JP2007227152A - White color group organic electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、白色系有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する）に関する。 The present invention relates to a white organic electroluminescence element (hereinafter abbreviated as “organic EL element”).
近年、ディスプレイ用の有機ＥＬ素子の開発が、盛んに行われている。特に、白色系有機ＥＬ素子の開発は、モノカラー表示装置としての用途、バックライト等の照明用途及びカラーフィルターを使用したフルカラー表示装置等に使用できるため積極的に行われている。 In recent years, organic EL elements for displays have been actively developed. In particular, the development of white organic EL elements has been actively carried out because it can be used for monochromatic display devices, illumination applications such as backlights, full color display devices using color filters, and the like.
有機ＥＬにより白色発光を得る方法は数多く開示されている。これらの方法は、１種類の発光材料だけで白色を得るものは少なく、通常は２種類又は３種類の発光材料を一つの有機ＥＬの中で、同時に発光させている。３種類の発光材料を使用する場合は、光の三原色に対応する赤、青、緑の発光の組み合わせで白色にするが、色度制御が困難であり繰り返し再現性が悪いという問題があった。 Many methods for obtaining white light emission by organic EL have been disclosed. In these methods, only one type of light emitting material hardly obtains white, and usually two or three types of light emitting materials are caused to emit light simultaneously in one organic EL. When three kinds of light emitting materials are used, white is obtained by combining red, blue, and green light emission corresponding to the three primary colors of light, but there is a problem that chromaticity control is difficult and reproducibility is poor.
２種類の発光材料を使用する場合は、青系とその補色となる黄色〜赤色系の発光材料を選択するが、黄色〜赤色系の発光が強くなることが多く、色度変化を引き起こし易い。例えば、特許文献１の参考例１及び２に示されているように、従来の白色有機ＥＬは青色が低下し易く、色度変化の問題点を有していた。また、青色系ドーパントと黄色〜赤色系ドーパントを同時にドープし、ドープ比を調整することでも、白色発光が得られるが、赤が強くなりやすいことに加え、青から赤へエネルギー移動し易いため、赤味を帯びた白色になりがちである。従って、白色を得るには、黄色〜赤色系ドーパントを非常に希薄にドープする必要があり、やはり再現性が難しいという問題があった。 When two types of light emitting materials are used, a yellow-red light emitting material that is complementary to blue is selected, but yellow-red light emission is often strong, and chromaticity changes are likely to occur. For example, as shown in Reference Examples 1 and 2 of Patent Document 1, the conventional white organic EL has a problem of chromaticity change because blue color tends to decrease. Also, by simultaneously doping with a blue dopant and a yellow to red dopant and adjusting the doping ratio, white light emission can be obtained, but in addition to the fact that red tends to become strong, it is easy to transfer energy from blue to red, It tends to be reddish white. Therefore, in order to obtain white, it is necessary to dope the yellow to red dopant very dilutely, and there is still a problem that reproducibility is difficult.
さらに、発光層を２分割するタイプにおいて、陽極側発光層を黄色〜赤色系発光層、陰極側を青色系発光層とした積層型がある。この場合、効率の面で優れているが、白色を得るためには黄色〜赤色系発光を押さえるため、黄色〜赤色系発光層を青色系発光層に比べて、膜厚を薄くしたり、ドープ濃度を薄くする必要があり、素子作製が難しくなっていた。具体的には黄色〜赤色系発光層の膜厚を、１〜２ｎｍ程度にしなければ、白色発光とならないことが多かった。この膜厚は、通常の低分子系有機ＥＬの分子サイズと同等レベルの薄さであることから制御が極めて難しいと言える。 Further, in the type in which the light emitting layer is divided into two, there is a laminated type in which the anode side light emitting layer is a yellow to red light emitting layer and the cathode side is a blue light emitting layer. In this case, although it is excellent in terms of efficiency, in order to suppress yellow to red light emission in order to obtain white, the yellow to red light emitting layer is made thinner or doped than the blue light emitting layer. It was necessary to reduce the concentration, and it was difficult to fabricate the device. Specifically, unless the film thickness of the yellow to red light emitting layer is set to about 1 to 2 nm, white light emission often does not occur. It can be said that this film thickness is extremely difficult to control because it is as thin as the molecular size of a normal low molecular organic EL.
これらの課題を解決するものとして、特許文献２には、発光層を２分割するタイプにおいて、発光層の発光領域が偏りやすい陽極側の発光層を青色系発光層とすることで、発光色が赤色に偏りがちな傾向を打ち消した白色系有機ＥＬ素子が開示されている。 In order to solve these problems, in Patent Document 2, in the type in which the light-emitting layer is divided into two, the light-emitting color is obtained by using a light-emitting layer on the anode side where the light-emitting region of the light-emitting layer is easily biased as a blue light-emitting layer. A white organic EL element in which the tendency to tend to be red is canceled is disclosed.
しかしながら、この白色系有機ＥＬ素子を、フルカラーディスプレイ用途又は車載向け等の様々な表示機器への適用を考えた場合、連続駆動時の輝度安定性、即ち寿命が必ずしも十分とはいえなかった。
本発明は高輝度、高効率、長寿命な白色系有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a white organic EL element having high luminance, high efficiency, and long life.
本発明によれば、以下の白色系有機ＥＬ素子が提供される。
１．陰極及び陽極と、これらに挟持される少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層とを有し、前記発光層が青色系発光層と黄色〜赤色系発光層との積層からなり、少なくとも一方の発光層由来の発光波長の半値幅が６０ｎｍ以上である白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
２．発光波長の半値幅が６０ｎｍ以上である発光層が、青色系発光層である１記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
３．前記青色系発光層が、青色系ホスト材料及び青色系ドーパントからなる１又は２記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．前記青色系ドーパントが、スチリルアミン、アミン置換スチリル化合物、アミン置換縮合芳香族環及び縮合芳香族環含有化合物より選択される少なくとも一種類の化合物である１〜３いずれか記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
５．前記青色系ホスト材料が、ナフタセン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾアントラセン誘導体、ジベンゾアントラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ビスアントラセン誘導体、ピレン誘導体、ビスピレン誘導体、ベンゾピレン誘導体、ジベンゾピレン誘導体、フルオレン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ジベンゾフルオレン誘導体、フルオランテン誘導体、ベンゾフルオランテン誘導体、ジベンゾフルオランテン誘導体、ナフチルフルオランテン誘導体、アセナフチルフルオランテン誘導体、ジアミノアントラセン誘導体、ナフソフルオランテン誘導体、ジアミノピレン誘導体、ジアミノペリレン誘導体、ジベンジジン誘導体、アミノアントラセン誘導体、アミノピレン誘導体及びジベンゾクリセン誘導体より選択される少なくとも一種類の化合物である１〜４いずれか記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．陽極、青色系発光層、黄色〜赤色系発光層及び陰極を、この順に含み、前記黄色〜赤色系発光層が、前記青色系発光層と同じホスト材料と、黄色〜赤色系ドーパントとを含む１〜５いずれか記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記黄色〜赤色系ドーパントが、フルオランテン骨格あるいはベンゾフルオランテン骨格を有する化合物である６記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記黄色〜赤色系ドーパントが、５４０ｎｍ〜７００ｎｍの蛍光ピーク波長を示す化合物である６又は７記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．前記黄色〜赤色系ホスト材料が、ナフタセン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾアントラセン誘導体、ジベンゾアントラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ビスアントラセン誘導体、ピレン誘導体、ビスピレン誘導体、ベンゾピレン誘導体、ジベンゾピレン誘導体、フルオレン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ジベンゾフルオレン誘導体、フルオランテン誘導体、ベンゾフルオランテン誘導体、ジベンゾフルオランテン誘導体、ナフチルフルオランテン誘導体、アセナフチルフルオランテン誘導体、ジアミノアントラセン誘導体、ナフソフルオランテン誘導体、ジアミノピレン誘導体、ジアミノペリレン誘導体、ジベンジジン誘導体、アミノアントラセン誘導体、アミノピレン誘導体及びジベンゾクリセン誘導体より選択される少なくとも一種類の化合物である６〜８いずれか記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．前記青色系発光層及び黄色〜赤色系発光層の膜厚が、それぞれ５ｎｍ以上である１〜９いずれか記載の白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。
According to the present invention, the following white organic EL element is provided.
1. It has a cathode and an anode, and an organic thin film layer composed of one or a plurality of layers including at least a light emitting layer sandwiched between them, and the light emitting layer is a laminate of a blue light emitting layer and a yellow to red light emitting layer, A white organic electroluminescence device having a half-value width of an emission wavelength derived from at least one light emitting layer of 60 nm or more.
2. 2. The white organic electroluminescence device according to 1, wherein the light emitting layer having a light emission wavelength half width of 60 nm or more is a blue light emitting layer.
3. 3. The white organic electroluminescence device according to 1 or 2, wherein the blue light emitting layer comprises a blue host material and a blue dopant.
4). The white organic electroluminescence according to any one of 1 to 3, wherein the blue dopant is at least one compound selected from a styrylamine, an amine-substituted styryl compound, an amine-substituted condensed aromatic ring, and a condensed aromatic ring-containing compound. element.
5). The blue host material is a naphthacene derivative, anthracene derivative, benzoanthracene derivative, dibenzoanthracene derivative, pentacene derivative, bisanthracene derivative, pyrene derivative, bispyrene derivative, benzopyrene derivative, dibenzopyrene derivative, fluorene derivative, benzofluorene derivative, dibenzofluorene Derivatives, fluoranthene derivatives, benzofluoranthene derivatives, dibenzofluoranthene derivatives, naphthylfluoranthene derivatives, acenaphthylfluoranthene derivatives, diaminoanthracene derivatives, naphthofluoranthene derivatives, diaminopyrene derivatives, diaminoperylene derivatives, dibenzidine derivatives , At least one selected from aminoanthracene derivatives, aminopyrene derivatives and dibenzochrysene derivatives A compound which is 1-4 white light-emitting organic electroluminescence device according to any one.
6). An anode, a blue light emitting layer, a yellow to red light emitting layer, and a cathode are included in this order, and the yellow to red light emitting layer includes the same host material as the blue light emitting layer and a yellow to red dopant. The white organic electroluminescence element according to any one of -5.
7). 7. The white organic electroluminescence device according to 6, wherein the yellow to red dopant is a compound having a fluoranthene skeleton or a benzofluoranthene skeleton.
8). 8. The white organic electroluminescence device according to 6 or 7, wherein the yellow to red dopant is a compound having a fluorescence peak wavelength of 540 nm to 700 nm.
9. The yellow to red host material is a naphthacene derivative, anthracene derivative, benzoanthracene derivative, dibenzoanthracene derivative, pentacene derivative, bisanthracene derivative, pyrene derivative, bispyrene derivative, benzopyrene derivative, dibenzopyrene derivative, fluorene derivative, benzofluorene derivative, Dibenzofluorene derivatives, fluoranthene derivatives, benzofluoranthene derivatives, dibenzofluoranthene derivatives, naphthylfluoranthene derivatives, acenaphthylfluoranthene derivatives, diaminoanthracene derivatives, naphthofluoranthene derivatives, diaminopyrene derivatives, diaminoperylene derivatives, At least selected from dibenzidine derivatives, aminoanthracene derivatives, aminopyrene derivatives and dibenzochrysene derivatives The white light-emitting organic electroluminescence device 6-8 according to any one of the type of compound.
10. The white organic electroluminescent element according to any one of 1 to 9, wherein the blue light emitting layer and the yellow to red light emitting layer each have a thickness of 5 nm or more.
本発明によれば、高輝度、高効率、長寿命な白色系有機ＥＬ素子を提供できる。
特に本発明の有機ＥＬ素子は、従来の２波長型や３波長型の白色系有機ＥＬ素子が内包していた課題を解決し、色度変化が少なく、使用材料が３波長型よりも少ないことから生産性にも優れている。
According to the present invention, a white organic EL element having high luminance, high efficiency, and long life can be provided.
In particular, the organic EL element of the present invention solves the problems of conventional two-wavelength and three-wavelength white organic EL elements, has little change in chromaticity, and uses less material than the three-wavelength type. It is also excellent in productivity.
本発明の白色系有機ＥＬ素子は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている。発光層は、青色系発光層と黄色〜赤色系発光層との積層からなり、いずれかの発光層由来の発光波長の半値幅が６０ｎｍ以上である。前記半値幅は、好ましくは８０ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ以上である。
発光波長の半値幅が６０ｎｍ以上である発光層は、好ましくは青色系発光層である。
In the white organic EL device of the present invention, an organic thin film layer composed of one or more layers including at least a light emitting layer is sandwiched between a cathode and an anode. The light emitting layer is composed of a laminate of a blue light emitting layer and a yellow to red light emitting layer, and the half width of the emission wavelength derived from any of the light emitting layers is 60 nm or more. The half width is preferably 80 nm or more, and more preferably 100 nm or more.
The light emitting layer having a light emission wavelength half width of 60 nm or more is preferably a blue light emitting layer.
本発明の白色系有機ＥＬ素子の層構成としては、例えば、以下のような構成が挙げられる。
（１） 陽極／青色系発光層／黄〜赤色系発光層／陰極
（２） 陽極／正孔輸送層／青色系発光層／黄〜赤色系発光層／陰極
（３） 陽極／青色系発光層／黄〜赤色系発光層／電子輸送層／陰極
（４） 陽極／正孔輸送層／青色系発光層／黄〜赤色系発光層／電子輸送層／陰極
（５） 陽極／正孔注入層／正孔輸送層／青色系発光層／黄〜赤色系発光層／電子輸送層／陰極
（６） 陽極／正孔輸送層／青色系発光層／黄〜赤色系発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（７） 陽極／正孔注入層／正孔輸送層／青色系発光層／黄〜赤色系発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（８） 陽極／黄〜赤色系発光層／青色系発光層／陰極
（９） 陽極／正孔輸送層／黄〜赤色系発光層／青色系発光層／陰極
（１０）陽極／黄〜赤色系発光層／青色系発光層／電子輸送層／陰極
（１１）陽極／正孔輸送層／黄〜赤色系発光層／青色系発光層／電子輸送層／陰極
（１２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／黄〜赤色系発光層／青色系発光層／電子輸送層／陰極
（１３）陽極／正孔輸送層／黄〜赤色系発光層／青色系発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（１４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／黄〜赤色系発光層／青色系発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
Examples of the layer configuration of the white organic EL element of the present invention include the following configurations.
(1) Anode / blue light emitting layer / yellow to red light emitting layer / cathode (2) Anode / hole transport layer / blue light emitting layer / yellow to red light emitting layer / cathode (3) Anode / blue light emitting layer / Yellow to red light emitting layer / electron transport layer / cathode (4) anode / hole transport layer / blue light emitting layer / yellow to red light emitting layer / electron transport layer / cathode (5) anode / hole injection layer / Hole transport layer / blue light emitting layer / yellow to red light emitting layer / electron transport layer / cathode (6) Anode / hole transport layer / blue light emitting layer / yellow to red light emitting layer / electron transport layer / electron injection Layer / cathode (7) anode / hole injection layer / hole transport layer / blue light emitting layer / yellow to red light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (8) anode / yellow to red light emitting layer / Blue light emitting layer / cathode (9) Anode / hole transport layer / yellow to red light emitting layer / blue light emitting layer / cathode (10) anode / yellow to red light emitting layer / blue light emitting layer / electric Transport layer / cathode (11) anode / hole transport layer / yellow to red light emitting layer / blue light emitting layer / electron transport layer / cathode (12) anode / hole injection layer / hole transport layer / yellow to red system Light emitting layer / blue light emitting layer / electron transport layer / cathode (13) anode / hole transport layer / yellow to red light emitting layer / blue light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (14) anode / positive Hole injection layer / hole transport layer / yellow to red light emitting layer / blue light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode
本発明の白色系有機ＥＬ素子は、このように発光層が青色系発光層と黄色〜赤色系発光層とに２分割された構造であればよく、青色系発光層や黄色〜赤色系発光層が、それぞれ２層以上からなる多層構造であってもよいが、青色系発光層と黄色〜赤色系発光層との２層からなるものが好ましい。
また、本発明の白色系有機ＥＬ素子は、青色系発光層が陽極側、黄色〜赤色系発光層が陰極側にあるのが好ましい。
The white organic EL element of the present invention may have a structure in which the light emitting layer is divided into a blue light emitting layer and a yellow to red light emitting layer as described above, and may be a blue light emitting layer or a yellow to red light emitting layer. However, a multilayer structure composed of two or more layers may be used, but a multilayer structure composed of a blue light emitting layer and a yellow to red light emitting layer is preferred.
In the white organic EL device of the present invention, the blue light emitting layer is preferably on the anode side, and the yellow to red light emitting layer is preferably on the cathode side.
青色系発光層は、好ましくは青色系ホスト材料及び青色系ドーパントからなる。
また、青色系発光層の膜厚は、５ｎｍ以上が好ましく、さらに好ましくは５〜３０ｎｍ、特に好ましくは７〜３０ｎｍ、最も好ましくは１０〜３０ｎｍである。青色系発光層の膜厚が５ｎｍ以上であれば、発光層形成や色度の調整が困難となることがなく、３０ｎｍ以下であれば、駆動電圧が上昇することがない。
The blue light emitting layer is preferably composed of a blue host material and a blue dopant.
The film thickness of the blue light emitting layer is preferably 5 nm or more, more preferably 5 to 30 nm, particularly preferably 7 to 30 nm, and most preferably 10 to 30 nm. If the film thickness of the blue light emitting layer is 5 nm or more, it is not difficult to form the light emitting layer and adjust the chromaticity, and if it is 30 nm or less, the driving voltage does not increase.
青色系ホスト材料としては特に制限されず、例えば、アントラセン化合物、ピレン化合物、クリセン化合物、非対称なこれらの化合物等を用いることができる。
これらのうち、アントラセン化合物、特に、非対称アントラセン系化合物が好ましく、例えば、特願２００４−０４２６９４号記載の化合物を使用できる。
The blue host material is not particularly limited, and for example, anthracene compounds, pyrene compounds, chrysene compounds, asymmetrical compounds, and the like can be used.
Among these, anthracene compounds, in particular, asymmetric anthracene compounds are preferable, and for example, compounds described in Japanese Patent Application No. 2004-042694 can be used.
本発明で好適に使用される青色系ホスト材料は、青色系発光素子を作成した場合に、その青色発光の半値幅が６０ｎｍ以上となる材料である。以下に好適に使用されるホスト材料の具体例を示す。
青色ドーパントは、特に限定されないが、スチリルアミン、アミン置換スチリル化合物、アミン置換縮合芳香族環及び縮合芳香族環含有化合物より選択される少なくとも一種類の化合物が好ましい。
スチリルアミン及びアミン置換スチリル化合物としては、例えば、式（３−１）及び（３−２）で示される化合物が、縮合芳香族環含有化合物としては、例えば、式（３−３）で示される化合物が挙げられる。
Although a blue dopant is not specifically limited, At least 1 type of compound selected from a styrylamine, an amine substituted styryl compound, an amine substituted condensed aromatic ring, and a condensed aromatic ring containing compound is preferable.
Examples of the styrylamine and amine-substituted styryl compound include compounds represented by formulas (3-1) and (3-2), and examples of the condensed aromatic ring-containing compound include formula (3-3). Compounds.
芳香族基の具体例としては、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナンスリル基、２−フェナンスリル基、３−フェナンスリル基、４−フェナンスリル基、９−フェナンスリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基等が挙げられる。
Specific examples of the aromatic group include 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group, 4 -Phenanthryl group, 9-phenanthryl group, 1-naphthacenyl group, 2-naphthacenyl group, 9-naphthacenyl group, 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 3-methyl-2-naphthyl group, 4- Examples thereof include a methyl-1-naphthyl group and a 4-methyl-1-anthryl group.
アリール基の具体例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基等が挙げられる。 Specific examples of the aryl group include phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group. 4-phenanthryl group, 9-phenanthryl group, 1-naphthacenyl group, 2-naphthacenyl group, 9-naphthacenyl group, 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 2-biphenylyl group, 3-biphenyl Yl group, 4-biphenylyl group, p-terphenyl-4-yl group, p-terphenyl-3-yl group, p-terphenyl-2-yl group, m-terphenyl-4-yl group, m -Terphenyl-3-yl group, m-terphenyl-2-yl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, pt-butylphenyl group, p- (2 Phenylpropyl) phenyl group, 3-methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-anthryl group, 4′-methylbiphenylyl group, 4 ″ -t-butyl-p- A terphenyl-4-yl group etc. are mentioned.
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n- Heptyl group, n-octyl group, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxyisobutyl group, 1,2-dihydroxyethyl group, 1,3-dihydroxyisopropyl group, 2,3- Dihydroxy-t-butyl group, 1,2,3-trihydroxypropyl group, chloromethyl group, 1-chloroethyl group, 2-chloroethyl group, 2-chloroisobutyl group, 1,2-dichloroethyl group, 1,3- Dichloroisopropyl group, 2,3-dichloro-t-butyl group, 1,2,3-trichloropropyl group, bromomethyl group, 1-bromoethyl Group, 2-bromoethyl group, 2-bromoisobutyl group, 1,2-dibromoethyl group, 1,3-dibromoisopropyl group, 2,3-dibromo-t-butyl group, 1,2,3-tribromopropyl group , Iodomethyl group, 1-iodoethyl group, 2-iodoethyl group, 2-iodoisobutyl group, 1,2-diiodoethyl group, 1,3-diiodoisopropyl group, 2,3-diiodo-t-butyl group, 1,2 , 3-triiodopropyl group, aminomethyl group, 1-aminoethyl group, 2-aminoethyl group, 2-aminoisobutyl group, 1,2-diaminoethyl group, 1,3-diaminoisopropyl group, 2,3- Diamino-t-butyl group, 1,2,3-triaminopropyl group, cyanomethyl group, 1-cyanoethyl group, 2-cyanoethyl group, 2-cyanoisobutyl group, 1, -Dicyanoethyl group, 1,3-dicyanoisopropyl group, 2,3-dicyano-t-butyl group, 1,2,3-tricyanopropyl group, nitromethyl group, 1-nitroethyl group, 2-nitroethyl group, 2- Nitroisobutyl group, 1,2-dinitroethyl group, 1,3-dinitroisopropyl group, 2,3-dinitro-t-butyl group, 1,2,3-trinitropropyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl Group, cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, 1-norbornyl group, 2-norbornyl group and the like.
アリーレン基の具体例としては、上記アリール基から水素原子を１つ除いた例が挙げられる。 Specific examples of the arylene group include an example in which one hydrogen atom is removed from the aryl group.
アルキル基、アリール基及び縮合芳香族基の具体例としては、上記と同様のものが挙げられる。
アルコキシ基は−ＯＹと表され、Ｙの例としては、前記アルキル基と同様のものが挙げられる
アルキルアミノ基の具体例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基等が挙げられる。
上述した青色ドーパントは、国際公開第０２／２０４５９号パンフレット等に記載の方法で製造することができる。
Specific examples of the alkyl group, aryl group and condensed aromatic group include the same groups as described above.
The alkoxy group is represented as —OY, and examples of Y include the same as the above alkyl group. Specific examples of the alkylamino group include a dimethylamino group, a diethylamino group, and a dihexylamino group.
The blue dopant described above can be produced by the method described in WO 02/20459 pamphlet or the like.
青色系発光層中に含まれる青色ドーパントの割合は、好ましくは０．５〜２５重量％、より好ましくは２．５〜５重量％である。 The ratio of the blue dopant contained in the blue light emitting layer is preferably 0.5 to 25% by weight, more preferably 2.5 to 5% by weight.
黄色〜赤色計発光層は、好ましくはホスト材料と黄色〜赤色系ドーパントからなる。黄色〜赤色系発光層に含まれるホスト材料は、上述した青色系ホスト材料と同じであることが好ましい。 The yellow to red meter light emitting layer preferably comprises a host material and a yellow to red dopant. The host material contained in the yellow to red light emitting layer is preferably the same as the blue host material described above.
黄色〜赤色系発光層の膜厚は、５ｎｍ以上が好ましく、さらに好ましくは１０〜５０ｎｍ、特に好ましくは２０〜５０ｎｍ、最も好ましくは、３０〜５０ｎｍである。黄色〜赤色系発光層の膜厚が５ｎｍ以上であれば発光効率が低下することがなく、５０ｎｍ以下であれば駆動電圧が上昇する恐れがない。 The film thickness of the yellow to red light emitting layer is preferably 5 nm or more, more preferably 10 to 50 nm, particularly preferably 20 to 50 nm, and most preferably 30 to 50 nm. If the film thickness of the yellow to red light emitting layer is 5 nm or more, the light emission efficiency does not decrease, and if it is 50 nm or less, the drive voltage does not increase.
黄色〜赤色ドーパントは、好ましくはフルオランテン骨格を有する化合物である。さらに、黄色〜赤色ドーパントは５４０〜７００ｎｍの蛍光ピーク波長を示す化合物であると好ましい。
フルオランテン骨格を有する化合物の具体例を以下に例示する。
The yellow to red dopant is preferably a compound having a fluoranthene skeleton. Further, the yellow to red dopant is preferably a compound having a fluorescence peak wavelength of 540 to 700 nm.
Specific examples of the compound having a fluoranthene skeleton are illustrated below.
［式中、Ｘ１〜Ｘ２０は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖、分岐若しくは環状の炭素原子数１〜２０のアルキル基、直鎖、分岐若しくは環状の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールアミノ基、置換若しくは無置換の炭素原子数１〜３０のアルキルアミノ基、置換若しくは無置換の炭素原子数７〜３０のアリールアルキルアミノ基又は置換若しくは無置換の炭素原子数８〜３０のアルケニル基であり、隣接する置換基及びＸ１〜Ｘ２０は、結合して環状構造を形成していてもよい。隣接する置換基がアリール基のときは、置換基は同一であってもよい。］
アルキル基の具体例としては、上記と同様のものが挙げられる。
アリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
アリールアミノ基の具体例としては、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ナフチルフェニルアミノ基、ジビフェニルアミノ基等が挙げられる。
アルキルアミノ基の具体例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基等が挙げられる。
アリールアルキルアミノ基の具体例としては、メチルフェニルアミノ基、エチルフェニルアミノ基、プロピルフェニルアミノ基、ブチルフェニルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、メチルビフェニルアミノ基等が挙げられる。
アルケニル基としては、アルキル基の具体例が二重結合を有するものが挙げられる。
また、上記例示化合物は、アミノ基又はアルケニル基を含有すると好ましい。
[Wherein, X 1 to X 20 are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Group, substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 30 carbon atoms, substituted Or an unsubstituted alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylalkylamino group having 7 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkenyl group having 8 to 30 carbon atoms, and adjacent. And the substituents X 1 to X 20 may be bonded to form a cyclic structure. When adjacent substituents are aryl groups, the substituents may be the same. ]
Specific examples of the alkyl group include those similar to the above.
Specific examples of the aryloxy group include a phenoxy group, a tolyloxy group, and a naphthyloxy group.
Specific examples of the arylamino group include a diphenylamino group, a ditolylamino group, a dinaphthylamino group, a naphthylphenylamino group, and a dibiphenylamino group.
Specific examples of the alkylamino group include dimethylamino group, diethylamino group, dihexylamino group and the like.
Specific examples of the arylalkylamino group include a methylphenylamino group, an ethylphenylamino group, a propylphenylamino group, a butylphenylamino group, a cyclohexylamino group, and a methylbiphenylamino group.
Examples of the alkenyl group include those in which a specific example of an alkyl group has a double bond.
Moreover, it is preferable that the said exemplary compound contains an amino group or an alkenyl group.
アルキル基等の各基の具体例としては、上記と同様のものが挙げられ、アルケニル基としては、アルキル基の具体例が二重結合を有するものが挙げられる。
Specific examples of each group such as an alkyl group include those described above, and examples of the alkenyl group include those in which specific examples of the alkyl group have a double bond.
また、上記のようなフルオランテン骨格を有する蛍光性化合物は、高効率及び長寿命を得るために電子供与性基を含有することが好ましく、好ましい電子供与性基は置換若しくは無置換のアリールアミノ基である。さらに、フルオランテン骨格を有する蛍光性化合物は、縮合環数５以上が好ましく、６以上が特に好ましい。これは、蛍光性化合物が５４０〜７００ｎｍの蛍光ピーク波長を示し、青色系発光材料と蛍光性化合物からの発光が重なって白色を呈するからである。特に好ましい蛍光性化合物は、電子供与性基とフルオランテン骨格又はペリレン骨格を有し、５４０〜７００ｎｍの蛍光ピーク波長を示すものである。
上述した赤色ドーパントは、国際公開第０１／２３４９７号パンフレット等に記載の方法で製造することができる。
Further, the fluorescent compound having a fluoranthene skeleton as described above preferably contains an electron donating group in order to obtain high efficiency and a long lifetime, and a preferable electron donating group is a substituted or unsubstituted arylamino group. is there. Furthermore, the fluorescent compound having a fluoranthene skeleton preferably has 5 or more condensed rings, and particularly preferably 6 or more. This is because the fluorescent compound exhibits a fluorescent peak wavelength of 540 to 700 nm, and light emission from the blue light emitting material and the fluorescent compound overlaps to exhibit white. Particularly preferred fluorescent compounds are those having an electron donating group and a fluoranthene skeleton or perylene skeleton, and exhibiting a fluorescence peak wavelength of 540 to 700 nm.
The red dopant mentioned above can be manufactured by the method as described in WO01 / 23497 pamphlet etc.
赤色系発光層中に含まれる赤色ドーパントの割合は、好ましくは０．２５〜２５重量％、より好ましくは０．５〜５重量％である。 The ratio of the red dopant contained in the red light emitting layer is preferably 0.25 to 25% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight.
本発明の白色系有機ＥＬ素子では、陽極と発光層の間に、正孔注入層、正孔輸送層、有機半導体層等を設けることができる。正孔注入層及び正孔輸送層は、発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．５ｅＶ以下と小さい。正孔注入層は、エネルギーレベルの急な変化を緩和する等、エネルギーレベルを調整するために設ける。このような正孔注入層及び正孔輸送層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒であるものが好ましい。正孔注入層及び正孔輸送層を形成する材料としては、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。 In the white organic EL element of the present invention, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic semiconductor layer, and the like can be provided between the anode and the light emitting layer. The hole injection layer and the hole transport layer help to inject holes into the light emitting layer and transport to the light emitting region, and have a high hole mobility and a small ionization energy of usually 5.5 eV or less. The hole injection layer is provided to adjust the energy level, for example, to alleviate a sudden change in the energy level. As such a hole injection layer and a hole transport layer, a material that transports holes to the light emitting layer with lower electric field strength is preferable, and the mobility of holes is, for example, 10 4 to 10 6 V / cm. When the electric field is applied, it is preferably at least 10 −6 cm 2 / V · sec. As a material for forming the hole injection layer and the hole transport layer, those conventionally used as a charge transport material for holes in optical transmission materials and known materials used for the hole injection layer of organic EL devices Any one can be selected and used.
このような正孔注入層及び正孔輸送層の形成材料としては、具体的には、例えば、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、芳香族第三級アミン化合物、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、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、特開平４−３０８６８８号公報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等を挙げることができる。さらに、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も使用することができる。 Specific examples of the material for forming such a hole injection layer and a hole transport layer include, for example, triazole derivatives (see US Pat. No. 3,112,197, etc.), oxadiazole derivatives (US Pat. , 189,447, etc.), imidazole derivatives (see JP-B-37-16096, etc.), polyarylalkane derivatives (US Pat. Nos. 3,615,402, 3,820,989) No. 3,542,544, JP-B-45-555, JP-A-51-10983, JP-A-51-93224, JP-A-55-17105, JP-A-56-4148 55-108667, 55-156953, 56-36656, etc.), pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives (US Pat. No. 3, 80,729, 4,278,746, JP-A-55-88064, 55-88065, 49-105537, 55-51086, 56 No.-80051, No. 56-88141, No. 57-45545, No. 54-112737, No. 55-74546, etc.), Phenylenediamine derivatives (US Pat. No. 3,615,404) , Japanese Patent Publication Nos. 51-10105, 46-3712, 47-25336, JP 54-53435, 54-110536, 54-1119925, etc.) Arylamine derivatives (US Pat. Nos. 3,567,450, 3,180,703, 3,240,597) 3,658,520, 4,232,103, 4,175,961, 4,012,376, JP-B-49-35702 No. 39-27577, JP-A-55-144250, JP-A-56-119132, JP-A-56-22437, West German Patent No. 1,110,518, etc.), amino-substituted chalcone Derivatives (see US Pat. No. 3,526,501, etc.), oxazole derivatives (disclosed in US Pat. No. 3,257,203, etc.), styryl anthracene derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. 56-46234) ), Fluorenone derivatives (see Japanese Patent Laid-Open No. 54-110837), hydrazone derivatives (US Pat. No. 3,717,462, Japanese Patent Laid-Open No. 54-59143). No. 55-52063, No. 55-52064, No. 55-46760, No. 55-85495, No. 57-11350, No. 57-148799, JP-A-2-311591. Stilbene derivatives (Japanese Patent Laid-Open Nos. 61-210363, 61-228451, 61-14642, 61-72255, 62-47646, 62- 36674, 62-10652, 62-30255, 60-93455, 60-94462, 60-174749, 60-175052, etc.), silazane Derivatives (U.S. Pat. No. 4,950,950), polysilanes (JP-A-2-204996), aniline Copolymers (JP-A-2-282263), conductive polymer oligomers (especially thiophene oligomers) disclosed in JP-A-1-211399, porphyrin compounds (disclosure in JP-A-63-295965, etc.) ), Aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds (US Pat. No. 4,127,412, JP-A-53-27033, 54-58445, 54-149634) No. 54-64299, No. 55-79450, No. 55-144250, No. 56-119132, No. 61-295558, No. 61-98353, No. 63-295695, etc. 2) aromatic tertiary amine compounds, two condensed fragrances described in US Pat. No. 5,061,569 For example, 4,4′-bis (N- (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl having three rings in the molecule, three triphenylamine units described in JP-A-4-308688 Examples include 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino) triphenylamine linked in a starburst type. Furthermore, inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC can also be used.
正孔注入層又は正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる一層で構成されてもよいし、また、別種の化合物からなる正孔注入層又は正孔輸送層を積層したものであってもよい。
正孔注入層又は正孔輸送層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは、２０〜２００ｎｍである。
The hole injection layer or the hole transport layer may be composed of a single layer made of one or more of the above-mentioned materials, and a hole injection layer or a hole transport layer made of another kind of compound is laminated. It may be what you did.
Although the film thickness of a positive hole injection layer or a positive hole transport layer is not specifically limited, Preferably, it is 20-200 nm.
有機半導体層は、発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層であって、１０−１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に記載の含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。
有機半導体層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは、１０〜１，０００ｎｍである。
The organic semiconductor layer is a layer that assists hole injection or electron injection into the light emitting layer, and preferably has a conductivity of 10 −10 S / cm or more. As a material of such an organic semiconductor layer, a conductive oligomer such as a thiophene-containing oligomer or an arylamine oligomer described in JP-A-8-193191, a conductive dendrimer such as an arylamine dendrimer, or the like can be used. .
Although the film thickness of an organic-semiconductor layer is not specifically limited, Preferably, it is 10-1,000 nm.
本発明の白色系有機ＥＬ素子では、陰極と発光層の間に、電子注入層、電子輸送層、付着改善層等を設けることができる。電子注入層及び電子輸送層は、発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。電子注入層は、エネルギーレベルの急な変化を緩和する等、エネルギーレベルを調整するために設ける。尚、付着改善層は、この電子注入層の中で、特に陰極との付着がよい材料からなる層をいう。 In the white organic EL device of the present invention, an electron injection layer, an electron transport layer, an adhesion improving layer, and the like can be provided between the cathode and the light emitting layer. The electron injection layer and the electron transport layer are layers that assist injection of electrons into the light emitting layer, and have a high electron mobility. The electron injection layer is provided to adjust the energy level, for example, to alleviate a sudden change in the energy level. The adhesion improving layer refers to a layer made of a material that particularly adheres well to the cathode in the electron injection layer.
電子注入層又は電子輸送層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体、オキサジアゾール誘導体が好適である。 As a material used for the electron injection layer or the electron transport layer, 8-hydroxyquinoline or a metal complex of a derivative thereof, or an oxadiazole derivative is preferable.
上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に、８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）等を用いることができる。 Specific examples of the metal complex of the above-mentioned 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof include metal chelate oxinoid compounds containing a chelate of oxine (generally 8-quinolinol or 8-hydroxyquinoline) such as tris (8-quinolinol) aluminum ( Alq) or the like can be used.
オキサジアゾール誘導体としては、下記式で表わされる電子伝達性化合物が挙げられる。
ここで、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基等が挙げられる。また、アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基等が挙げられる。また、置換基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は、薄膜形成性のものが好ましい。 Here, examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, an anthranyl group, a perylenyl group, and a pyrenyl group. Examples of the arylene group include a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, an anthranylene group, a peryleneylene group, and a pyrenylene group. Moreover, as a substituent, a C1-C10 alkyl group, a C1-C10 alkoxy group, a cyano group, etc. are mentioned. The electron transfer compound is preferably a thin film-forming compound.
上記電子伝達性化合物の具体例としては、下記のものを挙げることができる。
さらに、電子注入層及び電子輸送層に用いられる材料として、以下のものも用いることができる。
下記式で表される含窒素複素環誘導体
Ａｒ１６は、置換若しくは無置換の核炭素数６〜６０のアリール基、又は置換若しくは無置換の核炭素数３〜６０のヘテロアリール基であり、Ａｒ１７は、水素原子、置換若しくは無置換の核炭素数６〜６０のアリール基、置換若しくは無置換の核炭素数３〜６０のヘテロアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基である。ただし、Ａｒ１６及びＡｒ１７のいずれか一方は、置換若しくは無置換の核炭素数１０〜６０の縮合環基、又は置換若しくは無置換の核炭素数３〜６０のモノヘテロ縮合環基である。
Ｌ１及びＬ２は、それぞれ独立に、単結合、置換若しくは無置換の核炭素数６〜６０のアリーレン基、置換若しくは無置換の核炭素数３〜６０のヘテロアリーレン基、又は置換若しくは無置換のフルオレニレン基である。
Ｒは、水素原子、置換若しくは無置換の核炭素数６〜６０のアリール基、置換若しくは無置換の核炭素数３〜６０のヘテロアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、ｍは０〜５の整数であり、ｍが２以上の場合、複数のＲは同一でも異なっていてもよく、また、隣接する複数のＲ基同士で結合して、炭素環式脂肪族環又は炭素環式芳香族環を形成していてもよい。］
アルキル基等の各基の具体例としては、上記と同様のものが挙げられる。
Furthermore, the following can also be used as a material used for an electron injection layer and an electron carrying layer.
Nitrogen-containing heterocyclic derivative represented by the following formula
Ar 16 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 nuclear carbon atoms or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 60 nuclear carbon atoms, Ar 17 is a hydrogen atom, substituted or unsubstituted An aryl group having 6 to 60 nuclear carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 60 nuclear carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon atom having 1 to 20 alkoxy groups. However, any one of Ar 16 and Ar 17 is a substituted or unsubstituted condensed ring group having 10 to 60 nuclear carbon atoms, or a substituted or unsubstituted monoheterocondensed ring group having 3 to 60 nuclear carbon atoms.
L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 nuclear carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 3 to 60 nuclear carbon atoms, or a substituted or unsubstituted group. Of the fluorenylene group.
R is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 nuclear carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 60 nuclear carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Or a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, m is an integer of 0 to 5, and when m is 2 or more, a plurality of Rs may be the same or different and adjacent to each other. A plurality of R groups may be bonded to each other to form a carbocyclic aliphatic ring or a carbocyclic aromatic ring. ]
Specific examples of each group such as an alkyl group include the same groups as described above.
下記式で表される含窒素複素環誘導体
ＨＡｒ−Ｌ３−Ａｒ１８−Ａｒ１９
［式中、ＨＡｒは、置換基を有していてもよい炭素数３〜４０の含窒素複素環であり、
Ｌ３は、単結合、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリーレン基又は置換基を有していてもよいフルオレニレン基であり、
Ａｒ１８は、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０の２価の芳香族炭化水素基であり、
Ａｒ１９は、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基、又は置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。］
アリール基等の各基の具体例としては、上記と同様のものが挙げられる。
Nitrogen-containing heterocyclic derivatives represented by the following formulas HAr-L 3 -Ar 18 -Ar 19
[Wherein HAr is a nitrogen-containing heterocycle having 3 to 40 carbon atoms which may have a substituent,
L 3 has a single bond, an arylene group having 6 to 60 carbon atoms which may have a substituent, a heteroarylene group having 3 to 60 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent. A fluorenylene group that may be
Ar 18 is an optionally substituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms,
Ar 19 is an aryl group having 6 to 60 carbon atoms which may have a substituent, or a heteroaryl group having 3 to 60 carbon atoms which may have a substituent. ]
Specific examples of each group such as an aryl group include the same groups as described above.
特開平０９−０８７６１６号公報に示されている、下記式で表されるシラシクロペンタジエン誘導体を用いた電界発光素子
特再２０００−０４０５８６号公報に示されている下記式で表されるボラン誘導体
特開平１０−０８８１２１号公報に示されている下記式で示される化合物
この金属錯体は、ｎ型半導体としての性質が強く、電子注入能力が大きい。さらには、錯体形成時の生成エネルギーも低いために、形成した金属錯体の金属と配位子との結合性も強固になり、発光材料としての蛍光量子効率も大きくなっている。 This metal complex has strong properties as an n-type semiconductor and has a large electron injection capability. Furthermore, since the generation energy at the time of complex formation is also low, the bond between the metal of the formed metal complex and the ligand is strengthened, and the fluorescence quantum efficiency as a light emitting material is also increased.
上記式の配位子を形成する環Ａ６及びＡ７の置換基の具体的な例を挙げると、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基等の置換若しくは無置換のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、３−メチルフェニル基、３−メトキシフェニル基、３−フルオロフェニル基、３−トリクロロメチルフェニル基、３−トリフルオロメチルフェニル基、３−ニトロフェニル基等の置換若しくは無置換のアリール基、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基、６−（パーフルオロエチル）ヘキシルオキシ基等の置換若しくは無置換のアルコキシ基、フェノキシ基、ｐ−ニトロフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、３−トリフルオロメチルフェノキシ基等の置換若しくは無置換のアリールオキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等の置換若しくは無置換のアルキルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−ニトロフェニルチオ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基、３−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基等の置換若しくは無置換のアリールチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のモノ又はジ置換アミノ基、ビス（アセトキシメチル）アミノ基、ビス（アセトキシエチル）アミノ基、ビス（アセトキシプロピル）アミノ基、ビス（アセトキシブチル）アミノ基等のアシルアミノ基、水酸基、シロキシ基、アシル基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等のカルバモイル基、カルボン酸基、スルフォン酸基、イミド基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基等のアリール基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルフォリジニル基、ピペラジニル基、トリアチニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、プラニル基等の複素環基等がある。また、以上の置換基同士が結合してさらなる６員アリール環若しくは複素環を形成してもよい。 Specific examples of the substituents of the rings A 6 and A 7 forming the ligand of the above formula include chlorine, bromine, iodine, halogen atoms of fluorine, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, stearyl group, trichloromethyl group and other substituted or unsubstituted alkyl groups, phenyl group, naphthyl group, 3-methylphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 3-fluorophenyl group, 3-trichloromethylphenyl group, 3-trifluoromethylphenyl group, substituted or unsubstituted aryl group such as 3-nitrophenyl group, methoxy group, n-butoxy group, tert-butoxy group, trichloromethoxy group, trifluoroethoxy group, pentafluoropropoxy group, 2,2,3,3- Substituted or unsubstituted alkoxy groups such as trifluoropropoxy group, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propoxy group, 6- (perfluoroethyl) hexyloxy group, phenoxy group, p- Nitrophenoxy group, p-tert-butylphenoxy group, 3-fluorophenoxy group, pentafluorophenyl group, 3-trifluoromethylphenoxy group and other substituted or unsubstituted aryloxy groups, methylthio group, ethylthio group, tert-butylthio Group, hexylthio group, octylthio group, trifluoromethylthio group and other substituted or unsubstituted alkylthio groups, phenylthio group, p-nitrophenylthio group, p-tert-butylphenylthio group, 3-fluorophenylthio group, pentafluoro Phenylthio group, 3-trifluoromethyl Substituted or unsubstituted arylthio groups such as tilphenylthio group, cyano group, nitro group, amino group, methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group, dibutylamino group, diphenylamino group Such as mono- or di-substituted amino groups, bis (acetoxymethyl) amino groups, bis (acetoxyethyl) amino groups, bis (acetoxypropyl) amino groups, bis (acetoxybutyl) amino groups, etc., hydroxyl groups, siloxy groups, Carbamoyl groups such as acyl group, methylcarbamoyl group, dimethylcarbamoyl group, ethylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group, propylcarbamoyl group, butylcarbamoyl group, phenylcarbamoyl group, carboxylic acid group, sulfonic acid group, imide group, cyclopentyl group, Cycloalkyl groups such as a hexyl group, phenyl groups, naphthyl groups, biphenyl groups, anthranyl groups, aryl groups such as phenanthryl groups, fluorenyl groups, pyrenyl groups, pyridinyl groups, pyrazinyl groups, pyrimidinyl groups, pyridazinyl groups, triazinyl groups, indolinyl groups Quinolinyl group, acridinyl group, pyrrolidinyl group, dioxanyl group, piperidinyl group, morpholidinyl group, piperazinyl group, triatinyl group, carbazolyl group, furanyl group, thiophenyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, benzooxazolyl group, thiazolyl group And heterocyclic groups such as thiadiazolyl group, benzothiazolyl group, triazolyl group, imidazolyl group, benzoimidazolyl group, and pranyl group. Moreover, the above substituents may combine to form a further 6-membered aryl ring or heterocyclic ring.
電子注入層又は電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる一層で構成されてもよいし、また、別種の化合物からなる電子注入層又は電子輸送層を積層したものであってもよい。
電子注入層又は電子輸送層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは１〜１００ｎｍである。
The electron injection layer or the electron transport layer may be composed of a single layer made of one or more of the materials described above, or may be a laminate of an electron injection layer or an electron transport layer made of another kind of compound. May be.
Although the film thickness of an electron injection layer or an electron carrying layer is not specifically limited, Preferably it is 1-100 nm.
本発明の白色系有機ＥＬ素子では、電子を輸送する領域又は陰極と有機層の界面領域に、還元性ドーパントを含有してもよい。ここで、還元性ドーパントとは、電子輸送性化合物を還元できる物質と定義される。従って、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物又は希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも一つの物質を好適に使用することができる。 In the white organic EL element of the present invention, a reducing dopant may be contained in an electron transporting region or an interface region between the cathode and the organic layer. Here, the reducing dopant is defined as a substance capable of reducing the electron transporting compound. Accordingly, various materials can be used as long as they have a certain reducibility, such as alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, alkali metal oxides, alkali metal halides, alkaline earth metals. At least selected from the group consisting of oxides, halides of alkaline earth metals, oxides of rare earth metals or halides of rare earth metals, organic complexes of alkali metals, organic complexes of alkaline earth metals, organic complexes of rare earth metals One substance can be preferably used.
好ましい還元性ドーパントの具体例としては、Ｎａ（仕事関数：２．３６ｅＶ）、Ｋ（仕事関数：２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（仕事関数：２．１６ｅＶ）及びＣｓ（仕事関数：１．９５ｅＶ）からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属や、Ｃａ（仕事関数：２．９ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数：２．０〜２．５ｅＶ）及びＢａ（仕事関数：２．５２ｅＶ）からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ土類金属が挙げられる仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性ドーパントは、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓからなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属であり、さらに好ましくは、Ｒｂ及びＣｓであり、最も好ましいのは、Ｃｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性ドーパントとして、これら２種以上のアルカリ金属の組合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂ又はＣｓとＮａとＫとの組み合わせであることが好ましい。Ｃｓを組み合わせて含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子注入域への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。 Specific examples of preferable reducing dopants include Na (work function: 2.36 eV), K (work function: 2.28 eV), Rb (work function: 2.16 eV) and Cs (work function: 1.95 eV). And at least one alkali metal selected from the group consisting of Ca (work function: 2.9 eV), Sr (work function: 2.0 to 2.5 eV), and Ba (work function: 2.52 eV). Particularly preferred are those having a work function of 2.9 eV or less, including at least one selected alkaline earth metal. Among these, a more preferable reducing dopant is at least one alkali metal selected from the group consisting of K, Rb and Cs, more preferably Rb and Cs, and most preferably Cs. These alkali metals have particularly high reducing ability, and the addition of a relatively small amount to the electron injection region can improve the light emission luminance and extend the life of the organic EL element. Further, as a reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less, a combination of two or more alkali metals is also preferable. In particular, a combination containing Cs, for example, Cs and Na, Cs and K, Cs and Rb or A combination of Cs, Na and K is preferred. By including Cs in combination, the reducing ability can be efficiently exhibited, and by adding to the electron injection region, the emission luminance and the life of the organic EL element can be improved.
本発明においては、陰極と有機層の間に、絶縁体や半導体で構成される電子注入層、電子輸送層をさらに設けてもよい。これらの層を設けることにより、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。また、この絶縁体や半導体の無機化合物が、微結晶又は非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子輸送層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。
このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層がこれらのアルカリ金属カルコゲナイド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ及びＮａＯが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、及びＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２及びＢｅＦ２といったフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
In the present invention, an electron injection layer and an electron transport layer made of an insulator or a semiconductor may be further provided between the cathode and the organic layer. By providing these layers, current leakage can be effectively prevented and the electron injecting property can be improved. Further, it is preferable that the insulator or the semiconductor inorganic compound is a microcrystalline or amorphous insulating thin film. If the electron transport layer is composed of these insulating thin films, a more uniform thin film is formed, and pixel defects such as dark spots can be reduced.
As such an insulator, it is preferable to use at least one metal compound selected from the group consisting of alkali metal chalcogenides, alkaline earth metal chalcogenides, alkali metal halides and alkaline earth metal halides. If the electron injection layer is composed of these alkali metal chalcogenides or the like, it is preferable in that the electron injection property can be further improved. Specifically, preferable alkali metal chalcogenides include, for example, Li 2 O, LiO, Na 2 S, Na 2 Se, and NaO, and preferable alkaline earth metal chalcogenides include, for example, CaO, BaO, SrO, and BeO. , BaS, and CaSe. Further, preferable alkali metal halides include, for example, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, and NaCl. Examples of preferable alkaline earth metal halides include fluorides such as CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 and BeF 2 , and halides other than fluorides.
また、半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｂ及びＺｎの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物又は酸化窒化物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。 Further, as a semiconductor, an oxide, nitride, or oxynitride containing at least one element of Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Li, Na, Cd, Mg, Si, Ta, Sb, and Zn. One kind alone or a combination of two or more kinds of products may be mentioned.
本発明の白色系有機ＥＬ素子では、発光層又は発光層と陽極の間の有機層が、酸化剤を含むことが好ましい。好ましい酸化剤としては、電子吸引性又は電子アクセプターである。例えば、ルイス酸、各種キノン誘導体、ジシアノキノジメタン誘導体、芳香族アミンとルイス酸で形成された塩類が挙げられる。ルイス酸としては、塩化鉄、塩化アンチモン、塩化アルミニウム等が挙げられる。 In the white organic EL element of the present invention, the light emitting layer or the organic layer between the light emitting layer and the anode preferably contains an oxidizing agent. A preferred oxidizing agent is an electron withdrawing or electron acceptor. Examples include Lewis acids, various quinone derivatives, dicyanoquinodimethane derivatives, and salts formed with aromatic amines and Lewis acids. Examples of the Lewis acid include iron chloride, antimony chloride, and aluminum chloride.
本発明の白色系有機ＥＬ素子では、発光層又は発光層と陰極の間の有機層が、還元剤を含むことが好ましい。好ましい還元剤は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類ハロゲン化物、希土類ハロゲン化物、アルカリ金属と芳香族化合物で形成される錯体である。特に好ましいアルカリ金属はＣｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋである。 In the white organic EL element of the present invention, the light emitting layer or the organic layer between the light emitting layer and the cathode preferably contains a reducing agent. Preferred reducing agents are alkali metals, alkaline earth metals, alkali metal oxides, alkaline earth oxides, rare earth oxides, alkali metal halides, alkaline earth halides, rare earth halides, alkali metals and aromatic compounds. It is a complex formed. Particularly preferred alkali metals are Cs, Li, Na and K.
発光層を含む各有機層及び無機化合物層を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。また、得られる有機ＥＬ素子の特性が均一となり、また、製造時間が短縮できることから、電子注入層と発光層とは同一方法で形成することが好ましく、例えば、電子注入層を蒸着法で製膜する場合には、発光層も蒸着法で製膜することが好ましい。 The method for forming each organic layer and inorganic compound layer including the light-emitting layer is not particularly limited, and known methods such as a vapor deposition method, a spin coating method, a casting method, and an LB method can be applied. In addition, since the characteristics of the obtained organic EL element become uniform and the manufacturing time can be shortened, the electron injection layer and the light emitting layer are preferably formed by the same method. For example, the electron injection layer is formed by vapor deposition. In this case, it is preferable to form the light emitting layer by vapor deposition.
陽極としては、仕事関数の大きい（例えば、４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物を使用することが好ましい。具体的には、インジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムジンクオキサイド、スズ、酸化亜鉛、金、白金、パラジウム等の１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
陽極の厚さは、特に制限されないが、１０〜１，０００ｎｍが好ましく、１０〜２００ｎｍがより好ましい。
As the anode, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (for example, 4.0 eV or more). Specifically, one kind of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide, tin, zinc oxide, gold, platinum, palladium and the like can be used alone or in combination of two or more kinds.
The thickness of the anode is not particularly limited, but is preferably 10 to 1,000 nm, and more preferably 10 to 200 nm.
陰極には、仕事関数の小さい（例えば、４．０ｅＶ未満）金属、合金、電気電導性化合物又はこれらの混合物を使用することが好ましい。具体的には、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、銀等の１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
陰極の厚さは、特に制限されないが、１０〜１，０００ｎｍが好ましく、１０〜２００ｎｍがより好ましい。
It is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a low work function (for example, less than 4.0 eV) for the cathode. Specifically, one kind of magnesium, aluminum, indium, lithium, sodium, silver and the like can be used alone or in combination of two or more kinds.
The thickness of the cathode is not particularly limited, but is preferably 10 to 1,000 nm, and more preferably 10 to 200 nm.
陽極又は陰極の少なくとも一方は、発光層から放射された光を外部に有効に取り出すことができるように、光透過率が１０％以上の値であることが好ましい。 At least one of the anode and the cathode preferably has a light transmittance of 10% or more so that light emitted from the light emitting layer can be effectively extracted to the outside.
電極は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法、ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により製造できる。 The electrode can be manufactured by vacuum deposition, sputtering, ion plating, electron beam deposition, CVD, MOCVD, plasma CVD, or the like.
実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして膜厚６０ｎｍに下記化合物（ＨＩ１）（以下「ＨＩ１膜」と略記する。）を成膜した。このＨＩ１膜は、正孔注入層として機能する。ＨＩ１膜の成膜に続けて、このＨＩ１膜上に膜厚２０ｎｍに下記化合物（ＴＢＤＢ）（以下「ＴＢＤＢ膜」と略記する。）を成膜した。このＴＢＤＢ膜は正孔輸送層として機能する。さらに、ＴＢＤＢ膜の成膜に続けて、膜厚１０ｎｍにてホスト化合物として非対称アントラセン系化合物である化合物（ＢＨ１：半値幅１０８ｎｍ）と青色系ドーパントとして下記化合物（ＢＤ１）を４０：２の重量比で蒸着し成膜し、青色系発光層とした。次いで、膜厚３０ｎｍにてＢＨ１と黄色〜赤色系ドーパントとして化合物（ＲＤ１）（蛍光ピーク波長：５４８ｎｍ）を４０：１の重量比で蒸着し成膜し、黄色〜赤色系発光層とした。この膜上に電子輸送層として膜厚１０ｎｍのトリス（８−キノリノール）アルミニウム膜（以下「Ａｌｑ膜」と略記する。）を成膜した。この後、ＬｉＦを電子注入層として１ｎｍ蒸着し、さらにＡｌを陰極として１５０ｎｍ蒸着し、有機ＥＬ素子を作製した。
Example 1
A glass substrate with an ITO transparent electrode having a thickness of 25 mm × 75 mm × 1.1 mm (manufactured by Geomatic Co., Ltd.) was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 5 minutes and then UV ozone cleaning for 30 minutes. The glass substrate with the transparent electrode line after washing is attached to the substrate holder of the vacuum deposition apparatus, and the following compound (HI1) is first formed to a film thickness of 60 nm so as to cover the transparent electrode on the surface on which the transparent electrode line is formed. ) (Hereinafter abbreviated as “HI1 film”). This HI1 film functions as a hole injection layer. Following the formation of the HI1 film, the following compound (TBDB) (hereinafter abbreviated as “TBDB film”) was formed in a thickness of 20 nm on the HI1 film. This TBDB film functions as a hole transport layer. Further, following the formation of the TBDB film, a weight ratio of 40: 2 of a compound (BH1: full width at half maximum of 108 nm) as an asymmetric anthracene compound as a host compound and the following compound (BD1) as a blue dopant at a film thickness of 10 nm. A blue light emitting layer was formed by vapor deposition. Subsequently, BH1 and a compound (RD1) (fluorescence peak wavelength: 548 nm) as a yellow to red dopant at a film thickness of 30 nm were deposited at a weight ratio of 40: 1 to form a yellow to red light emitting layer. A 10 nm-thick tris (8-quinolinol) aluminum film (hereinafter abbreviated as “Alq film”) was formed as an electron transport layer on this film. Thereafter, 1 nm of LiF was vapor-deposited as an electron injection layer, and 150 nm was vapor-deposited using Al as a cathode, thereby producing an organic EL device.
得られた素子について、初期性能及び半減寿命、耐熱試験を行った。それらの結果を表１に示す。
初期性能は、５．５Ｖの電圧印加時の発光効率（電流密度辺りの発光輝度）、色度座標を測定した。
尚、色度座標（ＣＩＥ１９３１色度座標）及び発光輝度はミノルタ社製分光輝度放射計ＣＳ−１０００を用いて測定した。
半減寿命は初期輝度１０００ｎｉｔで室温、定電流駆動し、輝度が半減するまでの時間を測定したものである。
耐熱試験は、初期輝度３００ｎｉｔで定電流、８５℃，５００時間駆動後の輝度の保持率、色度座標変化量を測定したものである。
The obtained device was subjected to initial performance, half life, and heat resistance test. The results are shown in Table 1.
The initial performance was measured by measuring luminous efficiency (luminous luminance around current density) and chromaticity coordinates when a voltage of 5.5 V was applied.
In addition, chromaticity coordinates (CIE1931 chromaticity coordinates) and emission luminance were measured using a spectral luminance radiometer CS-1000 manufactured by Minolta.
The half-life is measured by measuring the time until the luminance is reduced by half after driving at a constant current at room temperature and an initial luminance of 1000 nit.
The heat resistance test is a measurement of the retention rate of luminance after driving at a constant current, 85 ° C. and 500 hours, and the amount of change in chromaticity coordinates at an initial luminance of 300 nit.
実施例２−４
実施例１において、ＢＨ１の代わりに、下記化合物ＢＨ２、ＢＨ３、ＢＨ４を用いたこと以外は全く同様にして有機ＥＬ素子を作製し、得られた素子について、実施例１と同様にして初期性能及び半減寿命、耐熱試験を行った。それらの結果を表１に示す。
Example 2-4
In Example 1, an organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the following compounds BH2, BH3, and BH4 were used instead of BH1. Half life and heat resistance tests were conducted. The results are shown in Table 1.
比較例１
実施例１において、実施例１の青色系発光層及び黄色〜赤色系発光層を形成する代わりに、ＴＢＤＢ膜の上に、膜厚１０ｎｍにて下記アントラセン誘導体ＤＰＶＤＰＡＮと青色系ドーパントとして化合物（ＢＤ１）を４０：１の重量比で蒸着し青色系発光層とし、さらに膜厚３０ｎｍにてアントラセン誘導体ＤＰＶＤＰＡＮと赤色系ドーパントとして化合物（ｒｄ１）を４０：１の重量比で蒸着し成膜し、黄色〜赤色系発光層としたこと以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製し、得られた素子について、実施例１と同様にして初期性能及び半減寿命、耐熱試験を行った。それらの結果を表１に示す。
In Example 1, instead of forming the blue light emitting layer and the yellow to red light emitting layer of Example 1, the following anthracene derivative DPVDPAN and a compound (BD1) as a blue dopant at a film thickness of 10 nm are formed on the TBDB film. Is vapor-deposited at a weight ratio of 40: 1 to form a blue light-emitting layer, and an anthracene derivative DVPDPAN and a red dopant as a compound (rd1) are vapor-deposited at a weight ratio of 40: 1 to form a film with a film thickness of 30 nm. An organic EL device was prepared in the same manner except that the red light emitting layer was used, and the obtained device was subjected to initial performance, half life and heat resistance test in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
比較例２
実施例１において、化合物（ＢＨ１）の代わりに、下記化合物（ｂｈ１）を用いたこと以外は全く同様にして有機ＥＬ素子を作製し、得られた素子について、実施例１と同様にして初期性能及び半減寿命、耐熱試験を行った。それらの結果を表１に示す。
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the following compound (bh1) was used in place of the compound (BH1), and the obtained device was subjected to the same initial performance as in Example 1. And a half life and heat resistance test were conducted. The results are shown in Table 1.
比較例３
実施例１において、化合物（ＢＨ１）の代わりに、下記化合物（ｂｈ２）を用いたこと以外は全く同様にして有機ＥＬ素子を作製し、得られた素子について、実施例１と同様にして初期性能及び半減寿命、耐熱試験を行った。それらの結果を表１に示す。
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the following compound (bh2) was used in place of the compound (BH1), and the obtained device was subjected to the same initial performance as in Example 1. And a half life and heat resistance test were conducted. The results are shown in Table 1.
比較例４
実施例１において、非対称アントラセン系化合物として化合物（ＢＨ１）の代わりに、下記化合物（ｂｈ３）を用いたこと以外は全く同様にして有機ＥＬ素子を作製し、得られた素子について、実施例１と同様にして初期性能及び半減寿命、耐熱試験を行った。それらの結果を表１に示す。
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the following compound (bh3) was used instead of the compound (BH1) as the asymmetric anthracene compound. Similarly, initial performance, half life, and heat resistance test were conducted. The results are shown in Table 1.
本発明の白色系有機ＥＬ素子は、高輝度、高効率、長寿命であるため、フルカラーディスプレイ、情報表示機器、車載表示機器、照明器具として極めて実用的かつ有用である。
Since the white organic EL element of the present invention has high luminance, high efficiency, and long life, it is extremely practical and useful as a full-color display, information display device, in-vehicle display device, and lighting fixture.
Claims (10)
これらに挟持される少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層とを有し、
前記発光層が青色系発光層と黄色〜赤色系発光層との積層からなり、少なくとも一方の発光層由来の発光波長の半値幅が６０ｎｍ以上である白色系有機エレクトロルミネッセンス素子。 A cathode and an anode;
And having an organic thin film layer composed of one or more layers including at least a light emitting layer sandwiched between them,
The white light-emitting organic electroluminescence device, wherein the light-emitting layer is a laminate of a blue light-emitting layer and a yellow to red light-emitting layer, and a half-value width of an emission wavelength derived from at least one light-emitting layer is 60 nm or more.
The white organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 9, wherein the blue light emitting layer and the yellow to red light emitting layer each have a thickness of 5 nm or more.
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