JP2012124359A - Organic electroluminescent element - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a white phosphorescent organic EL element having excellent performance stability for variation in dopant concentration in an organic electroluminescent element which ensures low voltage drive by improving injection into a phosphorescent layer, and exhibits white light emission by containing a plurality of phosphorescent dopants having different emission wavelength, and to provide a luminaire.SOLUTION: In an organic EL element having a pair of electrodes and a luminous layer arranged between the electrodes, the luminous layer contains at least one kind of phosphorescent dopant having the λmax of emission in the range of 300-480 nm. The dopant has a partial structure of metal complex, the luminous layer contains at least a host compound and the phosphorescent dopant. Concentration of the phosphorescent dopant in the luminous layer is not constant in the thickness direction, and the thickness of the luminous layer is 70 nm or more.

Description

本発明は、発光層に濃度勾配を掛け、発光層を厚くした有機EL素子に関する。   The present invention relates to an organic EL device in which a concentration gradient is applied to a light emitting layer to make the light emitting layer thick.

本発明の有機EL素子は、大面積パネル化の性能均一性が非常に高い。特に白色素子における色安定性が非常に良好な素子を簡便に得られるものである。   The organic EL device of the present invention has a very high performance uniformity for a large area panel. In particular, an element having very good color stability in a white element can be easily obtained.

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

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

また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。   Another major feature of the organic electroluminescence element is that it is a surface light source, unlike main light sources that have been put to practical use, such as light-emitting diodes and cold-cathode tubes. Applications that can effectively utilize this characteristic include illumination light sources and various display backlights. In particular, it is also suitable to be used as a backlight of a liquid crystal full color display whose demand has been increasing in recent years.

更に近年では、環境意識の高まりから低消費電力の観点から照明用途の有機EL素子としては、量子効率の高い燐光タイプが望まれている。しかしながら現状では、燐光の青材料は非常にTが大きく高電圧駆動・短寿命である等の課題がある。 Furthermore, in recent years, a phosphorescent type with high quantum efficiency has been desired as an organic EL element for illumination use from the viewpoint of low power consumption due to an increase in environmental awareness. However at present, blue for a phosphorescent there is a problem of equal is very T 1 is greater high-voltage, short life.

一方有機エレクトロルミネッセンス素子をこのような照明用光源、或いはディスプレイのバックライトとして用いる場合には、白色、若しくは、所謂電球色(以下、総合して白色と称す)を呈する光源として用いることになる。有機エレクトロルミネッセンス素子で白色発光を得るには、一つの素子中に発光波長の異なる複数の発光ドーパントを調整し、混色により白色を得る方法、多色の発光画素、例えば、青・緑・赤の三色を塗りわけ同時に発光させ、混色して白色を得る方法、色変換色素を用いて白色を得る方法(例えば、青発光材料と色変換蛍光色素の組み合わせ)などがある。   On the other hand, when an organic electroluminescence element is used as such a light source for illumination or a backlight of a display, it is used as a light source that exhibits white or a so-called light bulb color (hereinafter collectively referred to as white). In order to obtain white light emission with an organic electroluminescence element, a method of adjusting a plurality of light emitting dopants having different emission wavelengths in one element and obtaining white color by mixing, a multicolor light emitting pixel, for example, blue, green, red There are a method in which three colors are applied simultaneously and light is emitted and mixed to obtain white, and a method in which white is obtained by using a color conversion dye (for example, a combination of a blue light emitting material and a color conversion fluorescent dye).

しかしながら、低コスト、高生産性、簡便な駆動方法など、照明用光源、バックライトに求められる様々な要求から判断すると、一つの素子中に発光波長の異なる複数の発光ドーパントを調整し、混色により白色を得る方法がこれらの用途には有効であり、近年、研究開発が意欲的に進められている。   However, judging from various requirements for light sources for illumination and backlights, such as low cost, high productivity, and simple driving methods, a plurality of light emitting dopants having different emission wavelengths are adjusted in one element, and color mixing is performed. A method of obtaining a white color is effective for these applications, and research and development have been actively promoted in recent years.

上述の方法により白色光を得る方法について更に詳細に述べれば、素子中に補色の関係にある二色の発光ドーパント、例えば、青色発光ドーパントと黄色発光ドーパントを用い混色して白色を得る方法、青・緑・赤の三色の発光ドーパントを用い、混色して白色を得る方法が挙げられる。   The method for obtaining white light by the above-described method will be described in more detail. A method for obtaining white by mixing two-color light emitting dopants having complementary colors in the device, for example, a blue light emitting dopant and a yellow light emitting dopant, and blue -A method of obtaining a white color by mixing three colors of light emitting dopants of green and red and mixing them.

例えば、効率の高い青、緑、赤の三色の蛍光体を発光材料としてドープすることによって、白色の有機エレクトロルミネッセンス素子を得る方法が開示されている(例えば、特許文献1、2参照。)。   For example, a method for obtaining a white organic electroluminescent element by doping high-efficiency phosphors of blue, green, and red as a light emitting material is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2). .

また、白色発光を呈する有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光色の異なる層を各々別個の層にするのではなく、2色以上の発光ドーパントを1層中に共存させ、高発光エネルギーの発光ドーパントから相対的に効率の低い発光ドーパントへのエネルギー移動により、多色を発光させる方式がある。この方式は、有機層数を削減できること、また発光ドーパントの使用量を減少できることから、白色発光の有機EL素子を得るにあたり有力な方法の一つである。例えば、特許文献3には、陽極から赤色発光層及び青色発光層が順次設けられてなり、かつ赤色発光層は少なくとも一つの緑色発光ドーパントを含有することを特徴とする有機電界発光素子が開示されている。   In addition, in an organic electroluminescence device that emits white light, the layers having different emission colors are not separated from each other, but two or more colors of luminescent dopants are allowed to coexist in one layer, and relative to the luminescent dopant having high emission energy. There is a method of emitting multiple colors by energy transfer to a light emitting dopant with low efficiency. This method is one of the effective methods for obtaining a white light-emitting organic EL device because the number of organic layers can be reduced and the amount of light-emitting dopant used can be reduced. For example, Patent Document 3 discloses an organic electroluminescent device in which a red light emitting layer and a blue light emitting layer are sequentially provided from an anode, and the red light emitting layer contains at least one green light emitting dopant. ing.

ところで、近年、蛍光材料に対し、より高輝度の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる燐光発光ドーパントの開発が精力的に進められている(例えば、特許文献4、非特許文献1、2参照。)。従来の蛍光材料からの発光は、励起一重項からの発光であり、一重項励起子と三重項励起子の生成比が1:3であるため、発光性励起種の生成確率は25%であるのに対し、励起三重項からの発光を利用する燐光発光ドーパントの場合には、励起子生成比率と一重項励起子から三重項励起子への内部変換により、内部量子効率の上限が100%となるため、蛍光発光ドーパントの場合に比べ、原理的に発光効率が最大4倍となる。   By the way, in recent years, a phosphorescent dopant capable of obtaining a higher-luminance organic electroluminescence device has been actively developed for fluorescent materials (see, for example, Patent Document 4 and Non-Patent Documents 1 and 2). The light emission from the conventional fluorescent material is light emission from the excited singlet, and the generation ratio of the singlet exciton and the triplet exciton is 1: 3. Therefore, the generation probability of the luminescent excited species is 25%. On the other hand, in the case of a phosphorescent dopant using light emission from an excited triplet, the upper limit of the internal quantum efficiency is 100% due to the exciton generation ratio and the internal conversion from a singlet exciton to a triplet exciton. Therefore, in principle, the luminous efficiency is up to four times that in the case of the fluorescent luminescent dopant.

しかしながら、燐光発光ドーパントを用いて、2色以上の発光ドーパントを1層に共存させ、高発光エネルギーの発光ドーパントから相対的に効率の低いドーパントにエネルギー移動により多色を発光させることにより、白色発光の有機エレクトロルミネッセンス素子を得ようとした場合、発光色の異なる複数層を積層して白色を得る場合に比し比較的色度の駆動条件、環境に対する安定性を確保するのが容易ではあるが、駆動条件やデバイスの駆動経時、或いは保存経時に対する色度の安定性が必ずしも十分なレベルにはないことが判ってきた。とりわけ照明用光源用途においては、発光色の安定性に対する要求は厳しく、有機エレクトロルミネッセンス素子を照明光源用途に実用化するには、如何に色度の安定性を確保するかが重要な課題となっている。   However, by using a phosphorescent dopant, two or more colors of luminescent dopants can coexist in one layer, and a multicolor light is emitted by energy transfer from a luminescent dopant having a high luminescence energy to a dopant having a relatively low efficiency. When trying to obtain an organic electroluminescence device, it is relatively easy to ensure driving conditions of chromaticity and stability to the environment as compared with the case of obtaining a white color by laminating a plurality of layers having different emission colors. It has been found that the stability of chromaticity with respect to driving conditions, device driving aging or storage aging is not necessarily at a sufficient level. In particular, in the light source application for illumination, the demand for the stability of the emission color is severe, and how to ensure the stability of chromaticity is an important issue in order to put the organic electroluminescence element into practical use for the illumination light source. ing.

例えば、特許文献5には、発光層中で発光材濃度を変化させることで電荷移動を容易とし低電圧化、高発光効率化する手法が開示されている、また特許文献6にも同様の手法が開示されているが、青色に発光する燐光発光材料を使用した白色素子での構成例は開示されておらず、特に色度安定性に関する記載もない。特許文献7には、青燐光ドーパントの濃度勾配記載はあるが、白色素子、及び白色素子における色度安定性についての記載は全くなく、燐光発光材料のHOMO準位との関係についても記載はない。   For example, Patent Document 5 discloses a technique for facilitating charge transfer by changing the concentration of the light emitting material in the light emitting layer, thereby reducing voltage and increasing light emission efficiency. Patent Document 6 also discloses a similar technique. However, a configuration example of a white element using a phosphorescent material that emits blue light is not disclosed, and there is no description regarding chromaticity stability. In Patent Document 7, there is a description of the concentration gradient of the blue phosphorescent dopant, but there is no description about the white element and the chromaticity stability in the white element, and there is no description about the relationship with the HOMO level of the phosphorescent material. .

特開平6−207170号公報JP-A-6-207170 特開2004−235168号公報JP 2004-235168 A 国際公開第2004/077886号パンフレットInternational Publication No. 2004/077786 Pamphlet 米国特許第6,097,147号明細書US Pat. No. 6,097,147 特許第3786023号公報Japanese Patent No. 3778623 特許第4181795号公報Japanese Patent No. 4181895 特表2010−515255号公報Special table 2010-515255

M.A.Baldo et al.,nature、395巻、151〜154頁(1998年)M.M. A. Baldo et al. , Nature, 395, 151-154 (1998) M.A.Baldo et al.,nature、403巻、17号、750〜753頁(2000年)M.M. A. Baldo et al. , Nature, 403, 17, 750-753 (2000)

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、一つは燐光発光層への注入を改善し、低電圧駆動を実現する事、もう一つは発光波長の異なる複数の燐光発光ドーパントを有し、白色発光を呈する有機エレクトロルミネッセンス素子において、ドーパント濃度の変動に対する性能安定性に優れた白色燐光発光有機エレクトロルミネッセンス素子と、それを用いた照明装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. One of the objects is to improve the injection into the phosphorescent light emitting layer and realize low voltage driving, and the other is a plurality of phosphorescent light having different emission wavelengths. An organic electroluminescence device that has a light emitting dopant and emits white light, and provides a white phosphorescent organic electroluminescence device excellent in performance stability against a change in dopant concentration, and an illumination device using the same.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configurations.

1.少なくとも陽極及び陰極からなる一対の電極と前記電極間に配置された発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層に
(A)発光のλmaxが300〜480nmにある少なくとも1種の燐光発光ドーパントを含有し、
(B)該ドーパントは、下記一般式(A)〜(D)から選ばれる少なくとも1つの部分構造を有し、
(C)該発光層は少なくともホスト化合物と該燐光発光ドーパントを含有し、発光層内での該燐光発光ドーパントの濃度は膜厚方向において一定ではなく、
(D)該発光層の膜厚が、70nm以上であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
1. In an organic electroluminescence device having a pair of electrodes consisting of at least an anode and a cathode and a light emitting layer disposed between the electrodes,
The light emitting layer contains (A) at least one phosphorescent dopant having a light emission λmax of 300 to 480 nm,
(B) The dopant has at least one partial structure selected from the following general formulas (A) to (D),
(C) The light emitting layer contains at least a host compound and the phosphorescent light emitting dopant, and the concentration of the phosphorescent light emitting dopant in the light emitting layer is not constant in the film thickness direction,
(D) The organic electroluminescent element characterized by the film thickness of this light emitting layer being 70 nm or more.

Figure 2012124359
Figure 2012124359

〔式中、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。〕 [In the formula, Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represent a hydrogen atom or a substituent, and A1 forms an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. And M represents Ir or Pt. ]

Figure 2012124359
Figure 2012124359

〔式中、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rc、Rb1、Rc1は各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。〕 [Wherein, Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb, Rc, Rb1, and Rc1 each represents a hydrogen atom or a substituent, and A1 represents an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. Represents the residues necessary to form and M represents Ir or Pt. ]

Figure 2012124359
Figure 2012124359

〔式中、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。〕 [In the formula, Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represent a hydrogen atom or a substituent, and A1 forms an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. And M represents Ir or Pt. ]

Figure 2012124359
Figure 2012124359

〔式中、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。〕
2.前記発光層内において前記燐光発光ドーパントの濃度が、陽極側界面において高濃度になっていることを特徴とする前記1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[In the formula, Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represent a hydrogen atom or a substituent, and A1 forms an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. And M represents Ir or Pt. ]
2. 2. The organic electroluminescence device according to 1 above, wherein the concentration of the phosphorescent dopant in the light emitting layer is high at the anode side interface.

3.前記発光層の陽極側の界面から厚みで20nm部分を除外した部分の、前記燐光発光ドーパントの平均の濃度が5〜30質量%であることを特徴とする前記1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   3. 3. The organic electroluminescence according to 1 or 2 above, wherein an average concentration of the phosphorescent dopant is 5 to 30% by mass in a portion excluding a 20 nm portion in thickness from the anode side interface of the light emitting layer. element.

4.前記燐光発光ドーパントの最高電子占有準位が5.3eVより浅いことを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   4). 4. The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 3, wherein the phosphorescent dopant has a highest electron occupation level shallower than 5.3 eV.

5.前記発光層のホスト化合物の最高電子占有準位が前記燐光発光ドーパントより0.2eV以上深いことを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   5). 5. The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 4, wherein the highest electron occupation level of the host compound of the light emitting layer is 0.2 eV or more deeper than the phosphorescent light emitting dopant.

6.発光色が、CIE1931表色系において規定される各色温度での黒体輻射線上からy値乖離で0.1以下であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   6). 6. The organic electro of any one of 1 to 5 above, wherein the emission color is 0.1 or less in y value deviation from the black body radiation at each color temperature defined in the CIE 1931 color system. Luminescence element.

7.前記電極の少なくとも一方が銀ナノ粒子または銀ナノワイヤを含有してなる透明電極であることを特徴とする前記1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   7). 7. The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 6, wherein at least one of the electrodes is a transparent electrode containing silver nanoparticles or silver nanowires.

8.前記電極の少なくとも一方が外径3.5nm未満のカーボンナノチューブを含有してなる透明電極であることを特徴とする前記1〜7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   8). 8. The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 7, wherein at least one of the electrodes is a transparent electrode containing carbon nanotubes having an outer diameter of less than 3.5 nm.

本発明により、燐光発光層への注入を改善し、低電圧駆動を実現でき、更に白色発光を呈する有機エレクトロルミネッセンス素子において、ドーパント濃度の変動に対する性能安定性に優れた白色燐光発光有機エレクトロルミネッセンス素子と、それを用いた照明装置を提供することができた。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a white phosphorescent organic electroluminescent device that improves injection into a phosphorescent light emitting layer, can realize low voltage driving, and exhibits excellent performance stability against a change in dopant concentration in an organic electroluminescent device that emits white light. And a lighting device using the same.

本発明の有機EL素子を組み込んだ照明装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the illuminating device incorporating the organic EL element of this invention. 本発明の有機EL素子を組み込んだ照明装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the illuminating device incorporating the organic EL element of this invention.

以下、本発明の白色燐光発光有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、本発明の有機EL素子ともいう)の各構成要素の詳細について、順次説明する。   Hereinafter, the details of each component of the white phosphorescent organic electroluminescence device of the present invention (hereinafter also referred to as the organic EL device of the present invention) will be sequentially described.

《有機エレクトロルミネッセンス素子の白色色度》
本発明における白色素子としての好ましい色度は、相関色温度が2500K〜7000K、かつCIE1931表色系において、各色温度での黒体輻射線上からy値乖離が0.1以下である。
<< White chromaticity of organic electroluminescence element >>
The preferred chromaticity as a white element in the present invention is a correlated color temperature of 2500 K to 7000 K, and in the CIE 1931 color system, the y value deviation is 0.1 or less from the black body radiation at each color temperature.

本発明の有機EL素子や該素子に係る化合物の発光色は、例えば「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)で測定した結果を、CIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。   The emission color of the organic EL device of the present invention and the compound related to the device is, for example, as shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). The result measured with a total CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.) is determined by the color when applied to the CIE chromaticity coordinates.

《有機EL素子の層構成》
次に、本発明の有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
<< Layer structure of organic EL element >>
Next, although the preferable specific example of the layer structure of the organic EL element of this invention is shown below, this invention is not limited to these.

(i)陽極/発光層ユニット/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
本発明の有機EL素子においては、発光層ユニットは、本発明で規定する要件を満たす構成を有する発光層を少なくとも1層有していれば、何層でもよいが、好ましくは本発明の規定を満たす要件を有する発光層1層のみからなるものである。
(I) Anode / light emitting layer unit / electron transport layer / cathode (ii) Anode / hole transport layer / light emitting layer unit / electron transport layer / cathode (iii) Anode / hole transport layer / light emitting layer unit / hole blocking Layer / electron transport layer / cathode (iv) anode / hole transport layer / light emitting layer unit / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (v) anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emission Layer unit / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode In the organic EL device of the present invention, the light emitting layer unit has at least one light emitting layer having a configuration satisfying the requirements defined in the present invention. Any number of layers may be used as long as it is present, but it is preferably composed of only one light emitting layer having a requirement satisfying the provisions of the present invention.

《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。本発明に係る発光層は、本発明で規定する要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。
<Light emitting layer>
The light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. May be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer. The structure of the light emitting layer according to the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the requirements defined in the present invention.

発光層の膜厚の総和は、従来に比べ厚い事が特徴である。本発明の発光層は、後述する発光ドーパントの最高電子占有準位設計と大胆なドーパント濃度傾斜構造とにより注入特性を高め、キャリア移動度を良好に設計する事により、低電圧駆動を確保し、従来に比べ厚い発光層設計を実現する事が可能とし、高性能と高安定性を両立させたことが特徴である。本発明の発光層の膜厚は少なくとも70nm以上であり、好ましくは80nm以上、より好ましくは100nm以上500nm未満である。   The total thickness of the light emitting layer is characterized by being thicker than before. The light emitting layer of the present invention increases the injection characteristics by the highest electron occupation level design of a light emitting dopant described later and a bold dopant concentration gradient structure, and ensures low voltage driving by designing the carrier mobility well, It is possible to realize a thicker light emitting layer design than before, and is characterized by both high performance and high stability. The thickness of the light emitting layer of the present invention is at least 70 nm or more, preferably 80 nm or more, more preferably 100 nm or more and less than 500 nm.

発光層を形成する方法としては、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。   As a method for forming the light emitting layer, a light emitting dopant or a host compound described later can be used, for example, a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method (Langmuir-Blodget method), an ink jet method, a spray method, a printing method, The film can be formed by a known thin film forming method such as a slot type coater method.

本発明においては、発光層中に、発光λmaxが300nm〜480nmにある少なくとも1種の燐光発光ドーパントを含有し、該ドーパントは、前記一般式(A)〜(D)から選ばれる少なくとも1つの部分構造を有し、該発光層は少なくともホスト化合物と該燐光発光ドーパントを含有し、該発光層内での該燐光発光ドーパントの濃度は一定ではないことを特徴とし、更に前記燐光発光ドーパントが前記発光層の陽極側において高濃度に含有されており、中央又は陰極側へ向けて低濃度となるように濃度分布をもって含有されていることを特徴とする。   In the present invention, the light emitting layer contains at least one phosphorescent dopant having an emission λmax of 300 nm to 480 nm, and the dopant is at least one portion selected from the general formulas (A) to (D). And the light-emitting layer contains at least a host compound and the phosphorescent light-emitting dopant, and the concentration of the phosphorescent light-emitting dopant in the light-emitting layer is not constant. It is contained at a high concentration on the anode side of the layer, and is contained with a concentration distribution so as to become a low concentration toward the center or the cathode side.

本発明の有機EL素子においては、発光層は二層以上有していてもよいが、前記記載の発光層一層のみからなることが好ましい。   In the organic EL device of the present invention, the light emitting layer may have two or more layers, but preferably comprises only one light emitting layer described above.

本発明の白色素子においては、発光層は複数のリン光発光ドーパントを有しているが、少なくとも、発光λmaxが300nm〜480nmの波長域にある燐光発光ドーパント(燐光発光ドーパントA)及び発光λmaxが580nm以上の波長域にある燐光発光ドーパント(燐光発光ドーパントB)を有している。   In the white element of the present invention, the light emitting layer has a plurality of phosphorescent light emitting dopants, but at least a phosphorescent light emitting dopant (phosphorescent light emitting dopant A) having a light emission λmax in a wavelength region of 300 nm to 480 nm and a light emission λmax are present. It has a phosphorescent dopant (phosphorescent dopant B) in a wavelength region of 580 nm or more.

前記燐光発光ドーパントA及びBを含有する発光層には、更に500nm以上580nm未満の波長域に最大発光強度を有する少なくとも一種の燐光発光ドーパントCを有することが、演色性を高める上で好ましい。該発光層における、燐光発光ドーパントAと燐光発光ドーパントBないしCとのモル濃度比率は、燐光発光ドーパントAが燐光発光ドーパントBまたはCの10倍以上であることが好適な白色発光を得る上で好ましい。   The light emitting layer containing the phosphorescent dopants A and B preferably further includes at least one kind of phosphorescent dopant C having a maximum emission intensity in a wavelength region of 500 nm or more and less than 580 nm in order to improve color rendering. In the light emitting layer, the phosphorescent dopant A and the phosphorescent dopants B to C have a molar concentration ratio in which the phosphorescent dopant A is 10 times or more of the phosphorescent dopant B or C in order to obtain suitable white light emission. preferable.

次に、前記発光λmaxが300nm〜480nmにある燐光発光ドーパントAの前記発光層内における濃度分布について説明する。   Next, the concentration distribution of the phosphorescent dopant A having the emission λmax of 300 nm to 480 nm in the light emitting layer will be described.

本発明においては、燐光発光ドーパントAは、前記発光層の陽極側において高濃度に含有されることが好ましく、中央から陰極側へ向けて低濃度となるように濃度分布をもって存在する。発光層の陽極側端部から発光層中央部までの部分の燐光発光ドーパントAの平均含有量が、陰極側端部から発光層中央部までの平均含有量より多ければよいが、好ましくは陽極側端部が最も高濃度で、陽極側端部から陰極側端部へかけて単調に減少していくのが好ましい態様である。単調に減少するとは、陽極側から陰極に向けて発光ドーパントAの濃度が増える領域が存在しないことをいい、一定に減少しても良いし、減少係数が変動しても良いし、有る領域は一定であっても良く何れも良好な態様である。   In the present invention, the phosphorescent dopant A is preferably contained at a high concentration on the anode side of the light emitting layer, and has a concentration distribution so that the concentration decreases from the center toward the cathode side. The average content of the phosphorescent light emitting dopant A in the portion from the anode side end of the light emitting layer to the central portion of the light emitting layer may be larger than the average content from the cathode side end to the central portion of the light emitting layer. It is a preferable aspect that the end portion has the highest concentration and monotonously decreases from the anode side end portion to the cathode side end portion. Monotonically decreasing means that there is no region where the concentration of the light-emitting dopant A increases from the anode side toward the cathode, and it may be reduced constantly, the reduction coefficient may vary, It may be constant or both are good modes.

本発明において、キャリアの注入に影響する領域は発光層の陽極及び陰極界面から20nm以内の領域と考えるが、より厳密には各10nmの領域の濃度を高め、且つコントロールすることが重要である。   In the present invention, the region that affects carrier injection is considered to be a region within 20 nm from the anode and cathode interface of the light emitting layer, but more strictly, it is important to increase and control the concentration of each 10 nm region.

該発光層における陽極側端部の燐光発光ドーパントAの含有量としては、35質量%以上、100質量%未満であることが好ましい。より好ましくは40質量%以上、90質量%未満、特に好ましくは50質量%以上、80質量%未満である。35質量%未満であると電力効率が低下し、また駆動経時における色度安定性も劣る傾向にある。100質量%であると、膜質がやや悪く接着性、デバイスの保存経時がやや劣る傾向にある。   The content of the phosphorescent dopant A at the anode side end in the light emitting layer is preferably 35% by mass or more and less than 100% by mass. More preferably, it is 40 mass% or more and less than 90 mass%, Most preferably, it is 50 mass% or more and less than 80 mass%. If it is less than 35% by mass, the power efficiency is lowered, and the chromaticity stability during driving tends to be poor. When the content is 100% by mass, the film quality is slightly poor and the adhesiveness and device storage time tend to be slightly inferior.

一方端部から20nm部分を除いた発光層の燐光発光ドーパント濃度は、5〜30質量%である事が好ましく、より好ましくは10〜25質量%である。この領域に発光中心をもってくる事により、非常に良好な性能を得られる。   On the other hand, the phosphorescent dopant concentration of the light emitting layer excluding the 20 nm portion from the end is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 10 to 25% by mass. By bringing the emission center in this region, very good performance can be obtained.

本発明の構成の発光層により、電力効率に優れ、かつ色度の対駆動電圧、対駆動経時、また対デバイス保存での安定性に優れた白色燐光発光有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。本発明の効果をもたらす作用機構については、必ずしも解明されている訳ではなく、推測の域を出ないが、燐光発光層、特に青発光を呈する燐光発光層はエネルギーギャップが大きく、電子または正孔等の電荷の発光層への注入に大きな障壁があることが予想される。本発明の構成はこの電荷の発光層への注入を改善しているものと期待されるが、どのような材料との組み合わせにおいても本発明の効果が得られるわけではなく、特に本発明の燐光発光ドーパントA、更にはホスト化合物との組み合わせにおいて顕著な効果が得られることを見出した。   With the light emitting layer having the structure of the present invention, a white phosphorescent organic electroluminescence device having excellent power efficiency and excellent stability in chromaticity versus driving voltage, versus driving time and device storage can be obtained. The mechanism of action that brings about the effects of the present invention is not necessarily elucidated and is not speculative. However, phosphorescent layers, particularly phosphorescent layers that emit blue light, have a large energy gap, and electrons or holes. It is expected that there will be a large barrier to the injection of such charges into the light emitting layer. The structure of the present invention is expected to improve the injection of this charge into the light-emitting layer, but the effect of the present invention is not obtained in any combination with any material, and the phosphorescence of the present invention is not particularly effective. It has been found that a remarkable effect can be obtained in combination with the light emitting dopant A and further with the host compound.

例えば、特許第3786023号には、発光層中で発光材濃度を変化させることで電荷移動を容易とし低電圧化、高発光効率化する手法が開示されている、また特許第4181795号にも同様の手法が開示されているが、青色に発光する燐光発光材料を使用した白色素子での構成例は開示されておらず、特に色度安定性に関する本発明の効果を予見できるものではない。更には、本発明の燐光材料との組み合わせにおける格段の効果を予見できるものではない。特表2010−515255号公報には、青燐光ドーパントの濃度勾配記載はあるが、白色素子、及び白色素子における色度安定性についての記載はなく、また本発明における燐光発光材料のHOMO準位との関係における格段の効果を予見できるものではない。   For example, Japanese Patent No. 3778623 discloses a technique for facilitating charge transfer by changing the concentration of the light emitting material in the light emitting layer to lower the voltage and increase the light emission efficiency. However, a configuration example of a white element using a phosphorescent material that emits blue light is not disclosed, and in particular, the effect of the present invention relating to chromaticity stability cannot be predicted. Furthermore, the remarkable effect in the combination with the phosphorescent material of the present invention cannot be foreseen. In JP 2010-515255 A, there is a description of the concentration gradient of the blue phosphorescent dopant, but there is no description of the white element and the chromaticity stability in the white element, and the HOMO level of the phosphorescent material in the present invention is It is not possible to foresee a great effect on the relationship.

〈ドーパント分布測定法記載〉
ドーパントの深さ方向の分布を計測する方法はいくつかあるが、特定の元素がある場合、動的二次イオン質量分析法が好ましい。D−SIMSは膜内の元素の量を高感度で分析可能でかつ深さ方向の元素の濃度変化を追うことができる。二次イオン質量分析法については、例えば、日本表面科学会「二次イオン質量分析法(表面科学技術選書)」(丸善)等を参考にすることができる。
<Dopant distribution measurement method description>
There are several methods for measuring the distribution of the dopant in the depth direction, but dynamic secondary ion mass spectrometry is preferred when there are specific elements. D-SIMS can analyze the amount of elements in the film with high sensitivity and can follow the concentration change of elements in the depth direction. As for secondary ion mass spectrometry, for example, Japanese Society for Surface Science “Secondary ion mass spectrometry (Surface Science and Technology Selection)” (Maruzen) can be referred to.

動的二次イオン質量分析法は、10−8Pa程度の高真空下で一次イオンと呼ばれるイオンビームを試料表面に照射しスパッタリングを行う。それにより放出された構成粒子の中で二次イオンを質量分析することにより表面に存在する元素を分析する方法である。表面をスパッタし、削り取っていくので破壊分析ではあるが、表面からμm以上の深さまでの元素の濃度変化を分析することが可能である。 In dynamic secondary ion mass spectrometry, a sample surface is irradiated with an ion beam called primary ions under a high vacuum of about 10 −8 Pa to perform sputtering. This is a method of analyzing elements present on the surface by mass spectrometry of secondary ions in the constituent particles released thereby. Although the surface is sputtered and scraped off, it is possible to analyze the change in element concentration from the surface to a depth of μm or more, although it is a destructive analysis.

一次イオンとしては、例えばCs、O 等の金属イオン種が好ましいが、どのイオン種を用いるのが好ましいかは測定対象元素によって使い分けられる。 As the primary ions, for example, metal ion species such as Cs + and O 2 + are preferable, but which ion species is preferably used depends on the element to be measured.

化合物そのものを計測したい場合は飛行時間型二次イオン質量分析(ToF−SIMS)法が好ましい。この場合、有機層をななめに削り取り、削り取った斜め断面部分について、化合物から得られるフラグメントイオンの分布を計測することにより、ドーパント化合物の深さ方向の分布を知ることができる。斜めに削る方法としては電子顕微鏡の試料作製に用いるウルトラミクロトームを用いる方法、ダイプラウインテス製サイカスNN型などの精密斜め切削装置を用いる方法が挙げられる。ToF−SIMS法については、例えば、日本表面科学会「二次イオン質量分析法(表面科学技術選書)」(丸善)等を参考にすることができる。ToF−SIMS法は、10−8Pa程度の高真空下で一次イオンと呼ばれるイオンビームを試料表面に照射しスパッタリングを行う。一次イオンビームを非常に低電流とし、かつパルス状にすることにより、非常に穏やかなスパッタリングがおこり、それにより放出された二次イオンを質量分析することにより表面に存在する化合物分析する方法である。一次イオンを走査しながら測定することにより、スパッタリングで放出された二次イオンの分布を計測することができる。一次イオンとしては、例えばGa、In、Bi、Au金属イオン種やそのクラスターイオンが好ましいが、どのイオン種を用いるのが好ましいかは測定対象元素によって使い分けられる。 When it is desired to measure the compound itself, the time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) method is preferred. In this case, it is possible to know the distribution of the dopant compound in the depth direction by measuring the distribution of fragment ions obtained from the compound with respect to the oblique cross-sectional portion that is scraped off and the organic layer is cut off. Examples of the oblique cutting method include a method using an ultramicrotome used for preparing a sample for an electron microscope, and a method using a precision oblique cutting device such as a die-plautes Cycus NN type. Regarding the ToF-SIMS method, for example, the Japan Surface Science Society “Secondary Ion Mass Spectrometry (Surface Science and Technology Selection)” (Maruzen) can be referred to. In the ToF-SIMS method, sputtering is performed by irradiating a sample surface with an ion beam called primary ions under a high vacuum of about 10 −8 Pa. It is a method of analyzing compounds present on the surface by mass spectrometry of secondary ions emitted by very gentle sputtering by making the primary ion beam very low current and pulsed. . By measuring while scanning the primary ions, the distribution of secondary ions emitted by sputtering can be measured. As the primary ions, for example, Ga + , In + , Bi + , Au + metal ion species and their cluster ions are preferable, and which ion species is preferably used depends on the element to be measured.

例えば、蒸着法により形成するとき、発光ドーパントの濃度勾配は他の共蒸着成分との蒸着比をかえることで形成するが、形成後、上記の方法により深さ方向のスパッタリングを行うことで深さ方向の分布を測定することができる。   For example, when forming by vapor deposition, the concentration gradient of the luminescent dopant is formed by changing the vapor deposition ratio with other co-deposition components, but after formation, the depth is obtained by sputtering in the depth direction by the above method. The distribution of directions can be measured.

〔ホスト化合物〕
次に、発光層に含まれるホスト化合物、発光ドーパント(発光ホスト化合物、発光ドーパント化合物ともいう)について説明する。
[Host compound]
Next, a host compound and a light emitting dopant (also referred to as a light emitting host compound and a light emitting dopant compound) included in the light emitting layer will be described.

本発明の有機EL素子の発光層に含まれるホスト化合物とは、室温(25℃)における燐光発光の燐光量子収率が、0.1未満の化合物であることが好ましく、更に好ましくは燐光量子収率が0.01未満の化合物である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が20質量%以上であることが好ましい。   The host compound contained in the light emitting layer of the organic EL device of the present invention is preferably a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C.) of less than 0.1, more preferably phosphorescence quantum yield. A compound with a rate of less than 0.01. Moreover, in the compound contained in a light emitting layer, it is preferable that the mass ratio in the layer is 20 mass% or more.

ホスト化合物としては、ホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。   As a host compound, a host compound may be used independently or may be used in combination of multiple types.

本発明に用いられる発光ホスト化合物としては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体(ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。)等が挙げられる。   The light-emitting host compound used in the present invention is not particularly limited in terms of structure, but typically, a carbazole derivative, a triarylamine derivative, an aromatic borane derivative, a nitrogen-containing heterocyclic compound, a thiophene derivative, a furan derivative, Those having a basic skeleton such as an oligoarylene compound, or a carboline derivative or a diazacarbazole derivative (herein, a diazacarbazole derivative means that at least one carbon atom of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring of the carboline derivative is nitrogen Represents an atom substituted with an atom.) And the like.

本発明に係る発光層に用いられる発光ホスト化合物としては、前記一般式(a)で表される化合物が好ましい。   As the light emitting host compound used in the light emitting layer according to the present invention, the compound represented by the general formula (a) is preferable.

Figure 2012124359
Figure 2012124359

式中、Xは、NR′、O、S、CR′R″またはSiR′R″を表す。R′、R″は、各々水素原子または置換基を表す。Arは芳香族環を表す。nは0から8の整数を表す。   In the formula, X represents NR ′, O, S, CR′R ″ or SiR′R ″. R ′ and R ″ each represent a hydrogen atom or a substituent. Ar represents an aromatic ring. N represents an integer of 0 to 8.

一般式(a)におけるXにおいて、R′、R″で各々表される置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基、イソプロペニル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、ホスホノ基等が挙げられる。   In X in the general formula (a), the substituents represented by R ′ and R ″ are alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group). Group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, 2 -Butenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group, isopropenyl group, etc.), alkynyl group (for example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon group (aromatic carbocyclic group, aryl group, etc.) For example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, an Ryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc., aromatic heterocyclic group (for example, furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group) Group, triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolinyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (one of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carbolinyl group is replaced by a nitrogen atom) ), A phthalazinyl group, etc.), a heterocyclic group (eg, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), an alkoxy group (eg, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, Hexyloxy group, oct Ruoxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (eg, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group). Propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (for example, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (for example, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (Eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, etc.) Xycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (for example, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, Dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group) 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy (For example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethyl group) Carbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (For example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, A cyclohexylaminocarbonyl group, an octylaminocarbonyl group, a 2-ethylhexylaminocarbonyl group, a dodecylaminocarbonyl group, a phenylaminocarbonyl group, a naphthylaminocarbonyl group, a 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), a ureido group (for example, a methylureido group, Ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group, naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl) Group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, Dilsulfinyl group etc.), alkylsulfonyl group (eg methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group etc.), arylsulfonyl group or heteroarylsulfonyl group (eg , Phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group) Anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom etc.), fluorinated hydrocarbon group (eg, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, Tafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, hydroxy group, mercapto group, silyl group (for example, trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.), phosphono Groups and the like.

これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。   These substituents may be further substituted with the above substituents. In addition, a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.

一般式(a)において、好ましいXはNR′またはOであり、R′としては芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が特に好ましい。   In the general formula (a), X is preferably NR ′ or O, and R ′ is particularly preferably an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.

一般式(a)において、Arで表される芳香族環としては、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香族環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、後述するような置換基を有していてもよい。   In the general formula (a), examples of the aromatic ring represented by Ar include an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring. Further, the aromatic ring may be a single ring or a condensed ring, and may be unsubstituted or may have a substituent as described later.

一般式(a)において、Arで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に置換基を有していてもよい。   In the general formula (a), examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar include a benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene ring, Examples include a pyranthrene ring and anthraanthrene ring. These rings may further have a substituent.

一般式(a)において、Arで表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げられる。これらの環は更に置換基を有していてもよい。   In the general formula (a), examples of the aromatic heterocycle represented by Ar include a furan ring, a dibenzofuran ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring. , Benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indazole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, cinnoline ring, quinoline Ring, isoquinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, carbazole ring, carboline ring, diazacarbazole ring (showing a ring in which one of the carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring is further substituted with a nitrogen atom), etc. Can be mentioned. These rings may further have a substituent.

上記の中でも、一般式(a)において、Arで表される芳香族環として好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、特に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環である。上記の中でも、置換基を有するベンゼン環が好ましく、特に好ましくは、カルバゾリル基を有するベンゼン環が好ましい。   Among these, in the general formula (a), the aromatic ring represented by Ar is preferably a carbazole ring, a carboline ring, a dibenzofuran ring, or a benzene ring, and particularly preferably used is a carbazole ring, A carboline ring or a benzene ring. Among these, a benzene ring having a substituent is preferable, and a benzene ring having a carbazolyl group is particularly preferable.

また、一般式(a)において、Arで表される芳香族環としては、下記に示すような、各々3環以上の縮合環が好ましい一態様であり、3環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。尚、これらの環は更に、置換基を有していてもよい。   In the general formula (a), the aromatic ring represented by Ar is preferably a condensed ring having three or more rings, as shown below, and is an aromatic hydrocarbon in which three or more rings are condensed. Specific examples of the condensed ring include naphthacene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, hexacene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, benzopyrene ring, benzoazulene ring, chrysene ring, benzochrysene ring, acenaphthene ring, acenaphthylene ring, Triphenylene ring, coronene ring, benzocoronene ring, hexabenzocoronene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, fluoranthene ring, perylene ring, naphthoperylene ring, pentabenzoperylene ring, benzoperylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyranthrene ring, coronene ring , Naphthocoronene ring, Ovalene ring, Anse Antoren ring and the like. In addition, these rings may further have a substituent.

また、3環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す)、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環(ナフトチオフェン環)等が挙げられる。尚、これらの環は更に置換基を有していてもよい。   Specific examples of the aromatic heterocycle condensed with three or more rings include an acridine ring, a benzoquinoline ring, a carbazole ring, a carboline ring, a phenazine ring, a phenanthridine ring, a phenanthroline ring, a carboline ring, a cyclazine ring, Kindin ring, tepenidine ring, quinindrin ring, triphenodithiazine ring, triphenodioxazine ring, phenanthrazine ring, anthrazine ring, perimidine ring, diazacarbazole ring (any one of the carbon atoms constituting the carboline ring is a nitrogen atom Phenanthroline ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, naphthofuran ring, naphthothiophene ring, benzodifuran ring, benzodithiophene ring, naphthodifuran ring, naphthodithiophene ring, anthrafuran ring, anthradifuran ring, A Tiger thiophene ring, anthradithiophene ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, such as thio fan Tren ring (naphthaldehyde thiophene ring), and the like. In addition, these rings may further have a substituent.

ここで、一般式(a)において、Arで表される芳香族環が有してもよい置換基は、R′、R″で、各々表される置換基と同義である。   Here, in the general formula (a), the substituents that the aromatic ring represented by Ar may have are the same as the substituents represented by R ′ and R ″.

また、一般式(a)において、nは0〜8の整数を表すが、0〜2であることが好ましく、特にXがO、Sである場合には1または2であることが好ましい。   In the general formula (a), n represents an integer of 0 to 8, preferably 0 to 2, and particularly preferably 1 or 2 when X is O or S.

以下に、一般式(a)で表される発光ホスト化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the light-emitting host compound represented by the general formula (a) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 2012124359
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また、本発明に用いるホスト化合物は、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でもいい。   The host compound used in the present invention may be a low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (evaporation polymerizable light emitting host). .

ホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ、発光の長波長化を防ぎ、高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。   As the host compound, a compound having a hole transporting ability and an electron transporting ability, which prevents emission of longer wavelengths and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.

従来公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が好適である。例えば、特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等が挙げられる。   As specific examples of conventionally known host compounds, compounds described in the following documents are suitable. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860 Gazette, 2002-334787 gazette, 2002-15871 gazette, 2002-334788 gazette, 2002-43056 gazette, 2002-334789 gazette, 2002-75645 gazette, 2002-338579 gazette. No. 2002-105445, No. 2002-343568, No. 2002-141173, No. 2002-352957, No. 2002-203683, No. 2002-363227, No. 2002-231453. No. 2003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060. 2002-302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.

本発明においては、複数の発光層を有する場合には、ホスト化合物は発光層ごとに異なっていてもよいが、同一の化合物であることが優れた駆動寿命特性が得られることから好ましい。   In the present invention, in the case of having a plurality of light emitting layers, the host compound may be different for each light emitting layer, but the same compound is preferable because excellent driving life characteristics are obtained.

また、前記ホスト化合物は、その最低励起3重項エネルギー(T1)が、2.7eVより大きいことがより高い発光効率を得られることから好ましい。本発明でいう最低励起3重項エネルギーとは、ホスト化合物を溶媒に溶解し、液体窒素温度において観測した燐光発光スペクトルの最低振動バンド間遷移に対応する発光バンドのピークエネルギーを言う。   In addition, the host compound preferably has a lowest excited triplet energy (T1) larger than 2.7 eV because higher luminous efficiency can be obtained. The lowest excited triplet energy as used in the present invention refers to the peak energy of an emission band corresponding to the transition between the lowest vibrational bands of a phosphorescence emission spectrum observed at a liquid nitrogen temperature after dissolving a host compound in a solvent.

本発明においては、ガラス転移点が90℃以上の化合物が好ましく、更には130℃以上の化合物が優れた駆動寿命特性を得られることから好ましい。   In the present invention, a compound having a glass transition point of 90 ° C. or higher is preferable, and a compound having a glass transition temperature of 130 ° C. or higher is preferable because excellent driving life characteristics can be obtained.

ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。   Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).

本発明の有機EL素子においては、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は、一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は、正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすい為、中間層材料、ホスト材料は、移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。   In the organic EL device of the present invention, since the host material is responsible for carrier transport, a material having carrier transport capability is preferable. Carrier mobility is used as a physical property representing carrier transport ability, but the carrier mobility of an organic material generally depends on the electric field strength. Since a material having a high electric field strength dependency easily breaks the balance of hole and electron injection / transport, it is preferable to use a material having a low electric field strength dependency of mobility for the intermediate layer material and the host material.

また本発明の発光層のホスト化合物の最高電子占有準位は後述の燐光発光ドーパントより0.2eV以上深い事が好ましく、より好ましくは0.4eV以上深い事が好ましい。この電位差により効率良く注入と発光を両立する事が可能となる。   The highest electron occupation level of the host compound in the light emitting layer of the present invention is preferably 0.2 eV or more deeper than the phosphorescent dopant described later, more preferably 0.4 eV or more deeper. This potential difference makes it possible to achieve both injection and light emission efficiently.

〔発光ドーパント〕
次いで、本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
[Luminescent dopant]
Next, the light emitting dopant according to the present invention will be described.

本発明に係る発光ドーパントとしては、燐光発光ドーパント(以下、燐光発光体、燐光性化合物、燐光発光性化合物ともいう)を用いることを特徴とする。   As the light-emitting dopant according to the present invention, a phosphorescent dopant (hereinafter also referred to as a phosphorescent emitter, a phosphorescent compound, or a phosphorescent compound) is used.

本発明では発光λmaxが300〜480nmにある少なくとも1種の燐光発光ドーパントを含有し、該ドーパントは、下記一般式(A)〜(D)から選ばれる少なくとも1つの部分構造を有する。   The present invention contains at least one phosphorescent dopant having an emission λmax of 300 to 480 nm, and the dopant has at least one partial structure selected from the following general formulas (A) to (D).

(一般式(A)〜(D)で表される部分構造)
本発明においては、前記燐光発光ドーパントAが、前記一般式(A)〜(D)から選ばれる少なくとも1つの部分構造を有する。
(Partial structures represented by general formulas (A) to (D))
In the present invention, the phosphorescent dopant A has at least one partial structure selected from the general formulas (A) to (D).

前記一般式(A)において、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。   In the general formula (A), Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represents a hydrogen atom or a substituent, and A1 represents an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. Represents the residues necessary to form and M represents Ir or Pt.

また、前記一般式(B)において、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rc、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。 In the general formula (B), Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb, Rc, Rb 1 and Rc 1 each represent a hydrogen atom or a substituent, and A1 represents It represents a residue necessary for forming an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring, and M represents Ir or Pt.

また、前記一般式(C)において、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。   In the general formula (C), Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represents a hydrogen atom or a substituent, and A1 represents an aromatic ring or an aromatic group. It represents a residue necessary for forming a heterocyclic ring, and M represents Ir or Pt.

また、前記一般式(D)において、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。   In the general formula (D), Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represents a hydrogen atom or a substituent, and A1 represents an aromatic ring or an aromatic group. It represents a residue necessary for forming a heterocyclic ring, and M represents Ir or Pt.

一般式(A)〜(D)において、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Raで表される脂肪族基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、2−エチル−ヘキシル基、オクチル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)が挙げられ、芳香族基としては、例えば、フェニル基、トリル基、アズレニル基、アントラニル基、フェナントリル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、o−テルフェニル基、m−テルフェニル基、p−テルフェニル基、アセナフテニル基、コロネニル基、フルオレニル基、ペリレニル基等を挙げることができ、これらの基はそれぞれ置換基を有していてもよい。複素環基としては、例えば、ピロリル基、インドリル基、フリル基、チエニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、インドリジニル基、キノリニル基、カルバゾリル基、インドリニル基、チアゾリル基、ピリジル基、ピリダジニル基、チアジアジニル基、オキサジアゾリル基、ベンゾキノリニル基、チアジアゾリル基、ピロロチアゾリル基、ピロロピリダジニル基、テトラゾリル基、オキサゾリル基、クロマニル基等を挙げることができ、これらの基はそれぞれ置換基を有していてもよい。   In the general formulas (A) to (D), Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, and the aliphatic group represented by Ra includes an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, Group, propyl group, butyl group, pentyl group, isopentyl group, 2-ethyl-hexyl group, octyl group, undecyl group, dodecyl group, tetradecyl group), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group), and the like. As the aromatic group, for example, phenyl group, tolyl group, azulenyl group, anthranyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, chrysenyl group, naphthacenyl group, o-terphenyl group, m-terphenyl group, p-terphenyl group, Examples include acenaphthenyl group, coronenyl group, fluorenyl group, perylenyl group, etc. It may have. As the heterocyclic group, for example, pyrrolyl group, indolyl group, furyl group, thienyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, indolizinyl group, quinolinyl group, carbazolyl group, indolinyl group, thiazolyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, thiadiazinyl group, An oxadiazolyl group, a benzoquinolinyl group, a thiadiazolyl group, a pyrrolothiazolyl group, a pyrrolopyridazinyl group, a tetrazolyl group, an oxazolyl group, a chromanyl group, and the like can be mentioned, and these groups each may have a substituent.

一般式(A)〜(D)において、Rb、Rc、Rb、Rcが表す置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシル基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。 In the general formulas (A) to (D), examples of the substituent represented by Rb, Rc, Rb 1 and Rc 1 include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group). Group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group etc.), cycloalkyl group (eg cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), alkenyl group (eg vinyl group, allyl group etc.), alkynyl Group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.), aryl group (eg, phenyl group, naphthyl group, etc.), aromatic heterocyclic group (eg, furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group) , Triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolinyl group, phthala Nyl group, etc.), heterocyclic group (eg pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group etc.), alkoxyl group (eg methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group) Group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxyl group (eg, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, Propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alcohol Sicarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.) ), Sulfamoyl group (for example, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group) Naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, Pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, Butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (eg, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group) Group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenyl Carbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group) Octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, Tylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl Group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group (phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, Amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, Phthalylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), fluorinated hydrocarbon group (eg, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluoro) Phenyl group, etc.), cyano group, nitro group, hydroxyl group, mercapto group, silyl group (for example, trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.). These substituents may be further substituted with the above substituents.

一般式(A)〜(D)において、A1は芳香族環、芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、該芳香族環としてはベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられ、該芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げられる。   In the general formulas (A) to (D), A1 represents a residue necessary for forming an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring, and the aromatic ring includes a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, and an azulene ring. , Anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring Naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene ring, pyranthrene ring, anthraanthrene ring, etc., and the aromatic heterocycle includes furan ring, thiophene ring, pyridine ring, pyridazine ring , Pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring Imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring, diazacarbazole ring (carbonization constituting carboline ring) A ring in which one of the carbon atoms of the hydrogen ring is further substituted with a nitrogen atom).

一般式(A)〜(D)の構造は部分構造であり、それ自身が完成構造の発光ドーパントとなるには、中心金属の価数に対応した配位子が必要である。具体的には、ハロゲン(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子または沃素原子等)、アリール基(例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、フタラジニル基等)、一般式(A)〜(D)の金属を除いた部分構造等が挙げられる。   The structures of the general formulas (A) to (D) are partial structures, and a ligand corresponding to the valence of the central metal is necessary for the structure itself to be a light-emitting dopant of a completed structure. Specifically, halogen (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom or iodine atom), aryl group (for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, biphenyl group, naphthyl group) , Anthryl group, phenanthryl group, etc.), alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.), alkyloxy group, aryloxy group , Alkylthio group, arylthio group, aromatic heterocyclic group (for example, furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolinyl group, carbazolyl group , Carbolinyl group, phthalazinyl group, etc.), one Formula (A) ~ partial structure such as metal except for the (D) can be mentioned.

一般式(A)〜(D)において、MはIr、Ptを表し、特にIrが好ましい。また一般式(A)〜(D)の部分構造3個で完成構造となるトリス体が好ましい。   In the general formulas (A) to (D), M represents Ir or Pt, and Ir is particularly preferable. Moreover, the tris body which becomes a complete structure with three partial structures of general formula (A)-(D) is preferable.

以下、本発明に係る発光ドーパントの前記一般式(A)〜(D)の部分構造を持つ化合物を例示するが、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the compound which has the partial structure of the said general formula (A)-(D) of the light emission dopant which concerns on this invention is illustrated, it is not limited to these.

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式D−100〜D−143中、MはIrまたはPtを表わし、かつY及びYは、水素、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル又はt−ブチルを意味する。Yは、有利にはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル又はt−ブチルを意味する。また式D−100〜D−143の異性体化合物も挙げられる。 In the formulas D-100 to D-143, M represents Ir or Pt, and Y 2 and Y 3 represent hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl or t-butyl. Y 3 preferably means methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl or t-butyl. Also included are isomer compounds of the formulas D-100 to D-143.

更に、本発明においては、前記発光ドーパントのイオン化ポテンシャルエネルギーが5.3eVより小さいものであることが高効率かつ色度の安定性を良好にする上で好ましい。即ち、燐光発光ドーパントAの最高電子占有準位が、5.3eVより浅いことが好ましい。   Furthermore, in the present invention, the ionization potential energy of the luminescent dopant is preferably smaller than 5.3 eV in order to improve the efficiency and the chromaticity stability. That is, it is preferable that the highest electron occupation level of the phosphorescent dopant A is shallower than 5.3 eV.

なお、燐光発光ドーパントAの最高電子占有準位(HOMO)レベル(またはイオン化ポテンシャルとも呼ぶ)は、例えば紫外光電子分光法(UPS)等を用いることで求めることができる。即ち、これらの化合物の単体膜を、ガラス基板上に成膜した薄膜のUPSを測定することでHOMOレベルを測定することができる。   The highest electron occupation level (HOMO) level (also referred to as ionization potential) of the phosphorescent dopant A can be determined by using, for example, ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS). That is, the HOMO level can be measured by measuring the UPS of a thin film obtained by forming a single film of these compounds on a glass substrate.

例えばアルバック−ファイ(株)製ESCA 5600 UPS(ultraviolet photoemission spectroscopy)にて測定される値を用いることができる。   For example, a value measured by ESCA 5600 UPS (ultraviolet photoemission spectroscopy) manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd. can be used.

本発明の白色素子においては、発光λmaxが300nm〜480nm以外の波長の燐光発光体を併用することが出来、これらの組合せにより白色の発光層を形成する事が可能である。   In the white element of the present invention, a phosphorescent light emitter having a wavelength of light emission λmax other than 300 nm to 480 nm can be used together, and a white light emitting layer can be formed by combining these phosphorescent light emitters.

(燐光発光体)
本発明に係る燐光発光体は、前記燐光発光ドーパントも含め、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は0.1以上である。
(Phosphorescent emitter)
The phosphorescent emitter according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, including the phosphorescent dopant, specifically, a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.). Although the quantum yield is defined as a compound of 0.01 or more at 25 ° C., the preferred phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

上記燐光量子収率は、例えば、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係る燐光発光体は、任意の溶媒のいずれかにおいても、上記燐光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。   The phosphorescent quantum yield can be measured by, for example, the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence emitter according to the present invention achieves the above phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. It only has to be done.

燐光発光体の発光の原理としては、2タイプが挙げられ、一つのタイプはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーを燐光発光体に移動させることで燐光発光体からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つのタイプは、燐光発光体がキャリアトラップとなり、燐光発光体上でキャリアの再結合が生じ、燐光発光体からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、燐光発光体の励起状態のエネルギーは、ホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。   There are two types of phosphorescent light emitting principles. One type is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported, and an excited state of the host compound is generated. In another type, the phosphorescent emitter becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the phosphorescent emitter, resulting in emission from the phosphorescent emitter. Although it is a carrier trap type in which light emission can be obtained, in any case, the energy of the excited state of the phosphorescent emitter is required to be lower than the energy of the excited state of the host compound.

燐光発光体は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。   The phosphorescent luminescent material can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL device.

本発明に係る燐光発光体としては、好ましくは元素の周期表で8族〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。   The phosphorescent emitter according to the present invention is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound). ), Rare earth complexes, and most preferred are iridium compounds.

本発明に係る、燐光発光ドーパントのうち燐光発光ドーパントAについては前述したが、燐光発光ドーパントB、また、燐光発光ドーパントCとして用いられる化合物の具体例を以下に示す。これらの化合物は、例えば、Inorg.Chem.40巻、1704〜1711に記載の方法等により合成できる。   Among the phosphorescent dopants according to the present invention, the phosphorescent dopant A has been described above. Specific examples of the compounds used as the phosphorescent dopant B and the phosphorescent dopant C are shown below. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, and the like.

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《中間層》
本発明の有機EL素子においては、複数の発光層を有する場合には、発光層間に非発光性の中間層(非ドープ領域ともいう)を設けてもよい。
《Middle layer》
In the organic EL device of the present invention, when a plurality of light emitting layers are provided, a non-light emitting intermediate layer (also referred to as an undoped region) may be provided between the light emitting layers.

非発光性の中間層の膜厚としては、1〜50nmの範囲にあるのが好ましく、更には3〜10nmの範囲にあることが、隣接発光層間のエネルギー移動など相互作用を抑制し、かつ有機EL素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。   The film thickness of the non-light emitting intermediate layer is preferably in the range of 1 to 50 nm, and more preferably in the range of 3 to 10 nm, which suppresses interaction such as energy transfer between adjacent light emitting layers and is organic. This is preferable because a large load is not applied to the current-voltage characteristics of the EL element.

この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する2つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。   The material used for the non-light emitting intermediate layer may be the same as or different from the host compound of the light emitting layer, but may be the same as the host material of at least one of the adjacent light emitting layers. preferable.

非発光性の中間層は、非発光各発光層と共通の化合物(例えば、ホスト化合物等)を含有していてもよく、各々共通ホスト材料(ここで、共通ホスト材料が用いられるとは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合やホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す)を含有することにより、発光層と非発光層との層間の注入障壁が低減され、電圧(電流)を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。更に、非ドープ発光層に各発光層に含まれるホスト化合物と同一の物理的特性または同一の分子構造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機EL素子作製の大きな問題点である素子作製の煩雑さをも併せて解消することが出来る。   The non-light emitting intermediate layer may contain a compound (for example, a host compound) common to the non-light emitting layers, and each of the common host materials (here, the common host material is used) means phosphorescence. (In which the physicochemical characteristics such as luminescence energy and glass transition point are the same, or the host compound has the same molecular structure, etc.) Thus, even if the voltage (current) is changed, the hole and electron injection balance can be easily maintained. Furthermore, by using a host material having the same physical characteristics or the same molecular structure as the host compound contained in each light-emitting layer in the undoped light-emitting layer, device fabrication, which is a major problem in conventional organic EL device fabrication, is achieved. The complexity can also be eliminated.

また、正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は、後述する阻止層、すなわち正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様として挙げられる。   Further, in order to optimally adjust the injection balance of holes and electrons, it is also preferable that the non-light emitting intermediate layer functions as a blocking layer described later, that is, a hole blocking layer and an electron blocking layer. .

《注入層:電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設けることができ、陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
<< Injection layer: electron injection layer, hole injection layer >>
The injection layer can be provided as necessary, and may exist between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer.

注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設ける層のことで、例えば、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)にその詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。   An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to lower drive voltage and improve light emission luminance. For example, “Organic EL element and its forefront of industrialization (November 30, 1998, NTS Corporation) Issue) ”, Chapter 2, Chapter 2,“ Electrode Materials ”(pages 123-166), which is described in detail, and has a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer). .

陽極バッファー層(正孔注入層)としては、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。また、特表2003−519432号公報に記載される材料を使用することも好ましい。   Details of the anode buffer layer (hole injection layer) are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, and the like. As a specific example, copper phthalocyanine Phthalocyanine buffer layer typified by (1), oxide buffer layer typified by vanadium oxide, amorphous carbon buffer layer, polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene, and the like. Moreover, it is also preferable to use the material described in Japanese translations of PCT publication No. 2003-519432 gazette.

陰極バッファー層(電子注入層)としては、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。   Details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc. .

上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、使用する素材にもよるが、その膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。   The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and although it depends on the material used, the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm.

《阻止層:正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
The blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258, 11-204359, and “Organic EL elements and their forefront of industrialization” (issued by NTT, Inc. on November 30, 1998). There is a hole blocking (hole blocking) layer.

正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。   The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking. Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned later can be used as a hole-blocking layer as needed.

本発明の有機EL素子に設ける正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。   The hole blocking layer provided in the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。   On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed.

本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは3nm〜100nmであり、更に好ましくは5nm〜30nmである。   The film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 30 nm.

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

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

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、更には、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。   The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is further preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.

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

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

また、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)、特表2003−519432号公報に記載されているような、いわゆるp型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。   JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004), JP-A-11-251067, J. MoI. Huang et. al. It is also possible to use a hole transport material that has a so-called p-type semiconducting property as described in the literature (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139), JP 2003-519432 A. it can. In the present invention, it is preferable to use these materials because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.

正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5nm〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。   For the hole transport layer, the hole transport material may be selected from, for example, vacuum deposition method, spin coating method, casting method, LB method (Langmuir-Blodget method), ink jet method, spray method, printing method, slot type coater method, etc. The film can be formed by a known thin film forming method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5 nm-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

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

従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は、発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   Conventionally, when a single electron transport layer and a plurality of layers are used, an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for an electron transport layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side is injected from the cathode. As long as it has a function of transmitting the generated electrons to the light-emitting layer, any material selected from conventionally known compounds can be selected and used. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone Derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。
In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. In addition, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and similarly to the hole injection layer and the hole transport layer, inorganic such as n-type-Si and n-type-SiC can be used. A semiconductor can also be used as an electron transport material.
For the electron transport layer, the above-mentioned electron transport material may be a known material such as a vacuum deposition method, a spin coat method, a cast method, an LB method (Langmuir-Blodget method), an ink jet method, a spray method, a printing method, or a slot type coater method. The film can be formed by a thin film forming method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、不純物をドープしたn型半導体的性質を有するとされる電子輸送材料を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開平10−270172号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)などに記載されたものが挙げられる。   In addition, an electron transport material that has n-type semiconductor properties doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

本発明においては、このようなn型半導体的性質を有するとされる電子輸送材料を用いることもより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   In the present invention, it is preferable to use an electron transport material having such n-type semiconductor properties because an element with lower power consumption can be produced.

《支持基板》
本発明の有機EL素子に適用する支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
《Support substrate》
The support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) applied to the organic EL element of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, etc., and may be transparent. It may be opaque. When extracting light from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable support substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート(TAC)、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)或いはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度が、0.01g/(m・24h・atm)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、JIS K 7126−1992に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10−3g/(m・24h)以下、水蒸気透過度が、10−3g/(m・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも10−5g/(m・24h)以下であることが、更に好ましい。 Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, Cycloolefin resins such as polyether imide, polyether ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned. An inorganic or organic film or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film, and the water vapor permeability measured by a method according to JIS K 7129-1992 is 0.01 g / (m 2 · 24 h · atm) or less, and the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1992 is preferably 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less. The water vapor permeability is preferably a high barrier film of 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less, and both the water vapor permeability and the oxygen permeability are 10 −5 g / (m 2 · 24h) or less is more preferable.

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものも好ましい。   The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, the sputtering method, the reactive sputtering method, the molecular beam epitaxy method, the cluster ion beam method, the ion plating method, the plasma polymerization method, the atmospheric pressure plasma. A polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is also preferable.

不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板・フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。   Examples of the opaque support substrate include metal plates / films such as aluminum and stainless steel, opaque resin substrates, ceramic substrates, and the like.

《封止》
本発明の有機EL素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
<Sealing>
Examples of the sealing means used for sealing the organic EL element of the present invention include a method of bonding a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive.

封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。   The sealing member may be disposed so as to cover the display area of the organic EL element, and may be concave or flat. Moreover, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウムおよびタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。   Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.

本発明においては、有機EL素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。更には、ポリマーフィルムは、酸素透過度10−3g/(m・24h)以下、水蒸気透過度10−3g/(m・24h)以下のものであることが好ましい。また、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも10−5g/(m・24h)以下であることが、更に好ましい。 In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the organic EL element can be thinned. Furthermore, the polymer film preferably has an oxygen permeability of 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less and a water vapor permeability of 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less. Moreover, it is more preferable that both the water vapor permeability and the oxygen permeability are 10 −5 g / (m 2 · 24 h) or less.

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化および熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系などの熱および化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。   For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used. Specific examples of the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having a reactive vinyl group of acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylate. be able to. Moreover, the heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.

なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。   In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened from room temperature to 80 degreeC is preferable. A desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print it like screen printing.

また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に、該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いることができる。   In addition, it is also preferable to coat the electrode and the organic layer on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and form an inorganic or organic layer in contact with the support substrate to form a sealing film. it can. In this case, the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of the element such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like is used. it can. Furthermore, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. The method for forming these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster-ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma A polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.

封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、気相および液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。   In the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element, an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil is injected in the gas phase and the liquid phase. Is preferred. A vacuum can also be used. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.

吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等があげられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物および過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。   Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate). Etc.), metal halides (for example, calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide, etc.), perchloric acids (for example, barium perchlorate) , Magnesium perchlorate, etc.), and anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides and perchloric acids.

《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
《Protective film, protective plate》
In order to increase the mechanical strength of the element, a protective film or a protective plate may be provided outside the sealing film or the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween. In particular, when sealing is performed by the sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, etc. used for the sealing can be used. Is preferably used.

《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式など湿式製膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1000nm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で選ばれる。
"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such an electrode substance include conductive transparent materials such as metals such as Au, CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method. ), A pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. Or when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 200 nm.

また本発明においては、少なくとも一方の電極として、例えば、金属(銀)ナノ粒子また、銀ナノワイヤを含有するストライプ状、或いはメッシュ状、或いはランダムな網目状の光不透過の導電部と透過性窓部からなる補助電極に、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含有し、更に、好ましくは親水性のポリマーバインダーを含有する導電性ポリマー層を積層した構成を有する透明電極を用いることができる。塗布により形成できるため製造上のメリットがある。   In the present invention, as at least one electrode, for example, a metal (silver) nanoparticle or a stripe-shaped, mesh-shaped, or random mesh-shaped light-impermeable conductive portion and a transparent window containing silver nanowires. A transparent electrode having a structure in which a conductive polymer layer containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and preferably containing a hydrophilic polymer binder, is laminated on the auxiliary electrode composed of a part can be used. Since it can be formed by coating, there is a manufacturing advantage.

補助電極、また導電性ポリマー層の厚みはそれぞれ0.2〜2.0μmの範囲である。   Each of the auxiliary electrode and the conductive polymer layer has a thickness in the range of 0.2 to 2.0 μm.

ストライプ状、或いはメッシュ状、或いはランダムな網目状の導電部の形成には蒸着、スパッタ、めっき等により導電体層(金属層:金属材料としては、例えば、金、銀、銅、鉄、ニッケル、クロム等が挙げられる。)を形成し、公知のフォトリソ法を用いてエッチングする方法、また、金属微粒子(ナノ粒子)を含有するインクを、スクリーン印刷、グラビア印刷等、またインクジェット方式などの各種印刷法により印刷する方法等が利用できる。例えば銀ナノ粒子を用いたインクを用いる。   For forming a conductive portion having a stripe shape, mesh shape, or random network shape, a conductive layer (metal layer: as a metal material, for example, gold, silver, copper, iron, nickel, etc.) by vapor deposition, sputtering, plating, or the like. Chrome, etc.) and etching using a known photolithography method, and ink containing metal fine particles (nanoparticles) such as screen printing, gravure printing, and ink jet printing. For example, a printing method can be used. For example, ink using silver nanoparticles is used.

金属微粒子を含有するインクを各種印刷法により所望の形状に印刷する方法は簡便であり、異物も少なく、特殊な化学処理も必要としないため好ましい。   A method of printing an ink containing metal fine particles in a desired shape by various printing methods is preferable because it is simple, has few foreign matters, and does not require special chemical treatment.

金属微粒子含有インキは公知のものを利用できる。金属微粒子としては、例えば、銀、金、銅、パラジウム、白金、アルミニウム及びニッケルなどのいずれかを含有する金属微粒子、または、この金属を含む合金の微粒子を上げることができる。   As the metal fine particle-containing ink, known inks can be used. Examples of the metal fine particles include metal fine particles containing any one of silver, gold, copper, palladium, platinum, aluminum, nickel, and the like, or fine particles of an alloy containing this metal.

これらの金属微粒子には、分散性を向上させるために表面に有機物などの被膜(コーティング材)がコーティングされている。   These metal fine particles are coated with a film (coating material) such as an organic substance on the surface in order to improve dispersibility.

導電性微粒子の粒径は0.1μm以下のナノ粒子であることが好ましく、1nm以上1μm以下であることが好ましい。1μmをこえると金属細線パターン部の凹凸が大きく、リークに不利になる。0.1μm以下とすることで低温の焼成でも粒子間の融着が進み、高い導電性が得られる。   The particle diameter of the conductive fine particles is preferably nanoparticles of 0.1 μm or less, and preferably 1 nm or more and 1 μm or less. If it exceeds 1 μm, the irregularities of the metal fine line pattern are large, which is disadvantageous for leakage. When the thickness is 0.1 μm or less, fusion between particles proceeds even at low temperature firing, and high conductivity is obtained.

0.1μm以下の金属微粒子を用いるには、有機保護コロイドで被覆した状態で使用することが好ましい。この有機保護コロイドとしては、低温焼成をおこなうため、分解温度あるいは沸点が70〜250℃の範囲のものを用いるものである。   In order to use metal fine particles of 0.1 μm or less, it is preferable to use the fine metal particles in a state of being coated with an organic protective colloid. As this organic protective colloid, one having a decomposition temperature or boiling point in the range of 70 to 250 ° C. is used for low-temperature firing.

有機保護コロイドとしては、炭素数3〜18の炭化水素類を用いるのが好ましい。   As the organic protective colloid, it is preferable to use hydrocarbons having 3 to 18 carbon atoms.

上記のような条件満たす有機保護コロイドとしては、特に限定されるものではないが、オクチルアミン(沸点178〜179℃)、6−メチル−2−ヘプチルアミン(沸点154〜156℃)、ジブチルアミン(沸点160〜162℃)、ヘキシルアミン(沸点130〜132℃)、ジプロピルアミン(沸点105℃)、ジイソプロピルアミン(沸点83〜84℃)、ブチルアミン(沸点76〜78℃)、ステアリン酸(沸点232℃;19.95hPa)、パルミチン酸(沸点271.4℃;133hPa)、ミリスチン酸(沸点250℃;133hPa)、ラウリン酸(沸点131℃;1.3hPa)、オクタン酸(沸点238℃)、ヘキサン酸(沸点206℃)、酪酸(沸点162〜165℃)、オクタデカジエン酸(229〜230℃)などを例示することができる。   The organic protective colloid satisfying the above conditions is not particularly limited, but includes octylamine (boiling point 178 to 179 ° C.), 6-methyl-2-heptylamine (boiling point 154 to 156 ° C.), dibutylamine ( Boiling point 160-162 ° C), hexylamine (boiling point 130-132 ° C), dipropylamine (boiling point 105 ° C), diisopropylamine (boiling point 83-84 ° C), butylamine (boiling point 76-78 ° C), stearic acid (boiling point 232) 19.95 hPa), palmitic acid (boiling point 271.4 ° C .; 133 hPa), myristic acid (boiling point 250 ° C .; 133 hPa), lauric acid (boiling point 131 ° C .; 1.3 hPa), octanoic acid (boiling point 238 ° C.), hexane Acid (boiling point 206 ° C), butyric acid (boiling point 162-165 ° C), octadecadienoic acid (229-230) ) And the like can be exemplified.

また有機保護コロイドによる金属ナノ粒子の被覆量は、特に限定されるものではないが、金属ナノ粒子100質量部に対して1〜40質量部の範囲に設定するのが望ましい。   Further, the coating amount of the metal nanoparticles with the organic protective colloid is not particularly limited, but is preferably set in the range of 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal nanoparticles.

分散媒についても、低温焼成をおこなうため、分解温度あるいは沸点が70〜250℃の範囲の炭素数3〜18の炭化水素類を用いるのが好ましく、特に限定されるものではないが、ミスチルアルコール(沸点167℃;20hPa)、ラウリルアルコール(沸点258〜265℃)、ウンデカノール(沸点129〜131℃;16hPa)、デカノール(沸点220〜235℃)、ノナノール(沸点214〜216℃)、オクタノール(沸点188〜198℃)などを例示することができ、これらを一種単独で用いる他、二種以上を併用することもできるものである。   Also for the dispersion medium, in order to perform low-temperature firing, it is preferable to use hydrocarbons having 3 to 18 carbon atoms having a decomposition temperature or boiling point in the range of 70 to 250 ° C. Although not particularly limited, Boiling point 167 ° C; 20 hPa), lauryl alcohol (boiling point 258-265 ° C), undecanol (boiling point 129-131 ° C; 16 hPa), decanol (boiling point 220-235 ° C), nonanol (boiling point 214-216 ° C), octanol (boiling point 188) -198 degreeC) etc. can be illustrated and these can be used individually by 1 type, and can also use 2 or more types together.

これらの中でも、分散媒としてデカノールを用いることが特に好ましい。分散媒としてデカノールを用いることによって、スクリーン印刷等で描画するのに適した銀ペーストを得ることができるものである。   Among these, it is particularly preferable to use decanol as a dispersion medium. By using decanol as a dispersion medium, a silver paste suitable for drawing by screen printing or the like can be obtained.

上記の有機保護コロイドで覆われた金属ナノ粒子、銀フィラー、分散媒を配合して混合することによって、銀ペーストを調製することができるものである。金属ナノ粒子を被覆する有機保護コロイドはバインダーとしての役割も果たすので、バインダーを配合することは不要であり金属ナノ粒子、銀フィラー、分散媒の3成分のみで銀ペーストを調製することができるものである。   A silver paste can be prepared by blending and mixing the metal nanoparticles covered with the organic protective colloid, the silver filler, and the dispersion medium. Organic protective colloid covering metal nanoparticles also plays a role as a binder, so it is not necessary to add a binder, and a silver paste can be prepared with only three components: metal nanoparticles, silver filler, and dispersion medium. It is.

そしてこのようにして調製した銀ペーストは、スクリーン印刷、インクジェット印刷、ディッピング、アップリケーター塗布、スピンコート塗布など従来公知の方法で基板等の表面に塗布することができる。   The silver paste thus prepared can be applied to the surface of a substrate or the like by a conventionally known method such as screen printing, ink jet printing, dipping, applicator application, spin coat application.

(ランダムな網目構造)
ランダムな網目構造としては、例えば、特表2005−530005号公報に記載のような、金属微粒子を含有する液を塗布乾燥することにより、自発的に導電性微粒子の無秩序な網目構造を形成する方法を利用できる。
(Random network structure)
As a random network structure, for example, a method for spontaneously forming a disordered network structure of conductive fine particles by applying and drying a liquid containing metal fine particles as described in JP-T-2005-530005 Can be used.

別な方法としては、例えば、特表2009−505358号公報に記載のような、金属ナノワイヤを含有する塗布液を塗布乾燥することで、金属ナノワイヤのランダムな網目構造を形成させる方法を利用できる。   As another method, for example, a method of forming a random network structure of metal nanowires by applying and drying a coating solution containing metal nanowires as described in JP-T-2009-505358 can be used.

金属ナノワイヤとは、金属元素を主要な構成要素とする繊維状構造体のことをいう。特に、本発明における金属ナノワイヤとは、原子スケールからnmサイズの短径を有する多数の繊維状構造体を意味する。   The metal nanowire refers to a fibrous structure having a metal element as a main component. In particular, the metal nanowire in the present invention means a large number of fibrous structures having a minor axis from the atomic scale to the nm size.

金属ナノワイヤとしては、1つの金属ナノワイヤで長い導電パスを形成するために、平均長さが3μm以上であることが好ましく、さらには3〜500μmが好ましく、特に3〜300μmであることが好ましい。併せて、長さの相対標準偏差は40%以下であることが好ましい。また、平均短径には特に制限はないが、透明性の観点からは小さいことが好ましく、一方で、導電性の観点からは大きい方が好ましい。金属ナノワイヤの平均短径として10〜300nmが好ましく、30〜200nmであることがより好ましい。併せて、短径の相対標準偏差は20%以下であることが好ましい。   As the metal nanowire, in order to form a long conductive path with one metal nanowire, the average length is preferably 3 μm or more, more preferably 3 to 500 μm, and particularly preferably 3 to 300 μm. In addition, the relative standard deviation of the length is preferably 40% or less. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in an average breadth, it is preferable that it is small from a transparency viewpoint, and the larger one is preferable from a conductive viewpoint. The average minor axis of the metal nanowire is preferably 10 to 300 nm, and more preferably 30 to 200 nm. In addition, the relative standard deviation of the minor axis is preferably 20% or less.

金属ナノワイヤに用いられる金属としては銅、鉄、コバルト、金、銀等を用いることができるが、導電性の観点から銀が好ましい。また、金属は単一で用いてもよいが、導電性と安定性(金属ナノワイヤの硫化や酸化耐性、及びマイグレーション耐性)を両立するために、主成分となる金属と1種類以上の他の金属を任意の割合で含んでもよい。   As the metal used for the metal nanowire, copper, iron, cobalt, gold, silver or the like can be used, but silver is preferable from the viewpoint of conductivity. In addition, although a single metal may be used, in order to achieve both conductivity and stability (sulfurization, oxidation resistance, and migration resistance of metal nanowires), the main metal and one or more other metals May be included in any proportion.

金属ナノワイヤの製造手段には特に制限はなく、例えば、液相法や気相法等の公知の手段を用いることができる。また、具体的な製造方法にも特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。例えば、銀ナノワイヤの製造方法としては、Adv.Mater.,2002,14,p.833〜837、Chem.Mater.,2002,14,p.4736〜4745、金ナノワイヤの製造方法としては特開2006−233252号公報等、銅ナノワイヤの製造方法としては特開2002−266007号公報等、コバルトナノワイヤの製造方法としては特開2004−149871号公報等を参考にすることができる。特に、上述した銀ナノワイヤの製造方法は、水溶液中で簡便に銀ナノワイヤを製造することができ、また銀の導電率は金属中で最大であることから、好ましく適用することができる。   There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of metal nanowire, For example, well-known means, such as a liquid phase method and a gaseous-phase method, can be used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in a specific manufacturing method, A well-known manufacturing method can be used. For example, as a method for producing silver nanowires, Adv. Mater. 2002, 14, p. 833-837, Chem. Mater. 2002, 14, p. 4736 to 4745, a method for producing gold nanowires is disclosed in JP-A-2006-233252, a method for producing copper nanowires is disclosed in JP-A-2002-266007, and a method for producing cobalt nanowires is disclosed in JP-A-2004-149871. Etc. can be referred to. In particular, the above-described method for producing silver nanowires can be preferably applied because silver nanowires can be easily produced in an aqueous solution, and the conductivity of silver is maximum in metals.

導電性ポリマー含有層
《導電性ポリマー》
導電性ポリマーは、π共役系導電性高分子とポリアニオンとを含んで成る導電性ポリマーである。こうした導電性ポリマーは、後述するπ共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを、適切な酸化剤と酸化触媒と後述するポリアニオンの存在下で化学酸化重合することによって容易に製造できる。
Conductive polymer-containing layer << conductive polymer >>
The conductive polymer is a conductive polymer comprising a π-conjugated conductive polymer and a polyanion. Such a conductive polymer can be easily produced by subjecting a precursor monomer that forms a π-conjugated conductive polymer described later to chemical oxidative polymerization in the presence of an appropriate oxidizing agent, an oxidation catalyst, and a polyanion described later.

《π共役系導電性高分子》
本発明に用いるπ共役系導電性高分子としては、特に限定されず、ポリチオフェン(基本のポリチオフェンを含む、以下同様)類、ポリピロール類、ポリインドール類、ポリカルバゾール類、ポリアニリン類、ポリアセチレン類、ポリフラン類、ポリパラフェニレンビニレン類、ポリアズレン類、ポリパラフェニレン類、ポリパラフェニレンサルファイド類、ポリイソチアナフテン類、ポリチアジル類の鎖状導電性ポリマーを利用することができる。中でも、導電性、透明性、安定性等の観点から、ポリチオフェン類やポリアニリン類が好ましい。ポリエチレンジオキシチオフェンであることが最も好ましい。
《Π-conjugated conductive polymer》
The π-conjugated conductive polymer used in the present invention is not particularly limited, and includes polythiophenes (including basic polythiophenes, the same applies hereinafter), polypyrroles, polyindoles, polycarbazoles, polyanilines, polyacetylenes, polyfurans. , Polyparaphenylene vinylenes, polyazulenes, polyparaphenylenes, polyparaphenylene sulfides, polyisothianaphthenes, polythiazyl chain conductive polymers can be used. Of these, polythiophenes and polyanilines are preferable from the viewpoint of conductivity, transparency, stability, and the like. Most preferred is polyethylene dioxythiophene.

〔π共役系導電性高分子前駆体モノマー〕
前駆体モノマーは、分子内にπ共役系を有し、適切な酸化剤の作用によって高分子化した際にも、その主鎖にπ共役系が形成されるものである。例えば、ピロール類及びその誘導体、チオフェン類及びその誘導体、アニリン類及びその誘導体等が挙げられる。
[Π-conjugated conductive polymer precursor monomer]
The precursor monomer has a π-conjugated system in the molecule, and a π-conjugated system is formed in the main chain even when polymerized by the action of an appropriate oxidizing agent. Examples thereof include pyrroles and derivatives thereof, thiophenes and derivatives thereof, anilines and derivatives thereof, and the like.

前駆体モノマーの具体例としては、ピロール、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−n−プロピルピロール、3−ブチルピロール、3−オクチルピロール、3−デシルピロール、3−カルボキシルピロール、3−ヒドロキシピロール、3−メトキシピロール、3−ヘキシルオキシピロール、チオフェン、3−メチルチオフェン、3−エチルチオフェン、3−ブチルチオフェン、3−ヘキシルチオフェン、3−オクチルチオフェン、3−ドデシルチオフェン、3−ブロモチオフェン、3−クロロチオフェン、3−ヨードチオフェン、3−シアノチオフェン、3−フェニルチオフェン、3,4−ジメチルチオフェン、3,4−ジブチルチオフェン、3−ヒドロキシチオフェン、3−メトキシチオフェン、3−エトキシチオフェン、3−ブトキシチオフェン、3−ヘキシルオキシチオフェン、3−ヘプチルオキシチオフェン、3−オクチルオキシチオフェン、3−デシルオキシチオフェン、3−ドデシルオキシチオフェン、3−オクタデシルオキシチオフェン、3,4−ジヒドロキシチオフェン、3,4−ジメトキシチオフェン、3,4−ジエトキシチオフェン、3,4−ジプロポキシチオフェン、3,4−ジブトキシチオフェン、3,4−ジヘキシルオキシチオフェン、3,4−ジヘプチルオキシチオフェン、3,4−ジオクチルオキシチオフェン、3,4−ジデシルオキシチオフェン、3,4−ジドデシルオキシチオフェン、3,4−エチレンジオキシチオフェン、3,4−プロピレンジオキシチオフェン、3,4−ブテンジオキシチオフェン、3−メチル−4−メトキシチオフェン、3−メチル−4−エトキシチオフェン、3−カルボキシチオフェン、3−メチル−4−カルボキシチオフェン、3−メチル−4−カルボキシエチルチオフェン、3−メチル−4−カルボキシブチルチオフェン、アニリン、2−メチルアニリン、3−イソブチルアニリン、2−アニリンスルホン酸、3−アニリンスルホン酸等が挙げられる。   Specific examples of the precursor monomer include pyrrole, 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrole, 3-n-propylpyrrole, 3-butylpyrrole, 3-octylpyrrole, 3-decylpyrrole, 3-carboxylpyrrole, 3- Hydroxypyrrole, 3-methoxypyrrole, 3-hexyloxypyrrole, thiophene, 3-methylthiophene, 3-ethylthiophene, 3-butylthiophene, 3-hexylthiophene, 3-octylthiophene, 3-dodecylthiophene, 3-bromothiophene 3-chlorothiophene, 3-iodothiophene, 3-cyanothiophene, 3-phenylthiophene, 3,4-dimethylthiophene, 3,4-dibutylthiophene, 3-hydroxythiophene, 3-methoxythiophene, 3-ethoxythiophene, 3- Toxithiophene, 3-hexyloxythiophene, 3-heptyloxythiophene, 3-octyloxythiophene, 3-decyloxythiophene, 3-dodecyloxythiophene, 3-octadecyloxythiophene, 3,4-dihydroxythiophene, 3,4- Dimethoxythiophene, 3,4-diethoxythiophene, 3,4-dipropoxythiophene, 3,4-dibutoxythiophene, 3,4-dihexyloxythiophene, 3,4-diheptyloxythiophene, 3,4-dioctyloxy Thiophene, 3,4-didecyloxythiophene, 3,4-didodecyloxythiophene, 3,4-ethylenedioxythiophene, 3,4-propylenedioxythiophene, 3,4-butenedioxythiophene, 3-methyl -4-methoxy Offene, 3-methyl-4-ethoxythiophene, 3-carboxythiophene, 3-methyl-4-carboxythiophene, 3-methyl-4-carboxyethylthiophene, 3-methyl-4-carboxybutylthiophene, aniline, 2-methyl Aniline, 3-isobutyl aniline, 2-aniline sulfonic acid, 3-aniline sulfonic acid, etc. are mentioned.

《ポリアニオン》
ポリアニオンは、置換若しくは未置換のポリアルキレン、置換若しくは未置換のポリアルケニレン、置換若しくは未置換のポリイミド、置換若しくは未置換のポリアミド、置換若しくは未置換のポリエステル及びこれらの共重合体であって、アニオン基を有する構成単位とアニオン基を有さない構成単位とからなるものである。
《Polyanion》
The polyanion is a substituted or unsubstituted polyalkylene, a substituted or unsubstituted polyalkenylene, a substituted or unsubstituted polyimide, a substituted or unsubstituted polyamide, a substituted or unsubstituted polyester, and a copolymer thereof. It consists of a structural unit having a group and a structural unit having no anionic group.

このポリアニオンは、π共役系導電性高分子を溶媒に可溶化させる可溶化高分子である。また、ポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性と耐熱性を向上させる。   This polyanion is a solubilized polymer that solubilizes the π-conjugated conductive polymer in a solvent. The anion group of the polyanion functions as a dopant for the π-conjugated conductive polymer, and improves the conductivity and heat resistance of the π-conjugated conductive polymer.

ポリアニオンのアニオン基としては、π共役系導電性高分子への化学酸化ドープが起こりうる官能基であればよいが、中でも、製造の容易さ及び安定性の観点からは、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシ基、スルホ基等が好ましい。さらに、官能基のπ共役系導電性高分子へのドープ効果の観点より、スルホ基、一置換硫酸エステル基、カルボキシ基がより好ましい。   The anion group of the polyanion may be a functional group capable of undergoing chemical oxidation doping to the π-conjugated conductive polymer. Among them, from the viewpoint of ease of production and stability, a monosubstituted sulfate group, A monosubstituted phosphate group, a phosphate group, a carboxy group, a sulfo group and the like are preferable. Furthermore, from the viewpoint of the doping effect of the functional group on the π-conjugated conductive polymer, a sulfo group, a monosubstituted sulfate group, and a carboxy group are more preferable.

ポリアニオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等が挙げられる。これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよい。   Specific examples of polyanions include polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid ethyl sulfonic acid, polyacrylic acid butyl sulfonic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, polyisoprene sulfone. Examples include acid, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacryl carboxylic acid, polymethacryl carboxylic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane carboxylic acid, polyisoprene carboxylic acid, polyacrylic acid and the like. . These homopolymers may be sufficient and 2 or more types of copolymers may be sufficient.

また、化合物内にFを有するポリアニオンであってもよい。具体的には、パーフルオロスルホン酸基を含有するナフィオン(Dupont社製)、カルボン酸基を含有するパーフルオロ型ビニルエーテルからなるフレミオン(旭硝子社製)等を挙げることができる。   Moreover, the polyanion which has F in a compound may be sufficient. Specifically, Nafion (made by Dupont) containing a perfluorosulfonic acid group, Flemion (made by Asahi Glass Co., Ltd.) made of perfluoro vinyl ether containing a carboxylic acid group, and the like can be mentioned.

これらのうち、スルホン酸を有する化合物であると、導電性ポリマー含有層を塗布、乾燥することによって形成した後に、100℃以上200℃以下の温度で5分以上の加熱処理を施した場合、この塗布膜の洗浄耐性や溶媒耐性が著しく向上することから、より好ましい。   Among these, when a compound having a sulfonic acid is formed by applying and drying a conductive polymer-containing layer, when subjected to a heat treatment at a temperature of 100 ° C. or more and 200 ° C. or less for 5 minutes or more, It is more preferable because the cleaning resistance and solvent resistance of the coating film are remarkably improved.

さらに、これらの中でも、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸が好ましい。これらのポリアニオンは、バインダー樹脂との相溶性が高く、また、得られる導電性ポリマーの導電性をより高くできる。   Furthermore, among these, polystyrene sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, polyacrylic acid ethylsulfonic acid, and polyacrylic acid butylsulfonic acid are preferable. These polyanions have high compatibility with the binder resin, and can further increase the conductivity of the obtained conductive polymer.

ポリアニオンの重合度は、モノマー単位が10〜100000個の範囲であることが好ましく、溶媒溶解性及び導電性の点からは、50〜10000個の範囲がより好ましい。   The degree of polymerization of the polyanion is preferably in the range of 10 to 100,000 monomer units, and more preferably in the range of 50 to 10,000 from the viewpoint of solvent solubility and conductivity.

ポリアニオンの製造方法としては、例えば、酸を用いてアニオン基を有さないポリマーにアニオン基を直接導入する方法、アニオン基を有さないポリマーをスルホ化剤によりスルホン酸化する方法、アニオン基含有重合性モノマーの重合により製造する方法が挙げられる。   Examples of methods for producing polyanions include a method of directly introducing an anionic group into a polymer having no anionic group using an acid, a method of sulfonating a polymer having no anionic group with a sulfonating agent, and anionic group-containing polymerization. And a method of production by polymerization of a functional monomer.

アニオン基含有重合性モノマーの重合により製造する方法は、溶媒中、アニオン基含有重合性モノマーを、酸化剤及び/または重合触媒の存在下で、酸化重合またはラジカル重合によって製造する方法が挙げられる。具体的には、所定量のアニオン基含有重合性モノマーを溶媒に溶解させ、これを一定温度に保ち、それに予め溶媒に所定量の酸化剤及び/または重合触媒を溶解した溶液を添加し、所定時間で反応させる。その反応により得られたポリマーは溶媒によって一定の濃度に調整される。この製造方法において、アニオン基含有重合性モノマーにアニオン基を有しない重合性モノマーを共重合させてもよい。   Examples of the method for producing an anionic group-containing polymerizable monomer by polymerization include a method for producing an anionic group-containing polymerizable monomer in a solvent by oxidative polymerization or radical polymerization in the presence of an oxidizing agent and / or a polymerization catalyst. Specifically, a predetermined amount of the anionic group-containing polymerizable monomer is dissolved in a solvent, kept at a constant temperature, and a solution in which a predetermined amount of an oxidizing agent and / or a polymerization catalyst is dissolved in the solvent is added to the predetermined amount. React with time. The polymer obtained by the reaction is adjusted to a certain concentration by the solvent. In this production method, an anionic group-containing polymerizable monomer may be copolymerized with a polymerizable monomer having no anionic group.

アニオン基含有重合性モノマーの重合に際して使用する酸化剤及び酸化触媒、溶媒は、π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを重合する際に使用するものと同様である。   The oxidizing agent, oxidation catalyst, and solvent used in the polymerization of the anionic group-containing polymerizable monomer are the same as those used in the polymerization of the precursor monomer that forms the π-conjugated conductive polymer.

得られたポリマーがポリアニオン塩である場合には、ポリアニオン酸に変質させることが好ましい。アニオン酸に変質させる方法としては、イオン交換樹脂を用いたイオン交換法、透析法、限外ろ過法等が挙げられ、これらの中でも、作業が容易な点から限外ろ過法が好ましい。   When the obtained polymer is a polyanionic salt, it is preferably transformed into a polyanionic acid. Examples of the method for converting to an anionic acid include an ion exchange method using an ion exchange resin, a dialysis method, an ultrafiltration method, and the like. Among these, the ultrafiltration method is preferable from the viewpoint of easy work.

こうした導電性ポリマーは市販の材料も好ましく利用できる。例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸からなる導電性ポリマー(PEDOT−PSSと略す)が、H.C.Starck社からCLEVIOSシリーズとして、Aldrich社からPEDOT−PASS483095、560598として、Nagase Chemtex社からDenatronシリーズとして市販されている。また、ポリアニリンが、日産化学社からORMECONシリーズとして市販されている。本発明において、こうした剤も好ましく用いることができる。   A commercially available material can be preferably used for such a conductive polymer. For example, a conductive polymer (abbreviated as PEDOT-PSS) composed of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid is described in H.C. C. It is commercially available from Starck as the CLEVIOS series, from Aldrich as PEDOT-PASS 483095, 560598, and from Nagase Chemtex as the Denatron series. Polyaniline is also commercially available from Nissan Chemical as the ORMECON series. In the present invention, such an agent can also be preferably used.

第2のドーパントとして水溶性有機化合物を含有してもよい。本発明で用いることができる水溶性有機化合物には特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、酸素含有化合物が好適に挙げられる。   A water-soluble organic compound may be contained as the second dopant. There is no restriction | limiting in particular in the water-soluble organic compound which can be used by this invention, It can select suitably from well-known things, For example, an oxygen containing compound is mentioned suitably.

前記酸素含有化合物としては、酸素を含有する限り特に制限はなく、例えば、ヒドロキシ基含有化合物、カルボニル基含有化合物、エーテル基含有化合物、スルホキシド基含有化合物等が挙げられる。前記ヒドロキシ基含有化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリン等が挙げられ、これらの中でも、エチレングリコール、ジエチレングリコールが好ましい。前記カルボニル基含有化合物としては、例えば、イソホロン、プロピレンカーボネート、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。前記エーテル基含有化合物としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、等が挙げられる。前記スルホキシド基含有化合物としては、例えば、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよいが、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコールから選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。   The oxygen-containing compound is not particularly limited as long as it contains oxygen, and examples thereof include a hydroxy group-containing compound, a carbonyl group-containing compound, an ether group-containing compound, and a sulfoxide group-containing compound. Examples of the hydroxy group-containing compound include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, and glycerin. Among these, ethylene glycol and diethylene glycol are preferable. Examples of the carbonyl group-containing compound include isophorone, propylene carbonate, cyclohexanone, and γ-butyrolactone. Examples of the ether group-containing compound include diethylene glycol monoethyl ether. Examples of the sulfoxide group-containing compound include dimethyl sulfoxide. These may be used alone or in combination of two or more, but at least one selected from dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, and diethylene glycol is preferably used.

《親水性のポリマーバインダー》
本発明においては、導電性ポリマー含有層に親水性のポリマーバインダーを併用することで、透過率を低下させずに膜厚をアップすることが可能となり、表面に付着した異物等を埋め込むことで電極間の短絡を抑制可能となり、好ましい実施形態である。本発明に用いる親水性のポリマーバインダーとは、水系溶媒(後述)に溶解、あるいは、分散できるポリマーでれば特に制限はなく、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等を挙げることができる。具体的な化合物としては、例えば、ポリエステル系樹脂としてバイロナールMD1200、MD1400、MD1480(以上、東洋紡社製)を挙げることができる。
《Hydrophilic polymer binder》
In the present invention, by using a hydrophilic polymer binder in combination with the conductive polymer-containing layer, it becomes possible to increase the film thickness without reducing the transmittance, and by embedding foreign matter or the like attached to the surface. It becomes possible to suppress a short circuit between them, which is a preferred embodiment. The hydrophilic polymer binder used in the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer that can be dissolved or dispersed in an aqueous solvent (described later). For example, polyester resin, acrylic resin, polyurethane resin, acrylic urethane type Examples thereof include a resin, a polycarbonate resin, a cellulose resin, a polyvinyl acetal resin, and a polyvinyl alcohol resin. Specific examples of the compound include Vylonal MD1200, MD1400, MD1480 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) as polyester resins.

本発明に係る親水性のポリマーバインダーとしては、後述する架橋剤と反応する基を有する化合物であれば、より強固な膜を形成することから、より好ましい。こうした親水性のポリマーバインダーとしては、架橋剤と反応する基としては架橋剤によって異なるが、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基等を挙げることができる。中でも、側鎖にヒドロキシ基を有することが最も好ましい。   As the hydrophilic polymer binder according to the present invention, a compound having a group that reacts with a crosslinking agent described later is more preferable because a stronger film is formed. As such a hydrophilic polymer binder, a group that reacts with the crosslinking agent varies depending on the crosslinking agent, and examples thereof include a hydroxy group, a carboxyl group, and an amino group. Among these, it is most preferable to have a hydroxy group in the side chain.

本発明に係る親水性のポリマーバインダーの具体的な化合物としては、ポリビニルアルコールPVA−203、PVA−224、PVA−420(以上、クレハ社製)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース60SH−06、60SH−50、60SH−4000、90SH−100(以上、信越化学工業社製)、メチルセルロースSM−100(信越化学工業社製)、酢酸セルロースL−20、L−40、L−70(以上、ダイセル化学工業社製)、カルボキシメチルセルロースCMC−1160(ダイセル化学工業社製)、ヒドロキシエチルセルロースSP−200、SP−600(以上、ダイセル化学工業社製)、アクリル酸アルキル共重合体ジュリマーAT−210、AT−510(以上、東亞合成社製)、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート等を挙げることができる。   Specific compounds of the hydrophilic polymer binder according to the present invention include polyvinyl alcohol PVA-203, PVA-224, PVA-420 (manufactured by Kureha), hydroxypropylmethylcellulose 60SH-06, 60SH-50, 60SH. -4000, 90SH-100 (above, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), methylcellulose SM-100 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), cellulose acetate L-20, L-40, L-70 (above, Daicel Chemical Industries, Ltd.) Carboxymethylcellulose CMC-1160 (manufactured by Daicel Chemical Industries), hydroxyethyl cellulose SP-200, SP-600 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), alkyl acrylate copolymer Jurimer AT-210, AT-510 (and above, Manufactured by Toagosei Co., Ltd.), polyhydroxyethyla Relate, mention may be made of polyhydroxyethyl methacrylate.

中でも、親水性のポリマーバインダーが上記ポリマー(A)を一定量含む場合、第2ドーパントを利用しなくても、この化合物を利用することで導電性ポリマー含有層の導電性を向上させることが可能で、さらに、導電性ポリマーとの相溶性も良好で高い透明性と平滑性が達成できる。さらに、ポリアニオンがスルホ基を有する場合は、上記ポリマー(A)であれば、スルホ基が効果的に脱水触媒として働き、架橋剤等の追加の剤を利用しなくても、緻密な架橋層を形成できることからより好ましい実施形態である。   In particular, when the hydrophilic polymer binder contains a certain amount of the polymer (A), it is possible to improve the conductivity of the conductive polymer-containing layer by using this compound without using the second dopant. In addition, compatibility with the conductive polymer is good, and high transparency and smoothness can be achieved. Furthermore, when the polyanion has a sulfo group, if the polymer (A) is used, the sulfo group effectively acts as a dehydration catalyst, and a dense cross-linked layer can be formed without using an additional agent such as a cross-linking agent. This is a more preferred embodiment because it can be formed.

ポリマー(A)の主たる共重合成分は、下記(a1)から(a3)で表されるモノマーであり、共重合成分の50mol%以上の成分が下記(a1)から(a3)のいずれか、あるいは、下記(a1)から(a3)の成分の合計が50mol%以上ある共重合ポリマーである。下記(a1)から(a3)の成分の合計が80mol%以上であることがより好ましく、さらに、下記(a1)から(a3)いずれか単独のモノマーから形成されたホモポリマーであってもよく、また、好ましい実施形態である。   The main copolymerization component of the polymer (A) is a monomer represented by the following (a1) to (a3), and 50 mol% or more of the copolymerization component is any of the following (a1) to (a3), or A copolymer having a total of 50 mol% or more of the following components (a1) to (a3). More preferably, the sum of the components (a1) to (a3) below is 80 mol% or more, and may be a homopolymer formed from any one of the following monomers (a1) to (a3), It is also a preferred embodiment.

Figure 2012124359
Figure 2012124359

式中、X〜Xは水素原子またはメチル基、R〜Rはそれぞれ、炭素数5以下のアルキレン基を示す。p、m、nは構成率(mol%)を表し、50≦p+m+n≦100である。 In the formula, X 1 to X 3 each represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 3 each represents an alkylene group having 5 or less carbon atoms. p, m, and n represent the composition ratio (mol%), and 50 ≦ p + m + n ≦ 100.

ポリマー(A)においては、水系溶媒に可溶である範囲において、他のモノマー成分が共重合されていてもかまわないが、親水性の高いモノマー成分であることがより好ましい。また、ポリマー(A)は数平均分子量において、1000以下の含有量が0〜5%以下であることが好ましい。   In the polymer (A), other monomer components may be copolymerized as long as they are soluble in an aqueous solvent, but a monomer component having high hydrophilicity is more preferable. The polymer (A) preferably has a content of 1000 or less in the number average molecular weight of 0 to 5%.

このポリマー(A)の数平均分子量において、1000以下の含有量が0〜5%以下とする方法としては、再沈殿法、分取GPC、リビング重合による単分散のポリマーを合成等により、低分子量成分を除去する、または低分子量成分の生成を抑制する方法を用いることができる。再沈殿法は、ポリマーが溶解可能な溶媒へ溶解し、ポリマーを溶解した溶媒より溶解性の低い溶媒中へ滴下することにより、ポリマーを析出させ、モノマー、触媒、オリゴマー等の低分子量成分を除去する方法である。また、分取GPCは、例えばリサイクル分取GPCLC−9100(日本分析工業社製)、ポリスチレンゲルカラムで、ポリマーを溶解した溶液をカラムに通すことにより分子量で分けることができ、所望の低分子量をカットすることができる方法である。リビング重合は、開始種の生成が経時で変化せず、また停止反応等の副反応が少なく、分子量の揃ったポリマーが得られる。分子量はモノマーの添加量により調整できるため、例えば分子量を2万のポリマーを合成すれば、低分子量体の生成を抑制することができる。生産適正から、再沈殿法、リビング重合が好ましい。   In the number average molecular weight of the polymer (A), the content of 1000 or less is 0 to 5% or less, such as reprecipitation method, preparative GPC, synthesis of monodisperse polymer by living polymerization, etc. Methods that remove components or suppress the formation of low molecular weight components can be used. In the reprecipitation method, the polymer is dissolved in a solvent in which the polymer can be dissolved and dropped into a solvent having a lower solubility than the solvent in which the polymer is dissolved, thereby precipitating the polymer and removing low molecular weight components such as monomers, catalysts, and oligomers. It is a method to do. In addition, preparative GPC is, for example, recycle preparative GPCLC-9100 (manufactured by Japan Analytical Industrial Co., Ltd.), polystyrene gel column, and can be divided by molecular weight by passing the solution in which the polymer is dissolved through the column. It is a method that can be cut. In the living polymerization, the generation of the starting species does not change with time, and there are few side reactions such as termination reaction, and a polymer having a uniform molecular weight can be obtained. Since the molecular weight can be adjusted by the addition amount of the monomer, for example, if a polymer having a molecular weight of 20,000 is synthesized, the formation of a low molecular weight body can be suppressed. The reprecipitation method and living polymerization are preferable from the viewpoint of production suitability.

本発明の親水性のポリマーバインダーの数平均分子量、重量平均分子量の測定は、一般的に知られているゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により行なうことができる。分子量分布は(重量平均分子量/数平均分子量)の比で表すことができる。使用する溶媒は、親水性のポリマーバインダーが溶解すれば特に制限はなく、THF、DMF、CHClが好ましく、より好ましくはTHF、DMFであり、さらに好ましくはDMFである。また、測定温度も特に制限はないが40℃が好ましい。 The number average molecular weight and the weight average molecular weight of the hydrophilic polymer binder of the present invention can be measured by generally known gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight distribution can be expressed by a ratio of (weight average molecular weight / number average molecular weight). The solvent to be used is not particularly limited as long as the hydrophilic polymer binder dissolves, and THF, DMF, and CH 2 Cl 2 are preferable, THF and DMF are more preferable, and DMF is more preferable. The measurement temperature is not particularly limited, but 40 ° C. is preferable.

本発明に係るポリマー(A)の分子量は3,000〜2,000,000の範囲が好ましく、より好ましくは4,000〜500,000、さらに好ましくは5000〜100000の範囲内である。ポリマー(A)の分子量分布は1.01〜1.30が好ましく、より好ましくは1.01〜1.25である。   The molecular weight of the polymer (A) according to the present invention is preferably in the range of 3,000 to 2,000,000, more preferably 4,000 to 500,000, still more preferably 5,000 to 100,000. The molecular weight distribution of the polymer (A) is preferably 1.01 to 1.30, more preferably 1.01 to 1.25.

数平均分子量1000以下の含有量はGPCにより得られた分布において、数平均分子量1000以下の面積を積算し、分布全体の面積で割ることで割合を換算した。   In the distribution obtained by GPC, the content having a number average molecular weight of 1000 or less was converted by multiplying the area having a number average molecular weight of 1000 or less and dividing by the area of the entire distribution.

リビングラジカル重合溶剤は、反応条件化で不活性であり、モノマー、生成するポリマーを溶解できれば特に制限はないが、アルコール系溶媒と水の混合溶媒が好ましい。リビングラジカル重合温度は、使用する開始剤によって異なるが、一般に−10〜250℃、好ましくは0〜200℃、より好ましくは10〜100℃で実施される。   The living radical polymerization solvent is inactive under the reaction conditions and is not particularly limited as long as it can dissolve the monomer and the polymer to be formed, but a mixed solvent of an alcohol solvent and water is preferable. The living radical polymerization temperature varies depending on the initiator used, but is generally -10 to 250 ° C, preferably 0 to 200 ° C, more preferably 10 to 100 ° C.

〔導電性ポリマー含有層の形成〕
導電性ポリマー含有層は、例えば、π共役系導電性高分子成分とポリアニオン成分とを含んで成る導電性ポリマーと、親水性のポリマーバインダーと溶媒とを少なくとも含んでなる塗布液を塗布、乾燥することで形成することができる。
[Formation of conductive polymer-containing layer]
The conductive polymer-containing layer is, for example, applied and dried with a coating liquid containing at least a conductive polymer containing a π-conjugated conductive polymer component and a polyanion component, a hydrophilic polymer binder, and a solvent. Can be formed.

溶媒としては、水系溶媒を好ましく用いることができる。ここで、水系溶媒とは、50質量%以上が水である溶媒を表す。もちろん、他の溶媒を含有しない純水であってもよい。水系溶媒の水以外の成分は、水に相溶する溶剤であれば特に制限はないが、アルコール系の溶媒を好ましく用いることができ、中でも、沸点が比較的水に近いイソプロピルアルコールを用いることが形成する膜の平滑性等には有利である。   As the solvent, an aqueous solvent can be preferably used. Here, the aqueous solvent represents a solvent in which 50% by mass or more is water. Of course, pure water containing no other solvent may be used. The component other than water in the aqueous solvent is not particularly limited as long as it is a solvent compatible with water, but an alcoholic solvent can be preferably used, and isopropyl alcohol having a boiling point relatively close to water can be used. This is advantageous for the smoothness of the film to be formed.

塗布法としては、ロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、凸版(活版)印刷法、孔版(スクリーン)印刷法、平版(オフセット)印刷法、凹版(グラビア)印刷法、スプレー印刷法、インクジェット印刷法等を用いることができる。   As coating methods, roll coating method, bar coating method, dip coating method, spin coating method, casting method, die coating method, blade coating method, bar coating method, gravure coating method, curtain coating method, spray coating method, doctor coating method A letterpress (letter) printing method, a stencil (screen) printing method, a lithographic (offset) printing method, an intaglio (gravure) printing method, a spray printing method, an ink jet printing method, and the like can be used.

導電性ポリマー含有層の乾燥膜厚は、30〜2000nmであることが好ましい。本発明に係る導電層は100nm未満領域では導電性の低下が大きくなることから100nm以上であることがより好ましく、リーク防止効果をより高める視点からは200nm以上であることがさらに好ましい。また、高い透過率を維持する視点から1000nm以下であることがより好ましい。   The dry film thickness of the conductive polymer-containing layer is preferably 30 to 2000 nm. The conductive layer according to the present invention preferably has a conductivity of 100 nm or more because the decrease in conductivity is large in the region of less than 100 nm, and more preferably 200 nm or more from the viewpoint of further improving the leakage prevention effect. Further, it is more preferably 1000 nm or less from the viewpoint of maintaining high transmittance.

塗布した後、溶媒を揮発させるために、適宜乾燥処理を施す。乾燥処理の条件として特に制限はないが、基板や導電性ポリマー含有層が損傷しない範囲の温度で乾燥処理することが好ましい。例えば、80〜150℃で10秒から10分の乾燥処理をすることができる。   After the application, a drying treatment is appropriately performed in order to volatilize the solvent. Although there is no restriction | limiting in particular as conditions of a drying process, It is preferable to dry-process at the temperature of the range which does not damage a board | substrate and a conductive polymer content layer. For example, the drying process can be performed at 80 to 150 ° C. for 10 seconds to 10 minutes.

さらに、ポリアニオンがスルホ基を有し、親水性のポリマーバインダーとして上記ポリマー(A)を含む場合は、水酸基の脱水反応による層の架橋を促進する目的で、追加の加熱処理をすることが好ましい。加熱処理の条件に制約はないが、基板や導電性ポリマー含有層が損傷しない範囲の温度で乾燥処理することが好ましい。例えば、80〜150℃で2分から120分の乾燥処理をすることができる。また、40℃〜100℃程度の比較的低温で10〜200時間程度の長時間の処理を施しても良い。   Further, when the polyanion has a sulfo group and contains the polymer (A) as a hydrophilic polymer binder, it is preferable to perform an additional heat treatment for the purpose of accelerating the crosslinking of the layer by the dehydration reaction of the hydroxyl group. Although there is no restriction | limiting in the conditions of heat processing, It is preferable to dry-process at the temperature of the range which does not damage a board | substrate or a conductive polymer content layer. For example, the drying process can be performed at 80 to 150 ° C. for 2 minutes to 120 minutes. Moreover, you may perform the process for about 10 to 200 hours for a long time at the comparatively low temperature of about 40 to 100 degreeC.

また、別の電極としては、特許第3665969に記載のカーボンナノチューブを含む透明で導電性を有するカーボンナノチューブ含有コーティングを、一方の透明電極として用いることができる。   As another electrode, a transparent and conductive carbon nanotube-containing coating containing carbon nanotubes described in Japanese Patent No. 3665969 can be used as one transparent electrode.

この電極コーティングは、少なくともカーボンナノチューブと溶媒とを含有する第1の分散体を基材の表面に塗布し、第1の分散体の溶媒を除去して、カーボンナノチューブを三次元網目構造にし、さらに、この上に少なくとも樹脂と溶媒とを含有する第2の分散体を塗布して、第2の分散体をカーボンナノチューブの三次元網目構造の中に浸透させたカーボンナノチューブコーティングである。   In this electrode coating, a first dispersion containing at least carbon nanotubes and a solvent is applied to the surface of the substrate, the solvent of the first dispersion is removed, and the carbon nanotubes are made into a three-dimensional network structure. This is a carbon nanotube coating in which a second dispersion containing at least a resin and a solvent is applied thereon and the second dispersion is infiltrated into the three-dimensional network structure of carbon nanotubes.

カーボンナノチューブは公知であり、従来通りの意味を有するが、カーボンナノチューブとしては、直線および湾曲多層カーボンナノチューブ(MWNT)、直線および湾曲二層カーボンナノチューブ(DWNT)、および直線および湾曲単層カーボンナノチューブ(SWNT)、ならびにこれらのカーボンナノチューブ形態の種々の組成物、ならびに、米国特許第6,333,016号およびWO01/92381号に記載されるようなカーボンナノチューブ製造中に含まれる一般的な副産物を含む。   Carbon nanotubes are well known and have conventional meanings, but carbon nanotubes include linear and curved multi-walled carbon nanotubes (MWNT), linear and curved double-walled carbon nanotubes (DWNT), and linear and curved single-walled carbon nanotubes ( SWNT), as well as various compositions in the form of these carbon nanotubes, as well as common by-products involved in carbon nanotube production as described in US Pat. Nos. 6,333,016 and WO 01/92381 .

好ましい実施形態では、カーボンナノチューブは外径が3.5nm未満である。別の好ましい実施形態では、本発明のカーボンナノチューブの外径は3.0nm未満である。別の好ましい実施形態では、本発明のカーボンナノチューブの外径は約0.5から約2.5nmである。別の好ましい実施形態では、カーボンナノチューブの外径は約0.5から約1.5nmである。別の好ましい実施形態では、カーボンナノチューブの外径は約0.5から約1.0nmである。アスペクト比は10から2000の間となりうる。   In preferred embodiments, the carbon nanotubes have an outer diameter of less than 3.5 nm. In another preferred embodiment, the carbon nanotubes of the present invention have an outer diameter of less than 3.0 nm. In another preferred embodiment, the carbon nanotubes of the present invention have an outer diameter of about 0.5 to about 2.5 nm. In another preferred embodiment, the carbon nanotube has an outer diameter of about 0.5 to about 1.5 nm. In another preferred embodiment, the carbon nanotube has an outer diameter of about 0.5 to about 1.0 nm. The aspect ratio can be between 10 and 2000.

好ましい実施形態では、カーボンナノチューブは単層SWNT含有材料を含む。SWNTは、炭素ターゲットのレーザーアブレーション、炭化水素の分解、2つのグラファイト電極間でのアークの発生などの多数の方法によって生成可能である。例えば、ベテューヌら(Bethune et al.)に付与された米国特許第5,424,054号には、炭素蒸気をコバルト触媒と接触させることによる単層カーボンナノチューブの生成方法が記載されている。炭素蒸気は、非晶質炭素、グラファイト、活性炭、脱色炭、またはそれらの混合物であってよい固体炭素の電気アーク加熱によって発生する。炭素の別の加熱方法としては、例えば、レーザー加熱、電子ビーム加熱、および高周波誘導加熱が挙げられる。また、例えば、高温レーザーでグラファイト棒と遷移金属を同時に気化させることによる単層カーボンナノチューブの生成方法が知られている。また、例えば、少量の遷移金属を含有するグラファイト棒を約1200℃のオーブン中レーザーで気化することによる単層カーボンナノチューブの生成方法が知られており、単層カーボンナノチューブは、70%を超える収率で生成すると報告されている。記載内容全体を本明細書に援用する米国特許第6,221,330号は、気体炭素供給原料と非担持触媒を使用する単層カーボンナノチューブの生成方法を開示している。   In a preferred embodiment, the carbon nanotube comprises a single-walled SWNT-containing material. SWNTs can be produced by a number of methods, such as laser ablation of carbon targets, hydrocarbon decomposition, and arcing between two graphite electrodes. For example, US Pat. No. 5,424,054 granted to Bethune et al. Describes a method for producing single-walled carbon nanotubes by contacting carbon vapor with a cobalt catalyst. Carbon vapor is generated by electric arc heating of solid carbon, which can be amorphous carbon, graphite, activated carbon, decolorizing coal, or mixtures thereof. Examples of another heating method of carbon include laser heating, electron beam heating, and high frequency induction heating. In addition, for example, a method for producing single-walled carbon nanotubes by simultaneously vaporizing a graphite rod and a transition metal with a high-temperature laser is known. In addition, for example, a method for producing single-walled carbon nanotubes by vaporizing a graphite rod containing a small amount of transition metal with a laser in an oven at about 1200 ° C. is known. It is reported to generate at a rate. US Pat. No. 6,221,330, the entire contents of which are incorporated herein, discloses a method for producing single-walled carbon nanotubes using a gaseous carbon feedstock and an unsupported catalyst.

SWNTは、非常に可撓性が高く、自然に凝集してカーボンナノチューブのロープを形成する。コーティングまたはフィルム中にSWNTのロープが形成されることによって、非常に少ない含有量で導電性が非常に高くなり、このため優れた透明性が得られ低ヘイズ(曇価)となる。   SWNTs are very flexible and naturally aggregate to form a carbon nanotube rope. By forming the SWNT rope in the coating or film, the electrical conductivity becomes very high with a very small content, so that excellent transparency is obtained and low haze (cloudiness value) is obtained.

これらの電極コーティングは、少ないカーボンナノチューブ含有量で優れた導電性および透明性が得られる。好ましい実施形態では、コーティング中カーボンナノチューブは、約0.001から約1質量%存在する。更に好ましくは、前記フィルム中にカーボンナノチューブは約0.01から約0.1%存在し、このため優れた透明性が得られ低ヘイズとなる。   These electrode coatings provide excellent conductivity and transparency with a low carbon nanotube content. In a preferred embodiment, the carbon nanotubes in the coating are present from about 0.001 to about 1% by weight. More preferably, carbon nanotubes are present in the film in an amount of about 0.01 to about 0.1%, so that excellent transparency is obtained and low haze is achieved.

本コーティングの表面抵抗は1010Ω/□未満であれば許容され、好ましくは10Ω/□未満であり、さらに、透明性の低視認性コーティングは通常10Ω/□未満、好ましくは10Ω/□未満である。従って好ましくは、コーティングの表面抵抗は約10−2から100Ω/□の範囲内である。また、本発明のコーティングの体積抵抗は約10−2Ω・cmから約1010Ω・cmの範囲内である。体積抵抗は、ASTM D4496−87およびASTM D257−99で規定される。 The surface resistance of this coating is acceptable if it is less than 10 10 Ω / □, preferably less than 10 4 Ω / □, and the transparent low visibility coating is usually less than 10 3 Ω / □, preferably 10 Less than 2 Ω / □. Therefore, preferably the surface resistance of the coating is in the range of about 10 -2 to 100 Ω / □. Also, the volume resistance of the coating of the present invention is in the range of about 10 −2 Ω · cm to about 10 10 Ω · cm. The volume resistance is defined by ASTM D4496-87 and ASTM D257-99.

この電極コーティングは、優れた透明性および低ヘイズを示す。例えば、全光透過率が少なくとも約60%であり、可視光のヘイズ値が約2.0%以下である。好ましい実施形態では、本発明のフィルムのヘイズ値は0.5%以下である。   This electrode coating exhibits excellent transparency and low haze. For example, the total light transmittance is at least about 60%, and the haze value of visible light is about 2.0% or less. In a preferred embodiment, the haze value of the film of the present invention is 0.5% or less.

好ましい実施形態では、コーティングの全光透過率は約85%以上、更に好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上である。別の好ましい実施形態では、ヘイズ値は1%未満、好ましくは0.5%未満である。   In a preferred embodiment, the total light transmittance of the coating is about 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more. In another preferred embodiment, the haze value is less than 1%, preferably less than 0.5%.

全光透過率は、波長が1×10−2cm未満の電磁スペクトルのフィルムを透過するエネルギーのパーセント値を意味し、したがって必然的に可視光の波長を含んでいる。 Total light transmission means the percentage of energy transmitted through a film of the electromagnetic spectrum with a wavelength of less than 1 × 10 −2 cm and thus necessarily includes the wavelength of visible light.

本発明のコーティングの厚さは、中程度の厚さから非常に薄い厚さまでの範囲をとる。   The thickness of the coating of the present invention ranges from a moderate thickness to a very thin thickness.

例えば、本発明のフィルムは、約0.5nmから約100μmの間の厚さとなりうる。   For example, the film of the present invention can be between about 0.5 nm and about 100 μm thick.

本発明のコーティングは樹脂ポリマー材料を含む。ポリマー材料は、広範囲の天然または合成のポリマー樹脂から選択することができる。個別のポリマーは、所望の用途における強度、構造、および設計の必要性に応じて選択することができる。好ましい実施形態では、ポリマー材料は、熱可塑性樹脂、熱硬化性ポリマー、エラストマー、導電性ポリマー、セラミックハイブリッドポリマーおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される材料を含む。別の好ましい実施形態では、ポリマー材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、スチレン樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、セルロース、ゼラチン、キチン、ポリペプチド、多糖類、ポリヌクレオチド、およびそれらの混合物からなる群より選択される材料を含む。別の好ましい実施形態では、ポリマー材料は、セラミック複合ポリマー、ホスフィンオキシド、およびカルコゲニドからなる群より選択される材料を含む。   The coating of the present invention comprises a resin polymer material. The polymeric material can be selected from a wide range of natural or synthetic polymeric resins. The individual polymers can be selected depending on strength, structure, and design needs in the desired application. In a preferred embodiment, the polymeric material comprises a material selected from the group consisting of thermoplastic resins, thermosetting polymers, elastomers, conductive polymers, ceramic hybrid polymers, and combinations thereof. In another preferred embodiment, the polymeric material is polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, styrene resin, polyurethane, polyimide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, cellulose, gelatin, chitin, polypeptide, polysaccharide, polynucleotide, and mixtures thereof. A material selected from the group consisting of: In another preferred embodiment, the polymeric material comprises a material selected from the group consisting of a ceramic composite polymer, a phosphine oxide, and a chalcogenide.

コーティングは容易に形成可能であり、アセトン、水、エーテル、およびアルコールなどの溶媒中でのカーボンナノチューブ単独の分散体として基板に適用することができる。溶媒を風乾、加熱、減圧などの通常方法で除去して、所望のカーボンナノチューブのフィルムを形成することができる。コーティングは、吹き付け塗装、浸漬コーティング、スピンコーティング、ナイフコーティング、キスコーティング、グラビアコーティング、スクリーン印刷、インクジェット印刷、パッド印刷、他の種類の印刷、またはロールコーティングなどの他の公知の方法で適用することができる。   The coating can be easily formed and applied to the substrate as a dispersion of carbon nanotubes alone in a solvent such as acetone, water, ether, and alcohol. The solvent can be removed by an ordinary method such as air drying, heating, or reduced pressure to form a desired carbon nanotube film. The coating can be applied by other known methods such as spray painting, dip coating, spin coating, knife coating, kiss coating, gravure coating, screen printing, ink jet printing, pad printing, other types of printing, or roll coating Can do.

ポリマーと適切な量で混合したカーボンナノチューブを含む本発明のコーティングは容易に合成可能である。従来の混合および加工方法を使用して実施可能であり、例えば限定するものではないが、従来の押出成形、マルチダイ押出成形、加圧積層などが挙げられ、カーボンナノチューブをポリマーに導入するために使用可能な他の方法も挙げられる。   A coating of the present invention comprising carbon nanotubes mixed with an appropriate amount of polymer can be readily synthesized. Can be implemented using conventional mixing and processing methods, including but not limited to conventional extrusion, multi-die extrusion, pressure lamination, etc., used to introduce carbon nanotubes into polymers Other possible methods are also mentioned.

カーボンナノチューブは、ポリマー材料全体に実質的に均一に分散する場合もあるが、外面から材料の中央部に向かって、または一方の面からもう一方の面までなどで量の増加または減少(例えば濃度)の勾配がある状態で存在してもよい。あるいは、カーボンナノチューブは外部スキン層または内部層として分散してもよく、この場合には内部積層構造が形成される。   Carbon nanotubes may be distributed substantially uniformly throughout the polymer material, but the amount increases or decreases (eg, concentration from the outer surface to the center of the material or from one side to the other). ) May exist in a state where there is a gradient. Alternatively, the carbon nanotubes may be dispersed as an outer skin layer or an inner layer, in which case an inner laminated structure is formed.

好ましい形態では、多層構造は、カーボンナノチューブ含有層とカーボンナノチューブ非含有層の交互の層を有する。   In a preferred form, the multilayer structure has alternating layers of carbon nanotube-containing layers and carbon nanotube-free layers.

本発明の分散体は、可塑剤、軟化剤、充填剤、補強剤、加工助剤、安定剤、酸化防止剤、分散剤、バインダー、架橋剤、着色剤、UV吸収剤、または電荷調整剤などの物質をさらに任意に含むことができる。   The dispersion of the present invention includes a plasticizer, a softening agent, a filler, a reinforcing agent, a processing aid, a stabilizer, an antioxidant, a dispersing agent, a binder, a crosslinking agent, a colorant, a UV absorber, or a charge adjusting agent. These materials can optionally be further included.

これらの分散体は、別の導電性の有機材料、無機材料、あるいははこれらの材料の組み合わせをさらに含むことができる。導電性有機材料としては、バッキーボール、カーボンブラック、フラーレン、外径が約3.5nmを超えるカーボンナノチューブ、ならびにそれらの組み合わせおよび混合物を含む粒子を挙げることができる。導電性材料としては、酸化インジウムスズ、酸化アンチモンスズ、フッ素ドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ならびにそれらの組み合わせおよび混合物が挙げられる。好ましい分散体は、流体、ゼラチン、イオン性化合物、半導体、固体、界面活性剤、ならびにそれらの組み合わせおよび混合物も含むことができる。   These dispersions can further include other conductive organic materials, inorganic materials, or combinations of these materials. Examples of the conductive organic material include buckyball, carbon black, fullerene, carbon nanotubes having an outer diameter of more than about 3.5 nm, and particles including combinations and mixtures thereof. Conductive materials include indium tin oxide, antimony tin oxide, fluorine-doped tin oxide, aluminum-doped zinc oxide, and combinations and mixtures thereof. Preferred dispersions can also include fluids, gelatin, ionic compounds, semiconductors, solids, surfactants, and combinations and mixtures thereof.

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

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

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

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

この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法)等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、スロット型コータ法が特に好ましい。更に層毎に異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50℃〜450℃、真空度10−6Pa〜10−2Pa、蒸着速度0.01nm/秒〜50nm/秒、基板温度−50℃〜300℃、膜厚0.1nm〜5μm、好ましくは5nm〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、1μm以下好ましくは50nm〜200nmの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機EL素子が得られる。この有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。   As a method for thinning the organic compound thin film, as described above, the vapor deposition method, the wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, printing method, LB method (Langmuir-Blodgett method), spray method, printing method, However, vacuum deposition, spin coating, ink-jet, printing, and slot-type coater methods are particularly preferred from the standpoint that a homogeneous film is easily obtained and pinholes are not easily formed. preferable. Further, different film forming methods may be applied for each layer. When employing a vapor deposition method for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 ° C. to 450 ° C., a vacuum degree of 10 −6 Pa to 10 −2 Pa, a vapor deposition rate of 0.01 nm / It is desirable to select appropriately within the range of from 2 to 50 nm / second, the substrate temperature from -50 to 300 ° C., and the film thickness from 0.1 to 5 μm, preferably from 5 to 200 nm. After forming these layers, a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 50 nm to 200 nm, and a cathode is provided. Thus, a desired organic EL element can be obtained. The organic EL element is preferably produced from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.

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

有機エレクトロルミネッセンス素子は、空気よりも屈折率の高い(屈折率1.6〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。   An organic electroluminescence element emits light inside a layer having a higher refractive index than air (refractive index of about 1.6 to 2.1), and can extract only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said that there is no. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the side surface of the device.

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(例えば、米国特許第4774435号明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(例えば、特開昭63−314795号公報)、素子の側面等に反射面を形成する方法(例えば、特開平1−220394号公報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(例えば、特開昭62−172691号公報)、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(例えば、特開2001−202827号公報)、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)などが挙げられる。   As a technique for improving the light extraction efficiency, for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the transparent substrate and the air interface (for example, US Pat. No. 4,774,435), A method for improving efficiency by providing light condensing property (for example, JP-A-63-314795), a method for forming a reflective surface on a side surface of an element (for example, JP-A-1-220394), a substrate, etc. A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-172691), lower refraction than the substrate between the substrate and the light emitter A method of introducing a flat layer having a refractive index (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-202827), and a method of forming a diffraction grating between any one of the substrate, the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside world) ( JP-A-11 No. 283,751 Publication), and the like.

本発明においては、これらの方法を本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。   In the present invention, these methods can be used in combination with the organic electroluminescence device of the present invention, but a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, A method of forming a diffraction grating between any layers of the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.

本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。   In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。   When a low refractive index medium is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the light extracted from the transparent electrode has a higher extraction efficiency to the outside as the refractive index of the medium is lower. .

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。またさらに1.35以下であることが好ましい。   Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Furthermore, it is preferable that it is 1.35 or less.

また、低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。   The thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate.

全反射を起こす界面または、いずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が1次の回折や、2次の回折といった、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。   The method of introducing a diffraction grating into an interface that causes total reflection or in any medium has a feature that the effect of improving the light extraction efficiency is high. This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction, such as first-order diffraction or second-order diffraction. The light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating into any layer or medium (in the transparent substrate or transparent electrode). , Trying to extract light out.

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。   The introduced diffraction grating desirably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. The light extraction efficiency does not increase so much.

しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。   However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.

回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間、もしくは媒質中(透明基板内や透明電極内)でも良いが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状など、2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。   The position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated. At this time, the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium. The arrangement of the diffraction gratings is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、支持基板(基板)の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、あるいは、所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。   The organic electroluminescence device of the present invention is processed to provide a structure on the microlens array, for example, on the light extraction side of the support substrate (substrate), or combined with a so-called condensing sheet, for example, in a specific direction, By condensing in the front direction with respect to the element light emitting surface, the luminance in a specific direction can be increased.

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。   As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 μm to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

集光シートとしては、例えば液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)などを用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であっても良い。   As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. As the shape of the prism sheet, for example, a substrate may be formed with a Δ-shaped stripe having an apex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the apex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may also be used.

また、有機EL素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)などを用いることができる。   Moreover, in order to control the light emission angle from an organic EL element, you may use a light-diffusion plate and a film together with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.

《表示装置》
本発明の有機EL素子を適用した表示装置について説明する。
<Display device>
A display device to which the organic EL element of the present invention is applied will be described.

本発明の有機EL素子は、多色または白色の表示装置に用いられる。多色または白色の表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等で膜を形成できる。発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。   The organic EL element of the present invention is used for a multicolor or white display device. In the case of a multicolor or white display device, a shadow mask is provided only at the time of forming a light emitting layer, and a film can be formed on one surface by vapor deposition, casting, spin coating, ink jet, printing, slot coater, or the like. When patterning is performed only on the light-emitting layer, the method is not limited, but a vapor deposition method, an inkjet method, and a printing method are preferable. In the case of using a vapor deposition method, patterning using a shadow mask is preferable.

また、作製順序を逆にして陰極、電子輸送層、正孔阻止層、発光層ユニット(上記の発光層A、B及びCの少なくとも3層を有し、各発光層間に非発光性の中間層を有していてもよい)、正孔輸送層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色または白色の表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧2〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に、交流電圧を印加する場合には、陽極が+、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   Further, the cathode, the electron transport layer, the hole blocking layer, and the light emitting layer unit (having at least three layers of the above light emitting layers A, B, and C, and a non-light emitting intermediate layer between the light emitting layers) It is also possible to produce the hole transport layer and the anode in this order. When a DC voltage is applied to the multicolor or white display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

《照明装置》
本発明の有機EL素子を適用した照明装置について説明する。
《Lighting device》
A lighting device to which the organic EL element of the present invention is applied will be described.

本発明の有機EL素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。   The organic EL device of the present invention may be used as a kind of lamp such as an illumination or exposure light source, a projection device that projects an image, or a display device that directly recognizes a still image or a moving image. (Display) may be used. The driving method when used as a display device for moving image reproduction may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.

本発明に用いられる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよい。発光層に用いる発光ドーパントとしては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、CF(カラーフィルタ)特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る白金錯体、また公知の発光ドーパントの中から任意のものを選択して組み合わせて、また本発明係る光取り出し及び/または集光シートと組み合わせて、白色化すればよい。   In the white organic electroluminescent element used for this invention, you may pattern by a metal mask, the inkjet printing method, etc. at the time of film forming as needed. When patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire element layer may be patterned. The light emitting dopant used in the light emitting layer is not particularly limited. For example, in the case of a backlight in a liquid crystal display element, the platinum complex according to the present invention is adapted so as to conform to the wavelength range corresponding to the CF (color filter) characteristics. Any one of known light-emitting dopants may be selected and combined, or combined with the light extraction and / or light collecting sheet according to the present invention to be whitened.

このように、本発明の白色の有機EL素子は、CF(カラーフィルタ)と組み合わせて、また、CF(カラーフィルタ)パターンに合わせ素子及び駆動トランジスタ回路を配置することで、請求項7に記載されるように有機エレクトロルミネッセンス素子から取り出される白色光をバックライトとして、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタを介して青色光、緑色光、赤色光を得ることで、低駆動電圧で長寿命のフルカラーの有機エレクトロルミネッセンスディスプレイができ、好ましい。   Thus, the white organic EL element of the present invention is described in claim 7 by combining the CF (color filter) and arranging the element and the driving transistor circuit in accordance with the CF (color filter) pattern. In this way, white light extracted from the organic electroluminescence device is used as a backlight, and blue light, green light, and red light are obtained through a blue filter, a green filter, and a red filter. An organic electroluminescence display is preferable and preferable.

《本発明の有機EL素子を適用した産業分野》
本発明の有機EL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルタや光拡散板、光取り出しフィルムなどと組み合わせた各種表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
<< Industrial field to which the organic EL element of the present invention is applied >>
The organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources. Examples of light sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, and light sources for optical sensors. Although it is not limited to this, it can be effectively used for backlights of various display devices combined with color filters, light diffusion plates, light extraction films, etc., and as a light source for illumination.

本発明の有機EL素子の特徴を活かして、以下に示すような様々な照明器具や発光表示体等への適用が可能である。   Taking advantage of the characteristics of the organic EL device of the present invention, it can be applied to various lighting fixtures and light emitting displays as shown below.

〔商品展示・ディスプレイ用〕
商品展示・ディスプレイ用としては、店舗の商品ディスプレイ、冷凍・冷蔵ショーケース、博物館・美術館・展示会場などの展示品のライトアップ、自動販売機、遊戯台、交通広告などがある。
[For product display and display]
For product display and display, there are store product display, freezer / refrigerated showcase, light up of exhibits in museums, art galleries, exhibition halls, vending machines, play tables, traffic advertisements, etc.

店舗の商品ディスプレイは店舗自体の装飾的なディスプレイやショーケース、POPやサインなどがある。店舗の中でも高級ブランドショップや貴金属、ファッション系、高級飲食店など、そのブランドイメージを重視するような店舗では照明が与える店舗イメージへの影響は非常に大きいことから、強い拘りをもって照明が選択されている分野である。有機ELを用いることによって、今までは直接光源が見えないよう建築物の構造に工夫を凝らすことで雰囲気を作り出していた間接照明の分野で光源・機器分のスペースが省略でき複雑な構造が不要になったり、インテリアやサインなどで拡散光を作り出す際に光源の形が透けて見えないために必要な光源と拡散板の間のスペースが省略できるなど、施工性があがることがあげられる。また、店舗のイメージを変える際のツールとしても、ディスプレイ棚、床、什器として組み込むなどスペースを取らず、軽量な光源であるという特徴を活かし、デザイン自由度があり、施工性がよく、手軽に採用できるという利点がある。   Store merchandise displays include decorative displays, showcases, POPs and signs for the store itself. Among stores, high-end brand shops, precious metals, fashion, high-end restaurants, and other stores that place emphasis on the brand image have a great influence on the store image that lighting gives, so lighting has been selected with strong attention This is a field. By using organic EL, the space for the light source and equipment can be omitted in the field of indirect lighting, which has created an atmosphere by devising the structure of the building so that the light source can not be seen directly, and no complicated structure is required The space between the light source and the diffusion plate can be omitted because the shape of the light source cannot be seen through when creating diffused light in interiors or signs, and so on. Also, as a tool for changing the image of the store, it takes advantage of the feature that it is a light source that does not take up space such as display shelves, floors, fixtures, etc., and it has design freedom, easy workability, and easy There is an advantage that it can be adopted.

冷凍・冷蔵ショーケースはスーパーやコンビニエンスストアなどに置かれ、野菜や果物、鮮魚、精肉などの鮮食品を“美しさ”や“鮮度”にあふれる商品として、より見やすく、鮮やかに、取りやすくするために照明設備も重要な部品の1つである。有機EL光源を用いることによって、低温発光のため冷却機能への影響が小さく、薄型であるので光源スペースを大幅に削減ことができることから収納スペースを拡大でき、スマートなデザインで食品を選びやすく、取りやすくすることができる。また、食品の良さが判りやすい色光で消費者に自然とアピールすることができ、売上に貢献できる。   Frozen and refrigerated showcases are placed in supermarkets and convenience stores to make fresh foods such as vegetables, fruits, fresh fish, meat, etc. full of beauty and freshness, making them easier to see, vivid, and easier to take. Lighting equipment is another important component. By using an organic EL light source, low temperature emission has little effect on the cooling function, and since it is thin, the light source space can be greatly reduced, so the storage space can be expanded, and it is easy to select food with a smart design. It can be made easier. In addition, it can appeal to consumers with colored light that makes it easy to understand the goodness of food, contributing to sales.

博物館・美術館・展示会場などでの展示品のライトアップでは、展示物への視認や日焼けなどの観点から使用条件に適した光源を選ぶ必要があり、退色防止型で紫外線比率の低いで蛍光ランプが開発されている。有機EL光源は紫外線を含まないこと、発熱量が低いことから展示物に悪影響がなく、面光源で均一に光ることによりグレアがなく、高い演色性によって展示物のありのままを忠実に鑑賞することができる。また、大きな光源器具を必要としないため、視界に余計な機材の出っ張りが入ることなく、展示物だけに注目することができる。またショーなど大規模な展示会場においては、注目を集める大型電飾装飾もその軽量・薄型という特徴から比較的簡易に組み立てることができる。   In order to light up exhibits in museums, art galleries, exhibition halls, etc., it is necessary to select a light source that is suitable for the conditions of use from the viewpoint of visual recognition and sunburn. Has been developed. Since the organic EL light source does not contain ultraviolet rays and the calorific value is low, there is no adverse effect on the exhibit, it is uniform glare with the surface light source, and it is possible to faithfully appreciate the display as it is with high color rendering. it can. In addition, since a large light source device is not required, it is possible to focus only on the exhibits without the need for extra equipment protruding in the field of view. Also, in large-scale exhibition halls such as shows, large-sized electric decorations that attract attention can be assembled relatively easily due to their lightweight and thin features.

自動販売機では、押しボタン、商品サンプル、販売機前面のポスター部に光源が使われている。機器全体の大きさに対し、取り込みたい追加機能の為のスペースと収納スペースの取り合いとなっていることから、薄く光源のスペースをとらない有機ELの利点が活かせる分野であり、特に取り出し口上のポスタースペースでニーズが高い。また、近年は販売と共に当たり/はずれなどゲーム性を持たせた機器も多く見られ、前面のポスターに部分に画素コントロール機能を持たせた光源(動画ディスプレイ)を搭載することで更にメリットを活かすことができる。   Vending machines use light sources for push buttons, product samples, and posters on the front of the vending machine. It is a field where the advantage of organic EL that does not take up a thin light source space can be utilized because the space for the additional function to be taken in and the storage space are combined with the size of the entire device, especially on the outlet Needs are high in poster space. In recent years, there are many devices that have game characteristics such as hit / miss along with sales, and it is possible to make further use of the benefits by installing a light source (video display) with a pixel control function on the front poster. Can do.

遊戯台にはパチンコ・パチスロなどがある。これら遊戯台では、利用者にアミューズメント性(ゲーム性・ギャンブル性など)を体感し、楽しんでいただくことが最も重要。光源を薄くする事で1台の機器の厚みを低減できる薄さのメリットもあるが、自動販売機同様、画素コントロール機能を持たせた光源(動画ディスプレイ)を搭載することで更にメリットを活かすことができる。   There are pachinko and pachislots at the playground. At these playgrounds, it is most important for users to experience and enjoy amusement (games, gambling, etc.). Although there is a merit of thinness that can reduce the thickness of one device by thinning the light source, like the vending machine, it can make further use of the merit by installing a light source (video display) with a pixel control function. Can do.

交通広告には公共スペースにあるポスターや看板、電車・バスなどの社内のポスターや画面、車体に張られている広告などがある。特にポスターや看板は蛍光灯をバックライトを用いたボックスタイプのものがあり、有機ELに変えることでボックス自体を薄く、軽量にすることができる。   Traffic advertisements include posters and signboards in public spaces, internal posters and screens such as trains and buses, and advertisements on the body. In particular, posters and billboards are box-type fluorescent lamps using a backlight, and the box itself can be made thinner and lighter by changing to organic EL.

また、吊り下げ看板についてはボックスを薄くすることで、埃、ゴミの蓄積がなくなることや鳥による糞害の防止にもなる。   In addition, by thinning the box for hanging signboards, dust and dirt can be prevented from being accumulated, and bird damage caused by birds can be prevented.

〔インテリア・家具・建築材料用の組み込み照明〕
建築関係では、床・壁・天井などと照明とを融合して一体化したものは「建築化照明」と呼ばれる。「建築化照明」の代表的なものとしては、その方式により、コーニス照明、トロファ照明、コーブ照明、光天井、ルーバ天井などがある。これらは照明光源が天井・壁・床に組み込まれ、照明としての存在や気配を消し、建築素材自体が光を発することを求めている。
[Built-in lighting for interior, furniture and building materials]
In terms of architecture, a combination of floors, walls, ceilings, etc. and lighting is called “architectural lighting”. Typical examples of “architectural lighting” include cornice lighting, troffer lighting, cove lighting, light ceiling, and louver ceiling, depending on the method. These require lighting sources to be built into the ceiling, walls and floors, extinguish their presence and signs as lighting, and the building materials themselves to emit light.

有機EL素子を用いた光源は、「建築化照明」に対して、その薄さ、軽さ、色調整、デザイン可変性から最も適した光源であり、さらにインテリア、家具、什器にまで適用が可能である。従来は店舗や美術館のみで用いられてきたこのような建築化照明を、有機EL光源の展開によって一般住宅にまで広げることができ、新たな需要を発掘することができる。   Light sources using organic EL elements are the most suitable light sources for “architecture lighting” due to their thinness, lightness, color adjustment, and design variability, and can be applied to interiors, furniture, and fixtures. It is. Conventionally, such architectural lighting, which has been used only in stores and museums, can be extended to ordinary houses by developing organic EL light sources, and new demand can be found.

商業施設においては、半地下店舗、アーケードの天井などに有機EL光源を採用し、照明の明るさや色温度を変化させることで、天候や昼夜に左右されない最適な商業空間を構築することができる。   In commercial facilities, organic EL light sources are used in semi-underground stores, arcade ceilings, etc., and by changing the brightness and color temperature of illumination, it is possible to construct an optimal commercial space that is not affected by the weather or day and night.

インテリア・什器・家具の一例としては、机や椅子、食器棚・靴箱・ロッカーなどの収納、洗面化粧台、仏壇・祭壇、ベッドライト、フットライト、手すり、ドア、障子・襖などが挙げられるが、それに限定されるものではない。   Examples of interior / furniture / furniture include desks and chairs, storage of cupboards / shoeboxes / lockers, vanities, altars, bed lights, footlights, handrails, doors, shoji screens, shojis, etc. It is not limited to that.

一方で、有機EL光源に透明な電極を用い消灯/発光させることで、透明/不透明を切り替えることもできる。それによって、あらゆる窓、ドア、カーテンやブラインド、パーテーションとしての利用も可能となる。   On the other hand, it is possible to switch between transparent and opaque by using a transparent electrode for the organic EL light source and turning it off / emitting light. As a result, it can be used as any window, door, curtain, blind, and partition.

〔自動車用照明、発光表示体〕
自動車用としては、外部の照明器具や発光表示体、車内の照明器具や発光表示体などに、有機EL素子が利用できる。前者は、前部に(小分類)ヘッドランプ、補助灯、車幅灯、フォッグランプ、方向指示灯など、後部にはリアコンビネーションランプとしてストップランプ、車幅灯、バック灯、方向指示灯、およびナンバープレート灯などがある。特に、有機EL素子を用いてリアコンビネーションランプを1枚で形成し、後部に貼り付けることによって、後部ランプのためのスペースを削減して、トランクルームを広くすることが可能となる。また、雨や霧で見通しが悪い時には、車幅灯やストップランプの面積を広くして、視認性を高めることもできる。一方、ホイールを有機EL素子で発光させることによって、側面からの視認性を高めることもできる。さらには、ボデイ全体を有機EL素子で形成して発光させ、ボデイカラーやデザインに新たな発想を盛り込むことが可能となる。
[Automotive lighting, luminous display]
For automobiles, organic EL elements can be used for external lighting fixtures and light-emitting display bodies, in-vehicle lighting fixtures and light-emitting display bodies, and the like. The former is a front (sub-classification) headlamp, auxiliary light, vehicle width light, fog lamp, direction indicator light, etc., and the rear is a rear combination lamp as stop lamp, vehicle width light, back light, direction indicator light, and There are license plate lights. In particular, by forming a single rear combination lamp using an organic EL element and attaching it to the rear part, it is possible to reduce the space for the rear lamp and widen the trunk room. In addition, when the visibility is poor due to rain or fog, the visibility of the vehicle can be increased by widening the area of the vehicle width lights and stop lamps. On the other hand, the visibility from the side surface can be enhanced by causing the wheel to emit light with the organic EL element. Furthermore, the entire body can be made of organic EL elements to emit light, and new ideas can be incorporated into the body color and design.

後者の車内の照明器具や発光表示体としては、室内灯、マップライト、ドア下部の乗降ライト、メーター類表示、カーナビゲーションディスプレイ、警告灯などがある。特に、有機EL素子の透明性を活かして、昼間はサンルーフとし、夜間は発光させて面光源の穏やかな室内灯とすることもできる。またタクシーなどでは、前部座席の背面に有機EL素子からなる照明器具を貼り付けることによって、ドライバーの運転に支障なく、かつ室内空間を犠牲にすることなく、顧客が利用しやすい手元照明システムを構築できる。   Examples of the latter in-vehicle lighting fixtures and light-emitting displays include indoor lights, map lights, boarding lights at the bottom of doors, meter displays, car navigation displays, warning lights, and the like. In particular, taking advantage of the transparency of the organic EL element, a sunroof can be used during the daytime and light can be emitted during the nighttime to provide a room light with a gentle surface light source. For taxis, etc., a lighting system consisting of organic EL elements is pasted on the back of the front seat, creating a handy lighting system that is easy for customers to use without hindering driver driving and sacrificing indoor space. Can be built.

〔公共交通機関〕
電車、地下鉄、バス、航空機、船舶などの公共交通機関における車内の照明や表示体において、本発明の有機ELは、その特徴を活かすことができる。
〔Public transport〕
The characteristics of the organic EL of the present invention can be utilized in lighting and display bodies in vehicles in public transportation such as trains, subways, buses, airplanes, and ships.

航空機には多くの照明器具が搭載されているが、機体内部に搭載されている、客室照明、貨物室照明、操縦室照明などのうち特に客室の間接照明については有機EL照明のメリットが充分発揮される。   Many lighting fixtures are installed in aircraft, but the benefits of organic EL lighting are fully demonstrated, especially for cabin indirect lighting among cabin lighting, cargo cabin lighting, cockpit lighting, etc. that are mounted inside the aircraft. Is done.

客室照明には蛍光灯や電球が使われているが、これらは天井や側面に反射した間接照明が使われており、客室に落ち着いた雰囲気を与えると共に万が一のトラブルの際にも割れてガラス破片が客席に降りかからないような工夫がされている。   Fluorescent lamps and light bulbs are used for room lighting, but these use indirect lighting reflected on the ceiling and sides, giving the guest room a calm atmosphere and breaking glass in the event of a trouble. Has been devised so that does not fall into the audience seats.

有機EL光源を用いれば、その薄さから間接照明が作りやすくなり、また直接照明にした場合でも割れて破片が飛び散る危険がなく、拡散光で落ち着いた雰囲気をつくることもできる。   If an organic EL light source is used, it is easy to make indirect illumination because of its thinness, and even if it is directly illuminated, there is no risk of cracking and scattering of fragments, and it is possible to create a calm atmosphere with diffuse light.

また、航空機には電力消費量や機体軽量化が重要である面から考えても、消費電力が小さく、軽量な有機EL光源は好ましい。このようなメリットは、お客様を照らすだけでなく、手荷物収納内の照明でも発揮され、荷物の取り残しの低減に貢献することもできる。   Moreover, even if it considers from the aspect that power consumption and weight reduction of an airframe are important for an aircraft, a light-weight organic EL light source with low power consumption is preferable. These benefits not only illuminate the customer, but are also demonstrated in the lighting inside the baggage storage, and can contribute to the reduction of leftovers.

公共交通機関に付属する駅やバス停、空港などの施設にも、顧客を誘導するための表示や照明が利用できる。また、夜間、屋外のバス停などにおいては、バス待ちの人を検出して照明を明るくし、防犯に寄与することもできる。   Display and lighting to guide customers can also be used at facilities such as stations, bus stops, and airports attached to public transportation. In addition, at night or at an outdoor bus stop, a person waiting for the bus can be detected to brighten the lighting, thereby contributing to crime prevention.

〔OA機器用光源〕
OA機器用光源としては、読み取り用センサーが搭載されているファクシミリ、複写機、スキャナ、プリンタ、それらの複合機などがあげられる。
[Light source for OA equipment]
Examples of light sources for office automation equipment include facsimiles, copying machines, scanners, printers, and multi-function machines equipped with reading sensors.

読み取り用センサーは等倍光学系と組合せる密着型センサー(CIS)と縮小光学系と組み合わせる縮小型センサー(CCDリニア)とに分かれる。   The reading sensor is divided into a contact type sensor (CIS) combined with an equal magnification optical system and a reduction type sensor (CCD linear) combined with a reduction optical system.

CISについてはメーカーによっては定義が異なり、センサ・ロッドレンズアレイ・LED基盤をモジュール化したものをCISと呼ぶ場合や、モジュール化したものをCISM(コンタクトイメージセンサモジュール)と呼びモジュールの中に入っているセンサチップをCISと呼ぶ場合もある。それらの光源にはLED、キセノン、CCFLランプ、LDなどが使われている。   The definition of CIS differs depending on the manufacturer. When the sensor, rod lens array, and LED base are modularized, the module is called CIS, or the modularized module is called CISM (contact image sensor module). The existing sensor chip may be called CIS. For these light sources, LEDs, xenon, CCFL lamps, LDs and the like are used.

OA機器としては、更なる小型化、低電圧駆動の要望があり、有機ELの厚みがなく、低発熱量・低電圧で駆動可能であるという特徴は、それらの要望にこたえることが可能である。   There is a demand for further miniaturization and low-voltage driving as an OA device, and the feature that the organic EL has no thickness and can be driven with a low calorific value and low voltage can meet these demands. .

〔産業用検査システム〕
製造会社では、かつては目視による検品工程に多くの工数と人力をかけていたが、それを、撮影画像を利用し欠品判定することで自動化をはかっている。CCDカメラでとらえた対象物の画像をデジタル信号に変換し、種々の演算処理を行なうことで、対象物の面積、長さ、個数、位置などの特徴を抽出し、設定された基準をもとに判定結果を出力するものが、その画像撮影の為に光源が必要。このような検査システムはパッケージや形状サイズ検査、マイクロ部品の検査などでも利用される。
[Industrial inspection system]
In the past, manufacturing companies used a lot of man-hours and manpower for the visual inspection process, but this is automated by using a photographed image to determine the shortage. The image of the object captured by the CCD camera is converted into a digital signal, and various arithmetic processes are performed to extract features such as the area, length, number, and position of the object. The one that outputs the result of the determination is that a light source is required to capture the image. Such an inspection system is also used for package, shape size inspection, micro component inspection, and the like.

画像センサー用に使用される照明光源には、蛍光灯、LED、ハロゲンなどがある。その中でも、透明容器やリードフレームなどを背景から照らすバックライトとしては面状に均一な光が必要。   Illumination light sources used for image sensors include fluorescent lamps, LEDs, and halogens. Among them, a uniform light is required as a backlight to illuminate transparent containers and lead frames from the background.

また、シートの汚れ検出には直線状に均一な光でシートの幅方向前面を照らせる光が必要であるなど、検査する物品により光源への要求がことなる。   Further, the detection of the stain on the sheet requires a light source depending on the article to be inspected, such as light that illuminates the front surface in the width direction of the sheet with linearly uniform light.

この分野に有機EL光源を採用することによって、例えば、ボトリングの工程などではボトル周囲360度全方位に照明を配置し、一度に照明し撮影することも可能となり、短時間での検品が可能となる。また検査機器内で光源自体に取られるスペースを大幅に小さくすることができる。また、面光源であることで、光反射により撮影画像が判定しにくくなることによる検知ミスを回避可能である。   By adopting an organic EL light source in this field, for example, in the bottling process, it is possible to illuminate all 360 degrees around the bottle and illuminate and shoot at once, enabling inspection in a short time Become. Moreover, the space taken by the light source itself in the inspection equipment can be greatly reduced. Further, since the surface light source is used, it is possible to avoid a detection error due to difficulty in determining a captured image due to light reflection.

〔農産物栽培用光源〕
植物工場とは『環境制御や自動化などハイテクを利用した植物の周年生産システム』である。植物栽培の環境をコンピューターにより制御することで、天候に左右されることなく、人手を必要とせずに作物を自動的に生産する技術。今後の世界の人口増、環境問題を考えると、農業にハイテクを導入することで、安定な食糧生産につながるいわゆる農業の工業化が必要になる。最近はLED、LDが、植物栽培の光源としての可能性が高まってきた。従来からよく使われている高圧ナトリウムランプなどの光源は赤色光と青色光のスペクトルバランスが悪く、また多量の熱放射が空調負荷を大きくし、植物との距離を十分にとる必要があるために、施設が大型化する欠点がある。
[Light source for agricultural products]
The plant factory is “an annual plant production system using high technology such as environmental control and automation”. A technology that automatically produces crops by controlling the plant cultivation environment with a computer, without being affected by the weather, and without the need for manpower. Considering the world's population growth and environmental issues in the future, the introduction of high technology to agriculture will require the so-called agricultural industrialization that leads to stable food production. Recently, LED and LD have been increasingly used as light sources for plant cultivation. Light sources such as high-pressure sodium lamps that have been widely used in the past have a poor spectral balance between red light and blue light, and a large amount of heat radiation increases the air conditioning load and requires a sufficient distance from the plant. There is a drawback that the facility becomes larger.

有機EL光源は光源の厚みがなく、多くの棚を設置でき、また発熱量が少ないことから植物に近接させことで高効率であり栽培量を増やすことができる。   Since the organic EL light source has no light source thickness, many shelves can be installed, and since the calorific value is small, it is highly efficient and can increase the amount of cultivation by being close to the plant.

また、一般家庭においても省スペースのメリットを活かし、キッチンなど室内の狭い場所に家庭菜園を作ることができ、庭やベランダ、屋上などの屋外スペースのみで可能であった家庭菜園の概念を変えて、広く人々が楽しむことを可能とする。   Also, taking advantage of space-saving in ordinary households, you can create a kitchen garden in a small indoor space such as a kitchen, changing the concept of a kitchen garden that was possible only in outdoor spaces such as gardens, verandas, and rooftops. It allows people to enjoy widely.

〔避難用照明〕
消防法や建築基準法で規定されている防災照明設備は、建築物火災に際して非難の為の出口や経路を示す誘導灯と、避難経路の明るさを確保し、迅速な避難を担保する非常灯とがある。
[Evacuation lighting]
Disaster prevention lighting equipment stipulated in the Fire Service Law and Building Standard Law is an emergency light that guarantees quick evacuation by ensuring the brightness of the evacuation route and the guide light that shows the exit and route for blame in case of building fire There is.

FA・民生用に用いられるシグナルや誘導灯・非常灯などは、見やすいことが前提となるが、その為の大型化は設置場所によっては建物と不釣合いになり、建築化やデザイナーから指摘されることが多かった。その対策として、1目でわかる表示のプクトグラフ化や、光源で誘目効果を高める対処が取られている。従来誘導灯の光源には、蛍光ランプが用いられることが多いが、最近ではLEDを使用した誘導灯も出てきている。   Signals, guide lights, emergency lights, etc. used for FA / consumer use are premised on being easy to see, but the enlargement for that is unbalanced with the building depending on the installation location, and it is pointed out by architects and designers There were many things. As countermeasures, measures are taken to make the display a practicable graph that can be seen at a glance and to increase the attractive effect with a light source. Conventionally, a fluorescent lamp is often used as a light source of a guide lamp, but recently, a guide lamp using an LED has also come out.

これらの誘導灯に有機EL光源を用いることで、輝度班、角度特性による輝度低下がなく、視認性を向上でき、低電力で、薄型であるために特別な工事の必要がなく設置が容易で、従来の蛍光灯を使うタイプに比べ交換の必要がなく、メンテナンスを容易することができる。また発熱も少ない為発光面の色焼けも少ない。したがって、避難経路の床、階段の手すり、防火扉など、多くの場所に設置して安全性を高めることができる。また現在、蛍光灯で問題視されている水銀の問題もなく、割れにくく、安全性に優れている。更に省スペース薄型設計で美観を損ねることなく、誘目効果を高めることができる光源と言える。   By using an organic EL light source for these guide lights, there is no reduction in brightness due to brightness spots and angular characteristics, visibility can be improved, and low power consumption and thinness make it easy to install without special work. Compared to conventional fluorescent lamp types, there is no need for replacement, and maintenance can be facilitated. In addition, since there is little heat generation, there is little color burn on the light emitting surface. Therefore, it can be installed in many places such as floors of evacuation routes, stairs handrails, fire doors, etc. to improve safety. In addition, there is no problem of mercury, which is currently regarded as a problem with fluorescent lamps, it is difficult to break, and it has excellent safety. Furthermore, it can be said that it is a light source that can enhance the attractive effect without impairing the beauty of the space-saving thin design.

〔撮影用照明〕
写真館やスタジオ、照明写真ボックスなどで使われる光源には、ハロゲン、タングステン、ストロボ、蛍光灯などが用いられている。これらの光源を被写体に直接直線的に当て陰影を強くつける、もしくは光を拡散させ、あまり陰影のない柔らかな光をつくるという、大きくは2つの光の種類を色々な角度から組み合わせて1つの絵がつくられている。光を拡散させるためには、光源と被写体の間にディフューザーを挟むこと、または他の面(レフ板など)に当てた反射光を用いるなどの方法がある。
[Lighting for shooting]
Halogen, tungsten, strobe light, fluorescent light, etc. are used as light sources used in photo studios, studios, and lighting photo boxes. Applying these light sources directly to the subject to add a strong shadow, or diffuse light to create soft light with little shadow, a combination of two types of light from various angles. Is made. In order to diffuse light, there are methods such as sandwiching a diffuser between a light source and a subject, or using reflected light applied to another surface (reflective plate or the like).

有機EL光源は拡散光であり、この後者に対応する光を、ディフューザーを用いることなく発光することができる。その際には、既存光源で必要な光源とディフューザーの間の空間が不用になることや、レフ板などで光の向きを微妙な角度で調整し、細かな陰影を調整していたものをフレキシブルタイプの有機EL自体を曲げることで実施することができるなどのメリットがある。   The organic EL light source is diffused light, and light corresponding to the latter can be emitted without using a diffuser. In that case, the space between the light source and the diffuser required by the existing light source becomes unnecessary, and the light that has been adjusted with a fine angle by adjusting the direction of the light with a reflex plate etc. is flexible There is an advantage that it can be implemented by bending the type of organic EL itself.

撮影で利用される光源には、演色性が求められることがある。太陽光線で見たときとの色の見え方の差が大きいと演色性が悪く、その差が少なければ演色性が良いと評価される。一般家庭で使用されている蛍光灯はその波長特性から撮影には好ましいとは言えず、光があたっている部分が緑色に偏る傾向がある。肌やメイキャップ、髪、着物、宝石などの色は、そのもの自体の色で写ることが求められる場合が多く、演色性はライトにとって重要なファクターの1つである。有機EL光源は演色性に優れ、前述のような色の忠実さが求められる撮影に好ましい。この特徴は印刷・染色関連など色を忠実に評価したい場所でも同様に活かされる。   A color rendering property may be required for a light source used for photographing. If the difference in the color appearance when viewed with sunlight is large, the color rendering is poor, and if the difference is small, the color rendering is evaluated as good. Fluorescent lamps used in general households are not preferable for photographing because of their wavelength characteristics, and the portions that are exposed to light tend to be green. The color of skin, makeup, hair, kimono, jewelry, etc. is often required to be reflected in its own color, and color rendering is one of the important factors for light. An organic EL light source is excellent in color rendering, and is preferable for photographing that requires color fidelity as described above. This feature is also used in places where it is desired to faithfully evaluate colors such as printing and dyeing.

有機EL光源のような面光源をスタジオの天井一面に配置することによって、子供やペットの撮影などでは子供やペットを室内で自由に遊ばせておき、自由・自然な表情を光源移動のわずらわしさなく、自然な色で撮影することができる。   By placing a surface light source, such as an organic EL light source, on the ceiling of the studio, children and pets can freely play indoors when shooting children and pets, etc., and free and natural expressions can be moved without the hassle of moving light sources Can shoot with natural colors.

〔家電製品〕
家電製品には細部の見易さ、作業のしやすさ、デザインの為、光源がつけられている場合が多い。一例を挙げると、ミシン、電子レンジ、食器洗浄乾燥機、冷蔵庫、AV機器などは、従来から光源が付いているが、新しいものでは洗濯乾燥機は横型モデルで取り残しが増えたことから光源が付けられるようになった。既存のものには白熱電球やLEDがつけられている場合が多い。今後、掃除機の先端に照明を設置して家具などの影の部分の清掃状況を確認したり、シェーバーに特定波長光の光源を設置して、髭剃り状況を確認したりするなど、色々と展開が考えられる。
〔Home appliances〕
Household appliances are often equipped with light sources for ease of viewing details, ease of work, and design. For example, sewing machines, microwave ovens, dishwashers / dryers, refrigerators, AV equipment, etc. have traditionally been equipped with light sources, but newer models have a light source because they are left behind in the horizontal model. It came to be able to. In many cases, incandescent bulbs and LEDs are attached to existing ones. In the future, we will install lighting at the tip of the vacuum cleaner to check the cleaning status of shadow parts such as furniture, install a light source of specific wavelength light on the shaver, and check the shaving status, etc. Development is possible.

このような家電製品は、全体を軽量・小型化し、更に収納スペースが大きいことが求められ、光源部分はできるだけスペースをとらずに全体を照明できることが求められる。有機ELの薄い面光源はその要望に充分こたえることができる。   Such home appliances are required to be light and small as a whole and have a large storage space, and the light source part is required to be able to illuminate the whole without taking up as much space as possible. The thin surface light source of organic EL can fully meet the demand.

〔遊技施設〕
スケートリンクの氷の下に有機ELを用いた照明を配置することによって、上からのスポットライトとは異なる演出が可能である。有機ELは発光温度が低いので特に有利である。また、スケーターの位置を検知して、その動きに合わせて発光させるようなことも可能である。スポットライトとの組み合わせ効果や、音楽のリズムに連動させた発光などもショーアップに有効である。
[Amusement facilities]
By arranging lighting using organic EL under the ice of the skating rink, it is possible to produce an effect different from the spotlight from above. Organic EL is particularly advantageous because of its low emission temperature. It is also possible to detect the position of the skater and emit light according to the movement of the skater. Combination effects with spotlights and light emission linked to the rhythm of music are also effective for show-ups.

プラネタリウムにおいては、従来のような下からの投影ではなく、ドーム全体に有機ELの微細ピクセルを配置して、ドームそのものが星々を発光する方式が可能であり、投影機のないプラネタリウムが実現できる。   In the planetarium, instead of the conventional projection from the bottom, a system in which fine pixels of organic EL are arranged on the entire dome and the dome itself emits stars is possible, and a planetarium without a projector can be realized.

〔イルミネーション用照明〕
一般的にイルミネーションというと樹木へのイルミネーションのことを指していることが大半であったが、近年環境保護の観点から家屋や門、垣根などの造形物への装飾に移行する事例も数多くなっている。これは点光源を多数利用、ライン状に装飾したものが主流であり、LEDの出現により一層広がりを見せると見られている。
[Illumination lighting]
In general, the term “illumination” generally refers to illumination of trees, but in recent years there have been many cases of transition to decoration of objects such as houses, gates, and fences from the viewpoint of environmental protection. Yes. The mainstream of this is the use of a large number of point light sources, decorated in a line shape, and is expected to be even more widespread with the advent of LEDs.

この分野に有機EL照明を用いることによって、今までは点光源をつなげることでの表現のみであったものが、同じ樹木へのイルミネーションにおいても、葉形の照明をつけることや、樹木に巻きつけ樹木全体を光らせる、また逆に定型面モジュールとして点光源同様につなぎ合わせ、様々な色に光らせるカクテルパレットとして用いて全体として文字や絵を映し出すなどのバリエーションが出せ、より一層照明による演出効果を高めることが可能となる。   By using organic EL lighting in this field, what was previously expressed only by connecting point light sources, it is possible to use leaf-shaped lighting or wrap around trees for illumination of the same tree. Light up the whole tree, or conversely, connect it like a point light source as a standard surface module, and use it as a cocktail palette to shine in various colors to project characters and pictures as a whole, further enhancing the lighting effect by lighting It becomes possible.

〔持ち物・衣服につける照明〕
夜間屋外の歩行や運動で自動車・バイクなどから認識されやすくする目的で、自分の持ち物や靴、衣服に添付し、ヘッドライトの光を反射することで歩行者の安全を守る反射材製品(反射シートなど)が販売、利用されている。
[Lighting for belongings and clothes]
Reflective products that protect the safety of pedestrians by reflecting the light from the headlights attached to their belongings, shoes, and clothes for the purpose of making it easier to be recognized by cars and motorcycles during night walking and exercise. Sheet etc.) are sold and used.

ガラスビーズタイプの場合、細かなガラスビーズが表面に存在し入ってきた光がこのレンズの役目で光源の方向に再帰反射し、車からヘッドライトの光があたるとドライバーの目の位置に光が帰っていき強く輝いて見える。プリズムタイプの場合も機能は同じだがレンズの構造がことなる。ガラスビーズタイプとプリズムタイプの特長は、ガラスビーズタイプは、斜めからの光に対して高い反射効果があり、プリズムタイプは正面からの光に対しては、ガラスビーズタイプより反射するが、斜めからの光には比較的反射効果が低いことがある。また、貼り付ける場所によって、素材と接着方法を選ぶこともできる。従来の場合はいずれにしても、歩行者を認識させるためには、光が当たることが必要であり、設置場所なども、下に向いたヘッドライトができるだけ早く当たり認識してもらうために足に貼り付けるなどの工夫が必要であった。   In the case of the glass bead type, fine glass beads are present on the surface, and the incoming light is retroreflected in the direction of the light source by the role of this lens. It seems to shine strongly when I return. The prism type also has the same function, but the lens structure is different. The glass bead type and the prism type feature that the glass bead type has a high reflection effect on light from an oblique direction, and the prism type reflects light from the front than the glass bead type, but from an oblique direction. The light may have a relatively low reflection effect. In addition, the material and the bonding method can be selected depending on the place to be attached. In any case, in order to make pedestrians aware of light, it is necessary to be exposed to light. It was necessary to devise such as pasting.

これらの代替に有機EL光源を用いることで、ヘッドライトがあたる範囲になる前から、運転者に歩行者を認識させることができ、より安全を確保できる。また他の光源に対しては軽量で薄くシート状にできる点からも、シールのメリットを維持したままで効果をあげることができる。これらは人間だけでなく、ペットの衣服などにも利用できる。また、歩くことで発電して衣服などを発光させることも、低消費電力の有機ELであれば可能である。特に、人物特定用衣服に応用することもでき、例えば徘徊者の早期保護に役立てることもできる。ダイビング用のウェットスーツを発光させることによって、ダイバーの所在確認や、鮫などから身を守ることにも可能性がある。もちろん、ショーなどでの舞台衣装、ウェデイングドレスなどにも利用できる。   By using an organic EL light source for these alternatives, the driver can be made to recognize the pedestrian before the headlight hits the area, and safety can be ensured. Further, from the point of being light and thin with respect to other light sources, the effect can be obtained while maintaining the merit of the seal. These can be used not only for humans but also for pet clothes. In addition, it is possible to generate electricity by walking to emit light from clothes, etc., with an organic EL with low power consumption. In particular, the present invention can be applied to clothes for identifying a person, and can be used for early protection of a deaf person, for example. By making the wet suit for diving emit light, there is a possibility of confirming the location of the diver and protecting himself from the trap. Of course, it can also be used for stage costumes and wedding dresses at shows.

〔通信用光源〕
有機EL素子を用いた発光体は、可視光を使って簡単なメッセージや情報などを送る「可視光タグ」にも有効に活用できる。すなわち、極めて短時間の明滅による信号を発光させることによって、それを受信する側に多量の情報を送ることができる。
[Communication light source]
Luminescent bodies using organic EL elements can be effectively used in “visible light tags” that send simple messages and information using visible light. That is, by emitting a signal due to blinking for an extremely short time, a large amount of information can be sent to the receiving side.

発光体が信号を発光させていても、極めて短時間であることから、人間の視覚上は単なる照明として認識される。道路、店舗、展示場、ホテル、アミューズメントパークなど、場所毎に設置された照明が、それぞれ場所特有の情報信号を発信して、必要な情報を受信者に提供できる。また有機ELの場合は、1つの発光体中に波長の異なる複数の発光ドーパントを組み込んでおいて、異なる波長ごとに異なる信号を発生させることによって、1つの発光体が複数の異なる情報を提供することもできる。この場合も、発光波長や色調が安定している有機ELは優位である。   Even if the illuminant emits a signal, since it is extremely short time, it is recognized as simple illumination in human vision. Lighting installed at each location, such as roads, stores, exhibition halls, hotels, and amusement parks, can send information signals specific to each location and provide necessary information to the receiver. In the case of organic EL, a single light emitter provides a plurality of different information by incorporating a plurality of light emitting dopants having different wavelengths into one light emitter and generating different signals for different wavelengths. You can also. Also in this case, the organic EL having a stable emission wavelength and color tone is superior.

音声、電波、赤外光などによる情報提供と異なり、「可視光タグ」は照明設備として一緒に組み込めるので、煩雑な追加設置工事なども不要である。   Unlike providing information by voice, radio waves, infrared light, etc., the “visible light tag” can be incorporated together as a lighting facility, so there is no need for complicated additional installation work.

〔医療用光源〕
現在はハロゲンランプなどが使用されている内視鏡や、ワイヤーを挿入して手術する腹腔手術用の照明などに有機ELを利用することによって、小型、軽量化、用途拡大に貢献する。特に近年注目されている、体内検査や治療に用いられる内視鏡カプセル(飲む内視鏡)などにも利用が可能で、期待されている。
[Medical light source]
The use of organic EL for endoscopes that currently use halogen lamps and illumination for abdominal surgery that operates with a wire inserted will contribute to miniaturization, weight reduction, and application expansion. In particular, it can be used for endoscope capsules (drinking endoscopes) that are attracting attention in recent years and are used for in-vivo examinations and treatments.

〔その他〕
さらに本発明の有機EL素子を組み込んだ発光体は、色調を容易に選択でき、蛍光灯のような明滅がなく、低消費電力で色調が安定しているので、特開2001−269105号公報に示されるような害虫防除装置として、特開2001−286373号公報に示されるような鏡用の照明として、特開2003−288995号公報に示されるような浴室照明システムとして、特開2004−321074号公報に示される植物育成用人工光源として、特開2004−354232号公報に示されるような水質汚れ測定装置の発光体として、特開2004−358063号公報に示されるような光感受性薬剤を用いた治療用被着体として、特開2005−322602号公報に示されるような医療用無影灯として、有用である。
[Others]
Furthermore, since the light emitter incorporating the organic EL element of the present invention can easily select the color tone, does not flicker like a fluorescent lamp, and has a stable color tone with low power consumption, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-269105 discloses. As a pest control apparatus as shown, as a mirror illumination as shown in JP-A-2001-286373, as a bathroom lighting system as shown in JP-A-2003-28895, as JP-A-2004-321074 As an artificial light source for plant growth shown in the official gazette, a photosensitizer as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-358063 was used as a light emitter of a water pollution measuring device as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-354232. As a treatment adherend, it is useful as a medical surgical light as disclosed in JP-A-2005-322602.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。尚、以下で用いた化合物の構造については実施例最後にまとめて示した。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented. The structures of the compounds used below are shown together at the end of the examples.

なお、下記記載のBD−1〜BD−6の発光極大波長は、いずれも480nm以下にあり、GD−1の発光極大波長は500nm以上〜580nm未満の範囲にあり、RD−1の発光極大波長は580nm以上の領域にあった。   Note that the emission maximum wavelengths of BD-1 to BD-6 described below are all 480 nm or less, the emission maximum wavelength of GD-1 is in the range of 500 nm to less than 580 nm, and the emission maximum wavelength of RD-1 Was in the region of 580 nm or more.

実施例1
《有機EL素子の作製》
〔有機EL素子1−1の作製〕
陽極として30mm×30mm、厚さ0.7mmのガラス基板上に、ITO(インジウムチンオキシド)を110nmの厚さで成膜した支持基板にパターニングを行った後、このITO透明電極を付けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った後、この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
Example 1
<< Production of organic EL element >>
[Production of Organic EL Element 1-1]
Transparent support with this ITO transparent electrode after patterning on a support substrate in which ITO (Indium Tin Oxide) is deposited to a thickness of 110 nm on a glass substrate of 30 mm × 30 mm and thickness 0.7 mm as an anode The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes, and then the transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.

真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を各々素子作製に最適の量、充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。   Each of the deposition crucibles in the vacuum deposition apparatus was filled with the constituent material of each layer in an optimum amount for device fabrication. The evaporation crucible used was made of a resistance heating material made of molybdenum or tungsten.

次いで、真空度1×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATAの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で透明支持基板に蒸着し、20nmの正孔注入層を設けた。次いで、α−NPDを同様にして蒸着し20nmの正孔輸送層を設けた。 Next, after reducing the pressure to 1 × 10 −4 Pa, the current crucible for deposition containing m-MTDATA was energized and heated, deposited on a transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second, A hole injection layer was provided. Next, α-NPD was deposited in the same manner to provide a 20 nm hole transport layer.

次いで、化合物BD−2、及び化合物M−1を、化合物BD−2が20%で蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、厚さ80nmの燐光発光層を形成した。   Next, Compound BD-2 and Compound M-1 were co-evaporated at a deposition rate of 0.1 nm / second with 20% of Compound BD-2 to form a phosphorescent light-emitting layer having a thickness of 80 nm.

その後、化合物M−2を膜厚30nmに蒸着して電子輸送層を形成し、更にKFを厚さ2nm形成した。更に、アルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成した。   Thereafter, Compound M-2 was deposited to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer, and KF was further formed to a thickness of 2 nm. Furthermore, aluminum 110nm was vapor-deposited and the cathode was formed.

次いで、上記素子の非発光面をガラスケースで覆い、図1、図2に示す構成からなる有機EL素子を作製した。(比較:均一低濃度)
図1は有機EL素子の概略図を示し、有機EL素子101は、ガラスカバー102で覆われている。尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機EL素子101を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス(純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下)で行った。図2は有機EL素子の断面図を示し、図2において、105は陰極、106は有機EL層、107は透明電極付きガラス基板を示す。尚、ガラスカバー102内には窒素ガス108が充填され、捕水剤109が設けられている。
Subsequently, the non-light-emitting surface of the element was covered with a glass case, and an organic EL element having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 was produced. (Comparison: uniform low concentration)
FIG. 1 is a schematic view of an organic EL element, and the organic EL element 101 is covered with a glass cover 102. The sealing operation with the glass cover was performed in a glove box (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more) in a nitrogen atmosphere without bringing the organic EL element 101 into contact with the atmosphere. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the organic EL element. In FIG. 2, 105 denotes a cathode, 106 denotes an organic EL layer, and 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode. The glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.

〔有機EL素子1−2の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 1-2]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を22%(+10%)にした以外は同様にして作製した。   Subsequently, it produced similarly except having made dope concentration of compound BD-2 into 22% (+ 10%).

〔有機EL素子1−3の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 1-3]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を18%(−10%)にした以外は同様にして作製した。   Subsequently, it produced similarly except having made dope concentration of compound BD-2 into 18% (-10%).

〔有機EL素子2−1の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 2-1]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を60%にした以外は同様にして作製した。(比較:均一高濃度)
〔有機EL素子2−2の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
Subsequently, it produced similarly except having made the dope density | concentration of compound BD-2 60%. (Comparison: uniform high concentration)
[Production of Organic EL Element 2-2]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を66%(+10%)にした以外は同様にして作製した。   Subsequently, it produced similarly except having made the dope concentration of compound BD-2 into 66% (+ 10%).

〔有機EL素子2−3の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 2-3]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を54%(−10%)にした以外は同様にして作製した。   Subsequently, it produced similarly except having made the dope concentration of compound BD-2 54% (-10%).

〔有機EL素子3−1の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 3-1]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を60%からスタートし30%まで、−1.5%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.75%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、全体として厚さ40nmの発光層を形成した以外は同様にして作製した。(比較:濃度勾配薄い)
〔有機EL素子3−2の作製〕
有機EL素子3−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
Next, the compound BD-2 was deposited at a thickness of 20 nm while reducing the doping concentration of the compound BD-2 from 30% to 30% at a rate of -1.5% / nm, and then from 30% to 15%, -0.75% / nm. The film was formed in the same manner except that the light-emitting layer having a thickness of 40 nm was formed as a whole by depositing 20 nm while reducing the ratio. (Comparison: thin concentration gradient)
[Production of Organic EL Element 3-2]
It carried out similarly to the organic EL element 3-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を66%(+10%)からスタートし30%まで、−1.8%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.75%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着した以外は同様にして作製した。   Subsequently, the doping concentration of compound BD-2 starts from 66% (+ 10%) and is reduced to -30%, decreasing at a rate of -1.8% / nm to 20 nm, and thereafter from 30% to 15%, -0. It was produced in the same manner except that 20 nm was deposited while decreasing at a rate of 75% / nm.

〔有機EL素子3−3の作製〕
有機EL素子3−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 3-3]
It carried out similarly to the organic EL element 3-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を54%(−10%)からスタートし30%まで、−1.2%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.75%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着した以外は同様にして作製した。   Subsequently, the doping concentration of Compound BD-2 was started from 54% (-10%) to 30% and decreased at a rate of -1.2% / nm to 20 nm, and thereafter from 30% to 15%, -0 It was produced in the same manner except that 20 nm was deposited while decreasing at a rate of .75% / nm.

〔有機EL素子4−1の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 4-1]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を60%からスタートし30%まで、−1.5%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.25%/nmの割合で減少させながら60nm蒸着し、全体として厚さ80nmの発光層を形成した以外は同様にして作製した。   Next, the compound BD-2 was deposited at a thickness of 20 nm while reducing the doping concentration of the compound BD-2 from 30% to 30% at a rate of -1.5% / nm, and then from 30% to 15%, -0.25% / nm. The film was formed in the same manner except that the light emitting layer having a thickness of 80 nm was formed as a whole by vapor deposition of 60 nm while decreasing the ratio.

〔有機EL素子4−2の作製〕
有機EL素子4−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 4-2]
It carried out similarly to the organic EL element 4-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を66%(+10%)からスタートし30%まで、−1.8%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.25%/nmの割合で減少させながら60nm蒸着した以外は同様にして作製した。   Subsequently, the doping concentration of compound BD-2 starts from 66% (+ 10%) and is reduced to -30%, decreasing at a rate of -1.8% / nm to 20 nm, and thereafter from 30% to 15%, -0. It was fabricated in the same manner except that 60 nm was deposited while decreasing at a rate of 25% / nm.

〔有機EL素子4−3の作製〕
有機EL素子4−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 4-3]
It carried out similarly to the organic EL element 4-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を54%(−10%)からスタートし30%まで、−1.2%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.25%/nmの割合で減少させながら60nm蒸着した以外は同様にして作製した。   Subsequently, the doping concentration of Compound BD-2 was started from 54% (-10%) to 30% and decreased at a rate of -1.2% / nm to 20 nm, and thereafter from 30% to 15%, -0 It was produced in the same manner except that 60 nm was deposited while decreasing at a rate of 25% / nm.

〔有機EL素子5−1の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 5-1]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を60%からスタートし30%まで、−1.5%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.15%/nmの割合で減少させながら100nm蒸着し、全体として厚さ120nmの発光層を形成した以外は同様にして作製。   Next, the compound BD-2 was deposited at a thickness of 20 nm while reducing the doping concentration of the compound BD-2 from 30% to 30% at a rate of -1.5% / nm, and then from 30% to 15%, -0.15% / nm. This was prepared in the same manner except that the light emitting layer having a thickness of 120 nm was formed as a whole by depositing 100 nm while decreasing the ratio.

〔有機EL素子5−2の作製〕
有機EL素子5−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 5-2]
It carried out similarly to the organic EL element 5-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を66%(+10%)からスタートし30%まで、−1.8%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.15%/nmの割合で減少させながら100nm蒸着した以外は同様にして作製。   Subsequently, the doping concentration of compound BD-2 starts from 66% (+ 10%) and is reduced to -30%, decreasing at a rate of -1.8% / nm to 20 nm, and thereafter from 30% to 15%, -0. Produced in the same manner except that 100 nm was deposited while decreasing at a rate of 15% / nm.

〔有機EL素子5−3の作製〕
有機EL素子5−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 5-3]
It carried out similarly to the organic EL element 5-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を54%(−10%)からスタートし30%まで、−1.2%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.15%/nmの割合で減少させながら100nm蒸着した以外は同様にして作製。   Subsequently, the doping concentration of Compound BD-2 was started from 54% (-10%) to 30% and decreased at a rate of -1.2% / nm to 20 nm, and thereafter from 30% to 15%, -0 .Same production except that 100 nm was deposited while decreasing at a rate of 15% / nm.

〔有機EL素子6−1の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 6-1]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を40%からスタートし30%まで、−0.5%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.25%/nmの割合で減少させながら60nm蒸着し、全体として厚さ80nmの発光層を形成した以外は同様にして作製。   Next, the compound BD-2 was deposited at a thickness of 20 nm while starting the doping concentration of 40% starting from 40% and decreasing at a rate of -0.5% / nm from 30%, and then from 30% to 15%, -0.25% / nm. The film was formed in the same manner except that the light emitting layer having a thickness of 80 nm was formed as a whole by vapor deposition of 60 nm while reducing the ratio.

〔有機EL素子6−2の作製〕
有機EL素子6−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 6-2]
It carried out similarly to the organic EL element 6-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を44%(+10%)からスタートし30%まで、−0.7%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.25%/nmの割合で減少させながら60nm蒸着した以外は同様にして作製。   Subsequently, the doping concentration of Compound BD-2 was started from 44% (+ 10%) and decreased to 30%, decreasing at a rate of −0.7% / nm, and then deposited to 20 nm, and thereafter from 30% to 15%, −0. Produced in the same manner except that 60 nm was deposited while decreasing at a rate of 25% / nm.

〔有機EL素子6−3の作製〕
有機EL素子6−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 6-3]
It carried out similarly to the organic EL element 6-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を36%(−10%)からスタートし30%まで、−0.3%/nmの割合で減少させながら20nm蒸着し、その後30%から15%まで、−0.25%/nmの割合で減少させながら60nm蒸着した以外は同様にして作製。   Subsequently, the doping concentration of Compound BD-2 was started from 36% (-10%) and decreased to 30%, decreasing at a rate of -0.3% / nm to 20 nm, and thereafter from 30% to 15%, -0 Prepared in the same manner except that 60 nm was deposited while decreasing at a rate of 25% / nm.

〔有機EL素子7−1の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 7-1]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を100%の層を10nm蒸着し、その後8%の層を40nm蒸着し、全体として厚さ50nmの発光層を形成した以外は同様にして作製。   Next, a 10% layer having a 100% doping concentration of Compound BD-2 was vapor-deposited to 10 nm, and then an 8% layer was vapor-deposited to 40 nm to form a light-emitting layer having a thickness of 50 nm as a whole.

〔有機EL素子7−2の作製〕
有機EL素子7−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 7-2]
It carried out similarly to the organic EL element 7-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を100%の層を10nm蒸着し、その後9%の層を40nm蒸着した以外は同様にして作製。   Next, a 10% layer having a 100% doping concentration of Compound BD-2 was deposited, and then a 9% layer was deposited to 40 nm.

〔有機EL素子7−3の作製〕
有機EL素子7−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 7-3]
It carried out similarly to the organic EL element 7-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を100%の層を10nm蒸着し、その後7%の層を40nm蒸着した以外は同様にして作製。   Next, a 10% layer having a 100% doping concentration of Compound BD-2 was vapor-deposited, and then a 7% layer was vapor-deposited to 40 nm.

〔有機EL素子8−1の作製〕
有機EL素子1−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 8-1]
It carried out similarly to the organic EL element 1-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を100%からスタートし8%まで、−2.3%/nmの割合で減少させながら40nm蒸着形成した以外は同様にして作製。   Next, it was prepared in the same manner except that the deposition concentration of Compound BD-2 started from 100% and decreased to 8% at a rate of -2.3% / nm while depositing 40 nm.

〔有機EL素子8−2の作製〕
有機EL素子8−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 8-2]
It carried out similarly to the organic EL element 8-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を90%からスタートし8%まで、−2.05%/nmの割合で減少させながら40nm蒸着形成した以外は同様にして作製。   Next, it was prepared in the same manner except that the deposition concentration of Compound BD-2 was started from 90% and decreased to 8% at a rate of -2.05% / nm while depositing 40 nm.

〔有機EL素子8−3の作製〕
有機EL素子6−1と同様にして、正孔輸送層まで設けた。
[Production of Organic EL Element 8-3]
It carried out similarly to the organic EL element 6-1, and provided to the positive hole transport layer.

次いで化合物BD−2のドープ濃度を80%からスタートし8%まで、−1.8%/nmの割合で減少させながら40nm蒸着形成した以外は同様にして作製。   Next, it was prepared in the same manner except that the deposition concentration of compound BD-2 was started from 80% and decreased to 8% at a rate of -1.8% / nm while depositing 40 nm.

作製した有機EL素子について、以下の評価を行った。   The following evaluation was performed about the produced organic EL element.

《有機EL素子の評価》
〔電力効率の測定〕
分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)を用いて、各有機EL素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度1000cd/mにおける電力効率を求めた。なお、表には、有機EL素子1の電力効率を100とした際の相対値で表示した。
<< Evaluation of organic EL elements >>
(Measurement of power efficiency)
Using a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.), the front luminance and luminance angle dependency of each organic EL element were measured, and the power efficiency at a front luminance of 1000 cd / m 2 was obtained. In the table, the relative value when the power efficiency of the organic EL element 1 is 100 is shown.

〔駆動寿命の測定〕
正面輝度3000cd/mを初期輝度として連続駆動時の輝度変動を測定し、その輝度半減時間を駆動寿命として求めた。なお、表には、有機EL素子1の駆動寿命を100とした際の相対値で表示した。
[Measurement of drive life]
The luminance fluctuation during continuous driving was measured with the front luminance of 3000 cd / m 2 as the initial luminance, and the luminance half time was determined as the driving life. In the table, the organic EL element 1 is displayed as a relative value when the driving life is 100.

〔色度変動幅の測定〕
色度変動幅は、正面輝度300cd/m〜1500cd/mにおけるCIE1931、x、y値の変動最大距離ΔEを下式で求めた。
[Measurement of chromaticity fluctuation range]
Chromaticity variation range was determined front luminance 300cd / m 2 ~1500cd / m 2 in the CIE 1931, x, the maximum distance ΔE fluctuation of y-value in the following formula.

ΔE=(Δx+Δy1/2 ΔE = (Δx 2 + Δy 2 ) 1/2

Figure 2012124359
Figure 2012124359

尚、「Δ効率」とは、ドープ濃度を変化した3者間での効率の差を見ている。   The “Δ efficiency” refers to the difference in efficiency between the three parties with different dope concentrations.

表1に示されるように、本発明の素子構成を有する有機EL素子は、発光層内の青燐光発光化合物(BD)の濃度ラチチュードが広く生産安定性が良好であり、実用性が高いばかりか、電力効率、寿命の観点でも共に改善されている。   As shown in Table 1, the organic EL device having the device configuration of the present invention has a wide concentration latitude of the blue phosphorescent compound (BD) in the light emitting layer, good production stability, and high practicality. In terms of power efficiency and lifetime, both have been improved.

実施例2
《有機EL素子の作製》
〔有機EL素子9−1,9−2,9−3の作製〕
発光層に用いる材料をBD−2に代えてBD−3とした以外は有機EL素子4−1,4−2,4−3と同様にして有機EL素子9−1,9−2,9−3を作製した。
Example 2
<< Production of organic EL element >>
[Production of Organic EL Elements 9-1, 9-2, 9-3]
The organic EL elements 9-1, 9-2, 9- are the same as the organic EL elements 4-1, 4-2, 4-3 except that the material used for the light emitting layer is changed to BD-3 instead of BD-2. 3 was produced.

〔有機EL素子10−1,10−2,10−3の作製〕
発光層に用いる材料をBD−2に代えてBD−4とした以外は有機EL素子4−1,4−2,4−3と同様にして有機EL素子10−1,10−2,10−3を作製した。
[Production of Organic EL Elements 10-1, 10-2, 10-3]
The organic EL elements 10-1, 10-2, 10- are the same as the organic EL elements 4-1, 4-2, 4-3 except that the material used for the light emitting layer is BD-4 instead of BD-2. 3 was produced.

〔有機EL素子11−1,11−2,11−3の作製〕
発光層に用いる材料をBD−2に代えてBD−5とした以外は有機EL素子4−1,4−2,4−3と同様にして有機EL素子11−1,11−2,11−3を作製した。
[Production of Organic EL Elements 11-1, 11-2, 11-3]
The organic EL elements 11-1, 11-2, 11- are the same as the organic EL elements 4-1, 4-2, 4-3 except that the material used for the light emitting layer is changed to BD-5 instead of BD-2. 3 was produced.

〔有機EL素子12−1,12−2,12−3の作製〕
発光層に用いる材料をBD−2に代えてBD−6とした以外は有機EL素子4−1,4−2,4−3と同様にして有機EL素子12−1,12−2,12−3を作製した。
[Production of Organic EL Elements 12-1, 12-2, 12-3]
The organic EL elements 12-1, 12-2, 12- are the same as the organic EL elements 4-1, 4-2, 4-3 except that the material used for the light emitting layer is changed to BD-6 instead of BD-2. 3 was produced.

〔有機EL素子13−1,13−2,13−3の作製〕
発光層に用いる材料をBD−2に代えてBD−1とした以外は有機EL素子4−1,4−2,4−3と同様にして有機EL素子13−1,13−2,13−3を作製した。(比較)
実施例1と同様の評価を行った結果を示す。
[Production of Organic EL Elements 13-1, 13-2, and 13-3]
The organic EL elements 13-1, 13-2, 13- are the same as the organic EL elements 4-1, 4-2, 4-3 except that the material used for the light emitting layer is BD-1 instead of BD-2. 3 was produced. (Comparison)
The result of having performed evaluation similar to Example 1 is shown.

Figure 2012124359
Figure 2012124359

「Δ効率」はドープ濃度を変化した3者間での効率の差である。   “ΔEfficiency” is the difference in efficiency between the three parties changing the doping concentration.

表2に示されるように、本発明の分子構造を有する青燐光発光化合物については発光層内の青燐光発光化合物(BD)の濃度ラチチュードが広く、生産安定性が良好であり、実用性が高いばかりか、電力効率、寿命の観点でも共に改善されている。   As shown in Table 2, the blue phosphorescent compound having the molecular structure of the present invention has a wide concentration latitude of the blue phosphorescent compound (BD) in the light emitting layer, good production stability, and high practicality. In addition, both power efficiency and lifetime are improved.

実施例3
〔透明導電体B−1の作製〕
SWCNT:Carbon Solutionsによって供給されたP3 swcnt製品を、両面にガスバリア層を設けた厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム支持体上に、目標付量が30mg/mとなるように、スピンコーターを用いて塗布し、乾燥させ、透明導電体B−1を作製し、プラズマエッチングによりパターニングした。次いで下記導電性ポリマー液P−1を、グラビア塗布機Kプリンティングプルーファー(松尾産業株式会社製)に、印刷パターン辺長20mm・パターン間隔10mmの正方形タイル状パターンを形成した版を取り付け、CNT塗布層の上に乾燥膜厚が150nmとなるように印刷回数を調整してグラビア印刷を行い、正方形タイル状の導電性ポリマー層パターンを形成し、110℃で30分加熱した。
Example 3
[Preparation of transparent conductor B-1]
SWCNT: P3 swcnt product supplied by Carbon Solutions was used on a 100 μm thick polyethylene terephthalate film support with a gas barrier layer on both sides, using a spin coater so that the target amount was 30 mg / m 2. It was applied and dried to produce a transparent conductor B-1, which was patterned by plasma etching. Next, the following conductive polymer liquid P-1 was attached to a gravure coating machine K printing proofer (manufactured by Matsuo Sangyo Co., Ltd.) with a plate on which a square tile pattern with a printed pattern side length of 20 mm and a pattern interval of 10 mm was formed, and applied with CNT Gravure printing was performed by adjusting the number of printings so that the dry film thickness was 150 nm on the layer to form a square tile-shaped conductive polymer layer pattern, which was heated at 110 ° C. for 30 minutes.

〔透明導電体B−2の作製〕
金属繊維として、Adv.Mater.,2002,14,833〜837に記載の方法を参考に、ポリビニルピロリドンK30(分子量5万;ISP社製)を利用して、平均短径75nm、平均長さ35μmの銀ナノワイヤを作製し、限外濾過膜を用いて銀ナノワイヤを濾別、水洗処理した後、ヒドロキシプロピルメチルセルロース60SH−50(信越化学工業社製;水酸基価700mg/g)を銀に対し25質量%加えた水溶液に再分散し、銀ナノワイヤ分散液(AG−1)を調製した。この銀ナノワイヤ分散液を、両面にガスバリア層を設けた厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム支持体上に、銀ナノワイヤの目付け量が50mg/mとなるように、銀ナノワイヤ分散液を、スピンコーターを用いて塗布し、乾燥させた。続いて、銀ナノワイヤの塗布層にカレンダー処理を施し透明導電体B−2を作製した。
[Preparation of transparent conductor B-2]
As metal fibers, Adv. Mater. , 2002, 14, 833 to 837, a silver nanowire having an average minor axis of 75 nm and an average length of 35 μm is produced using polyvinylpyrrolidone K30 (molecular weight: 50,000; manufactured by ISP). After silver nanowires are filtered and washed with an outer filtration membrane, the dispersion is redispersed in an aqueous solution in which 25% by mass of hydroxypropylmethylcellulose 60SH-50 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; hydroxyl value 700 mg / g) is added to silver. A silver nanowire dispersion liquid (AG-1) was prepared. The silver nanowire dispersion was applied to a 100 μm thick polyethylene terephthalate film support having gas barrier layers on both sides so that the amount of silver nanowires was 50 mg / m 2. Applied and dried. Subsequently, the silver nanowire coating layer was calendered to produce a transparent conductor B-2.

下記の方法で調製した導電性ポリマー液P−1を、グラビア塗布機Kプリンティングプルーファー(松尾産業株式会社製)に、印刷パターン辺長20mm・パターン間隔10mmの正方形タイル状パターンを形成した版を取り付け、銀ナノワイヤ塗布層の上に乾燥膜厚が300nmとなるように印刷回数を調整してグラビア印刷を行い、正方形タイル状の導電性ポリマー層パターンを形成し、110℃で30分加熱した。さらに、得られたフィルムの導電性ポリマー層のない部分の銀ナノワイヤ塗布層を、下記の方法で調製した銀エッチング液BF−1に10秒間浸漬し、さらに超音波洗浄機US−10PS(SND社製)を用いて、水中で10分間超音波洗浄を行い除去したのち、水洗、乾燥させて、透明導電フィルムTCF−1を作製した。   A plate in which a square tile pattern having a printed pattern side length of 20 mm and a pattern interval of 10 mm is formed on a gravure coating machine K printing proofer (manufactured by Matsuo Sangyo Co., Ltd.) using a conductive polymer liquid P-1 prepared by the following method. Attach, gravure printing was performed by adjusting the number of times of printing so that the dry film thickness was 300 nm on the silver nanowire coating layer, and a square tile-shaped conductive polymer layer pattern was formed and heated at 110 ° C. for 30 minutes. Furthermore, the silver nanowire coating layer of the obtained film without the conductive polymer layer was immersed in a silver etching solution BF-1 prepared by the following method for 10 seconds, and further an ultrasonic cleaner US-10PS (SND). The product was removed by ultrasonic cleaning in water for 10 minutes, and then washed with water and dried to produce a transparent conductive film TCF-1.

〈銀エッチング液BF−1の調製〉
エチレンジアミン4酢酸第2鉄アンモニウム 60g
エチレンジアミン4酢酸 2g
メタ重亜硫酸ナトリウム 15g
チオ硫酸アンモニウム 70g
マレイン酸 5g
純水で1Lに仕上げ、硫酸またはアンモニア水でpHを5.5に調整し、銀エッチング液BF−1を調製した。
<Preparation of silver etching solution BF-1>
Ethylenediaminetetraacetic acid ferric ammonium 60g
Ethylenediaminetetraacetic acid 2g
Sodium metabisulfite 15g
70g ammonium thiosulfate
Maleic acid 5g
Finished to 1 L with pure water, adjusted pH to 5.5 with sulfuric acid or ammonia water, and prepared silver etching solution BF-1.

(導電性ポリマー液P−1の調製)
(ポリ(2−ヒドロキシエチルアクリレート)の合成)
50ml三口フラスコに2−ブロモイソブチリルブロミド(7.3g、35mmol)とトリエチルアミン(2.48g、35mmol)及びTHF(20ml)を加え、アイスバスにより内温を0℃に保持した。この溶液内にオリゴエチレングリコール(10g、23mmol、エチレングリコールユニット7〜8、Laporte Specialties社製)の33%THF溶液30mlを滴下した。30分攪拌後、溶液を室温にし、更に4時間攪拌した。THFをロータリーエバポレーターにより減圧除去後、残渣をジエチルエーテルに溶解し、分駅ロートに移した。水を加えエーテル層を3回洗浄後、エーテル層をMgSOにより乾燥させた。エーテルをロータリーエバポレーターにより減圧留去し、開始剤1を8.2g(収率73%)得た。
(Preparation of conductive polymer liquid P-1)
(Synthesis of poly (2-hydroxyethyl acrylate))
2-Bromoisobutyryl bromide (7.3 g, 35 mmol), triethylamine (2.48 g, 35 mmol) and THF (20 ml) were added to a 50 ml three-necked flask, and the internal temperature was kept at 0 ° C. with an ice bath. In this solution, 30 ml of 33% THF solution of oligoethylene glycol (10 g, 23 mmol, ethylene glycol units 7-8, manufactured by Laporte Specialties) was added dropwise. After stirring for 30 minutes, the solution was brought to room temperature and further stirred for 4 hours. After THF was removed under reduced pressure by a rotary evaporator, the residue was dissolved in diethyl ether and transferred to a minute funnel. Water was added and the ether layer was washed three times, and then the ether layer was dried with MgSO 4 . The ether was distilled off under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain 8.2 g (yield 73%) of initiator 1.

開始剤1(500mg、1.02mmol)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(4.64g、40mmol、東京化成社製)、50:50v/v%メタノール/水混合溶媒5mlをシュレンク管に投入し、減圧下液体窒素に10分間シュレンク管を浸した。シュレンク管を液体窒素から出し、5分後に窒素置換を行なった。この操作を3回行なった後、窒素下で、ビピリジン(400mg、2.56mmol)、CuBr(147mg、1.02mmol)を加え、20℃で攪拌した。30分後、ろ紙とシリカを敷いた4cm桐山ロート上に反応溶液を滴下し、減圧で反応溶液を回収した。ロータリーエバポレーターにより溶媒を減圧留去後、50℃で3時間減圧乾燥した。その結果、数平均分子量13100、分子量分布1.17、数平均分子量<1000の含量0%、の水溶性バインダー樹脂1を2.60g(収率84%)得た。   Initiator 1 (500 mg, 1.02 mmol), 2-hydroxyethyl acrylate (4.64 g, 40 mmol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 50 ml of 50:50 v / v% methanol / water mixed solvent was put into a Schlenk tube, and the pressure was reduced. The Schlenk tube was immersed in liquid nitrogen for 10 minutes. The Schlenk tube was taken out of liquid nitrogen and replaced with nitrogen after 5 minutes. After performing this operation three times, bipyridine (400 mg, 2.56 mmol) and CuBr (147 mg, 1.02 mmol) were added under nitrogen, and the mixture was stirred at 20 ° C. After 30 minutes, the reaction solution was dropped onto a 4 cm Kiriyama funnel with filter paper and silica, and the reaction solution was recovered under reduced pressure. The solvent was distilled off under reduced pressure using a rotary evaporator and then dried under reduced pressure at 50 ° C. for 3 hours. As a result, 2.60 g (yield 84%) of water-soluble binder resin 1 having a number average molecular weight of 13,100, a molecular weight distribution of 1.17, and a content of number average molecular weight <1000 of 0% was obtained.

構造、分子量は各々1H−NMR(400MHz、日本電子社製)、GPC(Waters2695、Waters社製)で測定した。   The structure and molecular weight were measured by 1H-NMR (400 MHz, manufactured by JEOL Ltd.) and GPC (Waters 2695, manufactured by Waters), respectively.

〈GPC測定条件〉
装置:Wagers2695(Separations Module)
検出器:Waters 2414 (Refractive Index Detector)
カラム:Shodex Asahipak GF−7M HQ
溶離液:ジメチルホルムアミド(20mM LiBr)
流速:1.0ml/min
温度:40℃
得られた水溶性バインダー樹脂1を純水に溶解し、固形分50%の水溶性バインダー樹脂1水溶液を調製した。
<GPC measurement conditions>
Apparatus: Wagers 2695 (Separations Module)
Detector: Waters 2414 (Refractive Index Detector)
Column: Shodex Asahipak GF-7M HQ
Eluent: Dimethylformamide (20 mM LiBr)
Flow rate: 1.0 ml / min
Temperature: 40 ° C
The obtained water-soluble binder resin 1 was dissolved in pure water to prepare a water-soluble binder resin 1 aqueous solution having a solid content of 50%.

次いで、下記のようにして導電性ポリマー液P−1を調製した。   Next, a conductive polymer liquid P-1 was prepared as follows.

(導電性ポリマー液P−1)
水溶性バインダー樹脂1水溶液(固形分50%水溶液) 0.14g
PEDOT−PSS CLEVIOS PH510(固形分1.89%)(H.C.Starck社製) 1.59g
《有機EL素子の作製》
〔有機EL素子14−1,14−2,14−3の作製〕
実施例1、2において用いた支持体及び透明導電体をガラス+ITOからB−1に代え、次いで、真空度1×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATAを蒸着することなしに直接、蒸着速度0.1nm/秒でα−NPDを蒸着し70nmの正孔輸送層を設けた以外は、有機EL素子3−1,3−2,3−3と同様にして有機EL素子14−1,14−2,14−3を作製した。(比較)
〔有機EL素子15−1,15−2,15−3の作製〕
支持体及び透明導電体をガラス+ITOからB−1に代え、次いで、真空度1×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATAを蒸着することなしに直接、蒸着速度0.1nm/秒でα−NPDを蒸着し70nmの正孔輸送層を設けた以外は、有機EL素子1−1,1−2,1−3と同様にして有機EL素子15−1,15−2,15−3を作製した。
(Conductive polymer liquid P-1)
Water-soluble binder resin 1 aqueous solution (solid content 50% aqueous solution) 0.14 g
PEDOT-PSS CLEVIOS PH510 (solid content 1.89%) (manufactured by HC Starck) 1.59 g
<< Production of organic EL element >>
[Production of Organic EL Elements 14-1, 14-2, 14-3]
The support and transparent conductor used in Examples 1 and 2 were changed from glass + ITO to B-1 and then reduced in vacuum to 1 × 10 −4 Pa, and then directly without vapor deposition of m-MTDATA. The organic EL element 14-1 was the same as the organic EL elements 3-1, 3-2 and 3-3 except that α-NPD was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second and a 70 nm hole transport layer was provided. 14-2 and 14-3. (Comparison)
[Production of Organic EL Elements 15-1, 15-2, 15-3]
The support and the transparent conductor were changed from glass + ITO to B-1, and then the pressure was reduced to a vacuum of 1 × 10 −4 Pa. Organic EL elements 15-1, 15-2, and 15-3 are the same as organic EL elements 1-1, 1-2, and 1-3 except that α-NPD is deposited and a 70 nm hole transport layer is provided. Was made.

〔有機EL素子16−1,16−2,16−3の作製〕
支持体及び透明導電体をガラス+ITOからB−1に代え、次いで、真空度1×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATAを蒸着することなしに直接、蒸着速度0.1nm/秒でα−NPDを蒸着し70nmの正孔輸送層を設けた以外は、有機EL素子4−1,4−2,4−3と同様にして有機EL素子16−1,16−2,16−3を作製した。
[Production of Organic EL Elements 16-1, 16-2, 16-3]
The support and the transparent conductor were changed from glass + ITO to B-1, and then the pressure was reduced to a vacuum of 1 × 10 −4 Pa, and then directly without vapor deposition of m-MTDATA at a deposition rate of 0.1 nm / second. Organic EL elements 16-1, 16-2, 16-3 are the same as the organic EL elements 4-1, 4-2, 4-3 except that α-NPD is deposited and a 70 nm hole transport layer is provided. Was made.

〔有機EL素子17−1,17−2,17−3の作製〕
支持体及び透明導電体をガラス+ITOからB−2に代え、次いで、真空度1×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATAを蒸着することなしに直接、蒸着速度0.1nm/秒でα−NPDを蒸着し70nmの正孔輸送層を設けた以外は、有機EL素子3−1,3−2,3−3と同様にして有機EL素子17−1,17−2,17−3を作製した。(比較)
〔有機EL素子18−1,18−2,18−3の作製〕
支持体及び透明導電体をガラス+ITOからB−2に代え、次いで、真空度1×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATAを蒸着することなしに直接、蒸着速度0.1nm/秒でα−NPDを蒸着し70nmの正孔輸送層を設けた以外は、有機EL素子1−1,1−2,1−3と同様にして有機EL素子18−1,18−2,18−3を作製した。(比較)
〔有機EL素子19−1,19−2,19−3の作製〕
支持体及び透明導電体をガラス+ITOからB−2に代え、次いで、真空度1×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATAを蒸着することなしに直接、蒸着速度0.1nm/秒でα−NPDを蒸着し70nmの正孔輸送層を設けた以外は、有機EL素子4−1,4−2,4−3と同様にして有機EL素子19−1,19−2,19−3を作製した。
[Production of Organic EL Elements 17-1, 17-2, 17-3]
The support and the transparent conductor were changed from glass + ITO to B-2, and then the pressure was reduced to a vacuum of 1 × 10 −4 Pa, and then the deposition rate was 0.1 nm / second directly without depositing m-MTDATA. The organic EL elements 17-1, 17-2, 17-3 are the same as the organic EL elements 3-1, 3-2, and 3-3 except that α-NPD is deposited and a 70 nm hole transport layer is provided. Was made. (Comparison)
[Production of Organic EL Elements 18-1, 18-2, 18-3]
The support and the transparent conductor were changed from glass + ITO to B-2, and then the pressure was reduced to a vacuum of 1 × 10 −4 Pa, and then the deposition rate was 0.1 nm / second directly without depositing m-MTDATA. Organic EL elements 18-1, 18-2, 18-3 are the same as the organic EL elements 1-1, 1-2, 1-3 except that α-NPD is deposited and a 70 nm hole transport layer is provided. Was made. (Comparison)
[Production of Organic EL Elements 19-1, 19-2, 19-3]
The support and the transparent conductor were changed from glass + ITO to B-2, and then the pressure was reduced to a vacuum of 1 × 10 −4 Pa, and then the deposition rate was 0.1 nm / second directly without depositing m-MTDATA. Organic EL elements 19-1, 19-2, 19-3 were the same as the organic EL elements 4-1, 4-2, 4-3 except that α-NPD was deposited and a 70 nm hole transport layer was provided. Was made.

Figure 2012124359
Figure 2012124359

上記において、「Δ効率」はドープ濃度を変化した3者間での効率の差である。   In the above, “Δ efficiency” is the difference in efficiency between the three parties changing the doping concentration.

表3に示されるように、本発明の素子構成においては、ITO代替透明導電膜として期待されるCNTやAgナノワイヤ(AgNW)との組合せにおいて、性能が公知の素子構成に対し大幅に向上する。   As shown in Table 3, in the element configuration of the present invention, the performance is greatly improved over the known element configuration in combination with CNT and Ag nanowire (AgNW) which are expected as an ITO alternative transparent conductive film.

実施例4
実施例3のB−2の基材及び透明導電フィルムの上に、実施例3の有機EL素子16−1と同様に、正孔輸送層まで設けた。
Example 4
Similarly to the organic EL element 16-1 of Example 3, the hole transport layer was provided on the base material and the transparent conductive film of B-2 of Example 3.

次いで化合物BD−2、化合物RD−1、化合物GD−1及び化合物M−1を、化合物BD−2を有機EL素子3−1と同様にして、化合物RD−1、GD−1は正面色度がx=0.45±0.03、y=0.42±0.03(CIE1931)になるようにそれぞれ最適な濃度で、蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、厚さ40nmの燐光発光層を形成した以外は、実施例17−1と同様にして素子20−1を作製した。   Next, Compound BD-2, Compound RD-1, Compound GD-1 and Compound M-1 were combined with Compound BD-2 in the same manner as the organic EL device 3-1, and Compounds RD-1 and GD-1 had front chromaticity. Are co-evaporated at a deposition rate of 0.1 nm / second at optimum concentrations so that x becomes 0.45 ± 0.03 and y = 0.42 ± 0.03 (CIE1931), and phosphorescence with a thickness of 40 nm is obtained. An element 20-1 was produced in the same manner as in Example 17-1, except that the light emitting layer was formed.

有機EL素子20−2及び20−3は、20−1からBDの量のみを±10%し作製した。   The organic EL elements 20-2 and 20-3 were produced by changing only the amount of BD from 20-1 to ± 10%.

これらと同様にして、実施例3の19−1も正面色度がx=0.45±0.03、y=0.42±0.03(CIE1931)になるように化合物RD−1、GD−1をそれぞれ最適な濃度で、蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、厚さ80nmの燐光発光層を形成し素子21−1を作製した。この素子21−1からBDの量のみを±10%し、素子21−1〜21−3を作成した。   In the same manner as above, the compound RD-1 and GD of Example 3 19-1 also had a front chromaticity of x = 0.45 ± 0.03 and y = 0.42 ± 0.03 (CIE 1931). -1 was co-deposited at an optimum concentration at a deposition rate of 0.1 nm / second to form a phosphorescent light-emitting layer having a thickness of 80 nm, thereby producing an element 21-1. Only the amount of BD from this element 21-1 was changed to ± 10%, and elements 21-1 to 21-3 were produced.

下記において、「Δ効率」はドープ濃度を変化した3者間での効率の差である。また「△E」は白色「正面色度がx=0.45±0.03、y=0.42±0.03(CIE1931)」に合わせた基準ドープ量の素子18−1及び19−1からBDの陽極側量のみ±10%変化した素子を作製し1000cdで発光させた時の3者間の最大発光色度差である。   In the following, “Δefficiency” is the difference in efficiency between the three parties changing the doping concentration. In addition, “ΔE” is white, “elements 18-1 and 19-1 having a reference dope amount matched to white“ front chromaticity x = 0.45 ± 0.03, y = 0.42 ± 0.03 (CIE1931) ”. 3 shows the maximum light emission chromaticity difference between the three when a device in which only the amount on the anode side of BD is changed by ± 10% is produced and light is emitted at 1000 cd.

Figure 2012124359
Figure 2012124359

表4に示されるように、本発明素子構成を有する白燐光有機EL素子は、電力効率・高い相対寿命を有するのみならず、BD添加量のバラつきによる性能変動・特に色変動の観点で非常に良好であり、白色照明に供する有機EL素子の実用性の観点大きく性能向上できるものである。   As shown in Table 4, the white phosphorescent organic EL device having the device configuration of the present invention not only has power efficiency and a high relative lifetime, but also has a very high performance in view of variations in the amount of BD added, particularly color variation. It is good and can greatly improve performance from the viewpoint of practicality of an organic EL element used for white illumination.

以上において、用いた化合物の構造を以下に示す。   The structure of the compound used above is shown below.

Figure 2012124359
Figure 2012124359

Figure 2012124359
Figure 2012124359

Figure 2012124359
Figure 2012124359

101 有機EL素子
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Organic EL element 102 Glass cover 105 Cathode 106 Organic EL layer 107 Glass substrate with a transparent electrode 108 Nitrogen gas 109 Water catching agent

Claims (8)

少なくとも陽極及び陰極からなる一対の電極と前記電極間に配置された発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層に
(A)発光のλmaxが300〜480nmにある少なくとも1種の燐光発光ドーパントを含有し、
(B)該ドーパントは、下記一般式(A)〜(D)から選ばれる少なくとも1つの部分構造を有し、
(C)該発光層は少なくともホスト化合物と該燐光発光ドーパントを含有し、発光層内での該燐光発光ドーパントの濃度は膜厚方向において一定ではなく、
(D)該発光層の膜厚が、70nm以上であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2012124359
〔式中、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。〕
Figure 2012124359
〔式中、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rc、Rb1、Rc1は各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。〕
Figure 2012124359
〔式中、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。〕
Figure 2012124359
〔式中、Raは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Rb、Rcは各々水素原子または置換基を表し、A1は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、MはIrまたはPtを表す。〕
In an organic electroluminescence device having a pair of electrodes consisting of at least an anode and a cathode and a light emitting layer disposed between the electrodes,
The light emitting layer contains (A) at least one phosphorescent dopant having a light emission λmax of 300 to 480 nm,
(B) The dopant has at least one partial structure selected from the following general formulas (A) to (D),
(C) The light emitting layer contains at least a host compound and the phosphorescent light emitting dopant, and the concentration of the phosphorescent light emitting dopant in the light emitting layer is not constant in the film thickness direction,
(D) The organic electroluminescent element characterized by the film thickness of this light emitting layer being 70 nm or more.
Figure 2012124359
[In the formula, Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represent a hydrogen atom or a substituent, and A1 forms an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. And M represents Ir or Pt. ]
Figure 2012124359
[Wherein, Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb, Rc, Rb1, and Rc1 each represents a hydrogen atom or a substituent, and A1 represents an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. Represents the residues necessary to form and M represents Ir or Pt. ]
Figure 2012124359
[In the formula, Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represent a hydrogen atom or a substituent, and A1 forms an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. And M represents Ir or Pt. ]
Figure 2012124359
[In the formula, Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group, Rb and Rc each represent a hydrogen atom or a substituent, and A1 forms an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. And M represents Ir or Pt. ]
前記発光層内において前記燐光発光ドーパントの濃度が、陽極側界面において高濃度になっていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein a concentration of the phosphorescent dopant in the light emitting layer is high at an anode side interface. 前記発光層の陽極側の界面から厚みで20nm部分を除外した部分の、前記燐光発光ドーパントの平均の濃度が5〜30質量%であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   3. The organic electro of claim 1, wherein an average concentration of the phosphorescent dopant in a portion excluding a 20 nm portion in thickness from the anode side interface of the light emitting layer is 5 to 30 mass%. Luminescence element. 前記燐光発光ドーパントの最高電子占有準位が5.3eVより浅いことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the phosphorescent dopant has a highest electron occupation level shallower than 5.3 eV. 前記発光層のホスト化合物の最高電子占有準位が前記燐光発光ドーパントより0.2eV以上深いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   5. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the highest electron occupation level of the host compound of the light emitting layer is 0.2 eV or more deeper than the phosphorescent light emitting dopant. 発光色が、CIE1931表色系において規定される各色温度での黒体輻射線上からy値乖離で0.1以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic color according to any one of claims 1 to 5, wherein the emission color is 0.1 or less in y value deviation from the black body radiation at each color temperature defined in the CIE1931 color system. Electroluminescence element. 前記電極の少なくとも一方が銀ナノ粒子または銀ナノワイヤを含有してなる透明電極であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein at least one of the electrodes is a transparent electrode containing silver nanoparticles or silver nanowires. 前記電極の少なくとも一方が外径3.5nm未満のカーボンナノチューブを含有してなる透明電極であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one of the electrodes is a transparent electrode containing carbon nanotubes having an outer diameter of less than 3.5 nm.
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