JP2013251282A - Material for forming charge transporting organic layer and manufacturing method thereof, and ink for forming charge transporting organic layer - Google Patents

Material for forming charge transporting organic layer and manufacturing method thereof, and ink for forming charge transporting organic layer Download PDF

Info

Publication number
JP2013251282A
JP2013251282A JP2013194457A JP2013194457A JP2013251282A JP 2013251282 A JP2013251282 A JP 2013251282A JP 2013194457 A JP2013194457 A JP 2013194457A JP 2013194457 A JP2013194457 A JP 2013194457A JP 2013251282 A JP2013251282 A JP 2013251282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge transporting
layer
organic
organic layer
derivatives
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013194457A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013251282A5 (en
JP5672352B2 (en
Inventor
Shinsuke Nagino
晋介 薙野
Shigehiro Ueno
滋弘 上野
Masato Okada
政人 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2013194457A priority Critical patent/JP5672352B2/en
Publication of JP2013251282A publication Critical patent/JP2013251282A/en
Publication of JP2013251282A5 publication Critical patent/JP2013251282A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5672352B2 publication Critical patent/JP5672352B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material for forming a charge transporting organic layer allowing layer-multiplication by a wet deposition method and achieving high luminance, high current efficiency and long life; and a manufacturing method thereof.SOLUTION: A material for forming a charge transporting organic layer is a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups with an organic transition metal complex, where the charge transporting compound is an arylamine derivative and the organic transition metal complex comprises at least one metal selected from the group consisting of chromium, rhenium, iron, cobalt, platinum, zinc and vanadium.

Description

本発明は、電荷輸送性有機層を有するデバイス、及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a device having a charge transporting organic layer and a manufacturing method thereof.

電荷輸送性有機層を有するデバイスは、有機エレクトロルミネセンス素子(以下、有機EL素子という。)、無機−有機ハイブリッド発光素子等の発光デバイス、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、有機トランジスタ、有機発光ダイオード等、広範な基本素子及び用途への展開が期待されている。   Devices having a charge transporting organic layer are organic electroluminescent elements (hereinafter referred to as organic EL elements), light emitting devices such as inorganic-organic hybrid light emitting elements, organic thin film solar cells, dye-sensitized solar cells, organic transistors, Expansion to a wide range of basic elements and applications such as organic light emitting diodes is expected.

例えば、有機EL素子は、発光層に到達した電子と正孔とが再結合する際に生じる発光を利用した電荷注入型の自発光デバイスである。有機EL素子の素子構造は、現在では、高い発光効率と長駆動寿命を得るために、電子注入層/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層とからなる5層構造など、様々な多層構造が提案されている。
これら電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層などの発光層以外の層には、電荷を発光層へ注入・輸送しやすくする効果、あるいはブロックすることにより電子電流と正孔電流のバランスを保持する効果や、光エネルギー励起子の拡散を抑制するなどの効果があるといわれている。
For example, the organic EL element is a charge injection type self-luminous device that utilizes light emission generated when electrons and holes that have reached the light emitting layer recombine. The element structure of the organic EL element is currently a five-layer structure comprising an electron injection layer / electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer in order to obtain high light emission efficiency and a long driving life. Various multilayer structures have been proposed.
These layers other than the light emitting layer such as the electron injection layer, the electron transport layer, the hole transport layer, and the hole injection layer have the effect of facilitating the injection and transport of charges to the light emitting layer, or block the electron current and positive by blocking. It is said that there are effects such as maintaining the balance of the hole current and suppressing diffusion of light energy excitons.

このような発光層、およびそれに隣接して必要に応じて形成される電荷(正孔、電子)輸送層、電荷注入層等は、真空蒸着法により形成されるのが一般的であった。しかしながら、真空蒸着等の気相成膜法による場合は、大掛かりな蒸着装置が必要でコストが高いという問題があり、さらに、基板の大面積化が困難という問題がある。そこで、発光性や電荷輸送性等を有する有機化合物を溶剤に溶解又は分散させて基材に塗布する湿式成膜法(スピンコーティング法、印刷法、インクジェット法等)によって上記発光層や電荷輸送層等を形成した有機EL素子が提案されている。溶媒を用いて基材に塗布する湿式成膜法は、真空蒸着法に比べて大掛かりな蒸着装置が不要で、作製プロセス工程の簡便化が期待でき、基材の大面積化が可能というメリットがある。しかしながら、湿式成膜法による多層化の場合、上層形成時に下層を溶解させないようにする必要がある。発光層形成時に下層の正孔輸送層が溶解する場合には、発光層に正孔輸送層が混合し、発光効率や輝度が低下したり、素子寿命が短くなるなど、素子特性が悪化するという問題が発生する。   Such a light emitting layer, and a charge (hole, electron) transport layer, a charge injection layer, and the like formed as necessary adjacent to the light emitting layer are generally formed by a vacuum deposition method. However, in the case of a vapor phase film forming method such as vacuum deposition, there is a problem that a large-scale vapor deposition apparatus is required and the cost is high, and further, it is difficult to increase the area of the substrate. Therefore, the above light emitting layer or charge transporting layer is formed by a wet film formation method (spin coating method, printing method, ink jet method, etc.) in which an organic compound having light emitting property, charge transporting property, etc. is dissolved or dispersed in a solvent and applied to a substrate. Etc. have been proposed. The wet film-forming method that applies to the substrate using a solvent does not require a large-scale vapor deposition device compared to the vacuum vapor deposition method, can be expected to simplify the manufacturing process steps, and has the advantage that the substrate can have a large area. is there. However, in the case of multilayering by a wet film formation method, it is necessary to prevent the lower layer from being dissolved when the upper layer is formed. If the lower hole transport layer dissolves during the formation of the light emitting layer, the hole transport layer is mixed with the light emitting layer, and the device characteristics are deteriorated, for example, the light emission efficiency and luminance are reduced, and the device life is shortened. A problem occurs.

従来、正孔注入層にはポリチオフェン−ポリスルホン酸の水分散液を用い、発光層には有機溶媒溶液を用いるなど、溶解性の異なる材料の組み合わせによって積層が行われてきた。その他には、発光層の下層の正孔輸送層にエポキシ基やエチレン性不飽和結合を含む化合物を含有させ、塗膜形成後に硬化させることによって有機溶媒に不溶にすることも試みられている(例えば、特許文献1、及び特許文献2)。しかしながら、エポキシ基やエチレン性不飽和結合を含む化合物を用いて硬化させる場合には、重合開始剤を含有させたり、光照射を行うことにより、正孔輸送材料にダメージを与え、素子特性が劣化するという問題があった。   Conventionally, lamination has been performed by a combination of materials having different solubility properties, such as using an aqueous dispersion of polythiophene-polysulfonic acid for the hole injection layer and an organic solvent solution for the light emitting layer. In addition, an attempt has been made to make a hole transporting layer under the light emitting layer contain a compound containing an epoxy group or an ethylenically unsaturated bond, and to make it insoluble in an organic solvent by curing after forming a coating film ( For example, Patent Document 1 and Patent Document 2). However, when curing using a compound containing an epoxy group or an ethylenically unsaturated bond, the hole transport material is damaged by adding a polymerization initiator or irradiating with light, and the device characteristics deteriorate. There was a problem to do.

一方、特許文献3においては、アリールアミン誘導体と金属酸化物を共蒸着したクラスターを含む層を有する発光素子が開示されている。特許文献3によれば、当該共蒸着したクラスターを含む層を有することにより、駆動電圧を低減することができると記載されている。しかしながら、当該アリールアミン誘導体と金属酸化物を共蒸着した層では、その上に発光層を湿式成膜法により積層すると、発光層に正孔輸送層が混合し、発光効率や輝度が低下し、また寿命が短くなるなど、素子特性が劣化してしまう。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a light-emitting element having a layer including a cluster in which an arylamine derivative and a metal oxide are co-evaporated. According to Patent Document 3, it is described that the drive voltage can be reduced by having a layer containing the co-deposited cluster. However, in the layer in which the arylamine derivative and the metal oxide are co-deposited, when the light emitting layer is laminated thereon by a wet film forming method, the hole transport layer is mixed with the light emitting layer, and the light emission efficiency and luminance are reduced. In addition, the device characteristics deteriorate, for example, the lifetime is shortened.

特開2008−231419号公報JP 2008-231419 A 特開2008−517135号公報JP 2008-517135 A 特許2006−253663号公報Japanese Patent No. 2006-253663

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、湿式成膜法による多層化が可能でありながら、高輝度、高電流効率、及び長寿命を達成可能なデバイス及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a device capable of achieving high brightness, high current efficiency, and a long life while being multilayered by a wet film forming method, and a method for manufacturing the same. There is.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体とを反応させることにより、均一で凝集がない、有機溶媒に不溶化した電荷輸送性有機層を形成可能で、且つ、当該不溶化した電荷輸送性有機層は、劣化しにくい安定性の高い膜となって良好な電荷輸送性を保持し、素子特性を向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の電荷輸送性有機層形成用材料は、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物であり、前記電荷輸送性化合物はアリールアミン誘導体であり、前記有機遷移金属錯体が、クロム、レニウム、鉄、コバルト、白金、亜鉛、及びバナジウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を含むことを特徴とする。
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors made a reaction with a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex to make it insoluble in an organic solvent without uniform aggregation. It is possible to form a charge transporting organic layer, and the insolubilized charge transporting organic layer becomes a highly stable film that is not easily deteriorated and maintains good charge transporting properties, thereby improving device characteristics. The headline and the present invention have been completed.
That is, the charge transporting organic layer forming material of the present invention is a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex, and the charge transporting compound is an arylamine derivative. The organic transition metal complex contains at least one metal selected from the group consisting of chromium, rhenium, iron, cobalt, platinum, zinc, and vanadium.

また、本発明に係る電荷輸送性有機層形成用材料の製造方法は、少なくともアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体と有機溶媒とを含有する電荷輸送性有機層形成用インクを調製する工程と、
前記少なくともアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と前記有機遷移金属錯体とを加熱又は光照射により反応させて、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を調製する工程を有し、
前記電荷輸送性化合物はアリールアミン誘導体であり、前記有機遷移金属錯体が、クロム、レニウム、鉄、コバルト、白金、亜鉛、及びバナジウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を含むことを特徴とする。
Further, the method for producing a charge transporting organic layer forming material according to the present invention is for forming a charge transporting organic layer containing at least a charge transporting compound having at least two aldehyde groups, an organic transition metal complex, and an organic solvent. A step of preparing an ink;
Reaction between the charge transporting compound having at least two aldehyde groups and the organic transition metal complex by heating or light irradiation to produce a reaction between the charge transporting compound having two or more aldehyde groups and the organic transition metal complex A step of preparing a product,
The charge transporting compound is an arylamine derivative, and the organic transition metal complex contains at least one metal selected from the group consisting of chromium, rhenium, iron, cobalt, platinum, zinc, and vanadium. And

本発明によれば、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性有機層と有機遷移金属錯体とを用いて反応させることにより電荷輸送性有機層に耐溶剤性が付与され、湿式成膜法による多層化が可能でありながら、高輝度、高電流効率、及び長寿命を達成可能なデバイス及びその製造方法を提供することが可能である。   According to the present invention, solvent resistance is imparted to a charge transporting organic layer by reacting it with a charge transporting organic layer having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex, and a multilayer formed by a wet film forming method. It is possible to provide a device that can achieve high brightness, high current efficiency, and long life, and a method for manufacturing the same.

本発明の電荷輸送性有機層形成用材料及び電荷輸送性有機層形成用材料の製造方法においては、前記有機遷移金属錯体が、クロム、レニウム、鉄、コバルト、白金、亜鉛、及びバナジウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を含む。中でも特にコバルトを含むことが、電流効率、輝度、及び素子寿命を向上させる点から好ましい。   In the charge transporting organic layer forming material and the method for producing the charge transporting organic layer forming material of the present invention, the organic transition metal complex is made of chromium, rhenium, iron, cobalt, platinum, zinc, and vanadium. At least one metal selected from Among these, inclusion of cobalt is particularly preferable from the viewpoint of improving current efficiency, luminance, and device life.

本発明によれば、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体とを反応させることにより、均一で凝集がない、耐溶剤性の高い電荷輸送性有機層を形成できる。
本発明によれば、前記電荷輸送性有機層が、劣化し難く安定性の高い膜であって、良好な電荷輸送性を保持できるため、高輝度、高電流効率、及び長寿命を達成可能なデバイス及びその製造方法を提供することが可能である。
また、本発明によれば、湿式成膜法による多層化が可能であるため、真空蒸着法に比べて大掛かりな蒸着装置が不要で、作製プロセス工程が容易でありながら、材料の利用効率も高く、コストが安価で、基材の大面積化が可能というメリットがある。
According to the present invention, it is possible to form a charge transporting organic layer that is uniform and free of aggregation and has high solvent resistance by reacting a charge transporting compound having two or more aldehyde groups with an organic transition metal complex.
According to the present invention, since the charge transporting organic layer is a highly stable film that is hardly deteriorated and can maintain good charge transporting properties, it is possible to achieve high brightness, high current efficiency, and long life. It is possible to provide a device and a manufacturing method thereof.
In addition, according to the present invention, multilayering by a wet film forming method is possible, so that a large-scale vapor deposition apparatus is not required as compared with the vacuum vapor deposition method, and the manufacturing process steps are easy, and the material utilization efficiency is high. There are advantages that the cost is low and the area of the base material can be increased.

図1は、本発明に係るデバイスの層構成の一例を示す断面概念図である。FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view showing an example of a layer structure of a device according to the present invention. 図2は、本発明に係るデバイスの層構成の一例を示す断面概念図である。FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view showing an example of the layer structure of the device according to the present invention. 図3は、本発明に係るデバイスの層構成の他の一例を示す断面概念図である。FIG. 3 is a conceptual cross-sectional view showing another example of the layer structure of the device according to the present invention. 図4は、本発明に係るデバイスの層構成の他の一例を示す断面概念図である。FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view showing another example of the layer structure of the device according to the present invention. 図5は、本発明に係るデバイスの層構成の他の一例を示す断面概念図である。FIG. 5 is a conceptual cross-sectional view showing another example of the layer structure of the device according to the present invention. 図6は、本発明に係るデバイスの層構成の他の一例を示す断面概念図である。FIG. 6 is a conceptual cross-sectional view showing another example of the layer structure of the device according to the present invention. 図7は、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物のフーリエ変換赤外分光スペクトルである。FIG. 7 is a Fourier transform infrared spectroscopic spectrum of a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex.

I.デバイス
本発明のデバイスは、基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された有機層を有するデバイスであって、
前記有機層の少なくとも1層が、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を含有する電荷輸送性有機層であることを特徴とする。
I. Device The device of the present invention is a device having two or more electrodes facing each other on a substrate and an organic layer disposed between the two electrodes,
At least one of the organic layers is a charge transporting organic layer containing a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex.

本発明に用いられるアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物は、後述する試験例でも示されるように、有機遷移金属錯体の存在により、凝集することなく均一に反応し、その反応生成物は有機溶媒に不溶化する。そのため、本発明においては、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を含有することにより、均一で凝集がない、耐溶剤性の高い電荷輸送性有機層を形成できる。反応生成物の詳細については未解明であるが、後述の試験例に示されるように反応生成物においてはアルデヒド基が消失され、新たに何らかの脂肪族基が生成されており、1分子に2個以上含まれるアルデヒド基が何らかの架橋結合を形成し、電荷輸送性有機層を硬化していると推定される。   The charge transporting compound having two or more aldehyde groups used in the present invention reacts uniformly without agglomeration due to the presence of the organic transition metal complex, as shown in the test examples described later. Insolubilizes in organic solvent. Therefore, in the present invention, by containing a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex, the charge transporting organic layer is uniform and free from aggregation and has high solvent resistance. Can be formed. Although the details of the reaction product are not yet elucidated, as shown in the test examples to be described later, in the reaction product, the aldehyde group has disappeared and some new aliphatic group has been generated, and 2 per molecule. It is presumed that the aldehyde group contained above forms some kind of cross-linking and hardens the charge transporting organic layer.

本発明に用いられる有機遷移金属錯体は、有機成分を含むため、金属酸化物とは異なり、共に用いる有機成分を含む電荷輸送性化合物との相溶性が高い。そのため、本発明に用いられる有機遷移金属錯体は、当該電荷輸送性化合物を凝集させることなく、電荷輸送性化合物と均一に反応することができ、電荷輸送性有機層を硬化することができると推定される。これらのことにより、本発明に係る電荷輸送性有機層は、各成分が凝集し難く安定性の高い膜となっており、良好な電荷輸送性を保持できるため、高輝度、高電流効率、及び長寿命を達成可能なデバイス及びその製造方法を提供することが可能である。   Since the organic transition metal complex used in the present invention contains an organic component, it is highly compatible with a charge transporting compound containing an organic component used together, unlike a metal oxide. Therefore, it is estimated that the organic transition metal complex used in the present invention can uniformly react with the charge transporting compound without aggregating the charge transporting compound, and can cure the charge transporting organic layer. Is done. Because of these, the charge transporting organic layer according to the present invention is a highly stable film in which each component hardly aggregates, and can maintain good charge transporting properties. Therefore, high luminance, high current efficiency, and It is possible to provide a device that can achieve a long lifetime and a method for manufacturing the device.

また、本発明に用いられる有機遷移金属錯体は、溶剤溶解性を有するか、或いは共に用いる電荷輸送性化合物との相溶性が高いものが多い。従って、本発明の電荷輸送性有機層は、湿式成膜法によって薄膜を形成することができる。また、得られる電荷輸送性有機層は耐溶剤性が高いため、当該電荷輸送性有機層上に隣接する層(例えば正孔輸送層上に隣接した発光層など)を、湿式成膜法を用いて積層できる。この場合には、作製プロセス工程が容易でありながら、材料の利用効率も高く、コストが安価で、基材の大面積化が可能というメリットがある。   Many of the organic transition metal complexes used in the present invention have solvent solubility or high compatibility with the charge transporting compound used together. Therefore, the charge transporting organic layer of the present invention can be formed into a thin film by a wet film forming method. In addition, since the obtained charge transporting organic layer has high solvent resistance, a layer adjacent to the charge transporting organic layer (for example, a light emitting layer adjacent to the hole transporting layer) is formed by a wet film formation method. Can be stacked. In this case, there are merits that the manufacturing process steps are easy, the utilization efficiency of the material is high, the cost is low, and the substrate can have a large area.

以下、本発明に係るデバイスの層構成について説明する。
本発明に係るデバイスは、基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された有機層を有するデバイスであって、前記有機層の少なくとも1層が、電荷輸送性有機層である。
本発明に係るデバイスには、例えば、有機EL素子、量子ドット発光素子等の発光デバイスの他、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、有機トランジスタ、有機発光ダイオード等も含まれる。
Hereinafter, the layer structure of the device according to the present invention will be described.
A device according to the present invention is a device having two or more electrodes opposed to each other on a substrate and an organic layer disposed between the two electrodes, and at least one of the organic layers has a charge transporting property. It is an organic layer.
The device according to the present invention includes, for example, an organic thin film solar cell, a dye-sensitized solar cell, an organic transistor, an organic light emitting diode, and the like, in addition to a light emitting device such as an organic EL element and a quantum dot light emitting element.

以下、本発明に係るデバイスの層構成について説明する。
図1は本発明に係るデバイスの基本的な層構成を示す断面概念図である。本発明のデバイスの基本的な層構成は、基板7上に対向する2つの電極(1及び6)と、その2つの電極(1及び6)間に配置され少なくとも電荷輸送性有機層2を含む有機層3を有する。
基板7は、デバイスを構成する各層を形成するための支持体であり、必ずしも電極1の表面に設けられる必要はなく、デバイスの最も外側の面に設けられていればよい。
Hereinafter, the layer structure of the device according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view showing a basic layer structure of a device according to the present invention. The basic layer structure of the device of the present invention comprises two electrodes (1 and 6) facing each other on a substrate 7, and at least a charge transporting organic layer 2 disposed between the two electrodes (1 and 6). It has an organic layer 3.
The board | substrate 7 is a support body for forming each layer which comprises a device, and does not necessarily need to be provided in the surface of the electrode 1, and should just be provided in the outermost surface of the device.

電荷輸送性有機層2は、本発明に係るデバイスにおいて、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層よりなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。本発明に係るデバイスにおける有機層において、当該電荷輸送性有機層は1層のみ含まれていても良いし、例えば正孔輸送層及び発光層等、2層以上含まれていても良い。
有機層3は、電荷輸送されることにより、デバイスの種類によって様々な機能を発揮する層であり、単層からなる場合と多層からなる場合がある。有機層が多層からなる場合は、有機層は、デバイスの機能の中心となる層や、当該機能層の補助的な層を含んでいる。例えば、有機EL素子の場合、正孔注入輸送層や正孔輸送層が補助層に該当し、当該正孔輸送層の表面に積層される発光層が機能層に該当する。
電極6は、対向する電極1との間に電荷輸送性有機層2を含む有機層3が存在する場所に設けられる。また、必要に応じて、図示しない第三の電極を有していてもよい。これらの電極間に電場を印加することにより、デバイスの機能を発現させることができる。
The charge transporting organic layer 2 is selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron block layer, a light emitting layer, a hole block layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in the device according to the present invention. And at least one of them. In the organic layer in the device according to the present invention, only one charge transporting organic layer may be included, or two or more layers such as a hole transporting layer and a light emitting layer may be included.
The organic layer 3 is a layer that exhibits various functions depending on the type of device by being transported by charges, and may be composed of a single layer or a multilayer. When an organic layer consists of a multilayer, the organic layer contains the layer used as the center of the function of a device, and the auxiliary layer of the said functional layer. For example, in the case of an organic EL element, a hole injection transport layer or a hole transport layer corresponds to an auxiliary layer, and a light emitting layer laminated on the surface of the hole transport layer corresponds to a functional layer.
The electrode 6 is provided in a place where the organic layer 3 including the charge transporting organic layer 2 exists between the electrode 6 and the opposing electrode 1. Moreover, you may have the 3rd electrode which is not shown in figure as needed. By applying an electric field between these electrodes, the function of the device can be expressed.

図2は本発明に係るデバイスの一実施形態である発光デバイスの層構成の一例を示す断面概念図である。本発明の発光デバイスの基本的な層構成は、基板70上に設けられた電極10の表面に、正孔輸送層20、発光層30、電子輸送層40、電子注入層50、電極60が積層されたものである。   FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view showing an example of a layer structure of a light emitting device which is an embodiment of the device according to the present invention. The basic layer structure of the light emitting device of the present invention is that a hole transport layer 20, a light emitting layer 30, an electron transport layer 40, an electron injection layer 50, and an electrode 60 are laminated on the surface of the electrode 10 provided on the substrate 70. It has been done.

正孔輸送層20は、電極10から発光層30への注入した正孔を発光層まで輸送する役割を有する。正孔輸送層と電極の間には、正孔の注入を促進する目的で正孔注入層を挿入することもできる。
発光層30は、発光の役割を有し、含有される発光材料100が発光する他、図3乃至6のように有機発光ドーパント110として、有機蛍光材料あるいは有機りん光材料を含有することも可能である。複数の発光材料が発光する場合、図2乃至6に示すように、エレクトロルミネッセンス発光及び/又はフォトルミネッセンス(PL)発光の場合がありうる。この発光層は単層からなる場合と図4のように多層(30及び31)からなる場合がある。また、図6のように正孔輸送層に発光体を含有する場合もある。
電子輸送層40は、電極60から発光層30への注入した電子を発光層まで輸送する役割を有する。電子輸送層と発光層の間には、正孔の突き抜けをブロックする正孔ブロック層を挿入することもできる。正孔輸送層と発光層の間には、電子の突き抜けをブロックする電子ブロック層を挿入することもできる。さらに電子輸送層と電極60の間には、電子の注入層を促進する目的で電子注入層を挿入することもできる。
電極60は、対向する電極10との間に正孔輸送層20及び発光層30が存在する場所に設けられる。また、必要に応じて、図示しない第三の電極を有していてもよい。これらの電極間に電場を印加することにより、デバイスの機能を発現させることができる。
The hole transport layer 20 has a role of transporting holes injected from the electrode 10 to the light emitting layer 30 to the light emitting layer. A hole injection layer may be inserted between the hole transport layer and the electrode for the purpose of promoting the injection of holes.
The light emitting layer 30 has a role of light emission, and the contained light emitting material 100 emits light, and can also contain an organic fluorescent material or an organic phosphorescent material as the organic light emitting dopant 110 as shown in FIGS. It is. When a plurality of light emitting materials emit light, as shown in FIGS. 2 to 6, there may be electroluminescence light emission and / or photoluminescence (PL) light emission. This light emitting layer may be composed of a single layer or a multilayer (30 and 31) as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 6, the hole transport layer may contain a light emitter.
The electron transport layer 40 has a role of transporting electrons injected from the electrode 60 to the light emitting layer 30 to the light emitting layer. A hole blocking layer that blocks penetration of holes can also be inserted between the electron transport layer and the light emitting layer. An electron blocking layer that blocks penetration of electrons can also be inserted between the hole transport layer and the light emitting layer. Further, an electron injection layer may be inserted between the electron transport layer and the electrode 60 for the purpose of promoting the electron injection layer.
The electrode 60 is provided at a place where the hole transport layer 20 and the light emitting layer 30 exist between the electrode 10 and the electrode 60 facing each other. Moreover, you may have the 3rd electrode which is not shown in figure as needed. By applying an electric field between these electrodes, the function of the device can be expressed.

尚、本発明のデバイスの層構成は、上記例示に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下、本発明に係るデバイスの各層について詳細に説明する。
The layer structure of the device of the present invention is not limited to the above-described examples, and has substantially the same structure as the technical idea described in the claims of the present invention, and has the same functions and effects. Anything that exhibits is included in the technical scope of the present invention.
Hereinafter, each layer of the device according to the present invention will be described in detail.

1.有機層
(1)電荷輸送性有機層
本発明に係る電荷輸送性有機層は、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を含有することを特徴とする。
アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物には、正孔輸送性化合物のアルデヒド基が反応により失われ、新たに何らかの脂肪族基が生成されており、何らかの架橋結合を形成したものが含まれる。また、有機遷移金属錯体も、反応により有機−遷移金属酸化物複合体となっていても良く、処理条件によって様々な価数の遷移金属原子や化合物、例えば遷移金属の炭化物、硫化物、ホウ化物、セレン化物、ハロゲン化物等を含んでいても良いものである。
1. Organic layer (1) Charge transporting organic layer The charge transporting organic layer according to the present invention comprises a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex. .
In the reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex, the aldehyde group of the hole transporting compound is lost due to the reaction, and some aliphatic group is newly generated, Those that form some form of cross-linking are included. The organic transition metal complex may also be an organic-transition metal oxide complex by reaction, and transition metal atoms and compounds of various valences, for example, transition metal carbides, sulfides, borides, depending on the processing conditions. , Selenides, halides and the like may be included.

アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物としては、アルデヒド基を2個以上有し、電荷輸送性を有する化合物であれば、適宜用いることができる。ここで、電荷輸送性とは、公知の光電流法により、電荷輸送による過電流が観測されることを意味する。
電荷輸送性化合物としては、低分子化合物の他、高分子化合物も好適に用いられる。電荷輸送性高分子化合物は、電荷輸送性を有し、且つ、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算値による重量平均分子量が2000以上の高分子化合物をいう。
As a charge transporting compound having two or more aldehyde groups, any compound having two or more aldehyde groups and having charge transporting properties can be used as appropriate. Here, charge transportability means that an overcurrent due to charge transport is observed by a known photocurrent method.
As the charge transporting compound, in addition to a low molecular weight compound, a high molecular weight compound is also preferably used. The charge transporting polymer compound refers to a polymer compound having charge transporting property and having a weight average molecular weight of 2000 or more according to polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

アルデヒド基は、1分子内に2個以上有することにより、電荷輸送性化合物の架橋反応が可能になる。アルデヒド基は、電荷輸送性高分子化合物の繰り返し単位に1つ以上含まれる場合等もあり、1分子中の個数の上限は特に限定されない。電荷輸送層の硬化性や塗膜の安定性により適宜調整される。   By having two or more aldehyde groups in one molecule, the charge transporting compound can be crosslinked. One or more aldehyde groups may be contained in the repeating unit of the charge transporting polymer compound, and the upper limit of the number in one molecule is not particularly limited. It is appropriately adjusted depending on the curability of the charge transport layer and the stability of the coating film.

アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物において、アルデヒド基は、芳香族炭化水素環や複素環等の芳香環に直接結合した構造であることが、有機遷移金属錯体との反応生成物が均一な凝集しにくい安定した膜を形成でき、電流効率、輝度、及び素子寿命を向上させる点から好ましい。また、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物において、アルデヒド基が置換されている位置は特に限定されないが、中でも架橋反応をし易くなるように離れた箇所に置換されていることが好ましく、例えば、2個以上のアルデヒド基が、それぞれ異なる芳香環に結合している構造であることが好ましい。   In a charge transporting compound having two or more aldehyde groups, the aldehyde group has a structure directly bonded to an aromatic ring such as an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring, so that the reaction product with the organic transition metal complex is uniform. Therefore, it is preferable from the viewpoint that a stable film that hardly aggregates can be formed, and that current efficiency, luminance, and element lifetime are improved. Further, in the charge transporting compound having two or more aldehyde groups, the position where the aldehyde group is substituted is not particularly limited, but is preferably substituted at a distant place so as to facilitate the crosslinking reaction, For example, a structure in which two or more aldehyde groups are bonded to different aromatic rings is preferable.

本発明の電荷輸送性有機層においては、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物を有機遷移金属錯体の存在下で反応させるために、電荷輸送性化合物が低分子化合物であっても均一な凝集しにくい安定した膜を形成できるので、低分子の電荷輸送性化合物も好適に用いることが可能である。
本発明の電荷輸送性有機層においては、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物の他に、更に、電荷輸送性を補うことを目的として、電荷輸送性高分子化合物を併用することも好ましい。
In the charge transporting organic layer of the present invention, since the charge transporting compound having two or more aldehyde groups is reacted in the presence of the organic transition metal complex, it is uniform even if the charge transporting compound is a low molecular weight compound. Since a stable film that hardly aggregates can be formed, a low-molecular charge-transporting compound can also be suitably used.
In the charge transporting organic layer of the present invention, in addition to the charge transporting compound having two or more aldehyde groups, it is also preferable to use a charge transporting polymer compound in combination for the purpose of supplementing the charge transporting property. .

具体的な電荷輸送性化合物としては、上記本発明で特定した電荷輸送性有機層となる層に、通常用いられる材料から選択される。例えば、後述するような、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、又は電子注入層に用いられる電荷輸送性化合物のうち、アルデヒド基を導入可能な電荷輸送性化合物を用いて、アルデヒド基を2個以上導入し、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物とすればよい。   The specific charge transporting compound is selected from materials usually used for the layer to be the charge transporting organic layer specified in the present invention. For example, among charge transporting compounds used in a hole injection layer, a hole transport layer, an electron block layer, a light emitting layer, a hole block layer, an electron transport layer, or an electron injection layer as described later, an aldehyde group is used. Using a charge transportable compound that can be introduced, two or more aldehyde groups may be introduced to form a charge transportable compound having two or more aldehyde groups.

一方、本発明において用いられる有機遷移金属錯体は、周期表で第3族〜第11族の間に存在する遷移金属を含む配位化合物であって、遷移金属の他に、有機化合物を含む配位子を含有する。
遷移金属は、具体的には例えば、モリブデン、クロム、タングステン、バナジウム、レニウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、チタン、白金、亜鉛、銀等が挙げられる。
On the other hand, the organic transition metal complex used in the present invention is a coordination compound containing a transition metal existing between Group 3 to Group 11 in the periodic table, and includes a coordination compound containing an organic compound in addition to the transition metal. Contains a ligand.
Specific examples of the transition metal include molybdenum, chromium, tungsten, vanadium, rhenium, iron, cobalt, nickel, copper, titanium, platinum, zinc, silver, and the like.

中でも、本発明において用いられる有機遷移金属錯体の遷移金属は、モリブデン、クロム、タングステン、レニウム、鉄、コバルト、白金、亜鉛、及びバナジウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を含むことが、反応性が高く、また電流効率、輝度、素子寿命を向上させる点から好ましい。その中でも、本発明において用いられる有機遷移金属錯体は、モリブデン及び/又はコバルトを含むことが特に好ましい。   Among them, the transition metal of the organic transition metal complex used in the present invention includes at least one metal selected from the group consisting of molybdenum, chromium, tungsten, rhenium, iron, cobalt, platinum, zinc, and vanadium. From the viewpoints of high reactivity and improving current efficiency, luminance, and device lifetime. Among them, the organic transition metal complex used in the present invention particularly preferably contains molybdenum and / or cobalt.

前記有機遷移金属錯体に含まれる金属は、単一金属であっても良いし、2種以上含まれていても良い。金属が2種以上含まれる態様としては、2種以上の金属又は金属酸化物が複合して含まれていても良いし、2種以上の金属が合金として含まれていても良い。また、異種2核金属錯体を用いてもよい。
なお、前記有機遷移金属錯体に含まれる金属は、少なくとも遷移金属が含まれれば、非遷移金属が含まれていても良い。
2種以上の金属を含むことにより、反応性や正孔輸送性を互いに補い合ったり、光触媒性を付与したり、薄膜の屈折率や透過率を制御するなど他の機能を併せ持つ正孔輸送層を形成できるというメリットがある。
The metal contained in the organic transition metal complex may be a single metal or two or more kinds. As an aspect in which two or more kinds of metals are contained, two or more kinds of metals or metal oxides may be contained in combination, or two or more kinds of metals may be contained as an alloy. Further, a different binuclear metal complex may be used.
The metal contained in the organic transition metal complex may contain a non-transition metal as long as it contains at least a transition metal.
By including two or more kinds of metals, a hole transporting layer having other functions such as complementing each other with reactivity and hole transporting properties, imparting photocatalytic properties, and controlling the refractive index and transmittance of a thin film. There is an advantage that it can be formed.

例えば、有機モリブデン錯体としては、酸化数−2から+6までの錯体がある。また、有機タングステン錯体としても、酸化数−2から+6までの錯体がある。タングステン錯体は、多核になりやすくオキソ配位子がつきやすいなど、モリブデン錯体に似た傾向を示し、配位数が7以上になることもある。また、有機バナジウム錯体としては、酸化数−3から+5までの錯体がある。有機コバルト錯体としては、酸化数−1から+4までの錯体がある。
配位子の種類は適宜選択され、特に限定されないが、溶剤溶解性や隣接する有機層との密着性から有機部分(炭素原子)を含むものを用いる。また、配位子は、比較的低温(例えば200℃以下)で錯体から分解するものであることが好ましい。
For example, the organic molybdenum complex includes a complex having an oxidation number of −2 to +6. Further, as the organic tungsten complex, there are complexes having an oxidation number of −2 to +6. Tungsten complexes tend to be polynuclear and have oxo ligands, and tend to resemble molybdenum complexes, and the coordination number may be 7 or more. Further, as the organic vanadium complex, there are complexes having an oxidation number of −3 to +5. Examples of the organic cobalt complex include complexes having an oxidation number of −1 to +4.
The type of the ligand is appropriately selected and is not particularly limited. However, a ligand containing an organic part (carbon atom) is used from the viewpoint of solvent solubility and adhesion with an adjacent organic layer. Moreover, it is preferable that a ligand decomposes | disassembles from a complex at comparatively low temperature (for example, 200 degrees C or less).

単座配位子としては、例えば、アシル、カルボニル、チオシアネート、イソシアネート、シアネート、イソシアネート、アルコキシド、ハロゲン原子等が挙げられる。中でも、比較的低温で分解しやすいカルボニルが好ましい。また、二座配位子としては、例えば、アセチルアセトネート、各種カルボン酸等が挙げられる。   Examples of the monodentate ligand include acyl, carbonyl, thiocyanate, isocyanate, cyanate, isocyanate, alkoxide, halogen atom and the like. Of these, carbonyl which is easily decomposed at a relatively low temperature is preferable. Examples of bidentate ligands include acetylacetonate and various carboxylic acids.

また、芳香環及び/又は複素環を含む構造としては、具体的には例えば、ベンゼン、トリフェニルアミン、フルオレン、ビフェニル、ピレン、アントラセン、カルバゾール、フェニルピリジン、トリチオフェン、フェニルオキサジアゾール、フェニルトリアゾール、ベンゾイミダゾール、フェニルトリアジン、ベンゾジアチアジン、フェニルキノキサリン、フェニレンビニレン、フェニルシロール、及びこれらの構造の組み合わせ等が挙げられる。
また、本発明の効果を損なわない限り、芳香環及び/又は複素環を含む構造に置換基を有していても良い。置換基としては、例えば、炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基の中では、炭素数1〜12の直鎖または分岐のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が好ましい。
Specific examples of the structure containing an aromatic ring and / or a heterocyclic ring include benzene, triphenylamine, fluorene, biphenyl, pyrene, anthracene, carbazole, phenylpyridine, trithiophene, phenyloxadiazole, and phenyltriazole. , Benzimidazole, phenyltriazine, benzodiathiazine, phenylquinoxaline, phenylene vinylene, phenylsilole, and combinations of these structures.
Moreover, unless the effect of this invention is impaired, you may have a substituent in the structure containing an aromatic ring and / or a heterocyclic ring. Examples of the substituent include a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, and a nitro group. Among linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group , Sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like are preferable.

また、配位子としては、単座配位子又は二座配位子が、有機遷移金属錯体の反応性が高くなる点から好ましい。錯体自身が安定になりすぎると反応性が劣る場合がある。   Moreover, as a ligand, a monodentate ligand or a bidentate ligand is preferable from the point that the reactivity of an organic transition metal complex becomes high. If the complex itself becomes too stable, the reactivity may be poor.

酸化数0以下のモリブデン錯体としては、例えば、金属カルボニル[Mo−II(CO)]2−、[(CO)Mo−IMo−I(CO)] 2−、[Mo(CO)]等が挙げられる。
また、酸化数が+1のモリブデン(I)錯体としては、ジホスファンやη−シクロペンタジエニドを含む非ウェルナー型錯体が挙げられ、具体的には、Mo-C) ],[MoCl(N)(diphos)](diphosは、2座配位子(CPCHCHP(C)が挙げられる。
The oxidation number of 0 or less molybdenum complexes, e.g., metal carbonyl [Mo -II (CO) 5] 2-, [(CO) 5 Mo -I Mo -I (CO) 5] 2-, [Mo (CO) 6 ] and the like.
Examples of the molybdenum (I) complex having an oxidation number of +1 include non-Werner type complexes containing diphosphane and η 5 -cyclopentadienide. Specifically, Mo I6 -C 6 H 6 ) 2 ] + , [MoCl (N 2 ) (diphos) 2 ] (diphos is a bidentate ligand (C 6 H 5 ) 2 PCH 2 CH 2 P (C 6 H 5 ) 2 ).

酸化数が+2のモリブデン(II)錯体としては、モリブデンが2核錯体となって、(Mo4+イオンの状態で存在するMo化合物が挙げられ、例えば、[Mo(RCOO)]や[Mo(RCOO)]などが挙げられる。ここで前記RCOOのうちのRは、置換基を有していても良い炭化水素基であり、各種カルボン酸を用いることができる。カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸や酪酸、吉草酸などの脂肪酸、トリフルオロメタンカルボン酸などのハロゲン化アルキルカルボン酸、安息香酸、ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボン酸、2−フェニルプロパン酸、ケイ皮酸、フルオレンカルボン酸などの炭化水素芳香族カルボン酸、フランカルボン酸やチオフェンカルボン酸、ピリジンカルボン酸などの複素環カルボン酸等が挙げられる。また、後述するような、正孔輸送性化合物(アリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体等)においてカルボキシル基を有するカルボン酸であっても良い。カルボン酸は選択肢が多く、混合する正孔輸送性化合物との相互作用を最適化したり、正孔注入輸送機能を最適化したり、隣接する層との密着性を最適化するのに適した配位子である。また前記Xはハロゲンやアルコキシドであり、塩素、臭素、ヨウ素やメトキシド、エトキシド、イソプロポキシド、sec−ブチトキシド、tert−ブチトキシドを用いることができる。またLは中性の配位子であり、P(n−CやP(CHなどのトリアルキルホスフィンやトリフェニルホスフィンなどのトリアリールホスフィンを用いることができる。
酸化数が+2のモリブデン(II)錯体としては、その他、[MoII ] 、[MoII] などのハロゲン錯体を用いることができ、例えば、[MoIIBr(P(n−C] や[MoII(diars)](diarsは、ジアルシン(CH)As−C−As(CH))などが挙げられる。
Examples of the molybdenum (II) complex having an oxidation number of +2 include Mo 2 compounds in which molybdenum becomes a binuclear complex and exists in the state of (Mo 2 ) 4+ ions. For example, [Mo 2 (RCOO) 4 ] And [Mo 2 X 2 L 2 (RCOO) 4 ]. Here, R in the RCOO is a hydrocarbon group which may have a substituent, and various carboxylic acids can be used. Examples of carboxylic acids include fatty acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, and valeric acid, halogenated alkyl carboxylic acids such as trifluoromethane carboxylic acid, benzoic acid, naphthalene carboxylic acid, anthracene carboxylic acid, and 2-phenylpropanoic acid. And hydrocarbon aromatic carboxylic acids such as cinnamic acid and fluorene carboxylic acid, and heterocyclic carboxylic acids such as furan carboxylic acid, thiophene carboxylic acid and pyridine carboxylic acid. Further, a carboxylic acid having a carboxyl group in a hole transporting compound (arylamine derivative, carbazole derivative, thiophene derivative, fluorene derivative, distyrylbenzene derivative, etc.) as described later may be used. Carboxylic acid has many choices, and is suitable for optimizing the interaction with the mixed hole transporting compound, optimizing the hole injection transport function, and optimizing the adhesion with the adjacent layer. It is a child. X is halogen or alkoxide, and chlorine, bromine, iodine, methoxide, ethoxide, isopropoxide, sec-butoxide, and tert-butoxide can be used. The L is a neutral ligand, it may be used triarylphosphine such as trialkylphosphine or triphenylphosphine, such as P (n-C 4 H 9 ) 3 or P (CH 3) 3.
As the molybdenum (II) complex having an oxidation number of +2, other halogen complexes such as [Mo II 2 X 4 L 4 ] and [Mo II X 2 L 4 ] can be used. For example, [Mo II Br 4 (P (n-C 4 H 9) 3) 4] and [Mo II I 2 (diars) 2] (diars is diarsine (CH 3) 2 As-C 6 H 4 -As (CH 3) 2) , etc. Is mentioned.

酸化数が+3のモリブデン(III)錯体としては、例えば、[(RO)Mo≡Mo(OR)]や、[Mo(CN)(HO)]4−などが挙げられる。Rは炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基である。炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基の中では、炭素数1〜12の直鎖または分岐のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が好ましい。
また、酸化数が+4のモリブデン(IV)錯体としては、例えば、[Mo{N(CH)}]、[Mo(CN)]4−、それにオキソ配位子をもつMoO2+の錯体や、O2−で2重架橋したMo 4+の錯体が挙げられる。
Examples of the molybdenum (III) complex having an oxidation number of +3 include [(RO) 3 Mo≡Mo (OR) 3 ] and [Mo (CN) 7 (H 2 O)] 4− . R is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Among linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group , Sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like are preferable.
Examples of the molybdenum (IV) complex having an oxidation number of +4 include [Mo {N (CH 3 ) 2 } 4 ], [Mo (CN) 8 ] 4− , and MoO 2+ having an oxo ligand. And a complex of Mo 2 O 2 4+ double-crosslinked with O 2− .

酸化数が+5のモリブデン(V)錯体としては、例えば、[Mo(CN)]3−や、Mo=Oがトランス位でO2−で架橋された2核のMo 4+を有するオキソ錯体としては例えばキサントゲン酸錯体Mo(SCOC、Mo=Oがシス位でO2−で2重架橋された2核のMo 2+を有するオキソ錯体としては例えばヒスチジン錯体[Mo(L−histidine)]・3HOなどが挙げられる。
また、酸化数が+6のモリブデン(VI)錯体としては、例えば、MoO(acetylacetonate)]が挙げられる。なお、2核以上の錯体の場合には、混合原子価錯体もある。
Examples of the molybdenum (V) complex having an oxidation number of +5 include [Mo (CN) 8 ] 3− and binuclear Mo 2 O 3 4+ in which Mo═O is bridged by O 2− in the trans position. As an oxo complex, for example, an xanthogenic acid complex Mo 2 O 3 (S 2 COC 2 H 5 ) 4 , an oxo complex having a binuclear Mo 2 O 4 2+ in which Mo═O is double-bridged with O 2− in the cis position. Examples thereof include a histidine complex [Mo 2 O 4 (L-histidine) 2 ] · 3H 2 O.
In addition, examples of the molybdenum (VI) complex having an oxidation number of +6 include MoO 2 (acetylacetonate) 2 ]. In the case of a complex having two or more nuclei, there is a mixed valence complex.

また、酸化数0以下のタングステン錯体としては、例えば、金属カルボニル[W−II(CO)]2−、[(CO)−I−I(CO)] 2−、[W(CO)]等が挙げられる。
また、酸化数が+1のタングステン(I)錯体としては、ジホスファンやη−シクロペンタジエニドを含む非ウェルナー型錯体が挙げられ、具体的には、W-C) ],[ WCl(N)(diphos)](diphosは、2座配位子(CPCHCHP(C)が挙げられる。
As the oxidation number of 0 or less tungsten complex include a metal carbonyl [W -II (CO) 5] 2-, [(CO) 5 W -I W -I (CO) 5] 2-, [W ( CO) 6 ] and the like.
Examples of the tungsten (I) complex having an oxidation number of +1 include non-Werner type complexes containing diphosphane and η 5 -cyclopentadienide. Specifically, W I6 -C 6 H 6 ) 2 ] + , [WCl (N 2 ) (diphos) 2 ] (diphos is a bidentate ligand (C 6 H 5 ) 2 PCH 2 CH 2 P (C 6 H 5 ) 2 ).

酸化数が+2のタングステン(II)錯体としては、タングステンが2核錯体となって、(W4+イオンの状態で存在するW化合物が挙げられ、例えば、[W(RCOO)]や[W(RCOO)]などが挙げられる。ここで前記RCOOのうちのRは、上記モリブデン錯体で説明したものと同様のものを用いることができる。酸化数が+2のタングステン(II)錯体としては、その他、[WII ] 、[WII] などのハロゲン錯体を用いることができ、例えば、[WIIBr(P(n−C] や[WII(diars)](diarsは、ジアルシン(CH)As−C−As(CH))などが挙げられる。 The tungsten (II) complex having an oxidation number of +2 includes a W 2 compound in which tungsten becomes a binuclear complex and exists in the state of (W 2 ) 4+ ions. For example, [W 2 (RCOO) 4 ] And [W 2 X 2 L 2 (RCOO) 4 ]. Here, R in the RCOO may be the same as that described for the molybdenum complex. Other examples of the tungsten (II) complex having an oxidation number of +2 include halogen complexes such as [W II 2 X 4 L 4 ] and [W II X 2 L 4 ]. For example, [W II Br 4 (P (n-C 4 H 9) 3) 4] and [W II I 2 (diars) 2] (diars is diarsine (CH 3) 2 As-C 6 H 4 -As (CH 3) 2) , etc. Is mentioned.

酸化数が+3のタングステン(III)錯体としては、例えば、[(RO)W≡W(OR)]や、[W(CN)(HO)]4−などが挙げられる。Rは炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基である。
また、酸化数が+4のタングステン(IV)錯体としては、例えば、[W{N(CH)}]、[W(CN)]4−、それにオキソ配位子をもつWO2+の錯体や、O2−で2重架橋したW 4+の錯体が挙げられる。
Examples of the tungsten (III) complex having an oxidation number of +3 include [(RO) 3 W≡W (OR) 3 ] and [W (CN) 7 (H 2 O)] 4− . R is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
Examples of the tungsten (IV) complex having an oxidation number of +4 include [W {N (CH 3 ) 2 } 4 ], [W (CN) 8 ] 4− , and WO 2+ having an oxo ligand. And a complex of W 2 O 2 4+ double-crosslinked with O 2− .

酸化数が+5のタングステン(V)錯体としては、例えば、[W(CN)]3−や、W=Oがトランス位でO2−で架橋された2核のW 4+を有するオキソ錯体としては例えばキサントゲン酸錯体W(SCOC、W=Oがシス位でO2−で2重架橋された2核のW 2+を有するオキソ錯体としては例えばヒスチジン錯体[W(L−histidine)]・3HOなどが挙げられる。
また、酸化数が+6のタングステン(VI)錯体としては、例えば、WO(acetylacetonate)]が挙げられる。なお、2核以上の錯体の場合には、混合原子価錯体もある。
Examples of the tungsten (V) complex having an oxidation number of +5 include [W (CN) 8 ] 3− and binuclear W 2 O 3 4+ in which W═O is bridged by O 2− in the trans position. Examples of the oxo complex include xanthogenic acid complex W 2 O 3 (S 2 COC 2 H 5 ) 4 , and oxo complex having binuclear W 2 O 4 2+ in which W═O is double-bridged with O 2− in the cis position. Examples thereof include a histidine complex [W 2 O 4 (L-histidine) 2 ] · 3H 2 O.
Examples of the tungsten (VI) complex having an oxidation number of +6 include WO 2 (acetylacetonate) 2 ]. In the case of a complex having two or more nuclei, there is a mixed valence complex.

また、酸化数0以下のバナジウム錯体としては、例えば、金属カルボニル[V0(CO)]、また金属酸化物錯体としてVIII Oオキシトリイソプロポキシド等が挙げられる。
酸化数が+2のバナジウム(II)錯体としては、シクロペンタジエニル錯体[VII−CH)] 等が挙げられる。
Examples of vanadium complexes having an oxidation number of 0 or less include metal carbonyl [V 0 (CO) 6 ], and examples of metal oxide complexes include V III O oxytriisopropoxide.
Examples of the vanadium (II) complex having an oxidation number of +2 include cyclopentadienyl complex [V II5 -C 5 H 5 ) 2 ].

酸化数が+3のバナジウム(III)錯体としては、[VIIICl{N(CH)}]、また金属酸化物錯体としてVIIIOアセチルアセトナート等が挙げられる。
酸化数が+4のバナジウム(IV)錯体としては、[VOCl{N(CH)}])、 [VCl(diars)]),8(10面体の[VCl(diars)])等が挙げられる。
Examples of the vanadium (III) complex having an oxidation number of +3 include [V III Cl 3 {N (CH 3 ) 3 } 2 ], and examples of the metal oxide complex include V III O acetylacetonate.
Vanadium (IV) complexes with an oxidation number of +4 include [VOCl 2 {N (CH 3 ) 3 } 2 ]), [VCl 4 (diars)]), 8 (decahedral [VCl 4 (diars) 2 ] ) And the like.

その他、コバルト錯体としては、コバルト錯体(III)アセチルアセトネート、コバルトオクタカルボニルビス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト(II)、トリス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト(III)、ジコバルトオクタカルボニル、ヘキサアンミンコバルト(III) クロリド、ビス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト(II)二水和物等が挙げられる。
その他、白金錯体としては、白金(II)アセチルアセトネート、ビス(2,4−ペンタンジオナト)白金(II)、ビス(トリ−tert−ブチルホスフィン)白金(0)、cis−ジアンミン白金(II)ジクロリド、ジクロロ(1,5−シクロオクタジエン)白金(II)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)白金(0) 等が挙げられる。
その他、鉄錯体としては、鉄(II)アセチルアセトネート、トリス(2,4−ペンタンジオナト)鉄(III)、酢酸鉄(II)、鉄(III)ベンゾイルアセトナート、鉄ペンタカルボニル等が挙げられる。
その他、亜鉛錯体としては、亜鉛アセチルアセトネート水和物、ビス(2,4−ペンタンジオナト)亜鉛(II)等が挙げられる。
クロム錯体としては、クロム(III)アセチルアセトネート、トリス(2,4−ペンタンジオナト)クロム(III)、トリス(トリフルオロ−2,4−ペンタンジオナト)クロム(III)、ピコリン酸 クロム(III)、クロムヘキサカルボニル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)クロム等が挙げられる。
レニウム錯体としては、ペンタカルボニルクロロレニウム(I)、レニウムペンタカルボニルブロミド等が挙げられる。
Other cobalt complexes include cobalt complex (III) acetylacetonate, cobalt octacarbonyl , bis (2,4-pentanedionato) cobalt (II), tris (2,4-pentandedionato) cobalt (III), Examples include dicobalt octacarbonyl, hexaamminecobalt (III) chloride, bis (2,4-pentanedionato) cobalt (II) dihydrate, and the like.
Other platinum complexes include platinum (II) acetylacetonate, bis (2,4-pentandionato) platinum (II), bis (tri-tert-butylphosphine) platinum (0), cis-diammineplatinum (II). ) Dichloride, dichloro (1,5-cyclooctadiene) platinum (II), tetrakis (triphenylphosphine) platinum (0) and the like.
In addition, examples of iron complexes include iron (II) acetylacetonate, tris (2,4-pentanedionato) iron (III), iron (II) acetate, iron (III) benzoylacetonate, iron pentacarbonyl, and the like. It is done.
In addition, examples of the zinc complex include zinc acetylacetonate hydrate, bis (2,4-pentanedionato) zinc (II), and the like.
Examples of chromium complexes include chromium (III) acetylacetonate, tris (2,4-pentandionato) chromium (III), tris (trifluoro-2,4-pentandionato) chromium (III), chromium picolinate ( III), chromium hexacarbonyl, bis (pentamethylcyclopentadienyl) chromium and the like.
Examples of the rhenium complex include pentacarbonylchlororhenium (I) and rhenium pentacarbonylbromide.

本願において、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属複合体中には、遷移金属酸化物が含まれることが好ましい。遷移金属酸化物が含まれることにより、イオン化ポテンシャルの値が最適になったり、不安定な酸化数+0の金属からの酸化による変化をあらかじめ抑制しておくことにより、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させることが可能になる。中でも、有機−遷移金属酸化物複合体には、酸化数の異なる遷移金属酸化物が共存して含まれることが好ましい。酸化数の異なる遷移金属酸化物が共存して必ず含まれることにより、酸化数のバランスによって正孔輸送性が適度に制御されることにより、素子寿命を向上させることが可能になる。   In this application, it is preferable that a transition metal oxide is contained in the organic-transition metal complex which is a reaction product of an organic transition metal complex. By including transition metal oxides, the value of ionization potential is optimized, and the change due to oxidation from an unstable oxidation number +0 metal is suppressed in advance, so that the drive voltage and device lifetime are reduced. It becomes possible to improve. Among them, it is preferable that transition metal oxides having different oxidation numbers coexist in the organic-transition metal oxide composite. Since transition metal oxides having different oxidation numbers are always included together, the hole transportability is appropriately controlled by the balance of oxidation numbers, so that the device lifetime can be improved.

例えば、モリブデン錯体やタングステン錯体の反応生成物としては、それぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体であることが、素子寿命を向上させる点から好ましい。更に、前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体のアニオン状態で存在することが、素子寿命を向上させる点から好ましい。
モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体である場合に、酸化数が+6のモリブデン又はタングステン100モルに対して、酸化数が+5のモリブデン又はタングステンが10モル以上であることが、素子寿命を向上させる点から好ましい。一方、通常のMoO3のなどのモリブデン酸化物の場合は、モリブデンのほとんどがMoVIであり、組成式だとMonO3nとなる。蒸着時の酸素欠損やスラリー形成時の物理的な粉砕により生じた粒子表面などに存在する酸素欠陥などによりMonO3n-mになり、Moも多少存在するかもしれないが、MoO3で導入されるMoは酸素欠陥により生じるので、不均一であり不安定である。
バナジウムの場合には酸化数+5が安定(V2O5)、酸化数+4が不安定(V2O4)である。バナジウム錯体の反応生成物はそれぞれ、バナジウムの酸化数が+5と+4の複合体のアニオン状態で存在することが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
For example, the reaction product of a molybdenum complex or a tungsten complex is a composite having molybdenum oxidation numbers of +5 and +6 or a composite having tungsten oxidation numbers of +5 and +6, respectively. To preferred. Further, it is possible that the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex exists in an anionic state of a complex having molybdenum oxidation numbers of +5 and +6 or tungsten oxidation numbers of +5 and +6, respectively. It is preferable from the point of improving.
When the molybdenum oxidation number is +5 and +6 or the tungsten oxidation number is +5 and +6, the oxidation number is +6 molybdenum or tungsten, and the oxidation number is +5 molybdenum or tungsten. Is preferably 10 mol or more from the viewpoint of improving the device life. On the other hand, in the case of a molybdenum oxide such as ordinary MoO 3 , most of the molybdenum is Mo VI , and the composition formula is Mo n O 3n . It becomes Mo n O 3n-m due to oxygen vacancies at the time of vapor deposition or oxygen defects present on the particle surface caused by physical pulverization at the time of slurry formation, and Mo V may be present somewhat, but MoO 3 Since the introduced Mo V is caused by oxygen defects, it is non-uniform and unstable.
In the case of vanadium, the oxidation number +5 is stable (V 2 O 5 ), and the oxidation number +4 is unstable (V 2 O 4 ). The reaction product of the vanadium complex is preferably present in the anion state of the complex having vanadium oxidation numbers of +5 and +4 from the viewpoint of reducing the driving voltage and improving the device lifetime.

本発明の電荷輸送性有機層においては、前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物100重量部に対して、有機遷移金属錯体が1〜500重量部、好ましくは10〜200重量部用いられることが、耐溶剤性を付与しながら電荷輸送性を良好にし、且つ、膜の安定性が高く長寿命を達成する点から好ましい。
電荷輸送性有機層において、前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物に対して、有機遷移金属錯体の量が少なすぎると、耐溶剤性を付与しながら電荷輸送性を良好にし、且つ、膜の安定性が高く長寿命を達成する効果が得られ難い。一方、有機遷移金属錯体の量が多すぎると、本発明に特有の膜安定性の効果が得られ難くなる恐れがある。
In the charge transporting organic layer of the present invention, 1 to 500 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight of an organic transition metal complex is used with respect to 100 parts by weight of the charge transporting compound having two or more aldehyde groups. It is preferable from the viewpoints of improving the charge transportability while imparting solvent resistance, and achieving a long life with high film stability.
In the charge transporting organic layer, if the amount of the organic transition metal complex is too small for the charge transporting compound having two or more aldehyde groups, the charge transporting property is improved while imparting solvent resistance, and The stability of the film is high and the effect of achieving a long life is difficult to obtain. On the other hand, if the amount of the organic transition metal complex is too large, it may be difficult to obtain the film stability effect unique to the present invention.

また、本発明の正孔輸送層において、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と、当該電荷輸送性化合物とは異なる他の電荷輸送性化合物が更に用いられる場合の、当該他の電荷輸送性化合物の含有量は、前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物100重量部に対して、10〜200重量部であることが、耐溶剤性を付与しながら正孔輸送性を良好にし、且つ、膜の安定性が高く長寿命を達成する点から好ましい。
電荷輸送性有機層において、他の電荷輸送性化合物の含有量が多すぎると、本発明に特有の耐溶剤性の効果が得られ難くなる恐れがある。
Further, in the hole transport layer of the present invention, in the case where a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and another charge transporting compound different from the charge transporting compound are further used, the other charge transporting The content of the organic compound is 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the charge transporting compound having two or more aldehyde groups, thereby improving the hole transportability while imparting solvent resistance. Moreover, it is preferable from the viewpoint that the stability of the film is high and a long life is achieved.
In the charge transporting organic layer, if the content of the other charge transporting compound is too large, it may be difficult to obtain the solvent resistance effect peculiar to the present invention.

本発明の電荷輸送性有機層に含まれる、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物は、後述するデバイスの製造方法の箇所において詳述するが、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体と好ましくは有機溶媒を含む電荷輸送性有機層形成用インクを用いて電荷輸送性有機層用塗膜を形成後、当該塗膜に加熱等を行うことにより生成されることが好ましい。   The reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex contained in the charge transporting organic layer of the present invention will be described in detail in the device manufacturing method described later. A coating film for charge transporting organic layer is formed using a charge transporting organic layer forming ink containing a charge transporting compound having two or more groups, an organic transition metal complex, and preferably an organic solvent, and then heated to the coating film. It is preferable to generate | occur | produce by performing etc.

また、本発明の電荷輸送性有機層は、本発明の効果を損なわない限り、その層の機能に応じて、適宜他の成分を含んでいても良い。また、バインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を含んでいても良い。また、本発明の効果を損なわない限り、硬化性材料を添加することも妨げられない。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。また、熱または光等により硬化するバインダー樹脂を含有していてもよい。熱または光等により硬化する材料としては、電荷輸送性化合物において分子内に硬化性の官能基が導入されたもの、あるいは、硬化性樹脂等を使用することができる。具体的に、硬化性の官能基としては、アクリロイル基やメタクリロイル基などのアクリル系の官能基、またはビニレン基、エポキシ基、イソシアネート基等を挙げることができる。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂であっても光硬化性樹脂であってもよく、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、シランカップリング剤等を挙げることができる。   In addition, the charge transporting organic layer of the present invention may appropriately contain other components depending on the function of the layer as long as the effects of the present invention are not impaired. Moreover, additives, such as binder resin and a coating property improving agent, may be included. Moreover, addition of a curable material is not prevented unless the effect of this invention is impaired. Examples of the binder resin include polycarbonate, polystyrene, polyarylate, and polyester. Moreover, you may contain the binder resin hardened | cured with a heat | fever or light. As a material that is cured by heat or light, a material having a curable functional group introduced into the molecule in the charge transporting compound, a curable resin, or the like can be used. Specifically, examples of the curable functional group include acrylic functional groups such as acryloyl group and methacryloyl group, vinylene group, epoxy group, and isocyanate group. The curable resin may be a thermosetting resin or a photocurable resin, and examples thereof include an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, a polyester resin, a polyurethane resin, a silicon resin, and a silane coupling agent. be able to.

本発明に用いられる上記特定の電荷輸送性有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層よりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。中でも、前記電荷輸送性有機層が、正孔輸送層であることが、電流効率、輝度、及び素子寿命を向上させる点から好ましい。
例えば、上記特定の電荷輸送性有機層が正孔輸送層の場合、アルデヒド基を2個以上有する正孔輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を含有させる。また、本発明に用いられる上記特定の電荷輸送性有機層が、正孔注入層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、又は電子注入層である場合には、正孔輸送層の場合と同様に、各層に用いられるアルデヒド基を導入可能な電荷輸送性化合物を適宜用いて、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物とし、有機遷移金属錯体との反応生成物を含有させれば良い。
以下に、上記特定の電荷輸送性有機層となり得る層について具体的に示すが、各層が上記特定の電荷輸送性有機層とならない場合は、下記に例示した構成でなくても良く、無機化合物からなる層であっても良い。
The specific charge transporting organic layer used in the present invention is selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron block layer, a light emitting layer, a hole block layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. It is preferable that it is at least one kind. Among these, the charge transporting organic layer is preferably a hole transport layer from the viewpoint of improving current efficiency, luminance, and device lifetime.
For example, when the specific charge transporting organic layer is a hole transporting layer, a reaction product of a hole transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex is contained. When the specific charge transporting organic layer used in the present invention is a hole injection layer, an electron block layer, a light emitting layer, a hole block layer, an electron transport layer, or an electron injection layer, As in the case of the transport layer, a charge transport compound capable of introducing an aldehyde group used in each layer is appropriately used to form a charge transport compound having two or more aldehyde groups, and a reaction product with an organic transition metal complex is obtained. What is necessary is just to contain.
The layer that can be the specific charge transporting organic layer is specifically shown below. However, in the case where each layer does not become the specific charge transporting organic layer, the configuration illustrated below may not be used. It may be a layer.

(2)正孔輸送層
正孔輸送性化合物としては、正孔輸送性を有する化合物であれば、適宜用いることができる。ここで、正孔輸送性とは、公知の光電流法により、正孔輸送による過電流が観測されることを意味する。
正孔輸送性化合物としては、低分子化合物の他、高分子化合物も好適に用いられる。正孔輸送性高分子化合物は、正孔輸送性を有し、且つ、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算値による重量平均分子量が2000以上の高分子化合物をいう。
(2) Hole transport layer As the hole transport compound, any compound having a hole transport property can be used as appropriate. Here, the hole transportability means that an overcurrent due to hole transport is observed by a known photocurrent method.
As the hole transporting compound, in addition to a low molecular compound, a high molecular compound is also preferably used. The hole transporting polymer compound refers to a polymer compound having a hole transporting property and having a weight average molecular weight of 2000 or more according to polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

アルデヒド基を2個以上導入され得る正孔輸送性化合物の例を以下に挙げるが、2個以上導入されるアルデヒド基の位置は特に限定されず、有機遷移金属錯体との反応性によって適宜調整される。   Examples of the hole transporting compound that can introduce two or more aldehyde groups are given below, but the position of the aldehyde group to be introduced two or more is not particularly limited, and is appropriately adjusted depending on the reactivity with the organic transition metal complex. The

正孔輸送性化合物としては、特に限定されることなく、例えばアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を挙げることができる。アリールアミン誘導体の具体例としては、N,N’−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス−(フェニル)−ベンジジン(TPD)、ビス(N−(1−ナフチル−N−フェニル)ベンジジン)(α−NPD)、4,4',4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、4,4’,4”−トリス(N−(2−ナフチル)−N−フェニルアミノ)トリフェニルアミン(2−TNATA)など、カルバゾール誘導体としては4,4−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)など、フルオレン誘導体としては、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジメチルフルオレン(DMFL−TPD)など、ジスチリルベンゼン誘導体としては、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4’−[(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]スチルベン(DPAVB)など、スピロ化合物としては、2,7−ビス(N−ナフタレン−1−イル−N−フェニルアミノ)−9,9−スピロビフルオレン(Spiro−NPB)、2,2’,7,7’−テトラキス(N,N−ジフェニルアミノ)−9,9’−スピロビフルオレン(Spiro−TAD)などが挙げられる。
また、正孔輸送性高分子化合物としては、例えばアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を繰り返し単位に含む重合体を挙げることができる。
The hole transporting compound is not particularly limited, and examples thereof include arylamine derivatives, anthracene derivatives, carbazole derivatives, thiophene derivatives, fluorene derivatives, distyrylbenzene derivatives, and spiro compounds. Specific examples of the arylamine derivative include N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N′-bis- (phenyl) -benzidine (TPD), bis (N- (1-naphthyl-N— Phenyl) benzidine) (α-NPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (2-naphthyl) ) -N-phenylamino) triphenylamine (2-TNATA) and the like, 4,4-N, N′-dicarbazole-biphenyl (CBP) and the like as the carbazole derivative, and N, N′-bis as the fluorene derivative As the distyrylbenzene derivative such as (3-methylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -9,9-dimethylfluorene (DMFL-TPD), 4- (di-p- 2,7-bis (N-naphthalen-1-yl-N-phenylamino) -9,9 is a spiro compound such as (lylamino) -4 ′-[(di-p-tolylamino) styryl] stilbene (DPAVB). -Spirobifluorene (Spiro-NPB), 2,2 ', 7,7'-tetrakis (N, N-diphenylamino) -9,9'-spirobifluorene (Spiro-TAD) and the like.
Examples of the hole transporting polymer compound include polymers containing repeating units of arylamine derivatives, anthracene derivatives, carbazole derivatives, thiophene derivatives, fluorene derivatives, distyrylbenzene derivatives, spiro compounds and the like.

アリールアミン誘導体を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、非共役系の高分子としてコポリ[3,3’−ヒドロキシ−テトラフェニルベンジジン/ジエチレングリコール]カーボネート(PC−TPD−DEG)、下記構造で表されるPTPDES及びEt-PTPDEK等、共役系の高分子としてポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン]を挙げることができる。アントラセン誘導体類を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(9,10−アントラセン)]等を挙げることができる。カルバゾール類を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリビニルカルバゾール(PVK)等を挙げることができる。チオフェン誘導体類を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(ビチオフェン)]等を挙げることができる。フルオレン誘導体を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)等を挙げることができる。スピロ化合物を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−co−(9,9’−スピロ−ビフルオレン−2,7−ジイル)]等を挙げることができる。これらの正孔輸送性高分子化合物は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。   As a specific example of a polymer containing an arylamine derivative as a repeating unit, copoly [3,3′-hydroxy-tetraphenylbenzidine / diethylene glycol] carbonate (PC-TPD-DEG) as a non-conjugated polymer has the following structure: Poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -benzidine] can be exemplified as a conjugated polymer such as PTPDES and Et-PTPDK represented. Specific examples of the polymer containing anthracene derivatives in the repeating unit include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (9,10-anthracene)]. it can. Specific examples of the polymer containing carbazoles in the repeating unit include polyvinyl carbazole (PVK). Specific examples of the polymer containing thiophene derivatives in the repeating unit include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (bithiophene)]. Specific examples of the polymer containing a fluorene derivative as a repeating unit include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec- Butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB) and the like. Specific examples of the polymer containing a spiro compound as a repeating unit include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -alt-co- (9,9′-spiro-bifluorene-2, 7-diyl)] and the like. These hole transporting polymer compounds may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2013251282
Figure 2013251282

正孔輸送性高分子化合物としては、中でも、下記一般式(1)で示される化合物であることが、隣接する有機層との密着安定性が良好になりやすく、HOMOエネルギー値が陽極基板と発光層材料の間である点からも好ましい。   As the hole transporting polymer compound, among them, the compound represented by the following general formula (1) tends to improve the adhesion stability with the adjacent organic layer, and the HOMO energy value emits light from the anode substrate. It is also preferable from the point of being between the layer materials.

Figure 2013251282

(式(1)において、Ar〜Arは、相互に同一であっても異なっていてもよく、共役結合に関する炭素原子数が6個以上60個以下からなる未置換もしくは置換の芳香族炭化水素基、または共役結合に関する炭素原子数が4個以上60個以下からなる未置換もしくは置換の複素環基を示す。nは0〜10000、mは0〜10000であり、n+m=10〜20000である。また、2つの繰り返し単位の配列は任意である。)
Figure 2013251282

(In Formula (1), Ar 1 to Ar 4 may be the same or different from each other, and are unsubstituted or substituted aromatic carbonized carbon atoms having 6 to 60 carbon atoms related to the conjugated bond. A hydrogen group or an unsubstituted or substituted heterocyclic group having 4 or more and 60 or less carbon atoms related to a conjugated bond is represented, n is 0 to 10,000, m is 0 to 10,000, and n + m = 10 to 20,000. In addition, the arrangement of the two repeating units is arbitrary.)

また、2つの繰り返し単位の配列は任意であり、例えば、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。
nの平均は、5〜5000であることが好ましく、更に10〜3000であることが好ましい。また、mの平均は、5〜5000であることが好ましく、更に10〜3000であることが好ましい。また、n+mの平均は、10〜10000であることが好ましく、更に20〜6000であることが好ましい。
The arrangement of the two repeating units is arbitrary, and may be, for example, a random copolymer, an alternating copolymer, a periodic copolymer, or a block copolymer.
The average of n is preferably 5 to 5000, and more preferably 10 to 3000. Moreover, it is preferable that the average of m is 5-5000, Furthermore, it is preferable that it is 10-3000. Moreover, it is preferable that the average of n + m is 10-10000, and it is more preferable that it is 20-6000.

上記一般式(1)のAr〜Arにおいて、芳香族炭化水素基における芳香族炭化水素としては、具体的には例えば、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、及びこれらの組み合わせ、並びにそれらの誘導体、更に、フェニレンビニレン誘導体、スチリル誘導体等が挙げられる。また、複素環基における複素環としては、具体的には例えば、チオフェン、ピリジン、ピロール、カルバゾール、及びこれらの組み合わせ、並びにそれらの誘導体等が挙げられる。 In Ar 1 to Ar 4 of the above general formula (1), specific examples of the aromatic hydrocarbon in the aromatic hydrocarbon group include benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, combinations thereof, and derivatives thereof. Furthermore, a phenylene vinylene derivative, a styryl derivative, etc. are mentioned. Specific examples of the heterocyclic ring in the heterocyclic group include thiophene, pyridine, pyrrole, carbazole, combinations thereof, and derivatives thereof.

上記一般式(1)のAr〜Arが置換基を有する場合、当該置換基は、炭素数1〜12の直鎖または分岐のアルキル基やアルケニル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ビニル基、アリル基等であることが好ましい。 When Ar 1 to Ar 4 in the general formula (1) have a substituent, the substituent is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, vinyl group, allyl group Etc.

上記一般式(1)で示される化合物として、具体的には例えば、下記式(2)で示されるポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)、下記式(3)で示されるポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−co−(N,N’−ビス{4−ブチルフェニル}−ベンジジンN,N’−{1,4−ジフェニレン})]、下記式(4)で示されるポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)](PFO)が好適な化合物として挙げられる。   As the compound represented by the general formula (1), specifically, for example, poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4, represented by the following formula (2): 4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB), poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -alt represented by the following formula (3) -Co- (N, N′-bis {4-butylphenyl} -benzidine N, N ′-{1,4-diphenylene})], poly [(9,9-dioctylful] represented by the following formula (4) Olenyl-2,7-diyl)] (PFO) is a preferred compound.

Figure 2013251282
Figure 2013251282

Figure 2013251282
Figure 2013251282

Figure 2013251282
Figure 2013251282

本発明の正孔輸送層においては、前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物とは異なる正孔輸送性高分子化合物を更に含有することが、電流効率、輝度、及び素子寿命を向上させる点から好ましい。   In the hole transport layer of the present invention, it is possible to further improve the current efficiency, luminance, and device lifetime by further containing a hole transport polymer compound different from the charge transport compound having two or more aldehyde groups. It is preferable from the point.

上記正孔輸送層の膜厚は、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と電流効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、一方、厚すぎると素子の駆動電圧が高くなることがあり好ましくない。従って正孔輸送層の膜厚は1〜1000nm、好ましくは2nm〜500nm、さらに好ましくは5nm〜200nmである。   The film thickness of the hole transport layer varies depending on the material used, and may be selected so that the driving voltage and current efficiency are appropriate. However, at least a thickness that does not cause pinholes is required. On the other hand, if the thickness is too large, the drive voltage of the device may increase, which is not preferable. Therefore, the film thickness of the hole transport layer is 1-1000 nm, preferably 2 nm-500 nm, more preferably 5 nm-200 nm.

正孔輸送層には、後述する発光層ドーパントを添加してもよい。この場合、当該正孔輸送層は、発光層ドーパントのホスト材料として機能すると共に、通常の発光層へ正孔輸送することもできる。正孔輸送層は二層以上からなるものであっても良く、正孔輸送性化合物のみで第一の正孔輸送層を形成し、当該第一の正孔輸送層に隣接して、例えば同一の正孔輸送性化合物にドーパントを添加した第二の正孔輸送層を形成しても良い。   A light emitting layer dopant, which will be described later, may be added to the hole transport layer. In this case, the hole transport layer functions as a host material for the light emitting layer dopant and can also transport holes to a normal light emitting layer. The hole transport layer may be composed of two or more layers, and the first hole transport layer is formed only with the hole transport compound, and adjacent to the first hole transport layer, for example, the same You may form the 2nd positive hole transport layer which added the dopant to the positive hole transport compound.

(3)発光層
本発明の発光層に用いられる材料としては、通常、発光材料として用いられている材料であれば特に限定されず、有機系発光材料のほか、量子ドットのような無機系発光材料であっても良い。
有機系発光材料としては、蛍光材料およびりん光材料のいずれも用いることができる。具体的には、色素系発光材料、金属錯体系発光材料等の材料を挙げることができ、低分子化合物または高分子化合物のいずれも用いることができる。
なお、発光層が本発明の電荷輸送性有機層として用いられる場合、アルデヒド基を導入可能な電荷輸送性化合物としては、有機系発光材料が好適に用いられる。
(3) Light emitting layer The material used for the light emitting layer of the present invention is not particularly limited as long as it is a material usually used as a light emitting material. In addition to organic light emitting materials, inorganic light emitting materials such as quantum dots are used. It may be a material.
As the organic light emitting material, either a fluorescent material or a phosphorescent material can be used. Specifically, materials such as a dye-based light emitting material and a metal complex-based light emitting material can be given, and either a low molecular compound or a high molecular compound can be used.
When the light emitting layer is used as the charge transporting organic layer of the present invention, an organic light emitting material is suitably used as the charge transporting compound capable of introducing an aldehyde group.

[色素系発光材料の具体例]
色素系発光材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、シロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、スチルベン誘導体、スピロ化合物、チオフェン環化合物、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリアゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピリジン環化合物、フルオレン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体等を挙げることができる。またこれらの2量体や3量体やオリゴマー、2種類以上の誘導体の化合物も用いることができる。
これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
[Specific examples of dye-based luminescent materials]
Examples of the dye-based luminescent material include arylamine derivatives, anthracene derivatives, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, oligothiophene derivatives, carbazole derivatives, cyclopentadiene derivatives, silole derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylpyrazine derivatives, di Styrylarylene derivatives, silole derivatives, stilbene derivatives, spiro compounds, thiophene ring compounds, tetraphenylbutadiene derivatives, triazole derivatives, triphenylamine derivatives, trifumanylamine derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, hydrazone derivatives, pyrazoline derivatives, pyridine ring compounds, Fluorene derivatives, phenanthroline derivatives, perinone derivatives, perylene derivatives, and the like can be given. These dimers, trimers, oligomers, and compounds of two or more derivatives can also be used.
These materials may be used alone or in combination of two or more.

[金属錯体系発光材料の具体例]
金属錯体系発光材料としては、例えばアルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、あるいは中心金属にAl、Zn、Be等または、Tb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダール、キノリン構造等を有する金属錯体を挙げることができる。
これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
[Specific examples of metal complex-based luminescent materials]
Examples of metal complex light emitting materials include aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethylzinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, etc., or central metal such as Al, Zn, Be, etc. Alternatively, a metal complex having a rare earth metal such as Tb, Eu, or Dy and having a oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, or the like as a ligand can be given.
These materials may be used alone or in combination of two or more.

[高分子系発光材料の具体例]
高分子系発光材料としては、分子内に上記低分子系材料を分子内に直鎖あるいは側鎖あるいは官能基として導入されたもの、重合体およびデンドリマー等を使用することができる。
例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、及びそれらの共重合体等を挙げることができる。
[Specific examples of polymer light-emitting materials]
As the high molecular weight light emitting material, a material obtained by introducing the above low molecular weight material into the molecule as a straight chain, a side chain or a functional group, a polymer, a dendrimer, or the like can be used.
Examples thereof include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyvinyl carbazole, polyfluorenone derivatives, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives, and copolymers thereof.

[ドーパントの具体例]
上記発光層中には、発光効率の向上や発光波長を変化させる等の目的でドーピング材料を添加してもよい。高分子系材料の場合は、これらを分子構造の中に発光基として含んでいても良い。このようなドーピング材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクドリン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体を挙げることができる。またこれらにスピロ基を導入した化合物も用いることができる。
これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
また、りん光系のドーパントとして、白金やイリジウムなどの重金属イオンを中心に有し、燐光を示す有機金属錯体が使用可能である。具体的には、Ir(ppy)、(ppy)Ir(acac)、Ir(BQ)、(BQ)Ir(acac)、Ir(THP)、(THP)Ir(acac)、Ir(BO)、(BO)(acac)、Ir(BT)、(BT)Ir(acac)、Ir(BTP)、(BTP)Ir(acac)、FIr6、PtOEP等を用いることができる。これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
なお、本発明の発光層においては、1つの発光層に複数の発光層ドーパントを添加してもよい。
[Specific examples of dopant]
A doping material may be added to the light emitting layer for the purpose of improving the light emission efficiency or changing the light emission wavelength. In the case of a polymer material, these may be included as a light emitting group in the molecular structure. Examples of such doping materials include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacdrine derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, quinoxaline derivatives, carbazole derivatives, and fluorene derivatives. Can be mentioned. Moreover, the compound which introduce | transduced the spiro group into these can also be used.
These materials may be used alone or in combination of two or more.
As a phosphorescent dopant, an organometallic complex having heavy metal ions such as platinum and iridium as a center and exhibiting phosphorescence can be used. Specifically, Ir (ppy) 3 , (ppy) 2 Ir (acac), Ir (BQ) 3 , (BQ) 2 Ir (acac), Ir (THP) 3 , (THP) 2 Ir (acac), Ir (BO) 3 , (BO) 2 (acac), Ir (BT) 3 , (BT) 2 Ir (acac), Ir (BTP) 3 , (BTP) 2 Ir (acac), FIr6, PtOEP, or the like is used. be able to. These materials may be used alone or in combination of two or more.
In the light emitting layer of the present invention, a plurality of light emitting layer dopants may be added to one light emitting layer.

一方、発光材料として量子ドットを用いる場合には、保護材料により保護された量子ドットと、発光層を形成するための結着作用を有するバインダー成分とを用いる。当該バインダー成分としては、従来から有機EL素子で一般に用いられている発光層ホスト材料及び電荷輸送性材料等の有機バインダー材料のなかから選び、用いることができる。有機ELで発光層ホスト材料として用いられる当該発光層のバインダー材料としては、例えば、上記色素系発光材料、上記金属錯体系発光材料、上記高分子系発光材料が挙げられる。また、電荷輸送性材料としては、上記正孔輸送性化合物等が挙げられる。   On the other hand, when quantum dots are used as the light emitting material, quantum dots protected by a protective material and a binder component having a binding action for forming a light emitting layer are used. The binder component may be selected from organic binder materials such as a light emitting layer host material and a charge transport material that have been conventionally used in organic EL devices. Examples of the binder material of the light emitting layer used as the light emitting layer host material in the organic EL include the dye light emitting material, the metal complex light emitting material, and the polymer light emitting material. Examples of the charge transport material include the above hole transport compounds.

[量子ドット]
量子ドット(Quantum dot)は、半導体のナノメートルサイズの微粒子で、電子や励起子がナノメートルサイズの小さな結晶内に閉じ込められる量子閉じ込め効果(量子サイズ効果)により、特異的な光学的、電気的性質を示し、半導体ナノ粒子(Semiconductor Nanoparticle)とか、半導体ナノ結晶(Semiconductor Nanocrystal)とも呼ばれるものである。
量子ドットは、半導体のナノメートルサイズの微粒子であり、量子閉じ込め効果(量子サイズ効果)を生じる材料であれば特に限定されない。例えば、既に述べたような、自らの粒径によって発光色が規制される半導体微粒子と、ドーパントを有する半導体微粒子がある。
[Quantum dots]
Quantum dots are nanometer-sized fine particles of semiconductors that have specific optical and electrical properties due to the quantum confinement effect (quantum size effect) in which electrons and excitons are confined in small crystals of nanometer size. It exhibits properties and is also called a semiconductor nanoparticle or a semiconductor nanocrystal.
The quantum dot is a semiconductor nanometer-sized fine particle and is not particularly limited as long as it is a material that produces a quantum confinement effect (quantum size effect). For example, as described above, there are semiconductor fine particles whose emission color is regulated by their own particle size and semiconductor fine particles having a dopant.

量子ドットは、1種の半導体化合物からなるものであっても、2種以上の半導体化合物からなるものであってもよく、例えば、半導体化合物からなるコアと、該コアと異なる半導体化合物からなるシェルとを有するコアシェル型構造を有していても良い。その代表例としては、CdSeからなるコアと、その周囲に設けられたZnSシェルと、さらにその周囲に設けられた保護材料(キャッピング材料と呼ばれることもある)とで構成されたものを例示できる。この量子ドットは、その粒径により発光色を異にするものであり、例えば、CdSeからなるコアのみから構成される量子ドットの場合、粒径が2.3nm、3.0nm、3.8nm、4.6nmの時の蛍光スペクトルのピーク波長は、528nm、570nm、592nm、637nmである。   The quantum dot may be composed of one kind of semiconductor compound or may be composed of two or more kinds of semiconductor compounds, for example, a core made of a semiconductor compound and a shell made of a semiconductor compound different from the core. It may have a core-shell type structure. As a typical example, a core made of CdSe, a ZnS shell provided around the core, and a protective material (also referred to as a capping material) provided around the core can be exemplified. The quantum dots have different emission colors depending on their particle diameters. For example, in the case of quantum dots composed only of a core made of CdSe, the particle diameters are 2.3 nm, 3.0 nm, 3.8 nm, The peak wavelengths of the fluorescence spectrum at 4.6 nm are 528 nm, 570 nm, 592 nm, and 637 nm.

量子ドットのコアとなる材料として具体的には、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe及びHgTeのようなII−VI族半導体化合物、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaAs、GaP、GaN、GaSb、InN、InAs、InP、InSb、TiN、TiP、TiAs及びTiSbのようなIII−V族半導体化合物、Si、Ge及びPbのようなIV族半導体、等の半導体化合物又は半導体を含有する半導体結晶を例示できる。また、InGaPのような3元素以上を含んだ半導体化合物を含む半導体結晶を用いることもできる。   Specifically, the core material of the quantum dot includes MgS, MgSe, MgTe, CaS, CaSe, CaTe, SrS, SrSe, SrTe, BaS, BaSe, BaTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS II-VI group semiconductor compounds such as HgSe and HgTe, III- such as AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaAs, GaP, GaN, GaSb, InN, InAs, InP, InSb, TiN, TiP, TiAs and TiSb Examples thereof include semiconductor compounds such as Group V semiconductor compounds, Group IV semiconductors such as Si, Ge and Pb, or semiconductor crystals containing semiconductors. Alternatively, a semiconductor crystal including a semiconductor compound containing three or more elements such as InGaP can be used.

さらに、ドーパントを有する半導体微粒子からなる量子ドットとしては、上記半導体化合物に、Eu3+、Tb3+、Ag、Cuのような希土類金属のカチオンまたは遷移金属のカチオンをドープしてなる半導体結晶を用いることもできる。 Furthermore, as a quantum dot composed of semiconductor fine particles having a dopant, a semiconductor crystal obtained by doping the semiconductor compound with a rare earth metal cation or a transition metal cation such as Eu 3+ , Tb 3+ , Ag + , or Cu + is used. It can also be used.

なかでも、作製の容易性、可視域での発光を得られる粒径の制御性、蛍光量子収率の観点から、CdS、CdSe、CdTe、InP、InGaP等の半導体結晶が好適である。   Among these, semiconductor crystals such as CdS, CdSe, CdTe, InP, and InGaP are preferable from the viewpoints of ease of fabrication, controllability of the particle size for obtaining light emission in the visible range, and fluorescence quantum yield.

コアシェル型の量子ドットを用いる場合にシェルを構成する半導体としては、励起子がコアに閉じ込められるように、コアを形成する半導体化合物よりもバンドギャップの高い材料を用いることで、量子ドットの発光効率を高めることが出来る。
このようなバンドギャップの大小関係を有するコアシェル構造(コア/シェル)としては、例えば、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdTe/CdS、InP/ZnS、Gap/ZnS、Si/ZnS、InN/GaN、InP/CdSSe、InP/ZnSeTe、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnS、Si/AlP、InP/ZnSTe、InGaP/ZnSTe、InGaP/ZnSSe等が挙げられる。
When a core-shell quantum dot is used, the semiconductor that constitutes the shell uses a material with a higher band gap than the semiconductor compound that forms the core so that excitons are confined in the core. Can be increased.
Examples of the core-shell structure (core / shell) having such a bandgap relationship include CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / CdS, CdTe / CdS, InP / ZnS, Gap / ZnS, Si / ZnS, Examples include InN / GaN, InP / CdSSe, InP / ZnSeTe, InGaP / ZnSe, InGaP / ZnS, Si / AlP, InP / ZnSTe, InGaP / ZnSTe, and InGaP / ZnSSe.

量子ドットのサイズは、所望の波長の光が得られるように、量子ドットを構成する材料によって適宜制御すればよい。量子ドットは粒径が小さくなるに従い、エネルギーバンドギャップが大きくなる。すなわち、結晶サイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へとシフトする。そのため、量子ドットのサイズを変化させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長全域にわたって、その発光波長を調節することができる。   The size of the quantum dot may be appropriately controlled depending on the material constituting the quantum dot so that light having a desired wavelength can be obtained. As the particle size of the quantum dot decreases, the energy band gap increases. That is, as the crystal size decreases, the light emission of the quantum dots shifts to the blue side, that is, to the high energy side. Therefore, by changing the size of the quantum dot, the emission wavelength can be adjusted over the entire wavelength range of the ultraviolet region, the visible region, and the infrared region.

一般的には、量子ドットの粒径(直径)は0.5〜20nmの範囲であることが好ましく、特に1〜10nmの範囲であることが好ましい。なお、量子ドットのサイズ分布が狭いほど、より鮮明な発光色を得ることができる。   In general, the particle size (diameter) of the quantum dots is preferably in the range of 0.5 to 20 nm, and particularly preferably in the range of 1 to 10 nm. The narrower the quantum dot size distribution, the clearer the emission color.

また、量子ドットの形状は特に限定されず、例えば、球状、棒状、円盤状、その他の形状であっても良い。量子ドットの粒径は、粒子ドットが球状でない場合、同体積を有する真球状の値とすることができる。   The shape of the quantum dot is not particularly limited, and may be, for example, a spherical shape, a rod shape, a disk shape, or other shapes. When the particle dot is not spherical, the particle size of the quantum dot can be a true spherical value having the same volume.

量子ドットの粒径、形状、分散状態等の情報については、透過型電子顕微鏡(TEM)により得ることができる。また、量子ドットの結晶構造、粒径については、X線結晶回折(XRD)により知ることができる。さらには、紫外−可視(UV−Vis)吸収スペクトルによって、量子ドットの粒径、表面に関する情報を得ることもできる。   Information such as the particle size, shape, and dispersion state of the quantum dots can be obtained by a transmission electron microscope (TEM). The crystal structure and particle size of the quantum dots can be known by X-ray crystal diffraction (XRD). Furthermore, the information regarding the particle size and surface of a quantum dot can also be obtained by an ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption spectrum.

[量子ドット(QD)保護材料]
上記量子ドットを保護し、有機化合物であるバインダー成分中に分散させるために、量子ドットの表面にQD保護材料を配置することが好ましい。保護材料するためのQD保護材料は、その化学構造の一部として、QDと連結する作用を生ずる連結基、及び電荷輸送性化合物を有することが好ましい。このような場合には、前記発光層に含まれるバインダー成分とQD保護材料の相溶性が向上し、前記保護材料に保護されたQDが均一に分散し、且つ、電荷輸送性も妨げられないことにより、長駆動寿命、及び良好な色純度を達成可能な点から好ましい。
[Quantum dot (QD) protective material]
In order to protect the quantum dots and disperse them in the binder component that is an organic compound, it is preferable to dispose a QD protective material on the surface of the quantum dots. The QD protective material for the protective material preferably has, as part of its chemical structure, a linking group capable of linking with QD and a charge transporting compound. In such a case, the compatibility of the binder component contained in the light emitting layer and the QD protective material is improved, the QD protected by the protective material is uniformly dispersed, and the charge transportability is not hindered. Is preferable from the viewpoint that a long driving life and good color purity can be achieved.

QDと連結する作用を生ずる連結基は、少なくとも酸素原子(O)とハロゲン原子を含有する基、少なくとも窒素原子(N)を含有する基、又は、少なくとも硫黄原子(S)を含有する基であることが好ましく、具体例としては下記化学式(Y−1)〜(Y−9)よりなる群から選択される基が挙げられる。   The linking group capable of linking with QD is a group containing at least an oxygen atom (O) and a halogen atom, a group containing at least a nitrogen atom (N), or a group containing at least a sulfur atom (S). Specific examples include groups selected from the group consisting of the following chemical formulas (Y-1) to (Y-9).

Figure 2013251282
Figure 2013251282

式(Y−1)〜(Y−9)中、Z、Z及びZは、各々独立にハロゲン原子、又はアルコキシ基を表し、特に塩素原子、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。これらの連結基Yは、通常、QDの表面に存在する反応性官能基(多くの場合は水酸基)と連結することで、QDの表面と結合する。 In formulas (Y-1) to (Y-9), Z 1 , Z 2 and Z 3 each independently represent a halogen atom or an alkoxy group, and a chlorine atom, a methoxy group or an ethoxy group is particularly preferable. These linking groups Y are usually linked to the surface of QD by linking to a reactive functional group (in many cases, a hydroxyl group) present on the surface of QD.

また、電荷輸送性化合物としては、上記正孔輸送性化合物のほか、後述する電子輸送性化合物等の中から適宜選択して用いることができる。   In addition to the above hole transporting compound, the charge transporting compound can be appropriately selected from electron transporting compounds described later.

前記QD保護材料によるQD保護方法としては、TOPO等の従来のアルキル鎖を主体とする保護材料で保護されたQD分散液に、QDと連結する作用を生ずる連結基と電荷輸送性化合物を含有するQD保護材料を加えて一定時間攪拌し、当該アルキル鎖を主体とする保護材料を前記電荷輸送性化合物を含有するQD保護材料により置換し、保護する方法が、効率的にQDを保護できる点から好ましい。しかしながら、QD発光材料を調製する方法は上記に限定されず、置換することなく、QDを液相で結晶成長させる際に、前記保護材料を分散剤として用いて、QD表面に配位するように、反応させて得ても良い。   As a QD protection method using the QD protective material, a QD dispersion liquid protected with a conventional protective material mainly composed of an alkyl chain such as TOPO contains a linking group capable of linking with QD and a charge transporting compound. From the point that QD can be efficiently protected by adding a QD protective material, stirring for a certain period of time, replacing the protective material mainly composed of the alkyl chain with a QD protective material containing the charge transporting compound, and protecting it. preferable. However, the method for preparing the QD light-emitting material is not limited to the above, and when the QD is crystal-grown in the liquid phase without substitution, the protective material is used as a dispersant to coordinate with the QD surface. , May be obtained by reaction.

上記発光層の膜厚は0.1〜1000nm、特に10〜100nmであることが、駆動電圧を抑えながら、発光層のピンホール欠陥を抑制できるため、より好ましい。
発光層は、発光材料を用いて、溶液塗布法、又は転写法により形成することができる。
The thickness of the light emitting layer is more preferably 0.1 to 1000 nm, particularly 10 to 100 nm because pinhole defects in the light emitting layer can be suppressed while suppressing the driving voltage.
The light emitting layer can be formed by a solution coating method or a transfer method using a light emitting material.

発光層は、下層となる前記正孔輸送層の耐溶剤性が高いことから、発光材料を用いて湿式成膜法により形成することができる。湿式成膜法は、後述するデバイスの製造方法の項目において詳述する。発光層は、蒸着法や転写法で作製しても良い。蒸着法は、例えば真空蒸着法の場合には、発光層の材料を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで10‐4Pa程度にまで排気した後、ルツボを加熱して、発光層の材料を蒸発させ、ルツボと向き合って置かれた基板、第一電極層及び正孔輸送層の積層体の上に発光層を形成させる。転写法は、例えば、予めフィルム上に湿式成膜法又は蒸着法で形成した発光層を、第一電極層上に設けた正孔輸送層上に貼り合わせ、加熱により発光層を正孔輸送層上に転写することにより形成される。 The light-emitting layer can be formed by a wet film formation method using a light-emitting material because the hole transport layer serving as a lower layer has high solvent resistance. The wet film forming method will be described in detail in the item of the device manufacturing method described later. The light emitting layer may be produced by a vapor deposition method or a transfer method. For example, in the case of the vacuum evaporation method, the material of the light emitting layer is put in a crucible installed in a vacuum vessel, and the inside of the vacuum vessel is evacuated to about 10 −4 Pa by an appropriate vacuum pump, and then the crucible. Is heated to evaporate the material of the light-emitting layer, and a light-emitting layer is formed on the laminate of the substrate, the first electrode layer, and the hole transport layer placed facing the crucible. In the transfer method, for example, a light emitting layer previously formed on a film by a wet film forming method or a vapor deposition method is bonded onto a hole transport layer provided on the first electrode layer, and the light emitting layer is heated to form a hole transport layer. It is formed by transferring it upward.

本発明に用いられる発光層としては、有機発光層と、前記量子ドットを含有する発光層の両方を含んでいても良い。このような場合、例えば、有機発光層に青色発光材料を有し、量子ドットを含有する発光層にPL発光材料として緑色発光する量子ドットと赤色発光する量子ドットを有するようにし、量子ドットの含有量を調整することで容易に白色発光素子を作製することができる。   The light emitting layer used in the present invention may include both an organic light emitting layer and a light emitting layer containing the quantum dots. In such a case, for example, the organic light emitting layer has a blue light emitting material, and the light emitting layer containing quantum dots has a quantum dot emitting green light and a quantum dot emitting red light as a PL light emitting material. A white light-emitting element can be easily produced by adjusting the amount.

また、本発明の発光層においては、1つのデバイスに複数の発光層を有していてもよい。当該複数の発光層は、同一でも異なっていても良い。複数の発光層を有する場合、発光層は隣接していてもよく、または、発光層間に正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、及び/又は電子輸送層等が形成されていてもよい。   In the light emitting layer of the present invention, one device may have a plurality of light emitting layers. The plurality of light emitting layers may be the same or different. In the case of having a plurality of light emitting layers, the light emitting layers may be adjacent to each other, or a hole transport layer, a hole block layer, an electron block layer, and / or an electron transport layer may be formed between the light emitting layers. Good.

(4)正孔注入層
正孔注入層としては、従来公知の材料を適宜用いることができる。正孔注入層が本発明の電荷輸送性有機層として用いられる場合、アルデヒド基を導入可能な電荷輸送性化合物としては、例えばピロール誘導体、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、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、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、スチリルアントラセン誘導体、フタロシアニン誘導体、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、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、有機シラン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。またこれらの2量体や3量体やオリゴマー、2種類以上の誘導体の化合物も用いることができる。
また、正孔注入性高分子化合物としては、例えば前記誘導体等を繰り返し単位に含む重合体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(4) Hole injection layer As a hole injection layer, a conventionally well-known material can be used suitably. When the hole injection layer is used as the charge transporting organic layer of the present invention, examples of the charge transporting compound capable of introducing an aldehyde group include pyrrole derivatives, carbazole derivatives, indole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline. Derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives, phthalocyanine derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, aromatic Examples include, but are not limited to, group dimethylidin compounds, porphyrin compounds, and organic silane derivatives. These dimers, trimers, oligomers, and compounds of two or more derivatives can also be used.
Examples of the hole injecting polymer compound include, but are not limited to, a polymer containing the above derivative and the like in a repeating unit.

(5)電子ブロック層
電子ブロック層としては、従来公知の材料を適宜用いることができる。電子ブロック層が本発明の電荷輸送性有機層として用いられる場合、アルデヒド基を導入可能な電荷輸送性化合物としては、例えばアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。またこれらの2量体や3量体やオリゴマー、2種類以上の誘導体の化合物も用いることができる。
また、電子ブロック性高分子化合物としては、例えば前記誘導体等を繰り返し単位に含む重合体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(5) Electron Blocking Layer Conventionally known materials can be appropriately used as the electron blocking layer. When the electron blocking layer is used as the charge transporting organic layer of the present invention, examples of the charge transporting compound capable of introducing an aldehyde group include arylamine derivatives, anthracene derivatives, carbazole derivatives, thiophene derivatives, fluorene derivatives, distyrylbenzene. Examples thereof include, but are not limited to, derivatives and spiro compounds. These dimers, trimers, oligomers, and compounds of two or more derivatives can also be used.
Examples of the electron block polymer compound include, but are not limited to, a polymer containing the above derivative and the like in a repeating unit.

(6)正孔ブロック層
正孔ブロック層としては、従来公知の材料を適宜用いることができる。正孔ブロック層が本発明の電荷輸送性有機層として用いられる場合、アルデヒド基を導入可能な電荷輸送性化合物としては、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、シロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、スチルベン誘導体、スピロ化合物、チオフェン環化合物、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリアゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピリジン誘導体、フルオレン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。またこれらの2量体や3量体やオリゴマー、2種類以上の誘導体の化合物も用いることができる。
また、正孔ブロック性高分子化合物としては、例えば前記誘導体等を繰り返し単位に含む重合体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(6) Hole blocking layer As a hole blocking layer, a conventionally well-known material can be used suitably. When the hole blocking layer is used as the charge transporting organic layer of the present invention, examples of the charge transporting compound capable of introducing an aldehyde group include arylamine derivatives, anthracene derivatives, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, oligothiophenes. Derivatives, carbazole derivatives, cyclopentadiene derivatives, silole derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylpyrazine derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, stilbene derivatives, spiro compounds, thiophene ring compounds, tetraphenylbutadiene derivatives, triazole derivatives, triphenyl Amine derivatives, trifumanylamine derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, hydrazone derivatives, pyrazoline derivatives, pyridine derivatives, fluorene derivatives, phenanthroline derivatives, peri Emissions derivatives, perylene derivatives, and the like, but not limited thereto. These dimers, trimers, oligomers, and compounds of two or more derivatives can also be used.
Examples of the hole-blocking polymer compound include, but are not limited to, polymers containing the above derivatives and the like in repeating units.

(7)電子輸送層
電子輸送層としては、従来公知の材料を適宜用いることができる。電子輸送層が本発明の電荷輸送性有機層として用いられる場合、アルデヒド基を導入可能な電荷輸送性化合物としては、例えば、キノリン誘導体、ペリレン誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。またこれらの2量体や3量体やオリゴマー、2種類以上の誘導体の化合物も用いることができる。
また、電子輸送性高分子化合物としては、例えば前記誘導体等を繰り返し単位に含む重合体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(7) Electron Transport Layer As the electron transport layer, conventionally known materials can be used as appropriate. When the electron transport layer is used as the charge transport organic layer of the present invention, examples of the charge transport compound capable of introducing an aldehyde group include quinoline derivatives, perylene derivatives, bisstyryl derivatives, pyrazine derivatives, triazole derivatives, oxazole derivatives, Examples include, but are not limited to, oxadiazole derivatives and fluorenone derivatives. These dimers, trimers, oligomers, and compounds of two or more derivatives can also be used.
Examples of the electron transporting polymer compound include, but are not limited to, a polymer containing the above derivative and the like in a repeating unit.

電子輸送層には、前述の発光層ドーパントを添加してもよい。この場合、当該電子輸送層は、発光層ドーパントのホスト材料として機能すると共に、通常の発光層へ電子輸送することもできる。電子輸送層は二層以上からなるものであっても良く、電子輸送性化合物のみで第一の電子輸送層を形成し、当該第一の電子輸送層に隣接して、例えば同一の電子輸送性化合物にドーパントを添加した第二の電子輸送層を形成しても良い。   The aforementioned light emitting layer dopant may be added to the electron transport layer. In this case, the electron transport layer functions as a host material for the light emitting layer dopant and can also transport electrons to a normal light emitting layer. The electron transport layer may be composed of two or more layers. The first electron transport layer is formed only with the electron transport compound, and adjacent to the first electron transport layer, for example, the same electron transport property. You may form the 2nd electron carrying layer which added the dopant to the compound.

(8)電子注入層
電子注入層としては、従来公知の材料を適宜用いることができる。電子注入層が本発明の電荷輸送性有機層として用いられる場合、アルデヒド基を導入可能な電荷輸送性化合物としては、例えば、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Liなどのアルカリ金属、Mgなどのアルカリ土類金属、又は希土類金属を含む還元性有機化合物等が挙げられる。還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物等が挙げられ、具体的にはリチウムキノリン(Liq)といったキノリン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
還元性有機化合物に含まれる金属としては、特に仕事関数が4.2eV以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、Cs、La、Sm、Gd、およびYbなどが挙げられる。
また電子注入性高分子化合物としては、Liなどのアルカリ金属、Mgなどのアルカリ土類金属、又は希土類金属を含む還元性有機化合物等を繰り返し単位に含む重合体やポリ[9,9−ビス(6’−ジエタノールアミノヘキシル)フルオレン]等が挙げられる。
(8) Electron injection layer A conventionally well-known material can be used suitably as an electron injection layer. When the electron injection layer is used as the charge transporting organic layer of the present invention, the charge transporting compound capable of introducing an aldehyde group may have, for example, a property of reducing an organic compound with an electron donating property, A reducing organic compound containing an alkali metal such as Li, an alkaline earth metal such as Mg, or a rare earth metal can be given. Examples of the reducing organic compound include nitrogen-containing compounds, sulfur-containing compounds, and phosphorus-containing compounds, and specific examples include quinoline derivatives such as lithium quinoline (Liq), but are not limited thereto. Absent.
As the metal contained in the reducing organic compound, a metal having a work function of 4.2 eV or less can be preferably used. Specifically, Li, Na, K, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Y, Examples include Cs, La, Sm, Gd, and Yb.
Further, examples of the electron injecting polymer compound include polymers containing poly (9,9-bis () having repeating units such as alkali metals such as Li, alkaline earth metals such as Mg, or reducing organic compounds containing rare earth metals. 6'-diethanolaminohexyl) fluorene] and the like.

2.基板
基板は、本発明のデバイスの支持体になるものであり、例えばフレキシブルな材質であっても、硬質な材質であってもよい。具体的に用いることができる材料としては、例えば、ガラス、石英、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等を挙げることができる。
これらのうち、合成樹脂製の基板を使用する場合には、ガスバリア性を有することが望ましい。基板の厚さは特に限定されないが、通常、0.5〜2.0mm程度である。
2. Substrate The substrate serves as a support for the device of the present invention. For example, the substrate may be a flexible material or a hard material. Specific examples of materials that can be used include glass, quartz, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethacrylate, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyester, and polycarbonate.
Among these, when using a synthetic resin substrate, it is desirable to have a gas barrier property. Although the thickness of a board | substrate is not specifically limited, Usually, it is about 0.5-2.0 mm.

3.電極
本発明のデバイスは、基板上に対向する2つ以上の電極を有する。
本発明のデバイスにおいて、電極は、金属、又は金属酸化物で形成されることが好ましく、例えば、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ(ITO)、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペーストおよびカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、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、アルミニウム、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/酸化アルミニウム混合物、リチウム/アルミニウム混合物等が用いられるが、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び/又はスズの酸化物などの金属酸化物により形成することができる。
3. Electrodes The device of the present invention has two or more electrodes facing each other on a substrate.
In the device of the present invention, the electrode is preferably formed of a metal or a metal oxide. For example, platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, tantalum, indium, palladium, Tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, molybdenum, tungsten, tin oxide / antimony, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped zinc oxide, zinc, carbon, graphite, glassy carbon, silver paste and carbon paste, lithium , Beryllium, sodium, magnesium, potassium, calcium, scandium, titanium, manganese, zirconium, gallium, niobium, sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, aluminum, magnesium / copper mixture A magnesium / silver mixture, a magnesium / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide mixture, a lithium / aluminum mixture, etc. are used, but usually metals such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum, indium and And / or a metal oxide such as an oxide of tin.

電極は、通常、基板上にスパッタリング法、真空蒸着法などの方法により形成されることが多いが、塗布法やディップ法等の湿式法により形成することもできる。電極の厚さは、各々の電極に要求される透明性等により異なる。透明性が必要な場合には、電極の可視光波長領域の光透過率が、通常、60%以上、好ましくは80%以上となることが望ましく、この場合の厚さは、通常10〜1000nm、好ましくは20〜500nm程度である。
また、電極上に、更に金属層を有していても良い。金属層は金属が含まれる層をいい、上述のような通常電極に用いられる金属や金属酸化物から形成される。
Usually, the electrode is often formed on the substrate by a method such as a sputtering method or a vacuum deposition method, but can also be formed by a wet method such as a coating method or a dipping method. The thickness of the electrode varies depending on the transparency required for each electrode. When transparency is required, the light transmittance in the visible light wavelength region of the electrode is usually 60% or more, preferably 80% or more. In this case, the thickness is usually 10 to 1000 nm, Preferably, it is about 20 to 500 nm.
Moreover, you may have a metal layer further on the electrode. The metal layer refers to a layer containing a metal, and is formed from a metal or metal oxide used for the above-described normal electrode.

4.その他
本発明のデバイスは、態様に応じて、適宜、従来公知の構成を有していてもよい。
なお、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、有機トランジスタ、有機発光ダイオード等についても、本発明で特定された電荷輸送性有機層を有すれば、その他の構成は特に限定されず、適宜公知の構成と同じであって良い。また、上記に例示された電荷輸送性化合物に限られず、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、有機トランジスタ、有機発光ダイオードに用いられる従来公知の電荷輸送性化合物に、アルデヒド基を2個以上導入して、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物として、本発明で特定された電荷輸送性有機層を形成すればよい。
4). Others The device of the present invention may have a conventionally known configuration as appropriate according to the embodiment.
The organic thin-film solar cell, the dye-sensitized solar cell, the organic transistor, the organic light-emitting diode, etc. are not particularly limited as long as they have the charge transporting organic layer specified in the present invention, and are appropriately known. The configuration may be the same. Moreover, it is not restricted to the charge transporting compound illustrated above, In addition, two or more aldehyde groups are added to conventionally known charge transporting compounds used for organic thin film solar cells, dye-sensitized solar cells, organic transistors, and organic light emitting diodes. The charge transporting organic layer specified in the present invention may be formed by introducing the charge transporting compound having two or more aldehyde groups.

2.デバイスの製造方法
本発明に係るデバイスの製造方法は、基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された有機層を有するデバイスの製造方法であって、
アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体とを含有する電荷輸送性有機層形成用インクを調製する工程と、
前記電荷輸送性有機層形成用インクを用いて、前記電極上のいずれかの層上に電荷輸送性有機層用塗膜を形成する工程と、
前記電荷輸送性有機層用塗膜中の前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と前記有機遷移金属錯体とを反応させて反応生成物を生成することにより、電荷輸送性有機層を形成する工程とを有することを特徴とする。
2. Device manufacturing method A device manufacturing method according to the present invention is a device manufacturing method comprising two or more electrodes facing each other on a substrate and an organic layer disposed between the two electrodes.
A step of preparing a charge transporting organic layer forming ink containing a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex;
Using the charge transporting organic layer forming ink to form a charge transporting organic layer coating film on any layer on the electrode;
A charge transporting organic layer is formed by reacting a charge transporting compound having two or more aldehyde groups in the coating film for charge transporting organic layer with the organic transition metal complex to produce a reaction product. And a step of performing.

上述のように本発明によれば、上記電荷輸送性有機層形成用インクを調製する工程と、電荷輸送性有機層用塗膜を形成する工程と、反応生成物を生成することにより、電荷輸送性有機層を形成する工程とを有することにより、当該電荷輸送性有機層を湿式成膜法により形成しながら、当該電荷輸送性有機層の耐溶剤性を高くすることができる。その結果、例えば、本発明の電荷輸送性有機層である正孔輸送層上に隣接して、発光層を湿式成膜法により形成することができるなど、湿式成膜法による多層化が可能である。湿式成膜法による多層化が可能だと、各層の形成の際に蒸着装置が不要で、マスク蒸着等を用いることなく、塗り分けも可能であり、生産性が高い。更に、本発明の製造方法によれば、耐溶剤性の高い電荷輸送性有機層が得られることから、上記本発明のデバイスで述べたように、輝度、電流効率、素子寿命が向上したデバイスを得ることができる。   As described above, according to the present invention, the step of preparing the charge transporting organic layer forming ink, the step of forming the coating film for charge transporting organic layer, and the reaction product are generated to generate the charge transport. The step of forming a conductive organic layer can increase the solvent resistance of the charge transportable organic layer while forming the charge transportable organic layer by a wet film formation method. As a result, for example, a light emitting layer can be formed by a wet film forming method adjacent to the hole transport layer which is the charge transporting organic layer of the present invention, and multilayering by a wet film forming method is possible. is there. When multilayering is possible by a wet film forming method, a vapor deposition apparatus is not required for forming each layer, and coating can be performed separately without using mask vapor deposition or the like, resulting in high productivity. Furthermore, according to the production method of the present invention, a charge transporting organic layer having high solvent resistance can be obtained. Therefore, as described in the device of the present invention, a device with improved brightness, current efficiency, and element lifetime can be obtained. Can be obtained.

(1)電荷輸送性有機層形成用インクを調製する工程
本発明に用いられる電荷輸送性有機層形成用インクは、少なくともアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体とを混合して調製される。好ましくは、有機溶媒に、少なくともアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体とを、溶解乃至分散して電荷輸送性有機層形成用インクを調製する。
本発明に用いられる電荷輸送性有機層形成用インクは、必要に応じて、さらに他の化合物を含んでいても良い。他の化合物としては、上述した電荷輸送性有機層に含まれていても良い成分であって、例えば、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物とは異なる他の電荷輸送性化合物やその他の成分が挙げられる。
(1) Step of preparing charge transporting organic layer forming ink The charge transporting organic layer forming ink used in the present invention is a mixture of a charge transporting compound having at least two aldehyde groups and an organic transition metal complex. Prepared. Preferably, a charge transporting organic layer forming ink is prepared by dissolving or dispersing a charge transporting compound having at least two aldehyde groups and an organic transition metal complex in an organic solvent.
The charge transporting organic layer forming ink used in the present invention may further contain other compounds as necessary. The other compound is a component that may be contained in the above-described charge transporting organic layer, and is different from the charge transporting compound having two or more aldehyde groups, for example, Ingredients.

インクに用いられる有機溶媒としては、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と、有機遷移金属錯体と、必要に応じて含有するその他成分とが良好に溶解乃至分散でき、沸点が50℃〜300℃であるものが好適に用いられる。該有機溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。また、これらの有機溶媒は、1種単独で用いても複数組み合わせて用いてもよい。前記溶媒のうち、融点が0℃以下、沸点が100℃以上である有機溶媒を1種類以上含むことが、粘度、成膜性等の観点から好ましい。   As the organic solvent used in the ink, a charge transporting compound having two or more aldehyde groups, an organic transition metal complex, and other components contained as necessary can be dissolved or dispersed well, and the boiling point is from 50 ° C. to 50 ° C. What is 300 degreeC is used suitably. Examples of the organic solvent include chloroform solvents such as chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, toluene, xylene and the like. Aromatic hydrocarbon solvents, cyclohexane, methylcyclohexane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane and other aliphatic hydrocarbon solvents, acetone, methyl ethyl ketone, Ketone solvents such as cyclohexanone, ester solvents such as ethyl benzoate, butyl benzoate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glyco Polymethyl alcohol, dimethoxyethane, propylene glycol, diethoxymethane, triethylene glycol monoethyl ether, glycerin, polyhydric alcohols such as 1,2-hexanediol and derivatives thereof, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, cyclohexanol, etc. Examples include alcohol solvents, sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide, and amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylformamide. These organic solvents may be used alone or in combination. Among the solvents, it is preferable from the viewpoint of viscosity, film formability, and the like that one or more organic solvents having a melting point of 0 ° C. or lower and a boiling point of 100 ° C. or higher are included.

本発明に係る電荷輸送性有機層形成用インク中における、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と、有機遷移金属錯体との含有量は、目的に応じて適宜調整可能であり、特に限定されないが、例えば前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物100重量部に対して、有機遷移金属錯体が1〜500重量部、好ましくは10〜200重量部用いられることが、耐溶剤性を付与しながら正孔輸送性を良好にし、且つ、膜の安定性が高く長寿命を達成する点から好ましい。また、電荷輸送性有機層形成用インク中の有機溶媒の割合は、固形分1重量部に対して、1〜1000重量部であり、好ましくは20〜500重量部である。なお、固形分とは、溶媒を除くインク中の全ての成分をいう。   In the ink for forming a charge transporting organic layer according to the present invention, the contents of the charge transporting compound having two or more aldehyde groups and the organic transition metal complex can be appropriately adjusted according to the purpose, and are particularly limited. However, for example, the organic transition metal complex is used in an amount of 1 to 500 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the charge transporting compound having two or more aldehyde groups. It is preferable from the viewpoint of improving the hole transportability while imparting, and having a high film stability and achieving a long life. The proportion of the organic solvent in the charge transporting organic layer forming ink is 1-1000 parts by weight, preferably 20-500 parts by weight, with respect to 1 part by weight of the solid content. In addition, solid content means all the components in the ink except a solvent.

(2)電荷輸送性有機層用塗膜を形成する工程
前記電荷輸送性有機層形成用インクを用いて、前記電極上のいずれかの層上に電荷輸送性有機層用塗膜を形成する方法としては、湿式成膜法を用い、例えば、浸漬法、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、インクジェット法などの液体滴下法などが挙げられる。
(2) Step of forming a charge transporting organic layer coating film Method of forming a charge transporting organic layer coating film on any layer on the electrode using the charge transporting organic layer forming ink As a wet film forming method, for example, a liquid such as a dipping method, a spray coating method, a spin coating method, a blade coating method, a dip coating method, a casting method, a roll coating method, a bar coating method, a die coating method, or an ink jet method. Examples thereof include a dropping method.

(3)電荷輸送性有機層を形成する工程
本工程においては、前記電荷輸送性有機層用塗膜中の前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と前記有機遷移金属錯体とを反応させて反応生成物を生成することにより、前記電荷輸送性有機層用塗膜から電荷輸送性有機層を形成する。
塗膜中の前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と前記有機遷移金属錯体とを反応させる方法としては、加熱、光照射等が挙げられるが、電荷輸送性化合物の劣化を防止する点からは、加熱が好ましい。前記電荷輸送性有機層用塗膜から有機溶媒を除去する乾燥工程において、塗膜中の前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と前記有機遷移金属錯体とを反応させても良い。
(3) Step of forming charge transporting organic layer In this step, the charge transporting compound having two or more aldehyde groups in the coating film for charge transporting organic layer is reacted with the organic transition metal complex. By forming a reaction product, a charge transporting organic layer is formed from the coating film for charge transporting organic layer.
Examples of the method of reacting the charge transporting compound having two or more aldehyde groups in the coating film with the organic transition metal complex include heating, light irradiation, etc., but the deterioration of the charge transporting compound is prevented. Is preferably heated. In the drying step of removing the organic solvent from the coating film for charge transporting organic layer, the charge transporting compound having two or more aldehyde groups in the coating film may be reacted with the organic transition metal complex.

加熱手段としては、ホットプレート上で加熱する方法やオーブン中で加熱する方法などが挙げられる。加熱温度としては、50〜250℃が好ましい。
光照射する場合には、光照射手段としては、紫外線を露光する方法等が挙げられる。
加熱温度や光照射量により、前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と前記有機遷移金属錯体との反応性に違いが生じるため、適宜調節することが好ましい。
Examples of the heating means include a method of heating on a hot plate and a method of heating in an oven. As heating temperature, 50-250 degreeC is preferable.
In the case of light irradiation, examples of the light irradiation means include a method of exposing to ultraviolet rays.
Since there is a difference in the reactivity between the charge transporting compound having two or more aldehyde groups and the organic transition metal complex depending on the heating temperature and the amount of light irradiation, it is preferable to adjust appropriately.

デバイスの製造方法における、その他の工程については、従来公知の工程を適宜用いることができる。   Conventionally known processes can be appropriately used for other processes in the device manufacturing method.

以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。尚、実施例中、部は特に特定しない限り重量部を表す。また、層又は膜の厚みは平均膜厚で表わされている。
本発明について、以下に有機EL素子の実施例を挙げて、さらに具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例の記載に限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention. In the examples, parts represent parts by weight unless otherwise specified. Moreover, the thickness of the layer or film | membrane is represented by the average film thickness.
The present invention will be described more specifically with reference to examples of organic EL elements. In addition, this invention is not limited to description of a following example.

≪電荷輸送性有機層の耐溶剤性に関する試験例1≫
下記化学式で表されるCBPと、アルデヒド基を2個有するCBP(CBP−ald)と、有機モリブデン錯体であるモリブデンヘキサカルボニルを用いて、耐溶剤性に関する比較試験を行った。
<< Test Example 1 for Solvent Resistance of Charge Transporting Organic Layer >>
A comparative test regarding solvent resistance was performed using CBP represented by the following chemical formula, CBP having two aldehyde groups (CBP-ald), and molybdenum hexacarbonyl which is an organic molybdenum complex.

Figure 2013251282
Figure 2013251282

(合成例1)
アルデヒド基を2個有するCBP(CBP−ald)100重量部と、モリブデンヘキサカルボニル50重量部とを、固形分濃度が1重量%となるようにシクロヘキサノンに溶解させて、100℃で4時間加熱して、電荷輸送性有機層形成用インク1を調製した。
(Synthesis Example 1)
100 parts by weight of CBP (CBP-ald) having two aldehyde groups and 50 parts by weight of molybdenum hexacarbonyl are dissolved in cyclohexanone so that the solid content concentration is 1% by weight, and heated at 100 ° C. for 4 hours. Thus, a charge transporting organic layer forming ink 1 was prepared.

(比較合成例1)
合成例1において、アルデヒド基を2個有するCBP(CBP−ald)の代わりに、アルデヒド基を有しないCBPを用いた以外は合成例1と同様にして、電荷輸送性有機層形成用比較インク1を調製した。
(比較合成例2)
合成例1において、モリブデンヘキサカルボニルを用いないで、電荷輸送性有機層形成用比較インク2を調製した。
(比較合成例3)
合成例1において、アルデヒド基を2個有するCBP(CBP−ald)の代わりに、アルデヒド基を有しないCBPを用いて、且つ、モリブデンヘキサカルボニルを用いないで、電荷輸送性有機層形成用比較インク3を調製した。
(Comparative Synthesis Example 1)
In Comparative Example 1, a comparative ink 1 for forming a charge transporting organic layer was prepared in the same manner as in Synthetic Example 1, except that CBP having no aldehyde group was used instead of CBP having two aldehyde groups (CBP-ald). Was prepared.
(Comparative Synthesis Example 2)
In Synthesis Example 1, a comparative ink 2 for forming a charge transporting organic layer was prepared without using molybdenum hexacarbonyl.
(Comparative Synthesis Example 3)
In Synthesis Example 1, instead of CBP having two aldehyde groups (CBP-ald), a comparative ink for forming a charge transporting organic layer using CBP having no aldehyde group and not using molybdenum hexacarbonyl 3 was prepared.

上記合成例1のインクと比較合成例1〜3の比較インク1〜3をそれぞれ、石英基板上へスピンコートし、窒素雰囲気下で200℃、60分間加熱して、薄膜を形成した。形成された各薄膜について、凝集の有無の観察を行った。また、形成された各薄膜について、拭き取り器具ルビスティック(平切)H-20(商品名;リブドゥコーポレーション社製)を用いたトルエンによる拭き取りをし、有機溶媒に不溶化されたかどうかの評価を行った。結果を、表1に示す。
[不溶化の評価基準]
○:拭き取れない
△:一部が拭き取れる
×:完全に拭き取れる
The ink of Synthesis Example 1 and Comparative Inks 1 to 3 of Comparative Synthesis Examples 1 to 3 were each spin-coated on a quartz substrate and heated at 200 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere to form a thin film. Each formed thin film was observed for the presence or absence of aggregation. Moreover, about each formed thin film, it wiped off with toluene using the wiping implement ruby stick (flat cutting) H-20 (brand name; product made by Rib Du Corporation), and evaluated whether it was insolubilized in the organic solvent. . The results are shown in Table 1.
[Evaluation criteria for insolubilization]
○: Can not be wiped △: Can be partially wiped ×: Can be wiped completely

Figure 2013251282
Figure 2013251282

表1の結果から、アルデヒド基を2個以上有するCBPは、低分子化合物であるにもかかわらず、有機遷移金属錯体であるモリブデンヘキサカルボニルと反応することにより、凝集することなく均一な膜を形成することがわかった。また、アルデヒド基を2個以上有するCBPは、有機遷移金属錯体であるモリブデンヘキサカルボニルと反応することにより、有機溶媒に不溶化することがわかった。   From the results in Table 1, CBP having two or more aldehyde groups reacts with molybdenum hexacarbonyl, which is an organic transition metal complex, to form a uniform film without agglomeration, despite being a low-molecular compound. I found out that It was also found that CBP having two or more aldehyde groups is insolubilized in an organic solvent by reacting with molybdenum hexacarbonyl, which is an organic transition metal complex.

≪電荷輸送性有機層の耐溶剤性に関する試験例2≫
上記化学式で表されるアルデヒド基を2個有するCBP(CBP−ald)と、下記化学式で表されるアルデヒド基を2個有するトリフェニルアミン(TPA−ald)と、有機モリブデン錯体であるモリブデンヘキサカルボニルを用いて、正孔輸送性高分子化合物(ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)、又は、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK))に混合した場合の耐溶剤性に関する比較試験を行った。
<< Test Example 2 for Solvent Resistance of Charge Transporting Organic Layer >>
CBP (CBP-ald) having two aldehyde groups represented by the above chemical formula, triphenylamine (TPA-ald) having two aldehyde groups represented by the following chemical formula, and molybdenum hexacarbonyl which is an organic molybdenum complex A hole transporting polymer compound (poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl) ) Diphenylamine)] (TFB) or poly (N-vinylcarbazole) (PVK)) was subjected to a comparative test regarding solvent resistance.

Figure 2013251282
Figure 2013251282

(合成例2)
ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)100重量部と、アルデヒド基を2個有するCBP(CBP−ald)80重量部と、モリブデンヘキサカルボニル40重量部とを、固形分濃度が1重量%となるようにキシレンに溶解させて、100℃で4時間加熱して、電荷輸送性有機層形成用インク2を調製した。
(Synthesis Example 2)
100 parts by weight of poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB); 80 parts by weight of CBP (CBP-ald) having two aldehyde groups and 40 parts by weight of molybdenum hexacarbonyl were dissolved in xylene so that the solid content concentration would be 1% by weight, and heated at 100 ° C. for 4 hours. Thus, a charge transporting organic layer forming ink 2 was prepared.

(合成例3)
ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)100重量部と、アルデヒド基を2個有するトリフェニルアミン(TPA−ald)80重量部と、モリブデンヘキサカルボニル40重量部とを、固形分濃度が1重量%となるようにキシレンに溶解させて、100℃で4時間加熱して、電荷輸送性有機層形成用インク3を調製した。
(Synthesis Example 3)
100 parts by weight of poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB); 80 parts by weight of triphenylamine (TPA-ald) having two aldehyde groups and 40 parts by weight of molybdenum hexacarbonyl were dissolved in xylene so that the solid content concentration would be 1% by weight, and then at 100 ° C. for 4 hours. By heating, an ink 3 for forming a charge transporting organic layer was prepared.

(比較合成例4)
合成例2において、モリブデンヘキサカルボニルを用いないで、電荷輸送性有機層形成用比較インク4を調製した。
(Comparative Synthesis Example 4)
In Synthesis Example 2, a comparative ink 4 for forming a charge transporting organic layer was prepared without using molybdenum hexacarbonyl.

(比較合成例5)
比較合成例3において、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)の代わりに、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)を用いて、且つ、キシレンの代わりにシクロペンタノンを用いて、電荷輸送性有機層形成用比較インク5を調製した。
(Comparative Synthesis Example 5)
In Comparative Synthesis Example 3, poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB ) Was used instead of poly (N-vinylcarbazole) (PVK), and cyclopentanone was used instead of xylene to prepare a comparative ink 5 for forming a charge transporting organic layer.

上記合成例2〜3のインクと比較合成例4〜5の比較インク4〜5をそれぞれ、石英基板上へスピンコートし、窒素雰囲気下で200℃、60分間加熱して、薄膜を形成した。
形成された各薄膜上にトルエンを滴下し10秒間静置した後、1000rpmで10秒間スピンコートすることで各薄膜をリンスした。
リンス前後の薄膜減少率を、卓上小型プローブ顕微鏡による膜厚差、及びUV−Visスペクトル測定のスペクトル強度差の2つの方法を用いて評価した。結果を表2に示す。
Each of the inks of Synthesis Examples 2 to 3 and Comparative inks 4 to 5 of Comparative Synthesis Examples 4 to 5 were spin-coated on a quartz substrate and heated in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 60 minutes to form a thin film.
Toluene was dropped on each formed thin film and allowed to stand for 10 seconds, and then each thin film was rinsed by spin coating at 1000 rpm for 10 seconds.
The thin film reduction rate before and after rinsing was evaluated using two methods: a film thickness difference with a desktop small probe microscope, and a spectral intensity difference in UV-Vis spectrum measurement. The results are shown in Table 2.

<卓上小型プローブ顕微鏡の測定条件>
卓上小型プローブ顕微鏡(装置:エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、Nanopics)にて、リンス前後の膜厚を測定し、膜厚差(リンス前の膜厚−リンス後の膜厚)を求め、薄膜減少率[(膜厚差/リンス前の膜厚)×100]を算出した。
<Measurement conditions of desktop compact probe microscope>
Measure the film thickness before and after rinsing with a desktop small probe microscope (equipment: Nanopics, manufactured by SII NanoTechnology Co., Ltd.), determine the film thickness difference (film thickness before rinsing-film thickness after rinsing), and thin film Reduction rate [(film thickness difference / film thickness before rinsing) × 100] was calculated.

<UV−Visスペクトルの測定条件>
UV−Visスペクトル測定(装置:株式会社島津製作所社製、UV−3100PC)にて、リンス前後の薄膜の吸収スペクトルを測定し、合成例2〜3のインクと比較合成例4の比較インク4に含まれるTFB由来の390nmに見られるピークの強度差(リンス前のピーク強度−リンス後のピーク強度)、比較合成例5の比較インク5に含まれるPVK由来の300nmに見られるピークの強度差を求め、薄膜減少率[(ピーク強度差/リンス前のピーク強度)×100]を算出した。
<Measurement conditions of UV-Vis spectrum>
The absorption spectrum of the thin film before and after rinsing was measured by UV-Vis spectrum measurement (apparatus: Shimadzu Corporation UV-3100PC), and the inks of Synthesis Examples 2 to 3 and Comparative Ink 4 of Comparative Synthesis Example 4 were measured. Difference in peak intensity seen at 390 nm derived from TFB (peak intensity before rinsing−peak intensity after rinsing), difference in peak intensity seen at 300 nm derived from PVK contained in Comparative Ink 5 of Comparative Synthesis Example 5 The thin film reduction rate [(peak intensity difference / peak intensity before rinsing) × 100] was calculated.

Figure 2013251282
Figure 2013251282

合成例2及び3と、比較合成例4の結果を比較すると、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を含有する薄膜は、耐溶剤性が著しく向上することが明らかにされた。また、従来トルエンに耐溶剤性が高いとされてきたPVKを用いた比較合成例5と比較しても、合成例2及び3のアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を含有する薄膜は、耐溶剤性が向上していることが明らかにされた。   Comparing the results of Synthesis Examples 2 and 3 with Comparative Synthesis Example 4, the thin film containing a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex has significantly improved solvent resistance. It was revealed that In addition, compared with Comparative Synthesis Example 5 using PVK, which has been considered to have high solvent resistance in toluene, a charge transporting compound having two or more aldehyde groups of Synthesis Examples 2 and 3 and an organic transition metal complex It has been clarified that the thin film containing the reaction product with the above has improved solvent resistance.

≪反応生成物のフーリエ変換赤外分光測定≫
アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物のフーリエ変換赤外分光測定をおこなった。4,4’−ジフォルミルトリフェニルアミン(TPA−ald)100重量部と、モリブデンヘキサカルボニル50重量部とを、固形分濃度が1重量%となるようにキシレンに溶解させて、正孔輸送層用インクを形成し、当該インクを石英基板上へスピンコートし、窒素雰囲気下で200℃、60分間加熱して、薄膜を形成した。この薄膜をカッターで削りサンプルを作製し、当該サンプルのFT−IR測定(装置:日本分光株式会社製、FT/IR−600)を行った。FT−IR測定結果を図6に示す。
≪Fourier transform infrared spectroscopic measurement of reaction products≫
The Fourier transform infrared spectroscopic measurement of the reaction product of the charge transporting compound having two or more aldehyde groups and the organic transition metal complex was performed. Hole transport by dissolving 100 parts by weight of 4,4′-diformyltriphenylamine (TPA-ald) and 50 parts by weight of molybdenum hexacarbonyl in xylene so that the solid concentration is 1% by weight. A layer ink was formed, the ink was spin-coated on a quartz substrate, and heated at 200 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere to form a thin film. The thin film was shaved with a cutter to prepare a sample, and the sample was subjected to FT-IR measurement (apparatus: manufactured by JASCO Corporation, FT / IR-600). The FT-IR measurement results are shown in FIG.

図6には、4,4’−ジフォルミルトリフェニルアミン(TPA−ald)のみを用いて同様に形成した薄膜のFT−IR測定結果も合わせて示し、1500cm−1付近に見られるベンゼン環由来のピークで規格化することで、反応生成物のピークの変化を観察した。
図6において反応生成物のピークを見ると、1390cm−1付近に見られるアルデヒド由来のC−H変角ピークの減少、1700cm−1付近に見られるアルデヒド由来のC=O伸縮ピークの減少、2700cm−1付近に見られるアルデヒド由来のC−H伸縮ピークの減少が観察されており、反応生成物は反応によりアルデヒドが消失していると考えられる。また反応生成物のピークには2900cm−1付近に新たに脂肪族C−H伸縮に由来するピークが見られ、新たな結合ができていることが推定される。
FIG. 6 also shows the result of FT-IR measurement of a thin film formed in the same manner using only 4,4′-diformyltriphenylamine (TPA-ald), and the benzene ring seen in the vicinity of 1500 cm −1. The change in the peak of the reaction product was observed by normalizing with the peak derived from the origin.
Looking at the peak of the reaction product in FIG. 6, a decrease in the aldehyde-derived C—H bending angle peak observed near 1390 cm −1 , a decrease in the aldehyde-derived C═O stretching peak observed near 1700 cm −1 , 2700 cm. A decrease in the aldehyde-derived C—H stretching peak observed in the vicinity of −1 is observed, and the reaction product is considered to have lost the aldehyde by the reaction. In addition, a peak derived from aliphatic C—H stretching is newly observed in the vicinity of 2900 cm −1 in the peak of the reaction product, and it is estimated that a new bond is formed.

≪発光デバイス特性の実験1≫
[参考例1]
ガラス基板の上に透明陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、陰極の順番に成膜して積層し、最後に封止して有機EL素子を作製した。
≪Light-emitting device characteristics experiment 1≫
[Reference Example 1]
A transparent anode, hole injection layer, hole transport layer, light-emitting layer, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, and cathode are deposited and laminated in this order on a glass substrate, and finally sealed. Thus, an organic EL element was produced.

まず、透明陽極として酸化インジウム錫(ITO)の薄膜(厚み:150nm)を用いた。ITO付ガラス基板(旭硝子株式会社製)をストリップ状にパターン形成した。パターン形成されたITO基板を、中性洗剤、超純水の順番に超音波洗浄し、UVオゾン処理を施した。   First, an indium tin oxide (ITO) thin film (thickness: 150 nm) was used as a transparent anode. A glass substrate with ITO (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was formed into a strip pattern. The patterned ITO substrate was ultrasonically cleaned in the order of neutral detergent and ultrapure water, and then subjected to UV ozone treatment.

次に、上記ITO基板上に正孔注入層としてPEDOT−PSS溶液(Bayer製 Bytron P AI4083)をスピンコート法により乾燥後の膜厚が30nmになるように形成した。PEDOT−PSS溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて200℃で30分乾燥させ、正孔注入層を形成した。以上の正孔注入輸送層の塗布による形成と乾燥工程はすべて大気中で行った。   Next, a PEDOT-PSS solution (Bytron P AI4083 manufactured by Bayer) was formed on the ITO substrate as a hole injection layer by spin coating so that the film thickness after drying was 30 nm. After application of the PEDOT-PSS solution, a hole injection layer was formed by drying at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate to evaporate the solvent. The formation and drying steps of the hole injection transport layer described above were all performed in the atmosphere.

次に、作製した正孔注入層の上に、正孔輸送層として上記合成例2で調製した電荷輸送性有機層形成用インク2を、スピンコート法により乾燥後の膜厚が20nmになるように形成した。電荷輸送性有機層形成用インク2の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて200℃で60分乾燥させ、正孔輸送層を形成した。以上正孔輸送層の塗布による形成と乾燥工程は水分濃度0.1ppm以下、酸素濃度0.1ppm以下の窒素置換グローブボックス内で行った。   Next, the charge transporting organic layer forming ink 2 prepared in Synthesis Example 2 as a hole transport layer is formed on the prepared hole injection layer so that the film thickness after drying by spin coating is 20 nm. Formed. After the application of the charge transporting organic layer forming ink 2, it was dried at 200 ° C. for 60 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent, thereby forming a hole transporting layer. The formation of the hole transport layer by coating and the drying step were performed in a nitrogen-substituted glove box having a moisture concentration of 0.1 ppm or less and an oxygen concentration of 0.1 ppm or less.

次に、上記正孔輸送層の上に、発光層としてトリス[2−(p−トリル)ピリジン)]イリジウム(III)(Ir(mppy)3)を発光性ドーパントとして含有し、4,4’−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)をホストとして含有する発光層形成用インクをスピンコート法により膜厚が30nmになるように形成した。発光層形成用インクは、ホストであるCBPとドーパントであるIr(mppy)3の重量比が20:1で含有するようにトルエンに溶解させて調製した。以上の発光層の塗布による形成と乾燥工程は水分濃度0.1ppm以下、酸素濃度0.1ppm以下の窒素置換グローブボックス内で行った。   Next, on the hole transport layer, tris [2- (p-tolyl) pyridine)] iridium (III) (Ir (mppy) 3) is contained as a light emitting dopant as a light emitting layer, and 4,4 ′ A light emitting layer forming ink containing —N, N′-dicarbazole-biphenyl (CBP) as a host was formed by spin coating so as to have a film thickness of 30 nm. The ink for forming the light emitting layer was prepared by dissolving in toluene so that the weight ratio of CBP as a host and Ir (mppy) 3 as a dopant was 20: 1. The formation and drying steps by application of the light emitting layer were performed in a nitrogen-substituted glove box having a water concentration of 0.1 ppm or less and an oxygen concentration of 0.1 ppm or less.

上記発光層の上に、正孔ブロック層を蒸着形成した。正孔ブロック層は、形成材料としてビス(2−メチル−8−キノリラト)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム錯体(BAlq)を用い、抵抗加熱蒸着法により真空中(圧力:1×10−4Pa)でBAlq蒸着膜の膜厚が15nmになるように蒸着形成した。
上記正孔ブロック層の上に、電子輸送層を蒸着形成した。電子輸送層は、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq3)を抵抗加熱蒸着法により真空中(圧力:1×10−4Pa)でAlq3蒸着膜の膜厚が15nmになるように蒸着形成した。
A hole blocking layer was formed on the light emitting layer by vapor deposition. The hole blocking layer uses bis (2-methyl-8-quinolato) (p-phenylphenolate) aluminum complex (BAlq) as a forming material, and is formed in vacuum (pressure: 1 × 10 −4 Pa) by resistance heating vapor deposition. ) To form a BAlq vapor-deposited film having a thickness of 15 nm.
An electron transport layer was deposited on the hole blocking layer. The electron transport layer was formed by vapor deposition of tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq3) in a vacuum (pressure: 1 × 10 −4 Pa) by resistance heating vapor deposition so that the film thickness of the Alq3 vapor deposition film becomes 15 nm. .

作製した透明陽極付きガラス基板/正孔注入輸送層/正孔輸送層/発光層/正孔ブロック層/電子輸送層の電子輸送層上に、さらに、電子注入層及び陰極を順次蒸着形成した。電子注入層は、LiF(厚み:0.5nm)を、陰極は、Al(厚み:100nm)を順次抵抗加熱蒸着法により真空中(圧力:1×10−4Pa)で蒸着膜を形成した。
陰極形成後、グローブボックス内にて無アルカリガラスとUV硬化型エポキシ接着剤を用いて封止し、参考例1の有機EL素子を作製した。
An electron injection layer and a cathode were successively deposited on the electron transport layer of the produced glass substrate with a transparent anode / hole injection transport layer / hole transport layer / light emitting layer / hole block layer / electron transport layer. The electron injection layer was formed of LiF (thickness: 0.5 nm), and the cathode was formed of Al (thickness: 100 nm) in order by resistance heating vapor deposition in vacuum (pressure: 1 × 10 −4 Pa).
After forming the cathode, the organic EL element of Reference Example 1 was produced by sealing with a non-alkali glass and a UV curable epoxy adhesive in a glove box.

[参考例2]
参考例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、合成例3で得られた電荷輸送性有機層形成用インク3を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Reference Example 2]
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the charge transporting organic layer forming ink 3 obtained in Synthesis Example 3 was used to form holes. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that the transport layer was formed.

[実施例3]
合成例3において、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに、コバルト(III)アセチルアセトネートを用いた以外は合成例3と同様にして、電荷輸送性有機層形成用インク4を調製した。
参考例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、上記で得られた電荷輸送性有機層形成用インク4を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Example 3]
A charge transporting organic layer forming ink 4 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 except that cobalt (III) acetylacetonate was used instead of molybdenum hexacarbonyl in Synthesis Example 3.
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the hole transporting layer using the charge transporting organic layer forming ink 4 obtained above was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that was formed.

[実施例4]
合成例3において、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに、白金(II)アセチルアセトネートを用いた以外は合成例3と同様にして、電荷輸送性有機層形成用インク5を調製した。
参考例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、上記で得られた電荷輸送性有機層形成用インク5を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Example 4]
A charge transporting organic layer forming ink 5 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 except that platinum (II) acetylacetonate was used instead of molybdenum hexacarbonyl in Synthesis Example 3.
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the hole transporting layer using the charge transporting organic layer forming ink 5 obtained above was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that was formed.

[実施例5]
合成例3において、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに、バナジウム(V)オキシトリイソプロポキシドを用いた以外は合成例3と同様にして、電荷輸送性有機層形成用インク6を調製した。
参考例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、上記で得られた電荷輸送性有機層形成用インク6を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Example 5]
A charge transporting organic layer forming ink 6 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 except that vanadium (V) oxytriisopropoxide was used instead of molybdenum hexacarbonyl in Synthesis Example 3.
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the hole transporting layer using the charge transporting organic layer forming ink 6 obtained above was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that was formed.

[実施例6]
合成例3において、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに、鉄(II)アセチルアセトネートを用いた以外は合成例3と同様にして、電荷輸送性有機層形成用インク7を調製した。
参考例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、上記で得られた電荷輸送性有機層形成用インク7を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Example 6]
A charge transporting organic layer forming ink 7 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3, except that iron (II) acetylacetonate was used instead of molybdenum hexacarbonyl in Synthesis Example 3.
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the hole transporting layer using the charge transporting organic layer forming ink 7 obtained above was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that was formed.

[実施例7]
合成例3において、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに、亜鉛アセチルアセトネート水和物を用いた以外は合成例3と同様にして、電荷輸送性有機層形成用インク8を調製した。
参考例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、上記で得られた電荷輸送性有機層形成用インク8を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Example 7]
A charge transporting organic layer forming ink 8 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 except that zinc acetylacetonate hydrate was used instead of molybdenum hexacarbonyl in Synthesis Example 3.
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the hole transporting layer using the charge transporting organic layer forming ink 8 obtained above was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that was formed.

[実施例8]
合成例3において、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに、クロム(III)アセチルアセトネートを用いた以外は合成例3と同様にして、電荷輸送性有機層形成用インク9を調製した。
参考例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、上記で得られた電荷輸送性有機層形成用インク9を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Example 8]
A charge transporting organic layer forming ink 9 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3, except that chromium (III) acetylacetonate was used instead of molybdenum hexacarbonyl in Synthesis Example 3.
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the hole transporting layer using the charge transporting organic layer forming ink 9 obtained above was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that was formed.

[実施例9]
合成例3において、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに、ペンタカルボニルクロロレニウム(I)を用いた以外は合成例3と同様にして、電荷輸送性有機層形成用インク10を調製した。
参考例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、上記で得られた電荷輸送性有機層形成用インク10を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Example 9]
A charge transporting organic layer forming ink 10 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 except that pentacarbonylchlororhenium (I) was used instead of molybdenum hexacarbonyl in Synthesis Example 3.
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the hole transporting layer using the charge transporting organic layer forming ink 10 obtained above was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that was formed.

[比較例1]
実施例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、比較合成例4で得られた電荷輸送性有機層形成用比較インク4を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the charge transporting organic layer forming comparative ink 4 obtained in Comparative Synthesis Example 4 was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that a hole transport layer was formed.

[比較例2]
実施例1において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、電荷輸送性有機層形成用インク2を用いる代わりに、比較合成例5で得られた電荷輸送性有機層形成用比較インク5を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Comparative Example 2]
In Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the charge transporting organic layer forming ink, the charge transporting organic layer forming comparative ink 5 obtained in Comparative Synthesis Example 5 was used. A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that a hole transport layer was formed.

[比較例3]
参考例1において、正孔輸送層を形成しなかった以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Comparative Example 3]
A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that the hole transport layer was not formed in Reference Example 1.

[比較例4]
参考例1において、正孔輸送層として電荷輸送性有機層形成用インク2を用いて形成する代わりに、特許文献3(特開2006−253663号公報)のように、下記化学式で表されるα−NPDにMoOを30%ドープし抵抗加熱蒸着法により真空中(圧力:1×10−4Pa)で膜厚が30nmになるように蒸着形成した。蒸着法により正孔輸送層を形成した以外は、参考例1と同様に素子を作製した。
[Comparative Example 4]
In Reference Example 1, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 2 as the hole transporting layer, α represented by the following chemical formula is disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-253663). vacuum by the MoO 3 30% doped with a resistance heating evaporation method NPD: film thickness was vapor deposited so as to 30nm in (pressure 1 × 10 -4 Pa). A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that the hole transport layer was formed by vapor deposition.

Figure 2013251282
Figure 2013251282

参考例1〜2、実施例3〜9、及び比較例1〜4で得られた各素子を、10mA/cmで駆動させて、発光輝度とスペクトルをトプコン社製の分光放射計SR−2を測定した。上記実施例及び比較例において作製した有機EL素子は、いずれもIr(mppy)由来の緑色に発光した。測定結果を表3に示す。なお、電流効率は駆動電流と輝度から算出して求めた。
有機EL素子の寿命特性は、定電流駆動で輝度が経時的に徐々に低下する様子を観察して評価した。ここでは初期輝3000cd/mに対して保持率が50%の輝度に劣化するまでの時間(hr.)を寿命(LT50)とした。
Each element obtained in Reference Examples 1 and 2, Examples 3 to 9, and Comparative Examples 1 to 4 was driven at 10 mA / cm 2 , and the emission luminance and spectrum were measured by a spectral radiometer SR-2 manufactured by Topcon Corporation. Was measured. The organic EL elements produced in the above examples and comparative examples all emitted green light derived from Ir (mppy) 3 . Table 3 shows the measurement results. The current efficiency was calculated from the drive current and the luminance.
The lifetime characteristics of the organic EL element were evaluated by observing the luminance gradually decreasing with time by constant current driving. Here, the time (hr.) Until the holding ratio deteriorates to a luminance of 50% with respect to the initial brightness of 3000 cd / m 2 is defined as the lifetime (LT50).

Figure 2013251282
Figure 2013251282

表3の結果から、正孔輸送層がアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を含有している実施例の発光素子は、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物を含まない比較例1と比べて、輝度、電流効率、素子寿命が向上することが明らかにされた。実施例の発光素子においては、正孔輸送層の耐溶剤性が向上したことで、発光層中への正孔輸送層の溶出を防止できているため高い素子特性が得られたと推定される。中でも、実施例3〜6の発光素子は、溶解度差で発光層を積層可能なPVKを用いた比較例2の発光素子と比較しても、輝度が高く、電流効率が向上し、素子寿命が向上することが明らかにされた。
なお、比較例3は、比較例の中では一番高い電流効率を示しているが、正孔輸送層がないため、正孔注入層と発光層との界面で劣化してしまい、素子寿命は短くなってしまっている。本発明に係る実施例の発光素子においては、正孔輸送層により、この界面劣化も防止でき、素子寿命が向上していると推定される。
From the results of Table 3, the light emitting device of the example in which the hole transport layer contains a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex has two or more aldehyde groups. It was revealed that the luminance, current efficiency, and device lifetime were improved as compared with Comparative Example 1 that did not include the charge transporting compound. In the light emitting device of the example, it is presumed that high device characteristics were obtained because the elution of the hole transport layer into the light emitting layer could be prevented by improving the solvent resistance of the hole transport layer. Among them, the light-emitting elements of Examples 3 to 6 have higher brightness, improved current efficiency, and longer element life than the light-emitting element of Comparative Example 2 using PVK in which a light-emitting layer can be stacked with a difference in solubility. It was revealed that it improved.
Comparative Example 3 shows the highest current efficiency among the comparative examples, but since there is no hole transport layer, it deteriorates at the interface between the hole injection layer and the light emitting layer, and the element lifetime is It has become shorter. In the light emitting device of the example according to the present invention, it is presumed that the hole transport layer can prevent this interface deterioration and the device life is improved.

また、比較例4のようにα−NPDとMoO3を蒸着して正孔輸送層に用いた場合、発光層を塗布成膜する際に溶出してしまうことがわかった。これにより比較例4の素子は、発光層中に正孔輸送層が混入してしまい輝度が低下した。また、比較例4の素子における電圧の低下は、正孔輸送層の溶出により正孔輸送層の膜厚が薄くなったこと、また発光層に正孔輸送材料が混入することで発光層が正孔を運びやすくなり正孔過多になったことに起因すると推定される。 Further, it was found that results in elution when used in depositing the alpha-NPD and MoO 3 as in Comparative Example 4 in the hole transport layer, a light-emitting layer when coating deposition. As a result, in the device of Comparative Example 4, the luminance was lowered because the hole transport layer was mixed in the light emitting layer. In addition, the voltage drop in the device of Comparative Example 4 is due to the fact that the hole transport layer became thinner due to elution of the hole transport layer, and that the hole transport material was mixed in the light emitting layer, so that the light emitting layer was corrected. It is presumed to be caused by the fact that it becomes easier to carry holes and excessive holes.

≪発光デバイス特性の実験2≫
有機遷移金属錯体(モリブデンヘキサカルボニル)が与える効果について調べるために、有機遷移金属錯体(モリブデンヘキサカルボニル)の有無による素子特性の比較を行った。湿式成膜法による発光層への正孔輸送材料の混入の影響を排除して比較するために、発光層は蒸着法により形成した。
[参考例10]
参考例2において、発光層を塗布形成するのではなく、同じ組成(ホストであるCBPとドーパントであるIr(mppy)3の重量比が20:1)で、抵抗加熱蒸着法により真空中(圧力:1×10−4Pa)で膜厚が30nmになるように蒸着形成した以外は、参考例2と同様に素子を作製した。
≪Light-emitting device characteristics experiment 2≫
In order to investigate the effect of the organic transition metal complex (molybdenum hexacarbonyl), device characteristics were compared with and without the organic transition metal complex (molybdenum hexacarbonyl). In order to eliminate and compare the influence of mixing of the hole transport material into the light emitting layer by the wet film forming method, the light emitting layer was formed by a vapor deposition method.
[Reference Example 10]
In Reference Example 2, the light emitting layer is not applied and formed, but in the vacuum (pressure) by the resistance heating vapor deposition method with the same composition (weight ratio of CBP as the host and Ir (mppy) 3 as the dopant is 20: 1). 1 × 10 −4 Pa), and a device was fabricated in the same manner as in Reference Example 2 except that the film thickness was 30 nm.

[比較例5]
参考例10において、電荷輸送性有機層形成用インクとして、合成例3で得られた電荷輸送性有機層形成用インク3を用いる代わりに、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)0.5重量部と、アルデヒド基を2個有するTPA(TPA−ald)0.4重量部と、キシレン 100重量部とを混合し、電荷輸送性有機層形成用比較インク6を用いて正孔輸送層を形成した以外は、参考例10と同様に素子を作製した。
[Comparative Example 5]
In Reference Example 10, instead of using the charge transporting organic layer forming ink 3 obtained in Synthesis Example 3 as the charge transporting organic layer forming ink, poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2, 7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB) and 0.5 parts by weight of TPA (TPA-ald) having two aldehyde groups A device was fabricated in the same manner as in Reference Example 10 except that 0.4 part by weight and 100 parts by weight of xylene were mixed and a hole transport layer was formed using the charge transportable organic layer forming comparative ink 6.

参考例10、及び比較例5で得られた各素子を、参考例1と同様にして、10mA/cm駆動時の電圧、輝度、電流効率、輝度半減時間を評価した。結果を表4に示す。 Each element obtained in Reference Example 10 and Comparative Example 5 was evaluated in the same manner as in Reference Example 1 in terms of voltage, luminance, current efficiency, and luminance half time when driven at 10 mA / cm 2 . The results are shown in Table 4.

Figure 2013251282
Figure 2013251282

表4の結果から、有機遷移金属錯体の有無によって、電流効率には差がないが、参考例10においては素子寿命が約10倍長い結果となった。これらのことから、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を含有すると、有機遷移金属錯体は素子に悪影響を与えることなく、正孔輸送層の膜安定性を向上することにより、素子寿命を向上していると推定される。一方、有機遷移金属錯体を含まない場合にはアルデヒド基を2個有するTPAの反応が起こらないか不十分となり、TFB中でのアルデヒド基を2個有するTPAが素子駆動時の駆動熱により正孔輸送層中または界面で凝集しやすくなり、膜安定性が悪い結果、素子寿命が短くなっていると推定される。   From the results shown in Table 4, although there is no difference in current efficiency depending on the presence or absence of the organic transition metal complex, in Example 10, the device life was about 10 times longer. From these facts, when a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex is contained, the organic transition metal complex does not adversely affect the device, and the film stability of the hole transport layer is stabilized. It is presumed that the device life is improved by improving the performance. On the other hand, when the organic transition metal complex is not included, the reaction of TPA having two aldehyde groups does not occur or becomes insufficient, and TPA having two aldehyde groups in TFB becomes hole due to driving heat at the time of driving the element. It is presumed that the device life is shortened as a result of the tendency to aggregate in the transport layer or at the interface, resulting in poor film stability.

1 電極
2 電荷輸送性有機層
3 有機層
6 電極
7 基板
10 電極
20 正孔輸送層
30 発光層
31 発光層
40 電子輸送層
50 電子注入層
60 電極
70 基板
100 発光材料
110 有機発光ドーパント
120 EL発光
130 PL発光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode 2 Charge transportable organic layer 3 Organic layer 6 Electrode 7 Substrate 10 Electrode 20 Hole transport layer 30 Light emitting layer 31 Light emitting layer 40 Electron transport layer 50 Electron injection layer 60 Electrode 70 Substrate 100 Light emitting material 110 Organic light emitting dopant 120 EL light emission 130 PL light emission

Claims (4)

アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物であり、前記電荷輸送性化合物はアリールアミン誘導体であり、前記有機遷移金属錯体が、クロム、レニウム、鉄、コバルト、白金、亜鉛、及びバナジウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を含む、電荷輸送性有機層形成用材料。   It is a reaction product of a charge transporting compound having two or more aldehyde groups and an organic transition metal complex, the charge transporting compound is an arylamine derivative, and the organic transition metal complex is chromium, rhenium, iron, cobalt A material for forming a charge transporting organic layer, comprising at least one metal selected from the group consisting of platinum, zinc, and vanadium. 少なくともアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体と有機溶媒とを含有する電荷輸送性有機層形成用インクを調製する工程と、
前記少なくともアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と前記有機遷移金属錯体とを加熱又は光照射により反応させて、アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体との反応生成物を調製する工程を有し、
前記電荷輸送性化合物はアリールアミン誘導体であり、前記有機遷移金属錯体が、クロム、レニウム、鉄、コバルト、白金、亜鉛、及びバナジウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を含む、電荷輸送性有機層形成用材料の製造方法。
Preparing a charge transporting organic layer forming ink comprising a charge transporting compound having at least two aldehyde groups, an organic transition metal complex, and an organic solvent;
Reaction between the charge transporting compound having at least two aldehyde groups and the organic transition metal complex by heating or light irradiation to produce a reaction between the charge transporting compound having two or more aldehyde groups and the organic transition metal complex A step of preparing a product,
The charge transporting compound is an arylamine derivative, and the organic transition metal complex includes at least one metal selected from the group consisting of chromium, rhenium, iron, cobalt, platinum, zinc, and vanadium. For producing a material for forming a conductive organic layer.
請求項1に記載の電化輸送性有機層形成用材料を調製するのに用いられる、少なくともアルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物と有機遷移金属錯体と有機溶媒とを含有する電荷輸送性有機層形成用インク。   A charge-transporting organic material comprising a charge-transporting compound having at least two aldehyde groups, an organic transition metal complex, and an organic solvent, which is used for preparing the charge transporting organic layer forming material according to claim 1. Layer forming ink. 前記アルデヒド基を2個以上有する電荷輸送性化合物とは異なる正孔輸送性高分子化合物を更に含有することを特徴とする、請求項3に記載の電荷輸送性有機層形成用インク。   The ink for forming a charge transporting organic layer according to claim 3, further comprising a hole transporting polymer compound different from the charge transporting compound having two or more aldehyde groups.
JP2013194457A 2013-09-19 2013-09-19 Charge transporting organic layer forming material, method for producing the same, and charge transporting organic layer forming ink Expired - Fee Related JP5672352B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013194457A JP5672352B2 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Charge transporting organic layer forming material, method for producing the same, and charge transporting organic layer forming ink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013194457A JP5672352B2 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Charge transporting organic layer forming material, method for producing the same, and charge transporting organic layer forming ink

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009293050A Division JP5375593B2 (en) 2009-12-24 2009-12-24 Device and manufacturing method thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2013251282A true JP2013251282A (en) 2013-12-12
JP2013251282A5 JP2013251282A5 (en) 2014-01-30
JP5672352B2 JP5672352B2 (en) 2015-02-18

Family

ID=49849714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013194457A Expired - Fee Related JP5672352B2 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Charge transporting organic layer forming material, method for producing the same, and charge transporting organic layer forming ink

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5672352B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020183586A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-17 シャープ株式会社 Light emitting element and display device using same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002A (en) * 1850-01-08 Obe-washek
JP2006156981A (en) * 2004-10-29 2006-06-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Composite material, light-emitting element, light-emitting device, and manufacturing method thereof
JP2007049153A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Electroluminescence device and method of manufacturing the same
JP2009290205A (en) * 2008-04-28 2009-12-10 Dainippon Printing Co Ltd Device having hole injection transport layer and process of fabricating the same, and ink for forming hole injection transport layer
JP2011176324A (en) * 2011-03-22 2011-09-08 Dainippon Printing Co Ltd Device having hole injection transport layer, method of manufacturing the same, and ink for forming hole injection transport layer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002A (en) * 1850-01-08 Obe-washek
JP2006156981A (en) * 2004-10-29 2006-06-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Composite material, light-emitting element, light-emitting device, and manufacturing method thereof
JP2007049153A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Electroluminescence device and method of manufacturing the same
JP2009290205A (en) * 2008-04-28 2009-12-10 Dainippon Printing Co Ltd Device having hole injection transport layer and process of fabricating the same, and ink for forming hole injection transport layer
JP2011176324A (en) * 2011-03-22 2011-09-08 Dainippon Printing Co Ltd Device having hole injection transport layer, method of manufacturing the same, and ink for forming hole injection transport layer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020183586A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-17 シャープ株式会社 Light emitting element and display device using same
CN113545168A (en) * 2019-03-11 2021-10-22 夏普株式会社 Light emitting element and display device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5672352B2 (en) 2015-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yook et al. Small molecule host materials for solution processed phosphorescent organic light‐emitting diodes
CN102484210B (en) Containing the nano particle of transistion metal compound and manufacture method thereof, hole injection/transport layer ink and device and the manufacture method thereof with hole injection/transport layer
JP6341310B2 (en) Hole injection transport layer material, hole injection transport layer forming ink, device
KR101509283B1 (en) Device having hole injection/transport layer, method for manufacturing the same, and ink for forming hole injection/transport layer
TWI498350B (en) Material for organic electronics, organic electronic element, organic electroluminescence element, and display element, lighting device, and display device using the same
JP5375593B2 (en) Device and manufacturing method thereof
US20120049168A1 (en) Cross-Linked Charge Transport Layer Containing an Additive Compound
WO2013176194A1 (en) Organic electroluminescent element, organic electroluminescent lighting device, and organic electroluminescent display device
JP5783179B2 (en) Transition metal compound-containing nanoparticles and method for producing the same, transition metal compound-containing nanoparticle dispersed ink and method for producing the same, device having a hole injection transport layer, and method for producing the same
JP2010209141A (en) Quantum dot light-emitting material, and light-emitting device
JP6540771B2 (en) Iridium complex compound, organic electroluminescent device, display device and lighting device
CN111247159A (en) Transition metal complex material and application thereof in electronic device
WO2016091218A1 (en) Display component and manufacturing method therefor
KR20220010598A (en) Composition for organic electroluminescent device, organic electroluminescent device and manufacturing method thereof, and display device
US20120049164A1 (en) Cross-Linked Hole Transport Layer With Hole Transport Additive
JP5332690B2 (en) Organometallic complex composition, organometallic complex-containing composition, organic electroluminescence device, organic EL display and organic EL lighting
JP5672352B2 (en) Charge transporting organic layer forming material, method for producing the same, and charge transporting organic layer forming ink
JP6015087B2 (en) Method for manufacturing organic electroluminescence device
CN116670252A (en) Composition for organic electroluminescent element, display device, and lighting device
Basha et al. Preparation and characterization of ruthenium based organic composites for optoelectronic device application
JP6503699B2 (en) Organic electroluminescent device, method of manufacturing the same, and organic electroluminescent lighting device
JP6492565B2 (en) Method of manufacturing organic electroluminescent device, and method of manufacturing organic electroluminescent lighting device
JP2022164473A (en) Quantum dot light-emitting element, quantum dot display device, quantum dot lighting, and manufacturing method for quantum dot light-emitting element
JP2014012672A (en) Organic metal complex composition, organic metal complex-containing composition, organic electroluminescent element, organic el display and organic el lighting

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130919

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140430

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141125

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5672352

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees