JP2008063399A - Light-emitting element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、銅を用いた銅複核錯体を発光材料に用いた発光素子に関するものであり、さらに詳しくはハロゲン架橋された複核錯体を、好ましくは発光ドーパントに用いた、有機EL素子等の発光素子に関するものである。 The present invention relates to a light-emitting device using a copper binuclear complex using copper as a light-emitting material, and more particularly, a light-emitting device such as an organic EL device using a halogen-crosslinked binuclear complex, preferably as a light-emitting dopant. It is about.
下記化学式(4)に示す発光性の複核銅錯体は、非特許文献1に記載されている。
非特許文献1によると、上記構造式中のピリジン環の置換基やハロゲン原子を変更することにより発光波長を制御できることが示されている。また、発光量子収率は0.1以上と高い値を示す。
Non-Patent
また、上記化学式(4)と類似の構造で高分子銅錯体が知られている(非特許文献2)。 In addition, a polymer copper complex having a structure similar to the chemical formula (4) is known (Non-patent Document 2).
非特許文献1では、上記化学式(4)で示す銅複核錯体の発光特性を議論している。しかしながら、これらの錯体を発光素子に用いる発光材料としての応用に関する記述はなく、分子構造や光物理特性の研究に限定されたものである。
また、非特許文献2に開示されている銅錯体は高い発光特性を持つが、一般的な有機溶媒に不溶である。従って、発光素子を作成するのに必要な薄膜を形成することが困難で、発光素子への応用が難しかった。
Moreover, although the copper complex currently disclosed by the
そこで、本発明は、高効率発光が可能で、塗布型プロセスで形成可能な発光素子を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a light-emitting element that can emit light with high efficiency and can be formed by a coating process.
すなわち、本発明の発光素子は、下記一般式(1)に示す銅複核錯体を発光材料として用いることを特徴とする。 That is, the light-emitting element of the present invention is characterized by using a copper binuclear complex represented by the following general formula (1) as a light-emitting material.
[但し、配位子Aは配位原子である窒素を含むピリジン誘導体から選ばれ、それらは置換基を有していても良い。該置換基は、アルキル基、アルコキシル基、フェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、ジアルキルアミノ基、カルボキシル基から選ばれる。 [However, the ligand A is selected from pyridine derivatives containing nitrogen as a coordinating atom, and they may have a substituent. The substituent is selected from an alkyl group, an alkoxyl group, a phenyl group, a benzyl group, a benzoyl group, a dialkylamino group, and a carboxyl group.
Xはハロゲン原子であり、Cl、BrまたはIから選ばれる。 X is a halogen atom and is selected from Cl, Br or I.
PR3はPが配位原子である3級フォスフィンであり、下記構造式(2)に示すものから選ばれる。 PR 3 is a tertiary phosphine in which P is a coordination atom, and is selected from those shown in the following structural formula (2).
但し、上記構造式(2)中、フェニル基の水素原子はハロゲン原子または炭素原子数6以下の分岐または直鎖状のアルキル基、アルコキシル基に置換されても良い。 However, in the structural formula (2), the hydrogen atom of the phenyl group may be substituted with a halogen atom or a branched or straight chain alkyl group or alkoxyl group having 6 or less carbon atoms.
R2とR3は、炭素原子数6以下の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基である。] R 2 and R 3 are linear, branched or cyclic alkyl groups having 6 or less carbon atoms. ]
本発明の銅複核錯体は、一般的な有機溶媒に可溶である。そのため、本発明の銅複核錯体を用いた発光素子は塗布型プロセスで形成することができる。 The copper binuclear complex of the present invention is soluble in common organic solvents. Therefore, a light emitting device using the copper binuclear complex of the present invention can be formed by a coating type process.
また、本発明の銅複核錯体は、室温で安定な高効率発光が得られるため、これを用いた発光素子は、高効率発光が可能である。 In addition, since the copper binuclear complex of the present invention can emit stable high-efficiency light at room temperature, a light-emitting element using this can emit light with high efficiency.
更に、本発明の銅複核錯体を発光ドーパントとして用いる場合、ホスト材料中に均一に分散することが可能で、濃度消光が回避され高効率の発光が可能になる。 Furthermore, when the copper binuclear complex of the present invention is used as a luminescent dopant, it can be uniformly dispersed in the host material, concentration quenching is avoided, and highly efficient light emission is possible.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の素子の発光材料に用いる銅複核錯体は、上記一般式(1)で示され、配位子Aが、以下の構造式(3)に示す化合物から選ばれることが好ましい。 The copper binuclear complex used for the light emitting material of the device of the present invention is represented by the above general formula (1), and the ligand A is preferably selected from the compounds represented by the following structural formula (3).
以下に、本発明の素子の発光材料に用いる銅複核錯体の具体例を示す。式中、Xはハロゲン原子を示し、I、Br、Clから選ばれる。 Below, the specific example of the copper binuclear complex used for the luminescent material of the element of this invention is shown. In the formula, X represents a halogen atom and is selected from I, Br, and Cl.
本発明の銅複核錯体は、2つのハロゲンによって架橋された[Cu2X2]ユニットを中心にもち、さらにフォスフィン配位子PR3とピリジン系配位子を持つ。本発明の銅複核錯体の発光スペクトルの代表例として、例示化合物001乃至006の発光スペクトルを図1に示す。図1に示す様に、ピリジン系の配位子の置換基を変更することにより、これら錯体の発光スペクトルを変化させることができる。図1(a)に示す様に、X=Iの場合、各錯体の発光ピーク波長は、435nm乃至627nmにわたり、これら錯体の発光は青色から赤色まで可視光領域の広い範囲をカバーしていることがわかる。 The copper binuclear complex of the present invention has a [Cu 2 X 2 ] unit bridged by two halogens, and further has a phosphine ligand PR 3 and a pyridine-based ligand. As representative examples of the emission spectrum of the copper binuclear complex of the present invention, the emission spectra of Exemplified Compounds 001 to 006 are shown in FIG. As shown in FIG. 1, the emission spectra of these complexes can be changed by changing the substituent of the pyridine-based ligand. As shown in FIG. 1A, when X = I, the emission peak wavelength of each complex ranges from 435 nm to 627 nm, and the emission of these complexes covers a wide range of visible light from blue to red. I understand.
本発明者らは、これら銅複核錯体を有機EL素子の発光ドーパントに用いることを検討し、高効率の発光素子を得たものである。 The present inventors have studied the use of these copper binuclear complexes as light emitting dopants for organic EL devices, and obtained highly efficient light emitting devices.
本発明者等の検討により、本発明の銅複核錯体は、一般的な有機溶媒に可溶である。一般的な有機溶媒とは、例えば、トルエン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン、クロロベンゼン、四塩化炭素、オルトジクロロベンゼン、メタジクロロベンゼン、パラジクロロベンゼン、酢酸エチルなどである。従って本発明の銅複核錯体を用いて発光素子を作成する場合、有機溶媒に溶解してそれを塗布して発光層を形成する塗布型プロセスを用いる発光素子に適している。 According to studies by the present inventors, the copper binuclear complex of the present invention is soluble in a general organic solvent. Common organic solvents include, for example, toluene, orthoxylene, metaxylene, paraxylene, tetrahydrofuran, chloroform, methylene chloride, chlorobenzene, carbon tetrachloride, orthodichlorobenzene, metadichlorobenzene, paradichlorobenzene, ethyl acetate and the like. Accordingly, when a light emitting device is produced using the copper binuclear complex of the present invention, it is suitable for a light emitting device using a coating type process in which it is dissolved in an organic solvent and applied to form a light emitting layer.
塗布型プロセスには、スピンコーティング法、インクジェット法、印刷法、ディスペンサー法などの方法が挙げられる。 Examples of the application type process include spin coating, ink jet, printing, and dispenser methods.
通常、塗布型プロセスで発光層を形成する場合、ホスト材料と発光ドーパントの混合溶液を作成し、それを所望のパターンで塗布した後、乾燥させることで発光層に対応する膜を形成する。従って、発光層は、ホスト材料と本発明の銅複核錯体である発光ドーパントにより構成されることが好ましい。 Usually, when forming a light emitting layer by a coating type process, a mixed solution of a host material and a light emitting dopant is prepared, applied in a desired pattern, and dried to form a film corresponding to the light emitting layer. Accordingly, the light emitting layer is preferably composed of a host material and a light emitting dopant which is the copper binuclear complex of the present invention.
発光層のホスト材料として用いる有機化合物の具体例を以下に示した。ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリフルオレン(PF)やポリスチレン(PS)などのほかに、ポリメチルメタクリレート(PMMA)なども用いることができる。また、これらポリマーの他にも、有機EL材料として用いられる以下に示した化合物群(オリゴフルオレン、TCTB、NPD、TPD)も本発明のホスト材料として有用である。 Specific examples of the organic compound used as the host material of the light emitting layer are shown below. In addition to polyvinyl carbazole (PVK), polyfluorene (PF), polystyrene (PS), and the like, polymethyl methacrylate (PMMA) can also be used. In addition to these polymers, the following compound groups (oligofluorene, TCTB, NPD, TPD) used as organic EL materials are also useful as the host material of the present invention.
これらの有機化合物中に本発明の銅複核錯体を均一に分散することで、濃度消光が回避され高効率の発光が可能になる。本発明の銅複核錯体は、室温で安定な高効率発光が得られるため、発光素子への応用が可能である。 By uniformly dispersing the copper binuclear complex of the present invention in these organic compounds, concentration quenching can be avoided and highly efficient light emission can be achieved. The copper binuclear complex of the present invention can be applied to a light-emitting element because stable and efficient light emission can be obtained at room temperature.
発光は励起状態からの励起エネルギーの輻射遷移であるため、励起状態の形成方法によって分類できる。 Luminescence is a radiative transition of excitation energy from the excited state and can be classified by the method of forming the excited state.
1.電流励起によりホールと電子を結合させ励起状態を形成するエレクトロルミネッセンス素子
2.励起光源により励起状態を形成するフォトルミネッセンス素子
3.電子線により励起状態を形成するカソードルミネッセンス素子
がある。
1. 1. An electroluminescent device that forms an excited state by combining holes and electrons by current excitation. 2. Photoluminescence element that forms an excited state with an excitation light source. There is a cathode luminescence element that forms an excited state with an electron beam.
エレクトロルミネッセンス素子に関しては、有機LED素子の発光ドーパントとして本発明の銅複核錯体を用いる応用が可能である。その有機LED素子の素子構成の一例を図2に示した。図2に示した有機LED素子は、陽電極/ホール注入層/発光層/電子注入層/陰電極からなり、発光層は本発明の銅複核錯体をドープした有機化合物ホスト(図2ではPVK/PBD)からなる。PVKとPBDの分子構造式を以下に示した。 Regarding the electroluminescence element, the application using the copper binuclear complex of the present invention as the light emitting dopant of the organic LED element is possible. An example of the element configuration of the organic LED element is shown in FIG. The organic LED device shown in FIG. 2 comprises a positive electrode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode, and the light emitting layer is an organic compound host doped with the copper binuclear complex of the present invention (in FIG. 2, PVK / PBD). The molecular structural formulas of PVK and PBD are shown below.
この素子に電圧を2V乃至20V程度印加することによりガラス基板側にEL発光が確認される。 By applying a voltage of about 2 V to 20 V to this element, EL light emission is confirmed on the glass substrate side.
フォトルミネセンス素子は、有機または無機LEDを励起光源とした発光色変換材料としての応用が可能である。フォトルミネッセンス素子の構成の一例を図3に示した。例えば紫外光発光をする無機LED素子に電界を印加することにより、無機LED素子から紫外光(発光ピーク波長=250nm乃至400nm)を発光させる。その前面に設置した本発明の銅複核錯体を含む発光層を持つフォトルミネセンス素子に、無機LEDからの光が照射される。フォトルミネッセンス素子がこの光を吸収して励起状態を形成し、その励起状態からの発光が外部から観察されることになる。 The photoluminescence element can be applied as an emission color conversion material using an organic or inorganic LED as an excitation light source. An example of the configuration of the photoluminescence element is shown in FIG. For example, by applying an electric field to an inorganic LED element that emits ultraviolet light, ultraviolet light (emission peak wavelength = 250 nm to 400 nm) is emitted from the inorganic LED element. The light from inorganic LED is irradiated to the photoluminescent element which has the light emitting layer containing the copper binuclear complex of this invention installed in the front. The photoluminescence element absorbs this light to form an excited state, and light emission from the excited state is observed from the outside.
カソードルミネッセンス素子としては、カソードレイチューブ(CRT)の蛍光体などへの応用が可能である。 The cathode luminescence device can be applied to a cathode ray tube (CRT) phosphor.
また、本発明の銅複核錯体は、特に混色または白色発光材料に応用可能である。 The copper binuclear complex of the present invention is particularly applicable to color mixing or white light emitting materials.
<合成実験例>
最初に本発明の銅複核錯体の合成実験例を示す。
<Example of synthesis experiment>
First, a synthesis experiment example of the copper binuclear complex of the present invention is shown.
(1)まず、本発明の銅錯体の原料となる錯体[Cu2I2(PPh3)3]の合成法を示す。この方法は、参考文献1で報告されている。
(参考文献1:G.Costa,E.Reisenhofer,L.StefaniJ.Inorg.Nucl.Chem.,1965,27,2581.)
(1) First, a method for synthesizing a complex [Cu 2 I 2 (PPh 3 ) 3 ], which is a raw material for the copper complex of the present invention, is shown. This method is reported in
(Reference 1: G. Costa, E. Reisenhofer, L. Stefani J. Inorg. Nucl. Chem., 1965, 27, 2581.)
CHCl320mlにPPh3104.9mg(0.4mmol)を溶かす。ここにCuI38.1mg(0.2mmol)を加え、約4時間撹拌する。約1mlまでエバポレーターで濃縮した後、エーテル蒸気を拡散させると、無色結晶が析出する(収量58.4mg(収率50%v.s.PPh3))。 Melt the PPh 3 104.9mg (0.4mmol) in CHCl 3 20ml. To this, 38.1 mg (0.2 mmol) of CuI is added and stirred for about 4 hours. After concentrating with an evaporator to about 1 ml and diffusing ether vapor, colorless crystals are precipitated (yield 58.4 mg (yield 50% vs. PPh 3 )).
元素分析の結果は以下であり、得られた化合物が錯体[Cu2I2(PPh3)3]であることが確認できた。 The results of elemental analysis are as follows, and it was confirmed that the obtained compound was a complex [Cu 2 I 2 (PPh 3 ) 3 ].
Found(%) C:55.77,H:3.97,N:0.00
Calcd.(%)for[Cu2I2(PPh3)3] C:55.54,H:3.88,N:0
Found (%) C: 55.77, H: 3.97, N: 0.00
Calcd. (%) For [Cu 2 I 2 (PPh 3 ) 3 ] C: 55.54, H: 3.88, N: 0
(2)原料錯体[Cu2Br2(PPh3)3]の合成法を示す。 (2) A method for synthesizing a raw material complex [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 3 ] will be described.
CHCl320mlにPPh3104.9mg(0.4mmol)を溶かす。ここにCuBr28.7mg(0.2mmol)を加え、約4時間撹拌する。約1mlまでエバポレーターで濃縮した後エーテル蒸気を拡散させると、無色結晶が析出する(収量65.2mg(収率60.7%v.s.PPh3))。 Melt the PPh 3 104.9mg (0.4mmol) in CHCl 3 20ml. To this, 8.7 mg (0.2 mmol) of CuBr 2 is added and stirred for about 4 hours. After concentrating with an evaporator to about 1 ml and diffusing ether vapor, colorless crystals are deposited (yield 65.2 mg (yield 60.7% vs. PPh 3 )).
元素分析の結果は以下であり、得られた化合物が錯体[Cu2Br2(PPh3)3]であることが確認できた。 The results of elemental analysis are as follows, and it was confirmed that the obtained compound was a complex [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 3 ].
Found C:60.67,H:4.30,N:0.00
Calcd.for[Cu2Br2(PPh3)3] C:60.40,H:4.22,N:0
Found C: 60.67, H: 4.30, N: 0.00
Calcd. for [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 3 ] C: 60.40, H: 4.22, N: 0
(3)(1)及び(2)で合成した[Cu2X2(PPh3)3]を出発化合物とした[Cu2X2(PPh3)2(L)2]の合成
適切な溶媒中で、[Cu2X2(PPh3)3]に10倍量のピリジン類縁体配位子Lを反応させることにより[Cu2X2(PPh3)2(L)2]が得られる。具体的な合成例を以下に示す。
(3) Synthesis of [Cu 2 X 2 (PPh 3 ) 2 (L) 2 ] using [Cu 2 X 2 (PPh 3 ) 3 ] synthesized in (1) and (2) as a starting compound Then, [Cu 2 X 2 (PPh 3 ) 3 ] is reacted with 10 times the amount of pyridine analog ligand L to obtain [Cu 2 X 2 (PPh 3 ) 2 (L) 2 ]. A specific synthesis example is shown below.
(3−1)銅複核錯体[Cu2I2(PPh3)2(4−Mepy)2](例示化合物002(X=I))の合成
[Cu2I2(PPh3)3]35mg(0.03mmol)をCHCl31.0mlに溶かし、ここに4−Mepy30μl(0.3mmol)を加えて静置すると、数日後、無色結晶が析出する(収量22.2mg(収率67.8%)。
(3-1) Synthesis of Copper Binuclear Complex [Cu 2 I 2 (PPh 3 ) 2 (4-Mepy) 2 ] (Exemplary Compound 002 (X═I)) [Cu 2 I 2 (PPh 3 ) 3 ] 35 mg ( 0.03 mmol) was dissolved in 1.0 ml of CHCl 3, and 30 μl (0.3 mmol) of 4-Mepy was added thereto, and left to stand to leave colorless crystals after several days (yield 22.2 mg (yield 67.8%)). ).
元素分析の結果は以下であり、得られた化合物が目的の錯体であることが確認できた。 The results of elemental analysis are as follows, and it was confirmed that the obtained compound was the target complex.
Found C:52.68,H:4.00,N:2.50
Calcd.for[Cu2I2(PPh3)2(3−Mepy)2] C:52.81,H:4.06,N:2.57
Found C: 52.68, H: 4.00, N: 2.50
Calcd. for [Cu 2 I 2 (PPh 3 ) 2 (3-Mepy) 2 ] C: 52.81, H: 4.06, N: 2.57
(3−2)銅複核錯体[Cu2Br2(PPh3)2(3−Mepy)2](例示化合物003(X=Br))の合成
[Cu2Br2(PPh3)3]53.7mg(0.05mmol)をCHCl31.0mlに溶かし、ここに3−Mepy50μl(0.5mmol)を加え、hexaneを加えて静置すると、数日後、無色結晶が析出する(収量26.8mg(収率53.7%))。
(3-2) Synthesis of a copper binuclear complex [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 2 (3-Mepy) 2 ] (Exemplary Compound 003 (X = Br)) [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 3 ] Dissolve 7 mg (0.05 mmol) in 1.0 ml of CHCl 3 , add 50 μl (0.5 mmol) of 3-Mepy here, add hexane and let stand, and after a few days, colorless crystals are precipitated (yield 26.8 mg (yield 26.8 mg)). Yield 53.7%)).
元素分析の結果は以下であり、得られた化合物が目的の錯体であることが確認できた。 The results of elemental analysis are as follows, and it was confirmed that the obtained compound was the target complex.
Found C:57.64,H:4.40,N:2.85
Calcd.for[Cu2Br2(PPh3)2(3−Mepy)2] C:57.78,H:4.45,N:2.81
Found C: 57.64, H: 4.40, N: 2.85
Calcd. for [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 2 (3-Mepy) 2 ] C: 57.78, H: 4.45, N: 2.81
(3−3)銅複核錯体[Cu2Br2(PPh3)2(4−Phpy)2](例示化合物006(X=Br))の合成
[Cu2Br2(PPh3)3]32.2mg(0.03mmol)をCHCl30.8mlに溶かし、ここに4−Phpy46.5mg(0.3mmol)を加えてしばらく静置した後、hexaneを加えると、淡黄色結晶が析出する(収量18.6mg(収率55.3%))。
(3-3) Synthesis of Cu binuclear complex [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 2 (4-Phypy) 2 ] (Exemplary Compound 006 (X = Br)) [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 3 ] 2 mg (0.03 mmol) is dissolved in 0.8 ml of CHCl 3 , 46.5 mg (0.3 mmol) of 4-Phypy is added to the solution, and left to stand for a while. .6 mg (yield 55.3%)).
元素分析の結果は以下であり、得られた化合物が目的の錯体であることが確認できた。 The results of elemental analysis are as follows, and it was confirmed that the obtained compound was the target complex.
Found C:62.24,H:4.41,N:2.45
Calcd.for[Cu2Br2(PPh3)2(4−Phpy)2] C:62.09,H:4.31,N:2.50
Found C: 62.24, H: 4.41, N: 2.45
Calcd. for [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 2 (4-Phypy) 2 ] C: 62.09, H: 4.31, N: 2.50
上記合成実験例の合成法によって得られる銅複核錯体の固体粉末の室温における発光スペクトルを図1に示した。図1(a)にはヨウ素原子を含む[Cu2I2(PPh3)2(L)2](例示化合物001乃至006(X=I))の発光スペクトル、図1(b)には臭素原子を含む[Cu2Br2(PPh3)2(L)2](例示化合物001乃至006(X=Br))の発光スペクトルを示した。各錯体の発光ピーク波長は、X=Iの場合、435nm乃至627nmであり、また、X=Brの場合、472nm乃至650nmである。配位子を変化させることにより、可視光領域の広い範囲の領域をカバーできることがわかる。同じ配位子を持つヨウ素錯体と臭素錯体を比べると、ヨウ素錯体の方が発光ピーク波長が短いことがわかる。 The emission spectrum at room temperature of the solid powder of the copper binuclear complex obtained by the synthesis method of the above synthesis experiment example is shown in FIG. FIG. 1A shows an emission spectrum of [Cu 2 I 2 (PPh 3 ) 2 (L) 2 ] (exemplary compounds 001 to 006 (X = I)) containing an iodine atom, and FIG. The emission spectrum of [Cu 2 Br 2 (PPh 3 ) 2 (L) 2 ] containing the atoms (Exemplary compounds 001 to 006 (X = Br)) was shown. The emission peak wavelength of each complex is 435 nm to 627 nm when X = I, and 472 nm to 650 nm when X = Br. It can be seen that a wide range of visible light region can be covered by changing the ligand. Comparing the iodine complex and bromine complex having the same ligand, it can be seen that the emission peak wavelength of the iodine complex is shorter.
2時間以上励起光によって発光させていても輝度の高い発光を得ることができ、本発明の銅錯体は安定な発光が得られることが判った。 Even if it was made to emit light by excitation light for 2 hours or more, light emission with high luminance can be obtained, and it was found that the copper complex of the present invention can obtain stable light emission.
<実施例1>
上に述べた合成実験例で合成した錯体を含む本発明の銅複核錯体(例示化合物002乃至006(X=Br))をポリマー中に分散して、励起光源を用いるフォトルミネセンス素子を作成した。
<Example 1>
A copper binuclear complex of the present invention (Exemplary Compounds 002 to 006 (X = Br)) including the complex synthesized in the synthetic experiment example described above was dispersed in a polymer to prepare a photoluminescence device using an excitation light source. .
クロロホルム中に14重量%の濃度でポリスチレン(ACROS ORGANIC社製)を溶解させた。また、銅錯体を同じ1.4重量%の濃度で溶解した。その後このポリスチレン溶液と銅錯体溶液を1:1の割合で混合した。この溶液をアセトンで洗浄したガラス基板上に数滴滴下し、2時間乾燥させてキャスト膜を形成した。このポリスチレン−銅錯体混合膜に波長355nmの励起光でフォトルミネッセンスのスペクトルを測定した。また、ポリスチレンのみのキャスト膜についても同様にスペクトルを測定した。その発光スペクトルを図4に示した。 Polystyrene (manufactured by ACROS ORGANIC) was dissolved in chloroform at a concentration of 14% by weight. The copper complex was dissolved at the same concentration of 1.4% by weight. Thereafter, the polystyrene solution and the copper complex solution were mixed at a ratio of 1: 1. A few drops of this solution were dropped on a glass substrate washed with acetone, and dried for 2 hours to form a cast film. The photoluminescence spectrum of this polystyrene-copper complex mixed film was measured with excitation light having a wavelength of 355 nm. Moreover, the spectrum was similarly measured about the cast film only of polystyrene. The emission spectrum is shown in FIG.
それぞれの発光スペクトルは、ポリスチレンのみのキャスト膜からの発光とは異なり、銅複核錯体由来の発光スペクトルであることがわかる。発光波長が大きな例示化合物004(X=Br)、及び例示化合物005(X=Br)は、発光スペクトルが短波長側にも伸びている。これは、ポリスチレンからの励起エネルギーのエネルギー転移が不十分なため、銅錯体の発光に付随してポリスチレン由来の発光も同時に観測されていると考えられる。従って、銅錯体とホスト化合物を適切に選択することによりホスト材料の発光との混色による多色発光または白色発光を得ることができる。 It can be seen that each emission spectrum is an emission spectrum derived from a copper binuclear complex, unlike the emission from a cast film of only polystyrene. Exemplified compound 004 (X = Br) and Exemplified compound 005 (X = Br) having a large emission wavelength have an emission spectrum extending to the short wavelength side. This is thought to be due to the fact that polystyrene-derived light emission was observed simultaneously with the light emission of the copper complex because the energy transfer of excitation energy from polystyrene was insufficient. Accordingly, by appropriately selecting the copper complex and the host compound, it is possible to obtain multicolor light emission or white light emission by color mixture with the light emission of the host material.
発光は、キャスト膜全体に均一な発光が確認され、クロロホルムに溶解することが可能な銅錯体を用いることで、ポリスチレン中に銅錯体を均一に分散できたためと考えられる。本実施例から、ホストに分散して銅錯体を発光させることにより励起光による高輝度の安定したフォトルミネッセンスを得ることができ、本発明の銅複核錯体は励起光源を持つフォトルミネッセンス素子に有用であることを明らかにした。 Emission is considered to be because the copper complex was uniformly dispersed in polystyrene by using a copper complex that was confirmed to be uniform throughout the cast film and could be dissolved in chloroform. From this example, it is possible to obtain stable photoluminescence with high luminance by excitation light by dispersing in a host and emitting a copper complex, and the copper binuclear complex of the present invention is useful for a photoluminescence device having an excitation light source. Clarified that there is.
<実施例2>
本実施例では、銅錯体を用いて有機EL素子を作成した。
<Example 2>
In this example, an organic EL element was created using a copper complex.
素子構成を図2に示す。素子構成は、
ITO/PEDOT(30nm)/発光層(100nm)/Cs2CO3(2nm)/Al(70nm)
である。PEDOTは、ベイトロン社製AI1083を用いた。
The element configuration is shown in FIG. The element configuration is
ITO / PEDOT (30 nm) / light emitting layer (100 nm) / Cs 2 CO 3 (2 nm) / Al (70 nm)
It is. PEDOT was AI1083 manufactured by Baytron.
発光層は、PVKとPBDの混合ホスト材料に銅錯体を混合して用いた。ここで銅錯体は、例示化合物005(X=Br)である。PVKは、ホール輸送性であり、PBDは電子輸送性である。従って、これらを混合して発光層を形成することにより、電圧印加時に電子とホールを効率良く発光層に注入することができる。発光層中のこれら材料の混合比は、混合ホスト材料の混合重量比は、PVK:PBD=7:3とした。この混合ホスト材料に対して、例示化合物005(X=Br)を3重量%、5重量%及び10重量%の割合で混合した発光層を持つ素子をそれぞれ作成した。 For the light emitting layer, a mixed host material of PVK and PBD was mixed with a copper complex. Here, the copper complex is Exemplified Compound 005 (X = Br). PVK is a hole transport property, and PBD is an electron transport property. Therefore, by mixing these to form a light emitting layer, electrons and holes can be efficiently injected into the light emitting layer when a voltage is applied. As for the mixing ratio of these materials in the light emitting layer, the mixing weight ratio of the mixed host material was PVK: PBD = 7: 3. Devices having light-emitting layers in which Example Compound 005 (X = Br) was mixed at a ratio of 3% by weight, 5% by weight, and 10% by weight to the mixed host material were respectively prepared.
素子作成は、まず、ITO上に4000回転/分(60秒)でPEDOTをスピンコートし、200℃10分間で乾燥した。次に、混合ホスト材料(混合重量比はPVK:PBD=7:3)に対して例示化合物005(X=Br)を3重量%、5重量%及び10重量%を加えたオルトジクロロベンゼン混合溶液をそれぞれ調整した。これらの溶液をそれぞれPEDOT上に1000回転/分(60秒)でスピンコートし、70℃30分間で乾燥した。その後、真空蒸着装置にこの基板をセットし、Cs2CO3とアルミニウムを連続して蒸着した。 For device preparation, first, PEDOT was spin-coated on ITO at 4000 rotations / minute (60 seconds) and dried at 200 ° C. for 10 minutes. Next, a mixed solution of orthodichlorobenzene in which 3% by weight, 5% by weight and 10% by weight of the exemplified compound 005 (X = Br) is added to the mixed host material (mixing weight ratio is PVK: PBD = 7: 3). Was adjusted respectively. Each of these solutions was spin-coated on PEDOT at 1000 revolutions / minute (60 seconds) and dried at 70 ° C. for 30 minutes. Then, set the substrate in a vacuum deposition apparatus, and vapor deposition are continuously Cs 2 CO 3 and aluminum.
これらの素子における電圧印加時のエレクトロルミネッセンス(EL)特性を評価した。まず、図5に銅錯体(例示化合物005(X=Br))の濃度が3重量%、5重量%及び10重量%のELスペクトルを示す。図5において420nm付近にある発光バンドはPVKに由来するものであり、550nm付近の発光バンドは、例示化合物005(X=Br)由来の発光である。例示化合物005(X=Br)の濃度が高い方が、PVKの発光強度に対する例示化合物005(X=Br)の発光強度が相対的に強くなっていることがわかる。 The electroluminescence (EL) characteristic at the time of voltage application in these elements was evaluated. First, FIG. 5 shows EL spectra in which the concentration of the copper complex (Exemplary Compound 005 (X = Br)) is 3 wt%, 5 wt%, and 10 wt%. In FIG. 5, the light emission band near 420 nm is derived from PVK, and the light emission band near 550 nm is light emission derived from the exemplary compound 005 (X = Br). It can be seen that the higher the concentration of the exemplified compound 005 (X = Br), the stronger the emission intensity of the exemplified compound 005 (X = Br) relative to the emission intensity of PVK.
この発光スペクトルから、銅錯体の濃度を変化させることにより、ホスト材料と銅錯体からの発光の比率を変化させることができ、混色による発光色を変化させることができる。また、銅錯体の比率を適切に選択することにより白色発光がえられる。 From this emission spectrum, by changing the concentration of the copper complex, the ratio of emission from the host material and the copper complex can be changed, and the emission color due to the color mixture can be changed. Further, white light emission can be obtained by appropriately selecting the ratio of the copper complex.
図6に銅錯体のドーピング濃度5%と10%の電圧−輝度カーブと、電流−パワー効率カーブを示した。濃度5%と10%のこれらの特性には大きな差はない。EL発光効率は、最大で0.7lm/(5%)0.4lm/W(10%)が得られた。この結果から、本発明の銅複核錯体は、有機EL素子の発光ドーパントとして有用なことがわかった。 FIG. 6 shows a voltage-luminance curve and a current-power efficiency curve when the copper complex doping concentrations are 5% and 10%. There is no significant difference between these properties at concentrations of 5% and 10%. The EL luminous efficiency was 0.7 lm / (5%) 0.4 lm / W (10%) at maximum. From this result, it turned out that the copper binuclear complex of this invention is useful as a light emission dopant of an organic EL element.
Claims (4)
Xはハロゲン原子であり、Cl、BrまたはIから選ばれる。
PR3はPが配位原子である3級フォスフィンであり、下記構造式(2)に示すものから選ばれる。
R2とR3は、炭素原子数6以下の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基である。] A light-emitting element using a copper binuclear complex represented by the following general formula (1) as a light-emitting material.
X is a halogen atom and is selected from Cl, Br or I.
PR 3 is a tertiary phosphine in which P is a coordination atom, and is selected from those shown in the following structural formula (2).
R 2 and R 3 are linear, branched or cyclic alkyl groups having 6 or less carbon atoms. ]
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