0-20 are preferable. Preferred amino groups include a narrowly defined amino group (—NH 2 ), a methylamino group, an ethylamino group, a phenylamino group, a dimethylamino group, and a diphenylamino group.

一般式(3)で表される化合物の中でも、下記一般式(9)又は(10)で表される化合物を用いることがより好ましい。   Among the compounds represented by the general formula (3), it is more preferable to use a compound represented by the following general formula (9) or (10).

Figure 2005100781
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一般式(9)、(10)中、Rはアルキル基、アルコキシ基又はアリール基を示す。また、式中のeは置換基Rの数を表し、1〜5の整数である。Rの置換位置は特に制限されないが、p−位にRが結合した化合物を用いることが好ましい。   In general formulas (9) and (10), R represents an alkyl group, an alkoxy group or an aryl group. Moreover, e in a formula represents the number of the substituents R, and is an integer of 1-5. The substitution position of R is not particularly limited, but it is preferable to use a compound in which R is bonded to the p-position.

Rで表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜30、より好ましくは1〜20、さらに好ましくは炭素数1〜12である。Rで表されるアルキル基は直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。Rで表されるアルキル基の好ましい例としては、n−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、エチルヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、イソウンデシル基、n−ドデシル基、イソドデシル基などが挙げられる。   The carbon number of the alkyl group represented by R is preferably 1-30, more preferably 1-20, and still more preferably 1-12. The alkyl group represented by R may be linear or branched. Preferred examples of the alkyl group represented by R include n-butyl group, t-butyl group, hexyl group, ethylhexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, n-octyl group, isooctyl group, n-nonyl group, Examples include isononyl group, n-decyl group, isodecyl group, n-undecyl group, isoundecyl group, n-dodecyl group, isododecyl group and the like.

また、Rで表されるアルコキシ基の炭素数は、好ましくは1〜30、より好ましくは1〜20、さらに好ましくは1〜12である。Rで表されるアルコキシ基は直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよい。Rで表されるアルコキシ基の好ましい例としては、ブチロキシ基、ヘキシロキシ基、エチルヘキシロキシ基、オクチロキシ基、ドデシロキシ基、ヘキサデシロキシ基、アイコロキシ基などが挙げられる。   Moreover, carbon number of the alkoxy group represented by R becomes like this. Preferably it is 1-30, More preferably, it is 1-20, More preferably, it is 1-12. The alkoxy group represented by R may be linear or branched. Preferable examples of the alkoxy group represented by R include a butyroxy group, a hexyloxy group, an ethylhexyloxy group, an octyloxy group, a dodecyloxy group, a hexadecyloxy group, an eye coloxy group, and the like.

また、Rで表されるアリール基の総炭素数は、好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20である。アリール基は置換又は未置換のいずれであってもよい。Rで表されるアリール基の好ましい例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、ビフェニリル基、ナフチル基などが挙げられる。   Moreover, the total carbon number of the aryl group represented by R is preferably 6-30, more preferably 6-20. The aryl group may be substituted or unsubstituted. Preferable examples of the aryl group represented by R include phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, biphenylyl group, naphthyl group and the like.

一般式(9)で表されるモノマーとしては、例えば、下記式(11)で表される10’−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−[9,9’]ビアントラセニル、下記式(12)で表される10−(4−ドデシルフェニル)−10’−(4−ビニルフェニル)−[9,9’]ビアントラセニル等が挙げられる。また、(10)で表されるモノマーとしては、例えば、下記式(13)で表される9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセン、下記式(14)で表される9−(4−オクチルフェニル)−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセン、下記式(15)で表される9−(2,4−ヘキサデシロキシフェニル)−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセン等が挙げられる。   Examples of the monomer represented by the general formula (9) include 10′-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl)-[9,9 ′] bianthracenyl represented by the following formula (11), And 10- (4-dodecylphenyl) -10 ′-(4-vinylphenyl)-[9,9 ′] bianthracenyl represented by the following formula (12). Examples of the monomer represented by (10) include 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) -anthracene represented by the following formula (13), and the following formula (14). 9- (4-octylphenyl) -10- (4-vinylphenyl) -anthracene, 9- (2,4-hexadecyloxyphenyl) -10- (4-vinyl represented by the following formula (15) Phenyl) -anthracene and the like.

Figure 2005100781
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星型ポリマーのポリマー鎖の形成方法としては、重合性官能基の種類及び組み合わせに応じて、ラジカル重合法、カチオン重合法、アニオン重合法などから適宜選択することができる。また、ポリマー鎖を形成する際には、多価官能基の反応性基を起点としてポリマー鎖を伸長させてもよく、所定長さのポリマー鎖を形成した後でそのポリマー鎖を多価官能基に結合させてもよい。   The method for forming the polymer chain of the star polymer can be appropriately selected from a radical polymerization method, a cationic polymerization method, an anionic polymerization method, and the like depending on the type and combination of the polymerizable functional groups. Further, when forming the polymer chain, the polymer chain may be extended from the reactive group of the polyvalent functional group as a starting point, and after forming the polymer chain of a predetermined length, the polymer chain is May be combined.

また、多価官能基及び反応性基を有する化合物と、ポリマー鎖の形成のためのモノマーとの使用割合は、多価官能基の価数、原料化合物の種類、目的とする星型ポリマーの分子量等に応じて調節される。例えば、ポリマー鎖1つ当たりのユニット数(構成モノマー数)は10〜500が好ましく、ユニット数がその範囲内となるように両者の配合比が選定される。また、有機層形成用塗布液に使用される溶媒に対する溶解性の点からは、当該ユニット数が10〜100の範囲内であることがさらに好ましい。また、得られる星型ポリマーの分子量は特に制限されないが、素子特性(耐熱性、寿命及び発光効率)と製造時の溶解性とをバランスよく両立できる点から、重量平均分子量が10,000〜200,000の範囲内であることが好ましい。   The ratio of the compound having a polyfunctional group and a reactive group and the monomer for forming the polymer chain is determined by the valence of the polyfunctional group, the type of raw material compound, and the molecular weight of the target star polymer. It is adjusted according to etc. For example, the number of units per polymer chain (the number of constituent monomers) is preferably 10 to 500, and the blending ratio of the two is selected so that the number of units is within the range. Further, from the viewpoint of solubility in the solvent used in the coating solution for forming an organic layer, the number of units is more preferably in the range of 10 to 100. Further, the molecular weight of the obtained star polymer is not particularly limited, but the weight average molecular weight is 10,000 to 200 from the viewpoint that the device characteristics (heat resistance, lifetime and light emission efficiency) and solubility during production can be balanced. Within the range of 1,000.

上記説明では、星型ポリマーが非π共役ポリマーである場合について詳述したが、架橋による高効率化、高寿命化はπ共役系ポリマーにも適用可能である。π共役系ポリマーとしては、具体的には、ポリパラフェニレンビニル構造、ポリパラフェニレン構造、ポリアミン構造、ポリチオフェン構造、ポリフルオレン構造などを有するポリマーが挙げられる。   In the above description, the case where the star polymer is a non-π conjugated polymer has been described in detail. However, higher efficiency and longer life by crosslinking can also be applied to a π conjugated polymer. Specific examples of the π-conjugated polymer include polymers having a polyparaphenylene vinyl structure, a polyparaphenylene structure, a polyamine structure, a polythiophene structure, a polyfluorene structure, and the like.

次に、本発明の有機EL素子及びその製造方法について説明する。   Next, the organic EL device of the present invention and the manufacturing method thereof will be described.

図1は本発明の有機EL素子の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図1に示した有機EL素子9において、基板1上には陽極層2(第1の電極層)及び絶縁体層6がこの順で積層されており、絶縁体層6の発光領域に対応する部分には陽極層2が露出するように開口部が設けられている。そして、この露出した陽極層2上に、有機層3、陰極層4(第2の電極層)がこの順で積層され、基板1/陽極層2/有機層3/陰極層4の積層構造が形成されている。有機層3には、本発明にかかる星型ポリマーと、発光用ドーパントと、が含まれている。また、有機EL素子9の陰極層2側の面は、非発光領域の絶縁体層上に設けられたスペーサー7を介して、封止板5により封止されている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of the organic EL device of the present invention. In the organic EL element 9 shown in FIG. 1, the anode layer 2 (first electrode layer) and the insulator layer 6 are laminated in this order on the substrate 1, and correspond to the light emitting region of the insulator layer 6. An opening is provided in the portion so that the anode layer 2 is exposed. Then, the organic layer 3 and the cathode layer 4 (second electrode layer) are laminated in this order on the exposed anode layer 2, and the laminated structure of substrate 1 / anode layer 2 / organic layer 3 / cathode layer 4 is obtained. Is formed. The organic layer 3 contains the star polymer according to the present invention and a dopant for light emission. The surface of the organic EL element 9 on the cathode layer 2 side is sealed with a sealing plate 5 via a spacer 7 provided on the insulator layer in the non-light emitting region.

(基板)
基板1としては、ガラス、石英などの非晶質基板、Si、GaAs、ZnSe、ZnS、GaP、InPなどの結晶基板、Mo、Al、Pt、Ir、Au、Pd、SUSなどの金属基板などを用いることができる。また、結晶質又は非晶質のセラミック、金属、有機物などの薄膜を所定基板上に形成したものを用いてもよい。
(substrate)
As the substrate 1, an amorphous substrate such as glass or quartz, a crystal substrate such as Si, GaAs, ZnSe, ZnS, GaP, or InP, or a metal substrate such as Mo, Al, Pt, Ir, Au, Pd, or SUS is used. Can be used. In addition, a thin film made of crystalline or amorphous ceramic, metal, organic material or the like formed on a predetermined substrate may be used.

基板1の側を光取出し側とする場合には、基板1としてガラスや石英などの透明基板を用いることが好ましく、特に、安価なガラスの透明基板を用いることが好ましい。透明基板には、発色光の調整のために、色フィルター膜や蛍光物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜などを設けてもよい。   When the substrate 1 side is the light extraction side, it is preferable to use a transparent substrate such as glass or quartz as the substrate 1, and it is particularly preferable to use an inexpensive glass transparent substrate. The transparent substrate may be provided with a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent material, a dielectric reflection film, or the like for adjusting the color light.

(陽極層)
陽極層2は、有機層3へのホール注入電極として機能する。そのため、陽極層2の材料としては、有機層にホールを効率よく注入できる材料が好ましく、より具体的には、仕事関数が4.5〜5.5eVである材料が好ましい。
(Anode layer)
The anode layer 2 functions as a hole injection electrode to the organic layer 3. Therefore, the material of the anode layer 2 is preferably a material that can efficiently inject holes into the organic layer, and more specifically a material having a work function of 4.5 to 5.5 eV.

また、基板1の側を光取出し側とする場合、有機EL素子の発光波長領域である波長400〜700nmにおける透過率、特にRGB各色の波長における透過率は、50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。陽極層2の透過率が50%未満であると、は有機層3からの発光が減衰されて画像表示に必要な輝度が得られにくくなる。   Further, when the substrate 1 side is the light extraction side, the transmittance at a wavelength of 400 to 700 nm, which is the emission wavelength region of the organic EL element, particularly the transmittance at the wavelength of each RGB color is preferably 50% or more, It is more preferably 80% or more, and further preferably 90% or more. If the transmittance of the anode layer 2 is less than 50%, the light emission from the organic layer 3 is attenuated, and it is difficult to obtain the luminance necessary for image display.

光透過率の高い陽極層2は、各種類酸化物で構成される透明導電膜を用いて構成することができる。かかる材料としては、酸化インジウム(In)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)などが好ましく、中でも、ITOは、面内の比抵抗が均一な薄膜が容易に得られる点で特に好ましい。ITO中のInに対するSnOの比は、1〜20重量%が好ましく、5〜12重量%がより好ましい。また、IZO中のInに対するZnOの比は12〜32重量%が好ましい。上記材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 The anode layer 2 having a high light transmittance can be configured using a transparent conductive film composed of various types of oxides. As such a material, indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), and the like are preferable. It is particularly preferable in that a thin film having a uniform in-plane specific resistance can be easily obtained. The ratio of SnO 2 to In 2 O 3 in ITO is preferably 1 to 20% by weight, and more preferably 5 to 12% by weight. The ratio of ZnO to In 2 O 3 in IZO is preferably 12 to 32% by weight. One kind of the above materials may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination.

なお、陽極層2を構成する酸化物の組成は化学量論組成から多少偏倚していてもよい。例えば、ITOは、通常、InとSnOとを化学量論組成で含有するが、ITOの組成をInO・SnOで表すとき、xは1.0〜2.0の範囲内、yは0.8〜1.2の範囲内であればよい。 Note that the composition of the oxide constituting the anode layer 2 may be somewhat deviated from the stoichiometric composition. For example, ITO usually contains In 2 O 3 and SnO 2 in a stoichiometric composition, but when the composition of ITO is represented by InO x · SnO y , x is in the range of 1.0 to 2.0. , Y may be in the range of 0.8 to 1.2.

また、陽極層2に酸化シリコン(SiO)などの透明な誘電体を添加することにより、陽極層2の仕事関数を調整することができる。例えば、ITOに対して0.5〜10mol%程度のSiOを添加することによりITOの仕事関数を増大させ、陽極層2の仕事関数を上述の好ましい範囲内とすることができる。 Further, the work function of the anode layer 2 can be adjusted by adding a transparent dielectric such as silicon oxide (SiO 2 ) to the anode layer 2. For example, the work function of ITO can be increased by adding about 0.5 to 10 mol% of SiO 2 with respect to ITO, and the work function of anode layer 2 can be within the above-mentioned preferable range.

陽極層2の膜厚は、上述の光透過率を考慮して決定することが好ましい。例えば酸化物透明導電膜を用いる場合、その膜厚は、好ましくは50〜500nm、より好ましくは50〜300nmであることが好ましい。陽極層2の膜厚が500nmを超えると、光透過率が不十分となると共に、基板1からの陽極層2の剥離が発生する場合がある。また、膜厚の減少に伴い光透過性は向上するが、膜厚が50nm未満の場合、有機層3へのホール注入効率が低下すると共に膜の強度が低下してしまう。   The film thickness of the anode layer 2 is preferably determined in consideration of the above light transmittance. For example, when using an oxide transparent conductive film, the film thickness is preferably 50 to 500 nm, more preferably 50 to 300 nm. When the thickness of the anode layer 2 exceeds 500 nm, the light transmittance becomes insufficient and the anode layer 2 may be peeled off from the substrate 1 in some cases. Further, the light transmittance is improved as the film thickness is reduced. However, when the film thickness is less than 50 nm, the efficiency of hole injection into the organic layer 3 is lowered and the strength of the film is lowered.

なお、図1には基板1上に陽極層2を配置し、有機層3を介して基板1から遠い側に陰極層4を配置した有機EL素子の例を示したが、陽極層2及び陰極層4の位置は逆であってもよい。基板1上に陰極層4を配置した場合、陰極層4側を光取出し側とすることができるが、この場合には、陰極層4が上述の光学的条件及び膜厚条件を満たすことが好ましい。   FIG. 1 shows an example of an organic EL element in which the anode layer 2 is disposed on the substrate 1 and the cathode layer 4 is disposed on the side far from the substrate 1 with the organic layer 3 interposed therebetween. The position of the layer 4 may be reversed. When the cathode layer 4 is disposed on the substrate 1, the cathode layer 4 side can be the light extraction side. In this case, the cathode layer 4 preferably satisfies the optical conditions and film thickness conditions described above. .

(絶縁体層)
本発明の有機EL素子においては、図1に示したように、陽極層2上の非発光領域には絶縁体層6を設けることが好ましい。かかる絶縁層6を設けることで、発光面積を制御して色のにじみを抑制することができる。絶縁層6の材料としては、一般的な絶縁膜材料、例えばSiOやAlなどを適宜選択して用いることができる。絶縁体層6の膜厚は1〜7μm程度が好ましい。絶縁体層6の発光領域に対応する部分には、フォトリソグラフィ及びエッチングの手法により、陽極層2が露出するように開口部が設けられ、この露出した陽極層2上に有機層3、陰極層4(第2の電極層)がこの順で積層される。これにより、陽極層2と有機層3との電気伝導が確保される。
(Insulator layer)
In the organic EL device of the present invention, it is preferable to provide an insulator layer 6 in the non-light emitting region on the anode layer 2 as shown in FIG. By providing the insulating layer 6, it is possible to control the light emission area and suppress color bleeding. As a material of the insulating layer 6, a general insulating film material such as SiO 2 or Al 2 O 3 can be appropriately selected and used. The thickness of the insulator layer 6 is preferably about 1 to 7 μm. An opening is provided in a portion corresponding to the light emitting region of the insulator layer 6 by photolithography and etching so that the anode layer 2 is exposed. On the exposed anode layer 2, an organic layer 3 and a cathode layer are provided. 4 (second electrode layers) are laminated in this order. Thereby, electrical conduction between the anode layer 2 and the organic layer 3 is ensured.

(有機層)
有機層3は、上述の通り、本発明にかかる星型ポリマーと、発光用ドーパントと、を含有する発光層である。
(Organic layer)
As described above, the organic layer 3 is a light emitting layer containing the star polymer according to the present invention and a light emitting dopant.

有機層3に含まれるドーパントは、目的とする発光色に応じて適宜選定可能である。例えば、燐光発光ドーパントとして、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy))などのイリジウム錯体、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(PtOEP)などのポルフィリン環を有する白金錯体、などを用いることができる。また、青色発光ドーパントとしては、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、スチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体などを用いることができる。発光用ドーパントの割合は、重合前のモノマーの全量に対して、好ましくは1〜15重量%である。 The dopant contained in the organic layer 3 can be appropriately selected according to the intended emission color. For example, as a phosphorescent dopant, an iridium complex such as tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3 ), 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin A platinum complex having a porphyrin ring such as platinum (PtOEP) can be used. Further, as the blue light emitting dopant, tetraphenylbutadiene and its derivatives, styrylamine derivatives, fluoranthene derivatives and the like can be used. The proportion of the dopant for light emission is preferably 1 to 15% by weight with respect to the total amount of monomers before polymerization.

有機層3は、本発明にかかる星型ポリマーと、発光用ドーパントと、を含有するが、ホール輸送性材料、電子輸送性材料などの他のキャリア輸送性材料をさらに含有してもよい。   The organic layer 3 contains the star polymer according to the present invention and a luminescent dopant, but may further contain other carrier transporting materials such as a hole transporting material and an electron transporting material.

ホール輸送性材料としては、低分子材料、高分子材料のいずれも使用可能である。ホール輸送性低分子材料としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが挙げられる。また、ホール輸送性高分子材料としては、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸共重合体(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリスチレンスルホン酸共重合体(Pani/PSS)などが挙げられる。これらのホール輸送性材料は、1種類を単独で用いてもよく、また、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   As the hole transporting material, either a low molecular material or a high molecular material can be used. Examples of the hole transporting low molecular weight material include pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, and triphenyldiamine derivatives. Examples of the hole transporting polymer material include polyvinyl carbazole, polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid copolymer (PEDOT / PSS), polyaniline / polystyrene sulfonic acid copolymer (Pani / PSS), and the like. One of these hole transporting materials may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

また、電子輸送性材料としては、低分子材料、高分子材料のいずれも使用可能である。電子輸送性低分子材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、フェナントロリン及びその誘導体、並びにこれらの化合物を配意しとする金属錯体などが挙げられる。また、電子輸送性高分子材料としては、ポリキノキサリン、ポリキノリンなどが挙げられる。これらの電子輸送性材料は、1種類を単独で用いてもよく、また、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   As the electron transporting material, either a low molecular material or a high molecular material can be used. Examples of the electron transporting low molecular weight material include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and derivatives thereof, benzoquinone and derivatives thereof, naphthoquinone and derivatives thereof, anthraquinones and derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodimethane and derivatives thereof, and fluorene. And a derivative thereof, diphenyldicyanoethylene and a derivative thereof, phenanthroline and a derivative thereof, and a metal complex taking care of these compounds. Examples of the electron transporting polymer material include polyquinoxaline and polyquinoline. One of these electron transporting materials may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

なお、低分子材料とその使用形態については、例えば、特開昭63−70257号公報、特開昭63−175860号公報、特開平2−135359号公報、特開平3−37992号公報、特開平3−152184号公報などに開示の技術を用いることができる。   As for the low molecular weight material and its usage, for example, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-3-37992, JP-A-3-37792. The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-152184 can be used.

有機層3の形成は、塗布法により好適に行うことができる。かかる塗布の際には、発光用ドーパント、本発明にかかる星型ポリマー、あるいはさらに必要に応じて用いられる他のキャリア輸送性材料を、所定の溶媒に加えた塗布液が用いられる。塗布液の溶媒としては、本発明にかかる星型ポリマーが溶解し、塗布の際に障害が生じないものであれば特に限定されない。例えば、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系などの有機溶媒を用いることができる。中でも、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどが好ましい。本発明にかかる星型ポリマーの溶媒への溶解量は、ビニルポリマーの構造や分子量等に応じて適宜選定されるが、好ましくは0.1重量%以上である。   Formation of the organic layer 3 can be suitably performed by a coating method. In such coating, a coating solution in which a light emitting dopant, the star polymer according to the present invention, or other carrier transporting material used as necessary is added to a predetermined solvent is used. The solvent of the coating solution is not particularly limited as long as the star polymer according to the present invention is dissolved and no obstacle is caused during coating. For example, organic solvents such as alcohols, hydrocarbons, ketones, and ethers can be used. Of these, chloroform, methylene chloride, dichloroethane, tetrahydrofuran, toluene, xylene, cyclohexanone, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, and the like are preferable. The amount of the star polymer according to the present invention dissolved in the solvent is appropriately selected according to the structure and molecular weight of the vinyl polymer, but is preferably 0.1% by weight or more.

上記塗布液を、絶縁体層6の陽極層2が露出した開口部を覆うように塗布し、加熱により塗布液から溶媒を除去することで、有機層3が形成される。塗布液の塗布方法としては、特に制限されないが、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、インクジェット法、印刷法などが適用可能である。   The organic layer 3 is formed by applying the coating solution so as to cover the opening where the anode layer 2 of the insulator layer 6 is exposed, and removing the solvent from the coating solution by heating. A coating method for the coating solution is not particularly limited, and for example, a spin coating method, a spray coating method, a dip coating method, an ink jet method, a printing method, and the like are applicable.

また、塗布液から溶媒を除去するに際し、本発明にかかる星型ポリマーのガラス転移温度以上の加熱温度で加熱することにより、非常に高水準の残留溶媒低減効果及び密着性向上効果を得ることができる。上述の加熱は減圧下又は不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。   Further, when removing the solvent from the coating solution, by heating at a heating temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the star polymer according to the present invention, a very high level of residual solvent reducing effect and adhesion improving effect can be obtained. it can. The above heating is preferably performed under reduced pressure or in an inert gas atmosphere.

有機層3の膜厚は特に制限されず、また、形成方法によっても異なるが、好ましくは5〜500nm、より好ましくは10〜300nmである。   The film thickness of the organic layer 3 is not particularly limited, and varies depending on the forming method, but is preferably 5 to 500 nm, more preferably 10 to 300 nm.

なお、図1には、有機層3が本発明にかかる星型ポリマー及び発光用ドーパントを含有する発光層のみからなる単層構造の有機EL素子の例を示したが、有機層は、本発明にかかる星型ポリマー及び発光用ドーパントを含有する層を有するものであれば、発光層、キャリア輸送層、キャリアブロック層などの層が複数積層された多層構造であってもよい。   FIG. 1 shows an example of an organic EL element having a single layer structure in which the organic layer 3 is composed only of a light emitting layer containing a star polymer and a light emitting dopant according to the present invention. As long as it has a layer containing a star polymer and a light emitting dopant, a multilayer structure in which a plurality of layers such as a light emitting layer, a carrier transport layer, and a carrier block layer are laminated may be used.

例えば、発光層と陽極層との間にホール輸送層を、発光層と陰極層との間に電子輸送層を、それぞれ配置し、ホール輸送層及び電子輸送層それぞれに本発明にかかる星型ポリマーを含有せしめることができる。これにより、有機層に注入されるホール及び電子の輸送性が高められ、発光効率をさらに向上させることができる。さらに、有機EL素子の耐熱性及び寿命も高められる。   For example, a hole transport layer is disposed between the light emitting layer and the anode layer, and an electron transport layer is disposed between the light emitting layer and the cathode layer, and the star polymer according to the present invention is provided in each of the hole transport layer and the electron transport layer. Can be contained. Thereby, the transportability of holes and electrons injected into the organic layer is enhanced, and the luminous efficiency can be further improved. Furthermore, the heat resistance and lifetime of the organic EL element are also increased.

また、発光層と陽極層の間に電子ブロック層、発光層と陰極層との間にホールブロック層をそれぞれ配置し、電子ブロック層及びホールブロック層それぞれに本発明にかかる星型ポリマーを含有せしめることができる。これにより、いわゆる電子トラップが抑制されて発光層中でのホール密度が高められ、発光効率をさらに向上させることができる。さらに、有機EL素子の耐熱性及び寿命も高められる。   Further, an electron blocking layer is disposed between the light emitting layer and the anode layer, and a hole blocking layer is disposed between the light emitting layer and the cathode layer, and the electron blocking layer and the hole blocking layer are respectively incorporated with the star polymer according to the present invention. be able to. Thereby, so-called electron traps are suppressed, the hole density in the light emitting layer is increased, and the light emission efficiency can be further improved. Furthermore, the heat resistance and lifetime of the organic EL element are also increased.

キャリアブロック層を設ける場合、本発明にかかる星型ポリマーを単独で用いてもよく、あるいは必要に応じて上述したホール輸送性材料や電子輸送性材料と併用してもよい。また、キャリアブロック層に発光用ドーパントを添加して発光層兼キャリアブロック層とし、これを別個に設けられた発光層と積層することで、複数の層からの発光を得ることもできる。   When the carrier block layer is provided, the star polymer according to the present invention may be used alone, or may be used in combination with the above-described hole transporting material or electron transporting material as necessary. Further, light emission from a plurality of layers can be obtained by adding a light emitting dopant to the carrier block layer to form a light emitting layer / carrier block layer and laminating the light emitting layer separately provided.

(陰極層)
陰極層4は有機層3に電子を注入する層として機能する。陰極層4の具体的態様としては、無機電子注入層、有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層、金属塩の塗布膜からなる電子注入層などが挙げられる。また、これらの電子注入層に補助電極層が積層した積層体を陰極層4としてもよい。かかる積層体の場合、無機電子注入層、有機金属錯体の塗布膜、金属塩の塗布膜が有機層3に近い側に配置され、補助電極層は有機層3から遠い側に配置される。
(Cathode layer)
The cathode layer 4 functions as a layer for injecting electrons into the organic layer 3. Specific examples of the cathode layer 4 include an inorganic electron injection layer, an electron injection layer composed of a coating film of an organometallic complex, and an electron injection layer composed of a coating film of a metal salt. A laminate in which an auxiliary electrode layer is laminated on these electron injection layers may be used as the cathode layer 4. In the case of such a laminate, the inorganic electron injection layer, the coating film of the organometallic complex, and the coating film of the metal salt are disposed on the side close to the organic layer 3, and the auxiliary electrode layer is disposed on the side far from the organic layer 3.

無機電子注入層を形成する場合には、有機層3への電子注入が容易となるように、仕事関数が低い無機材料を選択することが好ましい。かかる無機材料としては、Li、Na、K、Csなどのアルカリ金属、Mg、Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属、LiF、CsIなどのアルカリハロゲン化物などが挙げられる。また、La、Ce、Sn、Zn、Zrなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属を用いることができる。これらの中でも、Caは仕事関数が非常に低いため特に好ましい。   When forming an inorganic electron injection layer, it is preferable to select an inorganic material having a low work function so that electron injection into the organic layer 3 is facilitated. Examples of such inorganic materials include alkali metals such as Li, Na, K, and Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr, and Ba, and alkali halides such as LiF and CsI. Alternatively, a metal having properties similar to those of an alkali metal or an alkaline earth metal such as La, Ce, Sn, Zn, or Zr can be used. Among these, Ca is particularly preferable because it has a very low work function.

無機電子注入層の膜厚は、有機層3への電子注入が可能であれば特に制限されないが、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を用いる場合は、好ましくは0.1〜100nm、より好ましくは1.0〜50nmである。また、アルカリハロゲン化物を用いる場合の膜厚は、有機層3への電子注入能力の点からできるだけ薄い方が好ましく、具体的には、10nm以下が好ましく、1nm以下がより好ましい。   The film thickness of the inorganic electron injection layer is not particularly limited as long as electrons can be injected into the organic layer 3, but preferably 0.1 to 100 nm, more preferably 1 when an alkali metal or an alkaline earth metal is used. 0.0 to 50 nm. In addition, when using an alkali halide, the film thickness is preferably as thin as possible from the viewpoint of the ability to inject electrons into the organic layer 3, and is specifically preferably 10 nm or less and more preferably 1 nm or less.

また、有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層は、例えば、有機金属錯体を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法などの塗布法により有機層3上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することで形成可能である。かかる有機金属錯体としては、β−ジケトナト錯体、キノリノール錯体などが使用可能である。有機金属錯体が有する金属は、仕事関数が低いものであれば特に制限されないが、例えば、Li、Na、K、Csなどのアルカリ金属、Mg、Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属、さらには、La、Ce、Sn、Zn、Zrなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属が挙げられる。また、有機金属錯体の塗布膜に電子輸送性高分子材料等をさらに含有せしめることで、電子注入層の電気特性や有機層3に対する密着性をさらに向上させることができる。有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層の膜厚は、有機層3への電子注入能力の点から、できるだけ薄い方が好ましく、具体的には、10nm以下が好ましく、1nm以下がより好ましい。   Moreover, the electron injection layer which consists of a coating film of an organometallic complex is prepared by, for example, applying a coating solution obtained by adding an organometallic complex to a predetermined solvent on the organic layer 3 by a coating method such as a spin coating method. It can be formed by removing. As such organometallic complexes, β-diketonato complexes, quinolinol complexes, and the like can be used. The metal included in the organometallic complex is not particularly limited as long as it has a low work function. For example, alkali metals such as Li, Na, K, and Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr, and Ba, Includes metals having properties similar to those of alkali metals or alkaline earth metals such as La, Ce, Sn, Zn, and Zr. Further, by further including an electron transporting polymer material or the like in the coating film of the organometallic complex, the electrical properties of the electron injection layer and the adhesion to the organic layer 3 can be further improved. The thickness of the electron injection layer made of the coating film of the organometallic complex is preferably as thin as possible from the viewpoint of the ability to inject electrons into the organic layer 3, and is specifically preferably 10 nm or less and more preferably 1 nm or less.

有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層と保護電極層との合計の膜厚、すなわち陰極層4全体の膜厚は、有機層3への電子注入が可能であれば特に制限されないが、陰極層4全体の膜厚は好ましくは50〜500nmである。なお、電子注入層に対する保護電極層の膜厚が薄すぎると上述の効果が十分に得られなくなり、また、補助電極の膜厚が厚すぎると補助電極層による応力が増大してダークスポットの成長速度が大きくなる傾向にある。   The total film thickness of the electron injection layer composed of the coating film of the organometallic complex and the protective electrode layer, that is, the total film thickness of the cathode layer 4 is not particularly limited as long as electron injection into the organic layer 3 is possible. The film thickness of the entire layer 4 is preferably 50 to 500 nm. If the thickness of the protective electrode layer relative to the electron injection layer is too thin, the above effect cannot be obtained sufficiently. If the thickness of the auxiliary electrode is too thick, the stress due to the auxiliary electrode layer increases and dark spots grow. The speed tends to increase.

また、金属塩の塗布膜からなる電子注入層は、金属塩を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法などの塗布法により有機層3上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することにより形成可能である。かかる金属塩に含まれる金属としては、Ag、Al、Au、Be、Bi、Co、Cu、Fe、Ga、Hg、Ir、Mo、Mn、Nb、Ni、Os、Pb、Pd、Pt、Re、Ru、Sb、Sn、Ti、Zrなどが挙げられる。   In addition, the electron injection layer formed of a metal salt coating film is formed by applying a coating solution obtained by adding a metal salt to a predetermined solvent onto the organic layer 3 by a coating method such as a spin coating method, and removing the solvent from the coating solution. Can be formed. Examples of the metal contained in the metal salt include Ag, Al, Au, Be, Bi, Co, Cu, Fe, Ga, Hg, Ir, Mo, Mn, Nb, Ni, Os, Pb, Pd, Pt, Re, Ru, Sb, Sn, Ti, Zr, etc. are mentioned.

また、当該金属塩は有機金属塩、無機金属塩のいずれであってもよい。有機金属塩としては、置換又は未置換の脂肪族カルボン酸塩、二価カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、アルコラート、フェノラート、ジアルキルアミドなどが挙げられる。また、無機金属塩としてはハロゲン化物などが挙げられる。   The metal salt may be either an organic metal salt or an inorganic metal salt. Examples of organometallic salts include substituted or unsubstituted aliphatic carboxylates, divalent carboxylates, aromatic carboxylates, alcoholates, phenolates, dialkylamides, and the like. Examples of the inorganic metal salt include halides.

脂肪族カルボン酸塩の脂肪族カルボン酸は、飽和脂肪族カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸のいずれであってもよい。飽和脂肪族カルボン酸塩としては、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、イソオクタン酸、デカン酸、ラウリン酸などの金属塩が挙げられる。また、不飽和脂肪族カルボン酸塩としては、オレイン酸、リシノレイン酸、リノール酸などの金属塩が挙げられる。   The aliphatic carboxylic acid of the aliphatic carboxylate may be either a saturated aliphatic carboxylic acid or an unsaturated aliphatic carboxylic acid. Examples of the saturated aliphatic carboxylate include metal salts such as acetic acid, propionic acid, octanoic acid, isooctanoic acid, decanoic acid, and lauric acid. Examples of the unsaturated aliphatic carboxylate include metal salts such as oleic acid, ricinoleic acid, and linoleic acid.

二価カルボン酸塩としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸など二価カルボン酸の金属塩が挙げられる。   Examples of the divalent carboxylate include metal salts of divalent carboxylic acids such as citric acid, malic acid, and oxalic acid.

芳香族カルボン酸塩としては、安息香酸、o−tert−ブチル安息香酸、m−tert−ブチル安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、サリチル酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸などの金属塩が挙げられ、中でもサリチル酸の金属塩が好ましい。   Examples of the aromatic carboxylate include benzoic acid, o-tert-butylbenzoic acid, m-tert-butylbenzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, salicylic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid and the like. Examples of the metal salt include salicylic acid.

アルコラートはアルコールの金属塩である。アルコラートを構成するアルコール成分としては、例えば、エタノール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコールなどの一級アルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコールなどの二級アルコール、tert−ブチルアルコールなどの三級アルコールなどが挙げられる。   An alcoholate is a metal salt of an alcohol. Examples of the alcohol component constituting the alcoholate include primary alcohols such as ethanol, n-propyl alcohol, and n-butyl alcohol, secondary alcohols such as isopropyl alcohol and isobutyl alcohol, and tertiary alcohols such as tert-butyl alcohol. It is done.

フェノラートはフェノール類の金属塩である。フェノラートを構成するフェノール成分が有する水酸基の個数は特に制限されないが、好ましくは1〜2個である。また、かかるフェノール成分は水酸基の他に置換基(好ましくは炭素数1〜8の直鎖又は分岐アルキル基)を有していてもよい。本発明では、フェノール、ナフトール、4−フェニルフェノールなどが好ましく用いられる。   Phenolate is a metal salt of phenols. The number of hydroxyl groups contained in the phenol component constituting the phenolate is not particularly limited, but is preferably 1 to 2. Such a phenol component may have a substituent (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms) in addition to the hydroxyl group. In the present invention, phenol, naphthol, 4-phenylphenol and the like are preferably used.

また、無機金属塩であるハロゲン化物としては、例えば、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素などの金属塩が挙げられる。   Examples of the halide that is an inorganic metal salt include metal salts such as chlorine, fluorine, bromine, and iodine.

これらの電子注入層上には補助電極層を設けることが好ましい。これにより、有機層3への電子注入効率を向上させることができ、また、有機層3や電子注入層への水分又は有機溶媒の侵入を防止することができる。補助電極層の材料としては、仕事関数及び電荷注入能力に関する制限がないため、一般的な金属を用いることができるが、導電率が高く取り扱いが容易な金属を用いることが好ましい。また、特に電子注入層が有機材料を含む場合には、有機材料の種類や密着性などに応じて適宜選択することが好ましい。補助電極層に用いられる材料としては、具体的には、Al、Ag、In、Ti、Cu、Au、Mo、W、Pt、Pd、Niなどが挙げられるが、中でもAl及びAgなどの低抵抗の金属を用いると電子注入効率をさらに高めることができる。また、TiNなどの金属化合物を用いることにより一層高い封止性を得ることができる。これらの材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせてもよい。また、2種類以上の金属を用いる場合は合金として用いてもよい。   It is preferable to provide an auxiliary electrode layer on these electron injection layers. Thereby, the electron injection efficiency to the organic layer 3 can be improved, and the penetration | invasion of the water | moisture content or the organic solvent to the organic layer 3 or an electron injection layer can be prevented. As a material for the auxiliary electrode layer, a general metal can be used because there is no restriction on work function and charge injection capability. However, it is preferable to use a metal having high conductivity and easy handling. In particular, when the electron injecting layer contains an organic material, it is preferable to select appropriately according to the type and adhesion of the organic material. Specific examples of the material used for the auxiliary electrode layer include Al, Ag, In, Ti, Cu, Au, Mo, W, Pt, Pd, and Ni. Among them, low resistance such as Al and Ag. The use of these metals can further increase the electron injection efficiency. Further, higher sealing properties can be obtained by using a metal compound such as TiN. These materials may be used alone or in combination of two or more. Moreover, when using 2 or more types of metals, you may use as an alloy.

(スペーサー及び封止板)
図1に示したように、有機EL素子9の陰極層4側を封止板5により封止することで、有機層3、さらには陽極層2及び陰極層4の劣化を防止することができる。この際、絶縁層6上の非発光領域にスペーサー7を配置し、スペーサー7と封止板5とを接着することにより、有機EL素子9の陰極層4側表面と封止板5との接触を防止することができる。スペーサー7は、有機材料、無機材料(金属材料を含む)のいずれであってもよい。また、フォトレジストや感光性ポリイミドなどの感光性材料を用い、フォトリソグラフィなどの手法によりスペーサー7を形成することもできる。さらには、接着剤とガラススペーサーなどの絶縁体とを混合し、その混合物をスペーサー7の形成領域に塗布してもよい。
(Spacer and sealing plate)
As shown in FIG. 1, the organic layer 3, further, the anode layer 2 and the cathode layer 4 can be prevented from being deteriorated by sealing the cathode layer 4 side of the organic EL element 9 with the sealing plate 5. . At this time, the spacer 7 is disposed in the non-light emitting region on the insulating layer 6, and the spacer 7 and the sealing plate 5 are adhered to each other, thereby contacting the surface of the organic EL element 9 on the cathode layer 4 side with the sealing plate 5. Can be prevented. The spacer 7 may be an organic material or an inorganic material (including a metal material). Alternatively, the spacer 7 can be formed by a technique such as photolithography using a photosensitive material such as a photoresist or photosensitive polyimide. Further, an adhesive and an insulator such as a glass spacer may be mixed, and the mixture may be applied to the formation region of the spacer 7.

有機EL素子9の陰極層4側表面と封止板5及びスペーサー7とにより形成される空間には封止ガスを封入することが好ましい。かかる封止ガスとしては、Ar、Heなどの不活性ガスを用いることが好ましい。封止ガスの水分含有量は、好ましくは100ppm以下、より好ましくは10ppm以下、さらに好ましくは1ppm以下である。なお、封止ガスの水分含有量の下限値については特に制限されないが、0.1ppm程度であれば、有機層3、陽極層2、陰極層4などの劣化防止効果が高く非常に好ましい。   It is preferable to encapsulate a sealing gas in a space formed by the surface of the organic EL element 9 on the cathode layer 4 side, the sealing plate 5 and the spacer 7. As such a sealing gas, it is preferable to use an inert gas such as Ar or He. The moisture content of the sealing gas is preferably 100 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and even more preferably 1 ppm or less. The lower limit of the moisture content of the sealing gas is not particularly limited, but if it is about 0.1 ppm, the deterioration preventing effect of the organic layer 3, the anode layer 2, the cathode layer 4, and the like is high, which is very preferable.

上記実施形態によれば、本発明にかかる星型ポリマー及び発光用ドーパントを有機層3に含有せしめることで、発光効率、耐熱性、寿命などの素子特性が高水準で達成された有機EL素子が実現可能となる。かかる有機EL素子は、有機ELディスプレイ、さらにはメモリ読み出しや書き込みに利用される光ピックアップ、光通信の伝送路に設けられる中継装置、フォトカプラなどの様々な光応用デバイスの分野で非常に有用である。   According to the said embodiment, the organic EL element by which element characteristics, such as luminous efficiency, heat resistance, and lifetime, were achieved by the high level by including the star polymer concerning this invention and the dopant for light emission in the organic layer 3 was obtained. It becomes feasible. Such an organic EL element is very useful in the field of various optical application devices such as an organic EL display, an optical pickup used for memory reading and writing, a relay device provided in an optical communication transmission path, and a photocoupler. is there.

次に、本発明の有機ELディスプレイについて説明する。   Next, the organic EL display of the present invention will be described.

図2は、本発明の有機ELディスプレイの好適な一実施形態を示すブロック図である。図2に示した有機ELディスプレイはパッシブ駆動方式のものであり、青色発光素子を励起光源とする色変換方式の有機ELディスプレイである。なお、色変換方式とは、三色の蛍光元素を高エネルギー線の可視光発光により励起する方法である。色変換方式の場合、有機EL素子の有機層において青色発光を生じさせ、その青色発光を励起光エネルギー線として緑色及び赤色の蛍光面を励起して緑色光及び赤色光を得ることが多い。青色が緑色及び赤色に変換されるため色変換方式と呼ばれる。   FIG. 2 is a block diagram showing a preferred embodiment of the organic EL display of the present invention. The organic EL display shown in FIG. 2 is a passive drive type, and is a color conversion type organic EL display using a blue light emitting element as an excitation light source. The color conversion method is a method of exciting three color fluorescent elements by visible light emission of high energy rays. In the case of the color conversion method, blue light emission is often generated in the organic layer of the organic EL element, and green light and red light are obtained by exciting the green and red phosphor screens using the blue light emission as excitation light energy rays. Since blue is converted into green and red, it is called a color conversion method.

図2中、表示部14は、基板1、基板1の一側に形成された陽極層2(第1の電極層)、陽極層2上に形成された有機層3、及び有機層3上に形成された陰極層4(第2の電極層)で構成される複数の有機EL素子9が二次元配列されたものである。ここで、有機EL素子9のそれぞれにおいては、3個の発光領域(例えば13a、13b、13c)に対応して、本発明にかかる星型ポリマー及び青色発光用ドーパントを含有する3個の有機層3(発光層)が形成されている。なお、3個の発光領域のうち、1個は青色発光領域であり、残りの2つは緑色発光領域及び赤色発光領域である。   In FIG. 2, the display unit 14 includes a substrate 1, an anode layer 2 (first electrode layer) formed on one side of the substrate 1, an organic layer 3 formed on the anode layer 2, and the organic layer 3. A plurality of organic EL elements 9 composed of the formed cathode layer 4 (second electrode layer) are two-dimensionally arranged. Here, in each of the organic EL elements 9, three organic layers containing the star polymer and the blue light emitting dopant according to the present invention correspond to the three light emitting regions (for example, 13a, 13b, and 13c). 3 (light emitting layer) is formed. Of the three light emitting areas, one is a blue light emitting area, and the remaining two are a green light emitting area and a red light emitting area.

基板1の材料としては、例えば、ガラス、石英、樹脂などの透明又は半透明の材料が好ましい。   As a material of the substrate 1, for example, a transparent or translucent material such as glass, quartz, or resin is preferable.

基板1上には、上述のように、1個の有機EL素子に形成される3個の発光領域のうちの2つに対応する領域に蛍光変換フィルター膜が設けられ、当該蛍光変換フィルター膜により発光色のコントロールが行われて緑色発光領域及び赤色発光領域となる。蛍光変換フィルター膜が設けられない発光領域は青色発光領域である。   On the substrate 1, as described above, a fluorescence conversion filter film is provided in a region corresponding to two of the three light emitting regions formed in one organic EL element. The emission color is controlled so that a green emission region and a red emission region are obtained. The light emitting region where the fluorescence conversion filter film is not provided is a blue light emitting region.

蛍光変換フィルター膜は、有機層3での電界発光による光を吸収し、膜中の蛍光体から吸収光と異なる色の光を放出することで発光色の色変換を行うものであり、一般的には蛍光体、光吸収体及びバインダーを含んで構成される。蛍光変換フィルター膜の形成は、フォトリソグラフィや印刷などの手法を利用したパターニングにより行うことができる。この場合、蛍光変換フィルター膜の材料は、微細なパターニングを形成可能なものが好ましく、また、上層(陽極層2など)の形成工程でダメージを受けにくいものが好ましい。   The fluorescence conversion filter film absorbs light generated by electroluminescence in the organic layer 3 and emits light of a color different from the absorbed light from the phosphor in the film, and performs color conversion of emission color. Includes a phosphor, a light absorber, and a binder. The fluorescence conversion filter film can be formed by patterning using a technique such as photolithography or printing. In this case, the material for the fluorescence conversion filter film is preferably one that can form fine patterning, and one that is less susceptible to damage in the formation process of the upper layer (the anode layer 2 or the like).

蛍光変換フィルター膜に含まれる蛍光体としては、蛍光量子収率が高いものが好ましく、また、レーザー色素のように発光素子の発光波長領域での光吸収性が高いものが好ましい。かかる蛍光体としては、例えば、ローダミン系化合物、ペリレン系化合物、シアニン系化合物、サブフタロなどを含むフタロシアニン系化合鬱、ナフタロイミド系化合物、縮合環炭化水素系化合物、縮合複素環系化合物、スチリル系化合物、クマリン系化合物などが挙げられる。なお、蛍光体自体の光吸収性が不十分である場合には光吸収体を併用することが好ましく、かかる光吸収体としては蛍光を消光しないものが好ましい。   As the phosphor contained in the fluorescence conversion filter film, one having a high fluorescence quantum yield is preferable, and one having a high light absorption in the emission wavelength region of the light emitting element such as a laser dye is preferable. Such phosphors include, for example, rhodamine compounds, perylene compounds, cyanine compounds, phthalocyanine compounds including subphthalo, naphthalimide compounds, condensed ring hydrocarbon compounds, condensed heterocyclic compounds, styryl compounds, Examples include coumarin compounds. In addition, when the light absorption property of fluorescent substance itself is inadequate, it is preferable to use a light absorber together, and as this light absorber, what does not quench fluorescence is preferable.

バインダーは、蛍光を消光しないものであれば特に制限されず、公知のバインダーの中から適宜選択して用いることができる。   The binder is not particularly limited as long as it does not quench the fluorescence, and can be appropriately selected from known binders.

また、有機EL素子9の構成材料や蛍光変換フィルター膜が吸収し得る短波長の外光をカットするカラーフィルターを蛍光変換フィルター膜と組み合わせると、素子の耐光性や表示コントラストがさらに向上するので好ましい。   Moreover, it is preferable to combine the constituent material of the organic EL element 9 or a color filter that cuts off short-wavelength external light that can be absorbed by the fluorescence conversion filter film with the fluorescence conversion filter film because the light resistance and display contrast of the element are further improved. .

また、表示部14においては、2個の陽極層2が、それぞれ有機EL素子9の3個の発光領域13a〜13cを通るように、基板1上及び蛍光変換フィルター膜上に相互に並列に形成されている。ここで、陽極層2は、発光領域13a〜13cを完全に覆わずに、発光領域13a〜13cそれぞれの一部が露出するように配置されている。また、陽極層2は複数(図2では2個)の有機EL素子の共通電極であり、各陽極層2の一端には後述する電力供給部8が電気的に接続されている。このようなストライプ状の陽極層2は、例えば、蛍光変換フィルター膜がパターニングされた基板1上にITO膜を成膜した後、パターニング及びエッチング処理を行うことにより形成可能である。   In the display unit 14, the two anode layers 2 are formed in parallel with each other on the substrate 1 and the fluorescence conversion filter film so as to pass through the three light emitting regions 13a to 13c of the organic EL element 9, respectively. Has been. Here, the anode layer 2 is disposed so that a part of each of the light emitting regions 13a to 13c is exposed without completely covering the light emitting regions 13a to 13c. The anode layer 2 is a common electrode for a plurality (two in FIG. 2) of organic EL elements, and a power supply unit 8 (described later) is electrically connected to one end of each anode layer 2. Such a striped anode layer 2 can be formed, for example, by forming an ITO film on the substrate 1 on which the fluorescence conversion filter film is patterned, and then performing patterning and etching.

なお、詳細は図示していないが、陽極層2を形成した後、その上にSiO層やAl層などの絶縁体層を設けることが好ましい。そして、発光領域に対応する絶縁体層の領域をエッチング等により開口し、この開口部に有機層3を形成することが好ましい。 Although not shown in detail, it is preferable to provide an insulator layer such as a SiO 2 layer or an Al 2 O 3 layer on the anode layer 2 after the anode layer 2 is formed. And it is preferable to open the area | region of the insulator layer corresponding to a light emission area | region by an etching etc., and to form the organic layer 3 in this opening part.

また、表示部14においては、本発明にかかる星型ポリマー及び青色発光用ドーパントを含有する有機層3が、有機EL素子9の各発光領域に対応して、陽極層2を跨いで発光領域を覆うように形成されている。かかる有機層3はスピンコート法などの塗布法により好適に形成することができる。また、塗布液を加熱することにより、残留溶媒を低減して有機層3と陽極層2及び陰極層4それぞれとの高い密着性を達成することができる。   Further, in the display unit 14, the organic layer 3 containing the star polymer according to the present invention and the blue light emitting dopant corresponds to each light emitting region of the organic EL element 9 and extends the light emitting region across the anode layer 2. It is formed to cover. Such an organic layer 3 can be suitably formed by a coating method such as a spin coating method. Further, by heating the coating liquid, it is possible to reduce the residual solvent and achieve high adhesion between the organic layer 3, the anode layer 2, and the cathode layer 4.

また、表示部14においては、6個の陰極層4が、有機EL素子9の発光領域に対応して有機層3上を通るように形成されている。陰極層4それぞれは複数(図2では2個)の有機EL素子の共通電極であり、各陰極層4の一端には後述するスイッチング部10が電気的に接続されている。   Further, in the display unit 14, six cathode layers 4 are formed so as to pass over the organic layer 3 corresponding to the light emitting regions of the organic EL element 9. Each of the cathode layers 4 is a common electrode of a plurality (two in FIG. 2) of organic EL elements, and a switching unit 10 described later is electrically connected to one end of each cathode layer 4.

本実施形態のようにパッシブ駆動方式の有機ELディスプレイの場合には、図2に示したようにストライプ状の陽極層2とストライプ状の陰極層4とを互いに直交するように配置することが好ましい。このとき、各発光領域における陽極層2と陰極層4との交点がディスプレイの一画素に相当する。   In the case of a passive drive type organic EL display as in the present embodiment, it is preferable that the stripe-shaped anode layer 2 and the stripe-shaped cathode layer 4 are arranged so as to be orthogonal to each other as shown in FIG. . At this time, the intersection of the anode layer 2 and the cathode layer 4 in each light emitting region corresponds to one pixel of the display.

表示部14の非発光領域には、有機EL素子9毎にスペーサー7が設けられている。このスペーサー7に封止板(図示せず)を接着することで、陰極層4側の面が封止される。   A spacer 7 is provided for each organic EL element 9 in the non-light emitting region of the display unit 14. The surface on the cathode layer 4 side is sealed by adhering a sealing plate (not shown) to the spacer 7.

図2に示した有機ELディスプレイにおいては、表示部14における表示をコントロールする駆動部11が、陽極層2及び陰極層4に電流又は電圧を供給する電力供給部8、有機EL素子9に点滅の制御信号を送るスイッチング部10及びこれらの制御論理回路12を含んで構成されている。電力供給部8は陽極層2に、スイッチング部10は陰極層4にそれぞれ電気的に接続されており、また、電力供給部8とスイッチング部10とは制御論理回路12を介して電気的に接続されている。表示部14における有機EL素子9の駆動方式は特に制限されず、例えば、直流駆動、パルス駆動、交流駆動などが適用可能である。駆動の際には、直流、パルス又は交流の電流又は電圧を供給することが好ましく、印加電圧としては2〜30V程度が好ましい。   In the organic EL display shown in FIG. 2, the drive unit 11 that controls display on the display unit 14 blinks on the organic EL element 9 and the power supply unit 8 that supplies current or voltage to the anode layer 2 and the cathode layer 4. A switching unit 10 for sending a control signal and these control logic circuits 12 are included. The power supply unit 8 is electrically connected to the anode layer 2, and the switching unit 10 is electrically connected to the cathode layer 4, and the power supply unit 8 and the switching unit 10 are electrically connected via the control logic circuit 12. Has been. The driving method of the organic EL element 9 in the display unit 14 is not particularly limited, and for example, DC driving, pulse driving, AC driving, and the like are applicable. In driving, it is preferable to supply a direct current, pulse or alternating current or voltage, and the applied voltage is preferably about 2 to 30V.

上記実施形態によれば、本発明にかかる星型ポリマー及び青色発光ドーパントを有機層3に含有せしめることで、発光領域において色純度の高い青色発光を得ることができ、またその特性を長期にわたって安定的に維持することができる。この青色発光は、青色発光領域においてはそのまま基板1側から取り出される。また、緑色発光領域及び赤色発光領域においては、それぞれ青色発光を励起光エネルギー線として蛍光変換フィルター膜中の緑色及び赤色に対応する蛍光体を励起することによって、緑色光及び赤色光が基板1側から取り出される。従って本実施形態により、輝度や色表示機能に優れ、さらには、耐熱性が高く長寿命の有機ELディスプレイが実現可能となる。   According to the above embodiment, by including the star polymer and the blue light emitting dopant according to the present invention in the organic layer 3, it is possible to obtain blue light emission with high color purity in the light emitting region, and to stabilize the characteristics over a long period of time. Can be maintained. This blue light emission is extracted from the substrate 1 side as it is in the blue light emission region. Further, in the green light emission region and the red light emission region, green light and red light are emitted from the substrate 1 side by exciting the phosphors corresponding to green and red in the fluorescence conversion filter film using blue light emission as excitation light energy rays, respectively. Taken from. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize an organic EL display that is excellent in luminance and color display function and has high heat resistance and a long life.

なお、本発明の有機ELディスプレイは上記実施形態に限定されるものではなく、想定されるディスプレイ製品に必要な輝度、寿命、消費電力、コストなどを勘案して決定することができる。例えば、図2にはいわゆるパッシブ駆動方式の有機ELディスプレイを示したが、本発明の有機ELディスプレイは、ポリシリコンTFTなどを用いたアクティブ駆動方式のフルカラーディスプレイであってもよい。   The organic EL display of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be determined in consideration of brightness, life, power consumption, cost, and the like necessary for an assumed display product. For example, FIG. 2 shows a so-called passive drive type organic EL display, but the organic EL display of the present invention may be an active drive type full color display using a polysilicon TFT or the like.

また、本発明の有機ELディスプレイをフルカラーディスプレイとする場合、赤、緑、青(RGB)の三原色の発光素子を形成することによりフルカラー表示が実現されるが、フルカラー表示方式は、上記実施形態で示した色変換方式の他、RGB三色並置方式、白色発光方式などのいずれであってもよい。RGB三色並置方式は、RGB三色の発光素子をそれぞれ発光させる表示方式である。また、白色発光方式は、液晶表示装置などに用いられる三色カラーフィルターにより、白色発光の波長の一部をカットしてフルカラー表示する方式である。白色発光方式及び色変換方式の場合、三色の発光素子を用意する必要はなく、発光素子の形成を簡素化でき、大面積化にも容易に対応できる。   When the organic EL display of the present invention is a full color display, full color display is realized by forming light emitting elements of three primary colors of red, green, and blue (RGB). The full color display method is the same as that in the above embodiment. In addition to the color conversion method shown, any of the RGB three-color juxtaposition method and the white light emission method may be used. The RGB three-color juxtaposition method is a display method in which each of the RGB three-color light emitting elements emits light. The white light emission method is a method of performing full color display by cutting a part of the wavelength of white light emission using a three-color filter used in a liquid crystal display device or the like. In the case of the white light emission method and the color conversion method, it is not necessary to prepare light emitting elements of three colors, the formation of the light emitting elements can be simplified, and an increase in area can be easily handled.

本発明の有機ELディスプレイにおいては、有機EL素子の発光層に添加する発光用ドーパントを適宜選択することにより、上記のいずれのカラー表示方式であっても適用することができる。例えば、有機EL素子の有機層に青色発光用ドーパントを含有せしめて発光層とすることで、色変換方式を好ましく適用することができる。また、有機EL素子の発光層に燐光発光用ドーパントを含有せしめることで、燐光発光によるRGB三色並置方式を好ましく適用することができる。   In the organic EL display of the present invention, any color display method described above can be applied by appropriately selecting a light emitting dopant to be added to the light emitting layer of the organic EL element. For example, the color conversion method can be preferably applied by including a blue light emitting dopant in the organic layer of the organic EL element to form a light emitting layer. In addition, by incorporating a phosphorescent light emitting dopant into the light emitting layer of the organic EL element, the RGB three-color juxtaposition method using phosphorescent light emission can be preferably applied.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.

[実施例1]
先ず、下記反応式(A)に示す反応経路に従って、9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセンを合成した。具体的には、トルエンとエーテルとの1:1混合溶媒に2−ブロモビフェニルを溶解し、この溶液に窒素雰囲気下でn−ブチルリチウムを滴下し、室温で1時間撹拌した。この反応液を−20℃に冷却した後、アントロンを加え、20時間後に純水をさらに加えて反応を停止した。反応後の反応液から溶媒を除去し、残留物をTHFに再溶解した後、塩酸を添加して還流することにより脱水を行い、9−ビフェニル−2−イル−アントラセンを得た。得られた9−ビフェニル−2−イル−アントラセンをDMFに溶解し、N−ブロモコハク酸イミド(NBS)を添加して50℃で20時間の臭素化反応を行った。得られた臭素化物をカラムクロマトグラフィーにより精製した後、トルエンとエタノールと2M炭酸ナトリウム溶液の混合溶媒(混合比4:1:2)に溶解し、4−ビニルフェニルボロン酸及び触媒としてのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウムを添加し、90℃で24時間反応を行い9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセンを得た。得られた9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセンをカラムクロマトグラフィーにより精製し、後述する重合反応に供した。
[Example 1]
First, 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) -anthracene was synthesized according to the reaction route shown in the following reaction formula (A). Specifically, 2-bromobiphenyl was dissolved in a 1: 1 mixed solvent of toluene and ether, and n-butyllithium was added dropwise to the solution under a nitrogen atmosphere, followed by stirring at room temperature for 1 hour. The reaction solution was cooled to −20 ° C., anthrone was added, and pure water was further added after 20 hours to stop the reaction. The solvent was removed from the reaction solution after the reaction, and the residue was redissolved in THF, and dehydrated by adding hydrochloric acid and refluxing to obtain 9-biphenyl-2-yl-anthracene. The obtained 9-biphenyl-2-yl-anthracene was dissolved in DMF, N-bromosuccinimide (NBS) was added, and bromination reaction was performed at 50 ° C. for 20 hours. The resulting bromide was purified by column chromatography, and then dissolved in a mixed solvent of toluene, ethanol and 2M sodium carbonate solution (mixing ratio 4: 1: 2), and 4-vinylphenylboronic acid and tetrakistris as the catalyst were used. Phenylphosphine palladium was added and reacted at 90 ° C. for 24 hours to obtain 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) -anthracene. The obtained 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) -anthracene was purified by column chromatography and subjected to a polymerization reaction described later.

Figure 2005100781
Figure 2005100781

次に、9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセン2gをトルエンに溶解し、9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセンに対して3mol%のs−ブチルリチウムを添加し、窒素雰囲気下でリビング重合反応を行った。さらに、この反応液に1,3,5−トリスクロロメチルベンゼン30mgを添加し、ベンゼン環に結合した3個のメチレン基を起点として、9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセンの重合によるポリマー鎖が3方向に伸びた星型ポリマーを合成した。反応終了後、好溶媒としてTHFを、貧溶媒としてメタノールをそれぞれ用いて再沈殿を3回行い、さらに貧溶媒を酢酸エチルに変えて同様に再沈殿を3回行い白色の星型ポリマーを得た。   Next, 2 g of 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) -anthracene was dissolved in toluene, and 3 mol with respect to 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) -anthracene. % S-butyllithium was added, and a living polymerization reaction was performed in a nitrogen atmosphere. Further, 30 mg of 1,3,5-trischloromethylbenzene was added to this reaction solution, and 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) was started from three methylene groups bonded to the benzene ring. ) -Anthracene polymerization was performed to synthesize a star polymer having polymer chains extending in three directions. After completion of the reaction, reprecipitation was performed 3 times using THF as a good solvent and methanol as a poor solvent, and further reprecipitation was performed 3 times by changing the poor solvent to ethyl acetate to obtain a white star polymer. .

得られた星型ポリマーの重量平均分子量(Mw)は33,000、数平均分子量(Mn)は30,000であった。上記モノマーの使用量及び星型ポリマーの平均分子量から、得られた星型ポリマーにおいては、ポリマー鎖1本当たりのユニット数が約25個(平均値)であることが示唆された。   The obtained star polymer had a weight average molecular weight (Mw) of 33,000 and a number average molecular weight (Mn) of 30,000. From the amount of the monomer used and the average molecular weight of the star polymer, it was suggested that in the obtained star polymer, the number of units per polymer chain was about 25 (average value).

次に、得られた星型ポリマーの2重量%トルエン溶液を調製した。さらに、テトラフェニルブタジエンを、9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセンに対して3重量%となるように溶液に添加し、発光層用塗布液を得た。この塗布液を用いて、以下の手順に従い有機EL素子を作製した。   Next, a 2% by weight toluene solution of the obtained star polymer was prepared. Further, tetraphenylbutadiene was added to the solution so as to be 3% by weight with respect to 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) -anthracene, thereby obtaining a light emitting layer coating solution. Using this coating solution, an organic EL device was produced according to the following procedure.

先ず、陽極層としてのITO膜が形成された基板上に、スピンコート法によりポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)を含む塗布液を塗布し、窒素雰囲気下で200℃にて5分間乾燥して膜厚500Åのホール輸送層を形成した。次に、ホール輸送層上に、上記の発光層形成用塗布液を塗布し、窒素雰囲気下で180℃にて1時間乾燥して膜厚1000Åの発光層を形成した。さらに、この発光層上に、電子注入層としての層LiF(膜厚6Å)、及び補助電極としてのAl層(膜厚2500Å)をこの順で真空蒸着して陰極層を形成し、陰極層側の面を封止して目的の有機EL素子を得た。   First, a coating solution containing polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) is applied onto a substrate on which an ITO film as an anode layer is formed by spin coating, and 5 ° C. in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. A hole transport layer having a thickness of 500 mm was formed by drying for 5 minutes. Next, the light emitting layer forming coating solution was applied onto the hole transport layer and dried at 180 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to form a light emitting layer having a thickness of 1000 mm. Further, on this light emitting layer, a layer LiF (film thickness 6 mm) as an electron injection layer and an Al layer (film thickness 2500 mm) as an auxiliary electrode are vacuum-deposited in this order to form a cathode layer. The target organic EL element was obtained by sealing the surface.

得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。有機EL素子の電流効率は10mA/cmの定電流駆動時に1.8cd/Aであった。さらに、10mA/cmの定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度が半減するまでの寿命(輝度半減寿命、以下同様)は150時間であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. The current efficiency of the organic EL element was 1.8 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Furthermore, when a lifetime test was performed by driving at a constant current of 10 mA / cm 2 , the lifetime until the luminance was reduced by half (luminance half-life, the same applies hereinafter) was 150 hours.

[実施例2]
1,3,5−トリスクロロメチルベンゼンの代わりに上記式(6)で表される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、星型ポリマーの合成を行った。次に、得られた星型ポリマーを用いたこと以外は実施例1と同様にして、発光層用塗布液を調製し、有機EL素子を作製した。
[Example 2]
A star polymer was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the compound represented by the above formula (6) was used instead of 1,3,5-trischloromethylbenzene. Next, a light emitting layer coating solution was prepared and an organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the obtained star polymer was used.

得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。有機EL素子の電流効率は10mA/cmの定電流駆動時に1.9cd/Aであった。さらに、10mA/cmの定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は180時間であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. The current efficiency of the organic EL element was 1.9 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Further, when a life test was performed by constant current driving at 10 mA / cm 2 , the luminance half life was 180 hours.

[実施例3]
1,3,5−トリスクロロメチルベンゼンの代わりに上記式(8)で表される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、星型ポリマーの合成を行った。次に、得られた星型ポリマーを用いたこと以外は実施例1と同様にして、発光層用塗布液を調製し、有機EL素子を作製した。
[Example 3]
A star polymer was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the compound represented by the above formula (8) was used instead of 1,3,5-trischloromethylbenzene. Next, a light emitting layer coating solution was prepared and an organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the obtained star polymer was used.

得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。有機EL素子の電流効率は10mA/cmの定電流駆動時に2.1cd/Aであった。さらに、10mA/cmの定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は200時間であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. The current efficiency of the organic EL element was 2.1 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Further, when a life test was performed by driving at a constant current of 10 mA / cm 2 , the luminance half life was 200 hours.

[比較例1]
9−ビフェニル−2−イル−10−(4−ビニルフェニル)−アントラセンを用いて実施例1と同様の重合反応を行い、ホモポリマーを合成した。次に、得られたホモポリマーを用いたこと以外は実施例1と同様にして、発光層用塗布液を調製し、有機EL素子を作製した。
[Comparative Example 1]
A homopolymer was synthesized by conducting the same polymerization reaction as in Example 1 using 9-biphenyl-2-yl-10- (4-vinylphenyl) -anthracene. Next, a light emitting layer coating solution was prepared and an organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the obtained homopolymer was used.

得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。有機EL素子の電流効率は10mA/cmの定電流駆動時に1.5cd/Aであった。さらに、10mA/cmの定電流駆動により寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は110時間であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. The current efficiency of the organic EL element was 1.5 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Further, when a life test was performed by driving at a constant current of 10 mA / cm 2 , the luminance half life was 110 hours.

本発明の有機EL素子の好適な一実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows suitable one Embodiment of the organic EL element of this invention. 本発明の有機ELディスプレイの好適な一実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows suitable one Embodiment of the organic electroluminescent display of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、2…陽極層(第1の電極層)、3…有機層、4…陰極層(第2の電極層)、5…封止板、6…絶縁体層、7…スペーサー、8…電力供給部、9…有機EL素子、10…スイッチング部、11…駆動部、12…制御論理回路、13…発光領域、14…表示部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 2 ... Anode layer (1st electrode layer), 3 ... Organic layer, 4 ... Cathode layer (2nd electrode layer), 5 ... Sealing plate, 6 ... Insulator layer, 7 ... Spacer, 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Power supply part, 9 ... Organic EL element, 10 ... Switching part, 11 ... Drive part, 12 ... Control logic circuit, 13 ... Light emission area | region, 14 ... Display part.

Claims (7)

互いに対向して配置された2つの電極と、
該電極間に配置され、多価官能基を起点としてポリマー鎖が複数形成された星型ポリマー及び発光性ドーパントを含有する有機層と、
を備えることを特徴とする有機EL素子。
Two electrodes arranged opposite each other;
An organic layer containing a star polymer and a luminescent dopant disposed between the electrodes and having a plurality of polymer chains formed starting from a polyvalent functional group;
An organic EL device comprising:
前記多価官能基が、発光性化合物から誘導される炭素数10以上の芳香族基を含んで構成されたものであることを特徴とする、請求項1に記載の有機EL素子。 2. The organic EL device according to claim 1, wherein the polyvalent functional group includes an aromatic group having 10 or more carbon atoms derived from a luminescent compound. 前記多価官能基が、下記式(1)又は(2)で表される構造を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の有機EL素子。
Figure 2005100781
[式(1)中、mは1〜3の整数を表し、ベンゼン環及びアントラセン環を構成する炭素原子それぞれは置換又は未置換のいずれであってもよく、ベンゼン環及びアントラセン環を構成する炭素原子又は該炭素原子に結合した置換基の構成原子にはポリマー鎖の一端が結合する。]
Figure 2005100781
[式(2)中、フルオランテン環を構成する炭素原子それぞれは置換又は未置換のいずれであってもよく、フルオランテン環を構成する炭素原子又は該炭素原子に結合した置換基の構成原子にはポリマー鎖の一端が結合する。]
The organic EL device according to claim 1 or 2, wherein the polyvalent functional group has a structure represented by the following formula (1) or (2).
Figure 2005100781
[In the formula (1), m represents an integer of 1 to 3, carbon atoms constituting the benzene ring and the anthracene ring may be either substituted or unsubstituted, and carbon constituting the benzene ring and the anthracene ring. One end of the polymer chain is bonded to the constituent atom of the substituent bonded to the atom or the carbon atom. ]
Figure 2005100781
[In the formula (2), each carbon atom constituting the fluoranthene ring may be substituted or unsubstituted, and the constituent atom of the carbon atom constituting the fluoranthene ring or the substituent bonded to the carbon atom is a polymer. One end of the chain binds. ]
前記ポリマー鎖がポリビニル鎖であることを特徴とする、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の有機EL素子。 The organic EL device according to claim 1, wherein the polymer chain is a polyvinyl chain. 前記ポリマー鎖が、発光性化合物から誘導される炭素数10以上の芳香族基及び重合性官能基を有するモノマーの重合により形成されたものであることを特徴とする、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の有機EL素子。 The polymer chain is formed by polymerization of a monomer having an aromatic group having 10 or more carbon atoms and a polymerizable functional group derived from a light-emitting compound. Organic electroluminescent element as described in any one of these. 前記ポリマー鎖が、下記式(3)で表される構造を有するビニルモノマーの重合により形成されたものであることを特徴とする、請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の有機EL素子。
Figure 2005100781
[式(3)中、Lは2価の基を表し、X、X、X、X及びXは同一でも異なっていてもよく、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はアミノ基を表し、a、b、cは及びdはそれぞれ0〜4の整数を表し、eは0〜5の整数を表し、nは0又は1を表し、pは0又は1を表し、qは1〜3の整数を表し、X〜Xで表される置換基はそれぞれ互いに結合して環を形成していてもよい。]
The organic polymer according to any one of claims 1 to 5, wherein the polymer chain is formed by polymerization of a vinyl monomer having a structure represented by the following formula (3). EL element.
Figure 2005100781
[In Formula (3), L represents a divalent group, and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 5 may be the same or different, and each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryl group. Represents an oxy group, a heterocyclic group, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group or an amino group, a, b, c and d each represents an integer of 0 to 4, e represents an integer of 0 to 5, and n represents It represents 0 or 1, p represents 0 or 1, q represents an integer of 1 to 3, and the substituents represented by X 1 to X 5 may be bonded to each other to form a ring. ]
互いに対向して配置された2つの電極と、該電極間に配置され、多価官能基を起点としてポリマー鎖が複数形成された星型ポリマー及び発光性ドーパントを含有する有機層と、を含んで構成される複数の有機EL素子が配列された表示部、
前記2つの電極それぞれに電気的に接続されており該電極に電圧又は電流を供給する電力供給部、並びに
前記有機EL素子のそれぞれを点灯又は消灯するスイッチング部、
を備えることを特徴とする有機ELディスプレイ。
Two electrodes disposed opposite to each other, and a star polymer in which a plurality of polymer chains are formed starting from a polyvalent functional group and an organic layer containing a light-emitting dopant. A display unit in which a plurality of configured organic EL elements are arranged;
A power supply unit that is electrically connected to each of the two electrodes and supplies a voltage or current to the electrodes; and a switching unit that turns on or off each of the organic EL elements;
An organic EL display comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015531986A (en) * 2013-09-27 2015-11-05 エルジー・ケム・リミテッド Method for manufacturing prismatic battery case

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