JP2014103290A - Organic electroluminescent element, method for manufacturing organic electroluminescent element, and metal oxide particle-containing composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び金属酸化物粒子含有組成物に関し、特に駆動電圧が低く、発光寿命が長く、フレキシブルな有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及びそれを製造するための金属酸化物粒子含有組成物に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence device, a method for producing an organic electroluminescence device, and a composition containing metal oxide particles, and in particular, a flexible organic electroluminescence device having a low driving voltage, a long emission lifetime, and a method for producing the same. The present invention relates to a composition containing metal oxide particles for production.
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子ともいう。)は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が発光層内で再結合させることで励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・リン光)を利用した発光素子である。有機EL素子は、電極と電極の間を厚さ僅かサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、かつ、その発光が数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であることから、次世代の平面ディスプレイや照明への利用が期待されている。 An organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element) has a configuration in which a light emitting layer containing a light emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and holes injected from the anode by applying an electric field. This is a light emitting device that utilizes the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when electrons injected from the cathode recombine in the light emitting layer to generate excitons and the excitons are deactivated. . An organic EL element is an all-solid-state element composed of an organic material film having a thickness of only a submicron between electrodes, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Therefore, it is expected to be used for next-generation flat display and lighting.
有機EL素子の素子構造は、少なくとも陰極/有機層/陽極から構成される。この有機層は、初期の有機EL素子においては発光層/正孔注入層とからなる二層構造であったが、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五層構造など、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。 The element structure of the organic EL element is composed of at least a cathode / organic layer / anode. This organic layer had a two-layer structure consisting of a light emitting layer / hole injection layer in the early organic EL elements, but now, in order to obtain high luminous efficiency and a long driving life, an electron injection layer / electron layer is used. Various multilayer structures such as a five-layer structure including a transport layer / a light emitting layer / a hole transport layer / a hole injection layer 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.
これまで電荷輸送能力及び電荷注入能力の向上を目的として、正孔注入材料及び輸送性材料に酸性物質を混合する試みがなされている。 Attempts have been made so far to mix an acidic substance with a hole injection material and a transport material for the purpose of improving charge transport capability and charge injection capability.
特許文献1においては、低電圧化、高輝度化、長寿命化及び無欠陥化を目的に、酸化性物質がドーパントとして用いられ、酸化性物質としてハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、アリールアミンとハロゲン化金属又はルイス酸との塩等の酸性物質が挙げられている。
In
そして、電荷輸送能力及び電荷注入能力の向上による長寿命化等を目的として、上記酸性物質を正孔注入層中の正孔輸送性材料と混合して電気伝導度を高くすることが試みられている。しかしながら、特許文献1に開示されているような酸性物質を正孔注入層に用いると、この酸性物質が陽極と反応してしまい、素子性能低下といった問題が生じる。そのため、特許文献1による長寿命化は不十分であり、更に寿命を向上させる必要があった。
For the purpose of extending the life by improving the charge transport ability and the charge injection ability, an attempt has been made to increase the electrical conductivity by mixing the acidic substance with the hole transport material in the hole injection layer. Yes. However, when an acidic substance such as that disclosed in
特許文献2においては、注入特性や電荷移動特性が良い正孔注入層を得ることを目的として、例えば五酸化バナジウムや三酸化モリブデンなどの金属酸化物を用いて蒸着法で薄膜を形成している。しかしながら、特許文献2に開示されている製造方法は真空蒸着法を用いているため、生産速度が低く、生産コストを抑えることができない。
In
大量生産が可能な塗布方式で、金属酸化物を含有させた有機EL素子を作製した例が、特許文献3に開示されている。特許文献3では粉砕して製造された平均粒径20nmの酸化モリブデン粒子を溶媒に分散させたスラリーを用いて、スクリーン印刷法により電荷注入層を作製したとの記述がある。しかしながら、特許文献3のように酸化モリブデンを粉砕して微粒子化する方法だと、50nm以上の粒径を持つ粒子を含んでしまい、例えば正孔注入層の厚さが20nm程度であると、粒径の大きな粒子が正孔注入層を突き抜けてしまい、それが輝度ムラ発生の原因となる。また、粉砕されて作製される酸化モリブデン粒子は、凝集させることなく溶液中に安定的に分散させることが困難であり、凝集も粗大粒子発生の原因となる。
An example in which an organic EL element containing a metal oxide is manufactured by a coating method capable of mass production is disclosed in
金属酸化物粒子を凝集させることなく溶液中に安定的に分散させる方法が、特許文献4に開示されている。この公知例においては、金属酸化物粒子に保護剤を付着させることで、金属酸化物粒子の分散液の分散性を向上させたとの記述がある。しかし、この発明では、分散剤としての機能を有する保護剤が有機薄膜中に残留してしまい、駆動電圧及び発光寿命が不十分であった。また、この保護剤を蒸発・分解させるためには、高温加熱が必要となる。そのため、基材に樹脂を使用したフレキシブルな有機EL素子には適さないといった問題があった。
また、高温加熱が可能な基材を用い、分散剤を含む金属酸化物粒子の分散液を使用して、金属酸化物粒子の層を塗布した場合、加熱を行ったとしても、僅かに分散剤が残留してしまう。この膜中に残った分散剤が有機薄膜中に発光層等に拡散することで素子性能が悪化する問題が明らかになってきた。 Further, when a layer of metal oxide particles is applied using a base material that can be heated at high temperature and a dispersion of metal oxide particles containing a dispersant is used, even if heating is performed, the dispersant is slightly Will remain. The problem that the device performance deteriorates due to diffusion of the dispersant remaining in the film into the light emitting layer or the like in the organic thin film has been clarified.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、発光輝度が高く、駆動電圧が低く、発光寿命が長く、発光が均一な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。また、フレキシブルな有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。更に、低コストの上記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び上記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造するための金属酸化物粒子含有組成物を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems and situations, and the problem to be solved is to provide an organic electroluminescence device having high emission luminance, low driving voltage, long emission lifetime, and uniform emission. is there. Moreover, it is providing a flexible organic electroluminescent element. Furthermore, it is providing the manufacturing method of the said organic electroluminescent element of low cost, and the metal oxide particle containing composition for manufacturing the said organic electroluminescent element.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、自己分散性の金属酸化物粒子が、分散剤により被覆されなくとも、塗布液中で分散性が良く、均一な機能層を形成でき、分散剤による駆動電圧及び発光寿命への悪影響を避けられることを見出し本発明に至った。 In order to solve the above problems, the present inventor has a good dispersibility in the coating liquid even when the self-dispersing metal oxide particles are not coated with a dispersant in the process of examining the cause of the above problems, etc. The present inventors have found that a uniform functional layer can be formed and that adverse effects on the driving voltage and the light emission lifetime due to the dispersant can be avoided.
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。 That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.
1.陽極と陰極の間に、少なくとも一層の機能層A及び発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、当該機能層Aが、自己分散性の金属酸化物粒子を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 1. An organic electroluminescence device having at least one functional layer A and a light emitting layer between an anode and a cathode, wherein the functional layer A contains self-dispersing metal oxide particles. Luminescence element.
2.前記金属酸化物粒子を構成する金属元素の少なくとも一種が、周期律表の第1族〜第13族の中から選択される金属元素であることを特徴とする第1項に有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. The organic electroluminescence device according to
3.前記金属元素が、モリブデン又はタングステンであることを特徴とする第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 3. The organic electroluminescence element according to
4.前記金属酸化物粒子の数平均粒径が、5〜100nmの範囲内であることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4). The number average particle diameter of the metal oxide particles is in the range of 5 to 100 nm. The organic electroluminescent element according to any one of
5.前記金属酸化物粒子の数平均粒径が、5〜20nmの範囲内であることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. The number average particle diameter of the metal oxide particles is in the range of 5 to 20 nm. The organic electroluminescence element according to any one of
6.前記機能層Aを、前記陽極と前記発光層の間に具備することを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6). The organic electroluminescent element according to any one of
7.前記機能層Aと前記発光層の間に、正孔輸送層が具備されていることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7). 6. The organic electroluminescence device according to any one of
8.前記機能層Aと前記発光層の間に、正孔注入層が具備されていることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8). 6. The organic electroluminescence element according to any one of
9.前記正孔注入層が、ドーパントとして酸性物質を含有していることを特徴とする第8項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. The organic electroluminescence device according to
10.前記正孔注入層が、ポリチオフェン誘導体を含有し、かつドーパントとして酸性物質を含有していることを特徴とする第8項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
10. 9. The organic electroluminescence device according to
11.第1項から第10項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が有する前記機能層Aを形成する金属酸化物粒子含有組成物であって、自己分散性の金属酸化物粒子が、溶媒を含有する媒体に分散されてなる金属酸化物粒子含有組成物。 11. It is a metal oxide particle containing composition which forms the said functional layer A which the organic electroluminescent element as described in any one of 1st term | claim to 10th term | claim, Comprising: Self-dispersible metal oxide particle | grains are the following. A metal oxide particle-containing composition dispersed in a medium containing a solvent.
12.第1項から第10項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記機能層Aをウェットプロセスで形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 12 It is a manufacturing method of the organic electroluminescent element which manufactures the organic electroluminescent element as described in any one of 1st term | claim to 10th term | term, Comprising: The said functional layer A is formed with a wet process, The organic characterized by the above-mentioned Manufacturing method of electroluminescent element.
本発明の上記手段により、発光輝度が高く、駆動電圧が低く、発光寿命が長く、発光が均一な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。また、フレキシブルな有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。更に、低コストの上記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び上記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造するための金属酸化物粒子含有組成物を提供することができる。 By the above means of the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device having high emission luminance, low driving voltage, long emission lifetime, and uniform emission. In addition, a flexible organic electroluminescence element can be provided. Furthermore, the manufacturing method of the said organic electroluminescent element of low cost and the metal oxide particle containing composition for manufacturing the said organic electroluminescent element can be provided.
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。 The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
金属酸化物粒子は陽極から移動する正孔の伝達を促進し、駆動電圧の低下及び発光寿命の向上といった効果を有する。金属酸化物粒子は金属酸化物の大粒子を粉砕して製造することが一般的だが、金属酸化物粒子は分散性が悪く、凝集して粗大粒子を形成しやすい。粗大粒子は当該金属酸化物粒子を含有する組成物により形成された機能層から突出して、他の層の正孔の移動又は電子の移動に影響して、発光が不均一になる。 The metal oxide particles promote the transfer of holes moving from the anode, and have the effect of lowering the driving voltage and improving the emission lifetime. The metal oxide particles are generally produced by pulverizing large metal oxide particles, but the metal oxide particles are poorly dispersible and tend to aggregate to form coarse particles. Coarse particles protrude from the functional layer formed by the composition containing the metal oxide particles, affect the movement of holes or electrons in other layers, and light emission becomes nonuniform.
これを改善するために、金属酸化物粒子に分散剤を被覆して、粗大粒子の発生を防止することができるが、分散剤が発光層等の有機層に拡散し電子や正孔の移動を阻害したり、分散剤が金属酸化物粒子間の正孔の移動を妨害するため、駆動電圧の低下及び寿命の向上に充分な効果を発揮することができない。 In order to improve this, the metal oxide particles can be coated with a dispersant to prevent the generation of coarse particles. However, the dispersant diffuses into an organic layer such as a light-emitting layer and moves electrons and holes. Inhibiting or hindering the movement of holes between metal oxide particles, the dispersing agent cannot exert a sufficient effect for lowering the driving voltage and improving the life.
本発明に係る自己分散性の金属酸化物粒子は、分散剤により被覆されなくても、金属酸化物粒子含有組成物中で凝集しにくいため、均一な厚さの機能層が形成される。また、自己分散性の酸化物粒子の表面が、OH基等のコンパクトな極性基を有する場合、電荷二重層を形成するその極性基の体積は、分散剤で被覆するときの分散剤の体積に比べ非常に小さいので、金属酸化物粒子の間で正孔移動が容易であり悪影響を生じない。 Since the self-dispersing metal oxide particles according to the present invention hardly aggregate in the metal oxide particle-containing composition even if they are not coated with a dispersant, a functional layer having a uniform thickness is formed. In addition, when the surface of the self-dispersing oxide particles has a compact polar group such as an OH group, the volume of the polar group forming the charge double layer is the volume of the dispersant when coated with the dispersant. Since it is very small in comparison, hole movement between metal oxide particles is easy, and no adverse effect is caused.
また、正孔注入層が酸性物質を含有する場合、陽極と酸性物質を有する正孔注入輸送層との間に金属酸化物粒子を含有する機能層(これも正孔注入層の機能を有する。)を設けることで、酸性物質と陽極との反応を低減することができ、素子性能の更なる高寿命化を達成できる。 Further, when the hole injection layer contains an acidic substance, a functional layer containing metal oxide particles between the anode and the hole injection transport layer having an acidic substance (this also has the function of a hole injection layer). ), The reaction between the acidic substance and the anode can be reduced, and further improvement in device performance can be achieved.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極の間に、少なくとも一層の機能層Aを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、当該機能層Aが、自己分散性の金属酸化物粒子を含有することを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項12までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
The organic electroluminescent device of the present invention is an organic electroluminescent device having at least one functional layer A between an anode and a cathode, and the functional layer A contains self-dispersing metal oxide particles. It is characterized by. This feature is a technical feature common to the inventions according to
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記金属酸化物粒子を構成する金属元素が、周期律表の第1族元素〜第13族元素の中から選択される少なくとも一種の金属元素であることが好ましく、更に前記金属元素が、モリブデン又はタングステンであることが好ましい。
As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of manifesting the effect of the present invention, the metal element constituting the metal oxide particles is at least one selected from
また、前記金属酸化物粒子の数平均粒径が、5〜100nmの範囲内であることが、輝度ムラを低減する効果が得られることから好ましく、5〜20nmの範囲内であることが更に発光が均一になる効果が得られることから好ましい。 Moreover, it is preferable that the number average particle diameter of the metal oxide particles is in the range of 5 to 100 nm because an effect of reducing luminance unevenness is obtained, and it is further light emission in the range of 5 to 20 nm. Is preferable because an effect of uniforming is obtained.
更に、本発明においては、前記機能層Aを陽極と発光層の間に有することが好ましく、前記機能層Aと前記発光層との間に正孔輸送層を有することがより好ましい。これにより、発光効率を向上する効果が得られる。また、前記機能層Aと前記発光層との間に正孔注入層を有することにより、発光寿命を改善する効果が得られ、特に、当該正孔注入層に酸性物質がドープされている場合は、大きな効果が得られ、更に当該正孔注入層がポリチオフェン誘導体を含有することにより、発光寿命の改善と共に高い発光効率が得られる。 Furthermore, in this invention, it is preferable to have the said functional layer A between an anode and a light emitting layer, and it is more preferable to have a positive hole transport layer between the said functional layer A and the said light emitting layer. Thereby, the effect which improves luminous efficiency is acquired. In addition, by having a hole injection layer between the functional layer A and the light emitting layer, an effect of improving the light emission lifetime is obtained, and particularly when the hole injection layer is doped with an acidic substance. In addition, a great effect is obtained, and further, since the hole injection layer contains a polythiophene derivative, the emission lifetime is improved and high luminous efficiency is obtained.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法としては、前記機能層Aをウェットプロセスで形成する態様の製造方法であることが、大量生産の観点から、好ましい。 From the viewpoint of mass production, it is preferable that the organic electroluminescence device for producing the organic electroluminescence device of the present invention is a production method of an embodiment in which the functional layer A is formed by a wet process.
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法で用いられる金属酸化物粒子含有組成物は、分散安定性が高く大量生産に好適である。 Moreover, the metal oxide particle containing composition used with the manufacturing method of the organic electroluminescent element of this invention has high dispersion stability, and is suitable for mass production.
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.
《有機エレクトロルミネッセンス素子の構成》
本発明の有機EL素子は、陽極と陰極の間に、少なくとも一層の機能層Aを有し、当該機能層Aが自己分散性の金属酸化物粒子を含有する。
<< Structure of organic electroluminescence element >>
The organic EL device of the present invention has at least one functional layer A between the anode and the cathode, and the functional layer A contains self-dispersing metal oxide particles.
機能層とは、陽極と陰極の間にあって、有機EL素子の性能に寄与する層であって、無機化合物からなる層であっても、有機化合物からなる層であっても、無機化合物と有機化合物の両方を含有する層であっても良い。 The functional layer is a layer between the anode and the cathode, which contributes to the performance of the organic EL element. The functional layer may be a layer made of an inorganic compound or an organic compound. A layer containing both of these may also be used.
本発明の有機EL素子の好ましい一例を図1に示す。図1に示すとおり、本発明の好ましい実施形態にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子100は、可撓性支持基板1を有している。可撓性支持基板1上には陽極2が形成され、陽極2上には機能層20が形成され、機能層20上には陰極8が形成されている。
A preferred example of the organic EL device of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, an
機能層20とは、陽極2と陰極8との間に設けられている有機EL素子100を構成する各層をいう。
The
機能層20には、個々の機能層として、例えば、正孔注入層3、正孔輸送層4、発光層5、電子輸送層6及び電子注入層7が含まれ、その他に機能層として正孔ブロック層や電子ブロック層等が含まれてもよい。
The
可撓性支持基板1上の陽極2,機能層20,陰極8は封止接着剤9を介して可撓性封止部材10によって封止されている。ここで、正孔注入層3又は正孔輸送層4が、本発明に係る自己分散性の金属酸化物粒子を含有し、機能層Aとなっても良いし、また、機能層Aと前記発光層との間に正孔注入層3又は正孔輸送層4を設けても良い。
The
なお、有機EL素子100のこれらの層構造(図1参照)は単に好ましい具体例を示したものであり、本発明はこれらに限定されない。
In addition, these layer structures (refer FIG. 1) of the
例えば、本発明に係る有機EL素子は(i)〜(viii)の層構造を有していてもよい。 For example, the organic EL device according to the present invention may have the layer structures (i) to (viii).
(i)可撓性支持基板/陽極/機能層A/発光層/電子輸送層/陰極/熱伝導層/封止用接着剤/封止部材
(ii)可撓性支持基板/陽極/機能層A/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極/熱伝導層/封止用接着剤/封止部材
(iii)可撓性支持基板/陽極/機能層A/正孔輸送層/発光層/正孔ブロック層/電子輸送層/陰極/熱伝導層/封止用接着剤/封止部材
(iv)可撓性支持基板/陽極/機能層A/正孔輸送層/発光層/正孔ブロック層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極/熱伝導層/封止用接着剤/封止部材
(v)可撓性支持基板/陽極/陽極バッファー層/機能層A/正孔輸送層/発光層/正孔ブロック層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極/熱伝導層/封止用接着剤/封止部材
(vi)ガラス支持体/陽極/正孔注入層/機能層A/発光層/電子注入層/陰極/封止部材
(vii)ガラス支持体/陽極/機能層A/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極/封止部材
(viii)ガラス支持体/陽極/機能層A/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極/封止部材
《機能層A》
本発明に係る機能層Aは、公知の正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層に自己分散性の金属酸化物粒子を添加して形成された層であっても良いし、自己分散性の金属酸化物粒子のみにより形成された層であってもよい。
(I) Flexible support substrate / anode / functional layer A / light emitting layer / electron transport layer / cathode / thermal conductive layer / sealing adhesive / sealing member (ii) flexible support substrate / anode / functional layer A / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode / thermal conductive layer / sealing adhesive / sealing member (iii) flexible support substrate / anode / functional layer A / hole transport layer / light emission Layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode / thermal conductive layer / sealing adhesive / sealing member (iv) flexible support substrate / anode / functional layer A / hole transport layer / light emitting layer / positive Hole block layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode / thermal conductive layer / sealing adhesive / sealing member (v) flexible support substrate / anode / anode buffer layer / functional layer A / hole transport layer / Light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode / thermal conductive layer / sealing adhesive / sealing member (vi) glass support / anode / hole injection / Functional layer A / light emitting layer / electron injection layer / cathode / sealing member (vii) glass support / anode / functional layer A / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode / sealing Stopping member (viii) Glass support / anode / functional layer A / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode / sealing member << functional layer A >>
The functional layer A according to the present invention may be a layer formed by adding self-dispersing metal oxide particles to a known hole injection layer, hole transport layer, electron transport layer or electron injection layer. Alternatively, it may be a layer formed only of self-dispersing metal oxide particles.
前記機能層Aは、正孔の移動を容易にすることから、陽極と発光層との間に設けられることが好ましく、更に陽極と正孔輸送層との間に設けられることが好ましく、特に陽極と正孔注入層の間に設けられることが好ましい。 The functional layer A is preferably provided between the anode and the light-emitting layer in order to facilitate the movement of holes, and more preferably provided between the anode and the hole transport layer. And a hole injection layer.
前記機能層Aが、陽極と発光層との間に設けられるか、又は、前記機能層Aと前記発光層との間に正孔輸送層が設けられるときは、機能層Aが正孔注入層として機能する。ここで機能層Aが、公知の正孔注入材料に自己分散性の金属酸化物粒子を添加して形成された場合、該金属酸化物粒子の間に正孔注入材料が存在しても、正孔注入材料の正孔移動が容易なことから、該金属酸化物粒子の効果が充分に発揮される。 When the functional layer A is provided between the anode and the light emitting layer, or when a hole transport layer is provided between the functional layer A and the light emitting layer, the functional layer A is a hole injection layer. Function as. Here, when the functional layer A is formed by adding self-dispersing metal oxide particles to a known hole injection material, even if the hole injection material exists between the metal oxide particles, Since the hole transfer of the hole injection material is easy, the effect of the metal oxide particles is sufficiently exhibited.
前記機能層Aと前記発光層との間に正孔注入層が設けられることが更に好ましい。この場合、機能層Aは自己分散性の金属酸化物粒子のみで形成されることが好ましい。特に正孔注入層に酸性物質がドープされている場合は、機能層Aにより酸性物質が陽極に移動するのを防止されるために、陽極の劣化が防止され発光寿命が改善される。また、正孔注入層が、ポリチオフェンに酸性物質がドープされて形成されている場合、酸性物質としてPSS等の強い酸性を示す化合物を用いるため、機能層Aによる発光寿命の改善効果が大きい。 More preferably, a hole injection layer is provided between the functional layer A and the light emitting layer. In this case, the functional layer A is preferably formed of only self-dispersing metal oxide particles. In particular, when the hole injection layer is doped with an acidic substance, the functional layer A prevents the acidic substance from moving to the anode, so that the anode is prevented from being deteriorated and the light emission life is improved. In addition, when the hole injection layer is formed by doping polythiophene with an acidic substance, a compound exhibiting strong acidity such as PSS is used as the acidic substance.
機能層Aの層厚は、5〜40nmの範囲内であることが好ましい。5nm以上であれば発光寿命に優れ、40nm以下であれば発光効率に優れる。さらに機能層Aの層厚が、5〜30nmの範囲であればより好ましい。 The layer thickness of the functional layer A is preferably in the range of 5 to 40 nm. If it is 5 nm or more, the emission lifetime is excellent, and if it is 40 nm or less, the emission efficiency is excellent. Furthermore, it is more preferable if the layer thickness of the functional layer A is in the range of 5 to 30 nm.
《金属酸化物粒子》
本発明に係る機能層Aは、自己分散性の金属酸化物粒子を有する。
《Metal oxide particles》
The functional layer A according to the present invention has self-dispersing metal oxide particles.
本発明において自己分散性とは、金属酸化物粒子が、分散剤を用いなくても又は金属酸化物粒子表面を有機の化合物で覆わなくても、濃度0.6質量%でエタノールに分散可能な性質をいい、詳しくは、数平均粒径を5〜20nmの範囲内にまで分散した分散液を、25℃で一週間放置したときに、目視観察で沈殿を生じない性質をいう。 In the present invention, the self-dispersibility means that the metal oxide particles can be dispersed in ethanol at a concentration of 0.6% by mass without using a dispersant or without covering the surface of the metal oxide particles with an organic compound. The property refers to a property, and specifically, a property in which precipitation is not caused by visual observation when a dispersion in which the number average particle diameter is dispersed within a range of 5 to 20 nm is left at 25 ° C. for one week.
金属酸化物粒子は、一次粒子及び一次粒子の凝集により形成された二次粒子からなる。なお、特に断らない限り粒径とは、一次粒子が凝集していない場合は一次粒子の粒径をいい、凝集している場合は二次粒子の粒径をいう。 The metal oxide particles are composed of primary particles and secondary particles formed by aggregation of the primary particles. Unless otherwise specified, the particle size means the particle size of the primary particles when the primary particles are not aggregated, and the particle size of the secondary particles when the primary particles are aggregated.
また、金属酸化物粒子を含有する層を陽極と正孔注入層の間や、正孔注入層と正孔輸送層の間、正孔輸送層と発光層の間に使用しても良い。より好ましくは金属酸化物粒子を含有する層を陽極と正孔注入層との間に設けて使用することが望ましい。 A layer containing metal oxide particles may be used between the anode and the hole injection layer, between the hole injection layer and the hole transport layer, or between the hole transport layer and the light emitting layer. More preferably, it is desirable to use a layer containing metal oxide particles provided between the anode and the hole injection layer.
本発明に係る自己分散性の金属酸化物粒子は、米国特許7879303号、米国特許7211236号及び米国特許8007758号を参考に金属カルボン酸塩をスプレー・バーナー法で酸化することで作製できる。 The self-dispersing metal oxide particles according to the present invention can be prepared by oxidizing a metal carboxylate by a spray burner method with reference to US Pat. No. 7,879,303, US Pat. No. 7,212,236 and US Pat.
スプレー・バーナー法は、金属の前駆体の溶液をノズルより噴出させて形成した微小の液滴を、酸素ガスと可燃ガスが供給されたバーナーの高温の炎で酸化する方法である。可燃ガスとしては、メタンガスが好ましく用いられる。 The spray burner method is a method in which fine droplets formed by ejecting a metal precursor solution from a nozzle are oxidized by a high-temperature flame of a burner supplied with oxygen gas and combustible gas. As the combustible gas, methane gas is preferably used.
炎の温度は、600℃以上であり、好ましくは1200℃以上であり、更に好ましくは1200〜2600℃の範囲である。バーナーの中心から可燃ガスを供給し、その周囲から酸素ガスを供給して炎を形成することができる。 The temperature of the flame is 600 ° C. or higher, preferably 1200 ° C. or higher, more preferably 1200 to 2600 ° C. A combustible gas can be supplied from the center of the burner and an oxygen gas can be supplied from the periphery to form a flame.
金属の前駆体としては、金属の有機酸塩、有機金属錯体等が挙げられ、該有機酸としては、酢酸、2−エチルヘキサン酸、ラウリル酸、ナフテン酸、他価のカルボン酸等が挙げられ、有機配位子としは、アセチルアセトン等が挙げられる。前記金属の前駆体の溶液は、該金属の前駆体を有機溶媒に溶解させて作製することができる。 Examples of the metal precursor include organic acid salts of metal and organometallic complexes. Examples of the organic acid include acetic acid, 2-ethylhexanoic acid, lauric acid, naphthenic acid, and other valent carboxylic acids. Examples of the organic ligand include acetylacetone. The metal precursor solution can be prepared by dissolving the metal precursor in an organic solvent.
この作製方法を用いることで、数平均粒径が20nm以下であり粒径が揃っているほぼ球形の金属酸化物粒子を作製することができる。また、この手法を用いて作製した金属酸化物粒子は自己分散性を有し、分散剤を用いることなく水やアルコール等の溶媒に分散可能である。この自己分散性は、金属酸化物粒子の表面が、OH基で修飾されているために発現しているものと推測される。 By using this production method, substantially spherical metal oxide particles having a number average particle diameter of 20 nm or less and uniform particle diameters can be produced. Further, the metal oxide particles produced using this method have self-dispersibility and can be dispersed in a solvent such as water or alcohol without using a dispersant. This self-dispersibility is presumed to be manifested because the surface of the metal oxide particles is modified with OH groups.
金属酸化物粒子の粒径(数平均粒径)は、5〜100nmの範囲内が好ましく、5〜20nmの範囲内がより好ましい。5nm以上であれば製造が容易であり、20nm以下であれば近接の有機層を突き抜けず、ムラのない均一な発光が得られる。更に好ましくは5〜15nmの範囲内であり、特に好ましいのは5〜10nmの範囲内である。ここで、粒径とは同体積の球換算の直径を指す。 The particle size (number average particle size) of the metal oxide particles is preferably in the range of 5 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 20 nm. If it is 5 nm or more, it is easy to produce, and if it is 20 nm or less, the adjacent organic layer does not penetrate and uniform light emission without unevenness is obtained. More preferably, it is in the range of 5 to 15 nm, and particularly preferably in the range of 5 to 10 nm. Here, the particle size refers to a sphere-equivalent diameter of the same volume.
本発明に係る金属酸化物粒子の数平均粒径は、X線小角散乱により測定される。 The number average particle size of the metal oxide particles according to the present invention is measured by X-ray small angle scattering.
本発明に係る金属酸化物粒子中の金属としては、周期律表の第1族元素〜第13族元素の中から選択される少なくとも一種の金属元素が挙げられ、モリブデン、タングステン、バナジウム、レニウム及び銅が好ましく、より好ましくはモリブデン及びタングステンが好ましく、発光輝度、駆動電圧及び発光寿命の観点から特にタングステンが好ましい。
Examples of the metal in the metal oxide particles according to the present invention include at least one metal element selected from
当該金属酸化物粒子は、機能層Aに含有されるが、例えば、金属酸化物粒子を含有する機能層Aを上記正孔注入層や上記正孔輸送層として使用することができる。また、当該金属酸化物粒子を公知の正孔注入材料又は正孔輸送材料の溶液に分散混合して、金属酸化物粒子含有組成物を作製し、正孔注入層又は正孔輸送層を形成することができる。このとき、当該正孔注入層又は当該正孔輸送層が本発明にかかる機能層Aに該当する。 The metal oxide particles are contained in the functional layer A. For example, the functional layer A containing metal oxide particles can be used as the hole injection layer or the hole transport layer. Further, the metal oxide particles are dispersed and mixed in a known hole injection material or hole transport material solution to prepare a metal oxide particle-containing composition, and a hole injection layer or a hole transport layer is formed. be able to. At this time, the hole injection layer or the hole transport layer corresponds to the functional layer A according to the present invention.
本発明者等が創意工夫をした結果、本発明に係る自己分散性の金属酸化物粒子の分散液を用いて機能層Aを形成することで、熱に弱い樹脂などのフレキシブル基板の使用が可能になっただけでなく、分散剤による金属酸化物粒子の分散液を使用した時に起こる課題を解決することができた。 As a result of the inventor's ingenuity, by forming the functional layer A using the dispersion liquid of the self-dispersing metal oxide particles according to the present invention, it is possible to use a flexible substrate such as a heat-sensitive resin. In addition, the problems that occurred when using a dispersion of metal oxide particles with a dispersant could be solved.
また、機能層Aが自己分散性の金属酸化物粒子からなる場合、分散剤が不要となるめ、金属酸化物粒子の間の正孔の移動が容易なこと、及び、金属酸化物と隣接層が直接接触することにより隣接層との間で正孔の移動が容易なことにより、発光輝度が向上し、駆動電圧が低下したと推定される。 In addition, when the functional layer A is made of self-dispersing metal oxide particles, a dispersing agent is not necessary, the movement of holes between the metal oxide particles is easy, and the metal oxide and adjacent layers It is presumed that the light emission brightness is improved and the driving voltage is reduced due to the easy movement of holes between the adjacent layers due to the direct contact of the.
また、正孔注入層や正孔輸送層などのように、正孔輸送性化合物を含有する層に自己分散性の金属酸化物粒子が添加されて形成された機能層Aにおいては、金属酸化物粒子と正孔輸送性化合物の間では分散剤の層を経ることなしに正孔を伝達させることができるため、発光輝度が向上し、駆動電圧が低下したと推定される。 In the functional layer A formed by adding self-dispersing metal oxide particles to a layer containing a hole transporting compound such as a hole injection layer or a hole transport layer, a metal oxide Since holes can be transmitted between the particles and the hole transporting compound without passing through the dispersant layer, it is presumed that the emission luminance is improved and the driving voltage is lowered.
《ウェットプロセス》
本発明に係る機能層Aは、大量生産が可能なこと及び本発明の効果発現の観点から、ウェットプロセスで形成されることが好ましい。
《Wet process》
The functional layer A according to the present invention is preferably formed by a wet process from the viewpoint of mass production and the manifestation of the effects of the present invention.
前記ウェットプロセスとしては、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法等の塗布法が挙げられる。 Examples of the wet process include coating methods such as a spin coating method, an ink jet method, a printing method, and a spray coating method.
ウェットプロセスに用いられる金属酸化物粒子含有組成物は、前記自己分散性の金属酸化物粒子を溶媒に分散することにより作製することができる。当該金属酸化物粒子を分散させるための溶媒としては水又は極性溶媒が好ましく、特に水又は低級アルコールが好ましい。ここで、低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−i−ブタノール、t−ブタノール又はそれらのアルキル基の水素原子をフッ素原子で一部又は全て置換した化合物が挙げられる。これらの低級アルコールの中でも、特にエタノールが分散性、電極の腐食性及び乾燥性の観点から好ましい。 The metal oxide particle-containing composition used in the wet process can be prepared by dispersing the self-dispersing metal oxide particles in a solvent. As a solvent for dispersing the metal oxide particles, water or a polar solvent is preferable, and water or a lower alcohol is particularly preferable. Here, examples of the lower alcohol include methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, ni-butanol, t-butanol, or compounds in which the hydrogen atoms of their alkyl groups are partially or completely substituted with fluorine atoms. It is done. Among these lower alcohols, ethanol is particularly preferable from the viewpoints of dispersibility, electrode corrosivity, and drying properties.
例えば、上記により分散して作製した、自己分散性の金属酸化物粒子と溶媒からなる金属酸化物粒子含有組成物が、ポリマー等の有機化合物を含有しなくても、ITO等の陽極上に塗布することにより、優れた強度の機能層Aを形成することができ、その上に他の機能層を積層して有機EL素子を作製しても機能層Aが凝集破壊して剥離することはない。 For example, a metal oxide particle-containing composition comprising a self-dispersing metal oxide particle and a solvent prepared by dispersing as described above is applied onto an anode such as ITO without containing an organic compound such as a polymer. By doing so, the functional layer A having excellent strength can be formed, and even if another functional layer is laminated thereon to produce an organic EL element, the functional layer A does not cohesively break and peel off. .
これは、金属酸化物粒子の表面のOH基が粒子間及び層間で水素結合を形成することにより、結合力が飛躍的に向上したためと推定される。また、自己分散性の金属酸化物粒子は、分散剤を必要としないため、分散剤の相での凝集破壊又は分散剤と金属酸化物粒子の間の剥離が問題にならないことも強度向上の要因と考えられる。 It is presumed that this is because the bonding force was dramatically improved by the formation of hydrogen bonds between the particles and between the OH groups on the surface of the metal oxide particles. In addition, since self-dispersing metal oxide particles do not require a dispersing agent, cohesive failure in the phase of the dispersing agent or separation between the dispersing agent and the metal oxide particles is not a problem. it is conceivable that.
《有機EL素子の各機能層》
次いで、本発明の有機EL素子を構成する機能層の詳細について説明する。
<< Each functional layer of organic EL element >>
Subsequently, the detail of the functional layer which comprises the organic EL element of this invention is demonstrated.
(1 注入層(正孔注入層、電子注入層))
本発明の有機EL素子においては、注入層は必要に応じて設けることができる。注入層としては電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層若しくは正孔輸送層の間、又は、陰極と発光層若しくは電子輸送層との間に存在させてもよい。
(1 Injection layer (hole injection layer, electron injection layer))
In the organic EL device of the present invention, the injection layer can be provided as necessary. The injection layer includes an electron injection layer and a hole injection layer, and may be present between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer as described above, or between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer.
本発明でいう注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と他の機能層間に設けられる層で、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
The injection layer referred to in the present invention is a layer provided between the electrode and other functional layers in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. “The organic EL element and the forefront of its industrialization (November 30, 1998, NTT) (Published by S. Co., Ltd.) ”,
本発明に係る自己分散性の金属酸化物粒子を含む機能層Aは、正孔注入層としての機能を持たせることができるので、陽極上に積層して正孔注入層として用いてもよい。また、上記正孔注入層上に公知の以下の正孔注入層を積層してもよい。 Since the functional layer A containing the self-dispersing metal oxide particles according to the present invention can have a function as a hole injection layer, it may be laminated on the anode and used as the hole injection layer. Moreover, you may laminate | stack the following well-known hole injection layers on the said hole injection layer.
公知の正孔注入層は、例えば、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に適用可能な正孔注入材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体等を含むポリマーやアニリン系共重合体、ポリアリールアルカン誘導体、又は導電性ポリマーが挙げられ、好ましくはポリチオフェン誘導体(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)等)、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体等が挙げられ、更に好ましくはポリチオフェン誘導体である。 The details of the known hole injection layer are described in, for example, JP-A Nos. 9-45479, 9-260062, and 8-288069, and can be applied to the hole injection layer. As hole injection materials, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include polymers containing stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, polyarylalkane derivatives, or conductive polymers, preferably polythiophene derivatives (such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene)), polyaniline derivatives. Body, polypyrrole derivatives, and the like, still more preferably polythiophene derivative.
更に、前記正孔注入層はドーパントとして、酸性物質を含有することが好ましい。当該酸性物質としては、ハロゲン化金属、有機酸(ポリスチレンスルホン酸等)、ルイス酸等が挙げられる。本発明に係る自己分散性の金属酸化物粒子を上記正孔注入材料と混合して、本発明に係る機能層Aである正孔注入層を形成しても良い。 Furthermore, the hole injection layer preferably contains an acidic substance as a dopant. Examples of the acidic substance include metal halides, organic acids (such as polystyrene sulfonic acid), and Lewis acids. The self-dispersing metal oxide particles according to the present invention may be mixed with the hole injection material to form the hole injection layer that is the functional layer A according to the present invention.
電子注入層は、例えば、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。本発明においては、上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムが好ましい。その層厚は0.1nm〜5μm程度、好ましくは0.1〜100nm、更に好ましくは0.5〜10nm、最も好ましくは0.5〜4nmである。 Details of the electron injection layer are described in, for example, JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, and JP-A-10-74586, and specifically, strontium, aluminum and the like are representative. A metal buffer layer, an alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, and an oxide buffer layer typified by aluminum oxide. In the present invention, the buffer layer (injection layer) is desirably a very thin film, and potassium fluoride and sodium fluoride are preferable. The layer thickness is about 0.1 nm to 5 μm, preferably 0.1 to 100 nm, more preferably 0.5 to 10 nm, and most preferably 0.5 to 4 nm.
(2 正孔輸送層)
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、上記正孔注入層で適用するのと同様の化合物を使用することができるが、更には、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。
(2 hole transport layer)
As the hole transport material constituting the hole transport layer, the same compounds as those applied in the hole injection layer can be used, and further, porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds, and styryl. It is preferable to use an amine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、更には、米国特許第5,061,569号明細書に記載されている二個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが三つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。 Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N, N'-diphenyl-N, N'- Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and two more described in US Pat. No. 5,061,569. Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 88,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units are linked in a three star burst form ( MTDATA) and the like.
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。また、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)、特表2003−519432号公報に記載されているような、いわゆるp型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。 Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material. JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004), JP-A-11-251067, J. MoI. Huang et. al. It is also possible to use a hole transport material that has a so-called p-type semiconducting property as described in the literature (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139), JP 2003-519432 A. it can.
正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の層厚については、特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。 The hole transport layer is formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. Can do. Although there is no restriction | limiting in particular about the layer thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
以下、本発明の有機EL素子の正孔輸送材料に用いられる化合物の好ましい具体例((1)〜(75))を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。 Hereinafter, although the preferable specific example ((1)-(75)) of the compound used for the positive hole transport material of the organic EL element of this invention is given, this invention is not limited to these.
なお、上記例示化合物に記載のnは重合度を表し、重量平均分子量が50,000〜200,000の範囲となる整数を表すことが好ましい。重量平均分子量50,000以上であれば、溶媒への溶解性が適度であり製膜時に他の層と混合せず、発光効率が高い。重量平均分子量がこの200,000以下である場合は、合成及び精製が容易である。分子量分布小さいと、不純物の残存量が少ないため、有機EL素子の発光効率、電圧、寿命は向上する。 Note that n described in the above exemplary compounds represents the degree of polymerization, and preferably represents an integer having a weight average molecular weight in the range of 50,000 to 200,000. When the weight average molecular weight is 50,000 or more, the solubility in a solvent is appropriate, and the light emitting efficiency is high without being mixed with other layers during film formation. When the weight average molecular weight is 200,000 or less, synthesis and purification are easy. When the molecular weight distribution is small, the remaining amount of impurities is small, and the light emission efficiency, voltage, and life of the organic EL element are improved.
これらの高分子化合物は、Makromol.Chem.,193,909頁(1992)等に記載の公知の方法で合成することができる。 These polymer compounds are disclosed in Makromol. Chem. , Pages 193, 909 (1992) and the like.
(3 電子輸送層)
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔ブロック層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
(3 Electron transport layer)
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔ブロック材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、8−キノリノール誘導体等の金属錯体等が挙げられる。 Conventionally, in the case of a single electron transport layer and a plurality of layers, an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for an electron transport layer adjacent to the cathode side with respect to the light emitting layer is injected from the cathode. As long as it has a function of transmitting electrons to the light-emitting layer, any material can be selected and used from among conventionally known compounds. For example, fluorene derivatives, carbazole derivatives, azacarbazole Examples thereof include metal complexes such as derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, silole derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, and 8-quinolinol derivatives.
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。 In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transport material.
これらの中でもカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等が本発明では好ましく、アザカルバゾール誘導体であることがより好ましい。 Among these, a carbazole derivative, an azacarbazole derivative, a pyridine derivative, and the like are preferable in the present invention, and an azacarbazole derivative is more preferable.
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができ、好ましくは上記電子輸送材料をフッ化アルコール溶剤を含有する塗布液を用いたウェットプロセスにより形成することができる。 The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, an LB method, and the like, preferably The electron transport material can be formed by a wet process using a coating solution containing a fluorinated alcohol solvent.
電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。 Although there is no restriction | limiting in particular about the layer thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
また、不純物をゲスト材料としてドープしたn性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。 Alternatively, an electron transport layer with high n property doped with impurities as a guest material can be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
本発明における電子輸送層には、有機物のアルカリ金属塩を含有してもよい。有機物の種類としては特に制限はないが、炭酸塩、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩、イソフタル酸塩、テレフタル酸塩、サリチル酸塩、ピルビン酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩、アジピン酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩、ベンゼンスルホン酸塩が挙げられ、好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、より好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩等の脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩が好ましく、脂肪族カルボン酸の炭素数が4以下であることが好ましい。最も好ましくは酢酸塩である。 The electron transport layer in the present invention may contain an organic alkali metal salt. There are no particular restrictions on the type of organic substance, but carbonate, formate, acetate, propionic acid, butyrate, valerate, caprate, enanthate, caprylate, oxalate, malonate, Succinate, benzoate, phthalate, isophthalate, terephthalate, salicylate, pyruvate, lactate, malate, adipate, mesylate, tosylate, benzenesulfonate Preferably, formate, acetate, propionate, butyrate, valerate, caprate, enanthate, caprylate, oxalate, malonate, succinate, benzoate More preferably, alkali metal salts of aliphatic carboxylic acids such as formate, acetate, propionate and butyrate are preferable, and the number of carbon atoms of the aliphatic carboxylic acid is preferably 4 or less. Most preferred is acetate.
有機物のアルカリ金属塩のアルカリ金属の種類としては特に制限はないが、Na、K、Csが挙げられ、好ましくはK、Cs、更に好ましくはCsである。有機物のアルカリ金属塩としては、前記有機物とアルカリ金属の組み合わせが挙げられ、好ましくは、炭酸Li、炭酸Na、炭酸K、炭酸Cs、ギ酸Li、ギ酸K、ギ酸Na、ギ酸Cs、酢酸Li、酢酸K、酢酸Na、酢酸Cs、プロピオン酸Li、プロピオン酸Na、プロピオン酸K、プロピオン酸Cs、シュウ酸Li、シュウ酸Na、シュウ酸K、シュウ酸Cs、マロン酸Li、マロン酸Na、マロン酸K、マロン酸Cs、コハク酸Li、コハク酸Na、コハク酸K、コハク酸Cs、安息香酸Li、安息香酸Na、安息香酸K、安息香酸Cs、より好ましくは酢酸Li、酢酸K、酢酸Na、酢酸Cs、最も好ましくは酢酸Csである。 The kind of alkali metal of the organic alkali metal salt is not particularly limited, and examples thereof include Na, K, and Cs, preferably K, Cs, and more preferably Cs. Examples of the alkali metal salt of the organic substance include a combination of the organic substance and the alkali metal, preferably, Li carbonate, Na carbonate, K carbonate, C carbonate, Li formate, K formate, Na formate, C formate, Li acetate, acetic acid. K, Na acetate, Cs acetate, Li propionate, Na propionate, K propionate, K propionate, Li oxalate, Na oxalate, K oxalate, Cs, Li malonate, Na malonate, malonic acid K, malonic acid Cs, succinic acid Li, succinic acid Na, succinic acid K, succinic acid Cs, benzoic acid Li, benzoic acid Na, benzoic acid K, benzoic acid Cs, more preferably Li acetate, acetic acid K, Na acetate, Acetic acid Cs, most preferably acetic acid Cs.
これらドープ材の含有量は、添加する電子輸送層に対し、好ましくは1.5〜35質量%であり、より好ましくは3〜25質量%であり、最も好ましくは5〜15質量%である。 The content of these dope materials is preferably 1.5 to 35% by mass, more preferably 3 to 25% by mass, and most preferably 5 to 15% by mass with respect to the electron transport layer to be added.
(4 発光層)
本発明の有機EL素子を構成する発光層は、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
(4 light emitting layer)
The light emitting layer constituting the organic EL device of the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer. It may be in the layer or the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
本発明に係る発光層は、含まれる発光材料が前記要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。 The light emitting layer according to the present invention is not particularly limited in its configuration as long as the contained light emitting material satisfies the above requirements. Moreover, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum and emission maximum wavelength. It is preferable to have a non-light emitting intermediate layer between each light emitting layer.
本発明における発光層が複数の層からなる場合の層厚の総和は1〜100nmの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから50nm以下である。なお、本発明でいう発光層の層厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む層厚である。 When the light emitting layer in this invention consists of a several layer, it is preferable that the sum total of the layer thickness exists in the range of 1-100 nm, More preferably, since a lower drive voltage can be obtained, it is 50 nm or less. In addition, the sum total of the layer thickness of the light emitting layer as used in the field of this invention is a layer thickness also including the said intermediate | middle layer, when a nonluminous intermediate | middle layer exists between light emitting layers.
個々の発光層の層厚としては1〜50nmの範囲に調整することが好ましい。青、緑、赤の発光層を積層する場合、各発光層の層厚の関係については、特に制限はない。発光層の作製には、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。 The thickness of each light emitting layer is preferably adjusted to a range of 1 to 50 nm. When the blue, green, and red light emitting layers are stacked, there is no particular limitation on the relationship between the thicknesses of the light emitting layers. For the production of the light emitting layer, a light emitting material or a host compound, which will be described later, is formed by forming a film by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, an ink jet method, or the like. it can.
本発明においては、各発光層には複数の発光材料を混合してもよく、またリン光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。本発明においては、発光層の構成として、ホスト化合物、発光材料(発光ドーパントともいう)を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。 In the present invention, a plurality of light emitting materials may be mixed in each light emitting layer, or a phosphorescent light emitting material and a fluorescent light emitting material may be mixed and used in the same light emitting layer. In the present invention, the structure of the light-emitting layer preferably contains a host compound and a light-emitting material (also referred to as a light-emitting dopant) and emits light from the light-emitting material.
発光層の層厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは2〜200nmの範囲に調整され、特に好ましくは、10〜100nmの範囲である。 The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the stability of the emission color against the driving current and the uniformity of the film, preventing unnecessary application of high voltage during light emission. It is preferable to adjust in the range of 2 nm to 5 μm, more preferably in the range of 2 to 200 nm, and particularly preferably in the range of 10 to 100 nm.
本発明の有機EL素子の発光層には、発光ドーパント(リン光発光ドーパントや蛍光発光ドーパント等)化合物と、ホスト化合物を含有することができる。 The light emitting layer of the organic EL device of the present invention can contain a light emitting dopant (such as a phosphorescent light emitting dopant or a fluorescent light emitting dopant) compound and a host compound.
(4.1 発光ドーパント)
本発明にかかる発光ドーパントとしては、蛍光発光ドーパント、リン光発光ドーパント(リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう。)を用いることができるが、リン光発光ドーパントであることが好ましい。
(4.1 Luminescent dopant)
As the light-emitting dopant according to the present invention, a fluorescent light-emitting dopant or a phosphorescent light-emitting dopant (also referred to as a phosphorescent compound or a phosphorescent light-emitting compound) can be used, and a phosphorescent light-emitting dopant is preferable.
(4.1.1 リン光発光ドーパント)
発光ドーパントとしては、高い発光効率が得られることからリン光発光ドーパント(リン光性化合物ともいう。)が好ましい。リン光発光ドーパントとは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、リン光量子収率が25℃において0.01以上の化合物である。好ましくは0.1以上である。本発明では、発光ドーパント以外に発光層に含まれる化合物をホスト化合物とする。
(4.1.1 Phosphorescence emission dopant)
As the light emitting dopant, a phosphorescent light emitting dopant (also referred to as a phosphorescent compound) is preferable because high luminous efficiency can be obtained. A phosphorescent dopant is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, and is a compound having a phosphorescence quantum yield of 0.01 or more at 25 ° C. Preferably it is 0.1 or more. In this invention, the compound contained in a light emitting layer other than a light emitting dopant is made into a host compound.
なお、発光層中におけるホスト化合物とリン光発光ドーパントの割合は、発光層全体に含まれる化合物の質量を100%とすると、各々の化合物で1〜99質量%の間であればどのような割合でもよいが、好ましくはリン光発光ドーパントよりもホスト化合物の割合が大きい方がよく、より好ましくはリン光発光ドーパントの割合は1〜30質量%である。 In addition, the ratio of the host compound and phosphorescence emission dopant in a light emitting layer will be what ratio if it is between 1-99 mass% in each compound, when the mass of the compound contained in the whole light emitting layer is 100%. However, it is preferable that the ratio of the host compound is larger than that of the phosphorescent dopant, and more preferably the ratio of the phosphorescent dopant is 1 to 30% by mass.
上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398ページ(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられるリン光発光ドーパントとは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率が達成される化合物である。
The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of
リン光発光ドーパントの発光原理としては二種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光ドーパントに移動させることでリン光発光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つはリン光発光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光発光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。 There are two types of light emission principles of phosphorescent dopants. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported, generating an excited state of the host compound, and this energy is used as the phosphorescent dopant. It is an energy transfer type in which light emission from a phosphorescent dopant is obtained by moving it. The other is a carrier trap type in which a phosphorescent dopant becomes a carrier trap, and recombination of carriers occurs on the phosphorescent dopant and light emission from the phosphorescent dopant is obtained. In either case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent dopant is lower than the excited state energy of the host compound.
リン光発光ドーパントは、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で8〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。 The phosphorescent light-emitting dopant can be appropriately selected from known materials used for the light-emitting layer of the organic EL device, but is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements. More preferred are iridium compounds, osmium compounds, platinum compounds (platinum complex compounds), and rare earth complexes, and most preferred are iridium compounds.
本実施形態にかかるリン光発光ドーパントは、好ましくは、少なくとも一種の青色リン光材料を含むものであり、更に好ましくは少なくとも一種の青色リン光材料と、当該青色リン光材料よりもバンドギャップエネルギーが低い少なくとも二つのリン光材料とを、含むものである。 The phosphorescent dopant according to the present embodiment preferably contains at least one blue phosphorescent material, more preferably at least one blue phosphorescent material, and has a band gap energy higher than that of the blue phosphorescent material. Low at least two phosphorescent materials.
以下に、本発明において、発光層の材料として用いることのできるリン光発光ドーパントについて説明する。 Below, the phosphorescence dopant which can be used as a material of a light emitting layer in this invention is demonstrated.
本発明で用いることのできるリン光発光ドーパントとしては、下記一般式(B)で表される化合物が好ましい。 As a phosphorescence emission dopant which can be used by this invention, the compound represented with the following general formula (B) is preferable.
一般式(B)中、環Am、環An、環Bm及び環Bnは5員又は6員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、Arは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環又は非芳香族複素環を表す。R1m、R2m、R1n及びR2nはそれぞれ独立に炭素数2以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。Ra、Rb及びRcはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良く、RaはArと環を形成していても良い。na及びncは1又は2を表し、nbは1〜4の整数を表す。mは1又は2を表し、nは1又は2を表し、m+nは3である。なお、Irに配位している三つの配位子の構造が全て同じであることはない。 In general formula (B), ring Am, ring An, ring Bm and ring Bn represent a 5-membered or 6-membered aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle, and Ar represents an aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle. Represents a non-aromatic hydrocarbon ring or a non-aromatic heterocyclic ring. R 1m , R 2m , R 1n and R 2n are each independently an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group. And may further have a substituent. Ra, Rb and Rc are each independently a hydrogen atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, amino group, silyl group, arylalkyl group, aryl group, heteroaryl group, non-aromatic It represents a hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, may further have a substituent, and Ra may form a ring with Ar. na and nc represent 1 or 2, and nb represents an integer of 1 to 4. m represents 1 or 2, n represents 1 or 2, and m + n is 3. Note that the structures of the three ligands coordinated to Ir are not all the same.
一般式(B)において、環An、環Am、環Bn及び環Bmで表される5員又は6員の芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環が挙げられる。 In the general formula (B), examples of the 5-membered or 6-membered aromatic hydrocarbon ring represented by the ring An, the ring Am, the ring Bn, and the ring Bm include a benzene ring.
一般式(B)において、環An、環Am、環Bn及び環Bmで表される5員又は6員の芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環等が挙げられる。 In the general formula (B), examples of the 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle represented by ring An, ring Am, ring Bn and ring Bm include a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, and pyridine. A ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an oxadiazole ring, a triazole ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, a thiazole ring, and the like.
好ましくは環Bn及び環Bmの少なくとも一方がベンゼン環であり、より好ましくは環An及び環Amの少なくとも一方がベンゼン環である。 Preferably, at least one of ring Bn and ring Bm is a benzene ring, more preferably at least one of ring An and ring Am is a benzene ring.
一般式(B)において、Arで表される芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。 In the general formula (B), examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar include a benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, and triphenylene. Ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene Ring, pyranthrene ring, anthraanthrene ring and the like.
一般式(B)において、Arで表される芳香族複素環としては、例えば、シロール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンズイミダゾール環、ベンズチアゾール環、ベンズオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、チエノチオフェン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環(カルバゾール環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わったものを表す)、ジベンゾシロール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾチオフェン環やジベンゾフラン環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わった環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、ジベンゾカルバゾール環、インドロカルバゾール環、ジチエノベンゼン環等が挙げられる。 In the general formula (B), examples of the aromatic heterocycle represented by Ar include a silole ring, a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring. Oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzthiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, thienothiophene ring, carbazole ring, aza A carbazole ring (representing any one or more of the carbon atoms constituting the carbazole ring replaced by a nitrogen atom), a dibenzosilole ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a benzothiophene ring or a dibenzofuran ring. Any one Ring substituted with nitrogen atom, benzodifuran ring, benzodithiophene ring, acridine ring, benzoquinoline ring, phenazine ring, phenanthridine ring, phenanthroline ring, cyclazine ring, quindrine ring, tepenidine ring, quinindrin ring, triphenodithia Gin ring, triphenodioxazine ring, phenanthrazine ring, anthrazine ring, perimidine ring, naphthofuran ring, naphthothiophene ring, naphthodifuran ring, naphthodithiophene ring, anthrafuran ring, anthradifuran ring, anthrathiophene ring, anthradithiophene Ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, dibenzocarbazole ring, indolocarbazole ring, dithienobenzene ring and the like.
一般式(B)において、Arで表される非芳香族炭化水素環としては、例えば、シクロアルカン(例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、シクロヘキシルアミノスルホニル基、テトラヒドロナフタレン環、9,10−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等が挙げられる。 In the general formula (B), examples of the non-aromatic hydrocarbon ring represented by Ar include cycloalkane (eg, cyclopentane ring, cyclohexane ring, etc.), cycloalkoxy group (eg, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group). Etc.), a cycloalkylthio group (for example, a cyclopentylthio group, a cyclohexylthio group, etc.), a cyclohexylaminosulfonyl group, a tetrahydronaphthalene ring, a 9,10-dihydroanthracene ring, a biphenylene ring and the like.
一般式(B)において、Arで表される非芳香族複素環としては、例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、1,3−ジオキサン環、1,4−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−1,1−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ[2,2,2]−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等が挙げられる。 In the general formula (B), examples of the non-aromatic heterocycle represented by Ar include an epoxy ring, an aziridine ring, a thiirane ring, an oxetane ring, an azetidine ring, a thietane ring, a tetrahydrofuran ring, a dioxolane ring, a pyrrolidine ring, and a pyrazolidine. Ring, imidazolidine ring, oxazolidine ring, tetrahydrothiophene ring, sulfolane ring, thiazolidine ring, ε-caprolactone ring, ε-caprolactam ring, piperidine ring, hexahydropyridazine ring, hexahydropyrimidine ring, piperazine ring, morpholine ring, tetrahydropyran Ring, 1,3-dioxane ring, 1,4-dioxane ring, trioxane ring, tetrahydrothiopyran ring, thiomorpholine ring, thiomorpholine-1,1-dioxide ring, pyranose ring, diazabicyclo [2,2,2]- Octane ring, Fe Examples thereof include a noxazine ring, a phenothiazine ring, an oxanthrene ring, a thioxanthene ring, and a phenoxathiin ring.
一般式(B)において、Arで表されるこれらの環は、置換基を有していてもよく、更に当該置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。 In the general formula (B), these rings represented by Ar may have a substituent, and the substituents may be bonded to each other to form a ring.
一般式(B)において、Arは、好ましくは芳香族炭化水素環又は芳香族複素環であり、より好ましくは芳香族炭化水素環であり、更に好ましくはベンゼン環である。 In the general formula (B), Ar is preferably an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring, more preferably an aromatic hydrocarbon ring, and still more preferably a benzene ring.
一般式(B)において、R1m及びR2mで表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、2−メチルヘキシル基、ペンチル基、アダマンチル基、n−デシル基、n−ドデシル基等が挙げられる。 In the general formula (B), examples of the alkyl group represented by R 1m and R 2m include a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, and an n-hexyl group. Group, 2-methylhexyl group, pentyl group, adamantyl group, n-decyl group, n-dodecyl group and the like.
一般式(B)において、R1m及びR2mで表される芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基としては、上述の一般式(B)においてArで表される芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環又は非芳香族複素環から導出される1価の基が挙げられる。 In the general formula (B), the aromatic hydrocarbon ring group, aromatic heterocyclic group, non-aromatic hydrocarbon ring group or non-aromatic heterocyclic group represented by R 1m and R 2m is the above-described general formula. Examples thereof include a monovalent group derived from an aromatic hydrocarbon ring, an aromatic heterocyclic ring, a non-aromatic hydrocarbon ring or a non-aromatic heterocyclic ring represented by Ar in (B).
一般式(B)において、R1m及びR2mで表される炭素数2以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基が更に有していても良い置換基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基、非芳香族複素環基等が挙げられる。 In general formula (B), an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group, or a non-aromatic heterocyclic ring represented by R 1m and R 2m Examples of the substituent that the group may further have include, for example, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, a silyl group, an arylalkyl group, an aryl group, and a heteroaryl group. , Non-aromatic hydrocarbon ring group, non-aromatic heterocyclic group and the like.
一般式(B)においては、R1m及びR2mが共に炭素原子数2以上のアルキル基又はシクロアルキル基であることが好ましく、また、R1m及びR2mのいずれか一方が炭素原子数3以上の分岐アルキル基であることも好ましい。また、R1m及びR2mが共に炭素原子数3以上の分岐アルキル基であることが更に好ましい。 In general formula (B), it is preferable that both R 1m and R 2m are alkyl groups or cycloalkyl groups having 2 or more carbon atoms, and either R 1m or R 2m has 3 or more carbon atoms. The branched alkyl group is also preferable. More preferably, both R 1m and R 2m are branched alkyl groups having 3 or more carbon atoms.
一般式(B)において、R1n及びR2nは、上述の一般式(B)におけるR1m及びR2mと同義である。 In General Formula (B), R 1n and R 2n have the same meanings as R 1m and R 2m in General Formula (B) described above.
一般式(B)において、Ra、Rb及びRcで表されるアリール基及びヘテロアリール基としては、上述の一般式(B)においてArで表される芳香族炭化水素環及び芳香族複素環から導出される1価の基が挙げられる。 In the general formula (B), the aryl group and heteroaryl group represented by Ra, Rb and Rc are derived from the aromatic hydrocarbon ring and aromatic heterocycle represented by Ar in the general formula (B). And a monovalent group.
一般式(B)において、Ra、Rb及びRcで表される非芳香族炭化水素環基及び非芳香族複素環基としては、上述の一般式(B)においてArで表される非芳香族炭化水素環及び非芳香族複素環から導出される1価の基が挙げられる。 In the general formula (B), as the non-aromatic hydrocarbon ring group and non-aromatic heterocyclic group represented by Ra, Rb and Rc, the non-aromatic carbon represented by Ar in the above-mentioned general formula (B) And monovalent groups derived from a hydrogen ring and a non-aromatic heterocyclic ring.
上記一般式(B)で表されるイリジウム錯体化合物は、下記一般式(C)で表されることが好ましい。 The iridium complex compound represented by the general formula (B) is preferably represented by the following general formula (C).
一般式(C)中、Arは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環又は非芳香族複素環を表す。R1m、R2m、R1n及びR2nはそれぞれ独立に炭素数2以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。Ra及びRcはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良く、RaはArと環を形成していても良い。na及びncは1又は2を表す。mは1又は2を表し、nは1又は2を表し、m+nは3である。なお、Irに配位している三つの配位子の構造が全て同じであることはない。 In general formula (C), Ar represents an aromatic hydrocarbon ring, an aromatic heterocyclic ring, a non-aromatic hydrocarbon ring or a non-aromatic heterocyclic ring. R 1m , R 2m , R 1n and R 2n are each independently an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group. And may further have a substituent. Ra and Rc are each independently a hydrogen atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, amino group, silyl group, arylalkyl group, aryl group, heteroaryl group, non-aromatic hydrocarbon Represents a cyclic group or a non-aromatic heterocyclic group, may further have a substituent, and Ra may form a ring with Ar. na and nc represent 1 or 2. m represents 1 or 2, n represents 1 or 2, and m + n is 3. Note that the structures of the three ligands coordinated to Ir are not all the same.
一般式(C)において、Ar、R1m、R2m、R1n、R2n、Ra、Rc、na、nc、m及びnは、一般式(B)におけるAr、R1m、R2m、R1n、R2n、Ra、Rc、na、nc、m及びnと同義である。 In the general formula (C), Ar, R 1m , R 2m , R 1n , R 2n , Ra, Rc, na, nc, m, and n are Ar, R 1m , R 2m , R 1n in the general formula (B). , R 2n , Ra, Rc, na, nc, m and n.
また、本発明で好ましく用いられる一般式(B),(C)で各々表されるイリジウム錯体化合物は、国際公開第2006/121811号等に記載の公知の方法を参照することにより合成可能である。 The iridium complex compounds represented by the general formulas (B) and (C) preferably used in the present invention can be synthesized by referring to known methods described in International Publication No. 2006/121811, etc. .
上記一般式(C)で表されるイリジウム錯体化合物は、下記一般式(D)で表されることが好ましい。 The iridium complex compound represented by the general formula (C) is preferably represented by the following general formula (D).
一般式(D)中、R1m、R2m、R1n及びR2nはそれぞれ独立に炭素数2以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。Ra、Rc及びRdはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。na及びncは1又は2を表し、ndは1〜5の整数を表す。mは1又は2を表し、nは1又は2を表し、m+nは3である。なお、Irに配位している三つの配位子の構造が全て同じであることはない。 In general formula (D), R 1m , R 2m , R 1n and R 2n are each independently an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, or a non-aromatic hydrocarbon ring group. Alternatively, it represents a non-aromatic heterocyclic group and may further have a substituent. Ra, Rc and Rd are each independently a hydrogen atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, amino group, silyl group, arylalkyl group, aryl group, heteroaryl group, non-aromatic It represents a hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. na and nc represent 1 or 2, and nd represents an integer of 1 to 5. m represents 1 or 2, n represents 1 or 2, and m + n is 3. Note that the structures of the three ligands coordinated to Ir are not all the same.
一般式(D)において、R1m、R2m、R1n、R2n、Ra、Rc、na、nc、m及びnは、一般式(B)におけるR1m、R2m、R1n、R2n、Ra、Rc、na、nc、m及びnと同義である。 In General Formula (D), R 1m , R 2m , R 1n , R 2n , Ra, Rc, na, nc, m, and n are R 1m , R 2m , R 1n , R 2n , R in General Formula (B), It is synonymous with Ra, Rc, na, nc, m and n.
一般式(D)において、Rdは、一般式(B)におけるRa、Rb及びRcと同義である。 In the general formula (D), Rd has the same meaning as Ra, Rb and Rc in the general formula (B).
上記一般式(B)で表されるイリジウム錯体化合物は、下記一般式(E)で表されることが好ましい。 The iridium complex compound represented by the general formula (B) is preferably represented by the following general formula (E).
一般式(E)中、R1m、R2m、R1n及びR2nはそれぞれ独立に炭素数2以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。Ra、Rc及びRdはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。na及びncは1又は2を表し、ndは1〜4の整数を表す。XはO、S、SiRz1Rz2、NRz1又はCRz1Rz2を表し、Rz1及びRz2はアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。mは1又は2を表し、nは1又は2を表し、m+nは3である。 In general formula (E), R 1m , R 2m , R 1n and R 2n are each independently an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, or a non-aromatic hydrocarbon ring group. Alternatively, it represents a non-aromatic heterocyclic group and may further have a substituent. Ra, Rc and Rd are each independently a hydrogen atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, amino group, silyl group, arylalkyl group, aryl group, heteroaryl group, non-aromatic It represents a hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. na and nc represent 1 or 2, and nd represents an integer of 1 to 4. X represents O, S, SiRz 1 Rz 2 , NRz 1 or CRz 1 Rz 2 , and Rz 1 and Rz 2 are an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, and a non-aromatic hydrocarbon ring group. Or represents a non-aromatic heterocyclic group. m represents 1 or 2, n represents 1 or 2, and m + n is 3.
一般式(E)において、R1m、R2m、R1n、R2n、Ra、Rc、na、nc、m及びnは、一般式(B)におけるR1m、R2m、R1n、R2n、Ra、Rc、na、nc、m及びnと同義である。 In General Formula (E), R 1m , R 2m , R 1n , R 2n , Ra, Rc, na, nc, m, and n are R 1m , R 2m , R 1n , R 2n , R in General Formula (B), It is synonymous with Ra, Rc, na, nc, m and n.
一般式(E)において、Rdは、一般式(B)におけるRa、Rb及びRcと同義である。 In the general formula (E), Rd has the same meaning as Ra, Rb and Rc in the general formula (B).
一般式(E)におけるXにおいて、Rz1及びRz2で表される芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基としては、上記一般式(B)においてArで表される芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環又は非芳香族炭化水素環から導出される1価の基が挙げられる。 In X in the general formula (E), the aromatic hydrocarbon ring group, aromatic heterocyclic group, non-aromatic hydrocarbon ring group or non-aromatic heterocyclic group represented by Rz 1 and Rz 2 is And monovalent groups derived from an aromatic hydrocarbon ring, aromatic heterocycle, non-aromatic hydrocarbon ring, or non-aromatic hydrocarbon ring represented by Ar in the formula (B).
上記一般式(B)で表されるイリジウム錯体化合物は、下記一般式(F)で表されることが好ましい。 The iridium complex compound represented by the general formula (B) is preferably represented by the following general formula (F).
一般式(F)中、R1m、R2m、R1n及びR2nはそれぞれ独立に炭素数2以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。Ra、Rc及びRdはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。na及びncは1又は2を表し、ndは1〜4の整数を表す。XはO、S、SiRz1Rz2、NRz1又はCRz1Rz2を表し、Rz1及びRz2はアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。mは1又は2を表し、nは1又は2を表し、m+nは3である。 In general formula (F), R 1m , R 2m , R 1n and R 2n are each independently an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, or a non-aromatic hydrocarbon ring group. Alternatively, it represents a non-aromatic heterocyclic group and may further have a substituent. Ra, Rc and Rd are each independently a hydrogen atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, amino group, silyl group, arylalkyl group, aryl group, heteroaryl group, non-aromatic It represents a hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. na and nc represent 1 or 2, and nd represents an integer of 1 to 4. X represents O, S, SiRz 1 Rz 2 , NRz 1 or CRz 1 Rz 2 , and Rz 1 and Rz 2 are an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, and a non-aromatic hydrocarbon ring group. Or represents a non-aromatic heterocyclic group. m represents 1 or 2, n represents 1 or 2, and m + n is 3.
一般式(F)において、R1m、R2m、R1n、R2n、Ra、Rc、na、nc、m及びnは、一般式(B)におけるR1m、R2m、R1n、R2n、Ra、Rc、na、nc、m及びnと同義である。 In the general formula (F), R 1m , R 2m , R 1n , R 2n , Ra, Rc, na, nc, m, and n are R 1m , R 2m , R 1n , R 2n , R in the general formula (B), It is synonymous with Ra, Rc, na, nc, m and n.
一般式(F)において、Rdは、一般式(B)におけるRa、Rb及びRcと同義である。 In the general formula (F), Rd has the same meaning as Ra, Rb and Rc in the general formula (B).
一般式(F)において、Xは、一般式(E)におけるXと同義である。 In general formula (F), X is synonymous with X in general formula (E).
以下に、本発明で好ましく用いることのできるリン光発光ドーパントの具体的な化合物を例示する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 Below, the specific compound of the phosphorescence emission dopant which can be preferably used by this invention is illustrated. However, the present invention is not limited to these.
(4.1.2 従来公知のドーパントとの併用)
また、前記発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いてもよく、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを組み合わせて用いてもよい。
(4.1.2 Combined use with conventionally known dopants)
Moreover, the said light emission dopant may be used in combination of a multiple types of compound, and may use it combining the phosphorescence dopants from which structures differ, and combining a phosphorescence dopant and a fluorescence dopant.
ここで、発光ドーパントとして、前記一般式(B)で表されるイリジウム錯体化合物と併用して用いてもよい従来公知の発光ドーパントの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。 Here, although the specific example of the conventionally well-known light emission dopant which may be used in combination with the iridium complex compound represented by the said general formula (B) as a light emission dopant is given, this invention is not limited to these.
(4.2 ホスト化合物)
(4.2.1 一般式(A)で表されるホスト化合物)
本発明で用いるホスト化合物としては、下記一般式(A)で表される化合物が好ましい。
(4.2 Host compound)
(4.2.1 Host compound represented by formula (A))
As a host compound used by this invention, the compound represented by the following general formula (A) is preferable.
一般式(A)中、XはNR′、O、S、CR′R″又はSiR′R″を表す。R′及びR″は各々水素原子又は置換基を表す。Arは芳香環を表す。nは0〜8の整数を表す。 In the general formula (A), X represents NR ′, O, S, CR′R ″ or SiR′R ″. R ′ and R ″ each represent a hydrogen atom or a substituent. Ar represents an aromatic ring. N represents an integer of 0 to 8.
一般式(A)において、Xで表されるNR′、CR′R″又はSiR′R″における、R′、R″で各々表される置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素環基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、非芳香族複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。 In the general formula (A), the substituents represented by R ′ and R ″ in NR ′, CR′R ″ or SiR′R ″ represented by X are each an alkyl group (for example, methyl group, ethyl Group, propyl group, isopropyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), Alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (for example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon ring group (aromatic carbocyclic group, aryl group, etc., for example, phenyl group, p-chlorophenyl, mesityl, tolyl, xylyl, naphthyl, anthryl, azulenyl, acenaphthenyl, fluoreni Group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), aromatic heterocyclic group (for example, pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, triazolyl group) (For example, 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3-triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl Group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (the carbon atom constituting the carboline ring of the carbolinyl group) One is replaced by a nitrogen atom ), Quinoxalinyl group, pyridazinyl group, triazinyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group, etc.), non-aromatic heterocyclic group (for example, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group (for example, methoxy group, Ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (for example, phenoxy group, Naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexyl). Ruthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.) An aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), a sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexyl) Aminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group Group), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, Pyridylcarbonyl group etc.), acyloxy group (eg acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group etc.), amide group (eg methylcarbonylamino) Group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexyl Sulfonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, Pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, Methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido Naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl) Group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (eg, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group or heteroaryl Sulfonyl group (for example, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group) Dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc., halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.) ), Fluorinated hydrocarbon group (eg, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, hydroxy group, mercapto group, silyl group (eg, trimethylsilyl group) , Triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.). These substituents may be further substituted with the above substituents. A plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.
中でも、XとしてはNR′又はOが好ましく、また、R′としては、芳香族炭化水素基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基)、又は芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)が特に好ましい。 Among them, X is preferably NR ′ or O, and R ′ is an aromatic hydrocarbon group (also referred to as aromatic carbocyclic group, aryl group, etc., for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, A tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, an anthryl group, an azulenyl group, an acenaphthenyl group, a fluorenyl group, a phenanthryl group, an indenyl group, a pyrenyl group, a biphenylyl group), or an aromatic heterocyclic group (for example, a furyl group, a thienyl group, a pyridyl group) Group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group and the like are particularly preferable.
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式(A)において、R′及びR″で各々表される置換基を有してもよい。 The above aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group each may have a substituent represented by R ′ and R ″ in the general formula (A).
一般式(A)において、Arで表される芳香環としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が挙げられる。また、芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に、無置換であっても良いし、一般式(A)においてR′、R″で各々表される置換基を有していてもよい。 In the general formula (A), examples of the aromatic ring represented by Ar include an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring. The aromatic ring may be a single ring or a condensed ring, and may be unsubstituted, or may have a substituent represented by R ′ or R ″ in the general formula (A). Good.
一般式(A)において、Arにより表される芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式(A)においてR′、R″で各々表される置換基を有していても良い。 In the general formula (A), examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar include a benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, and triphenylene. Ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene Ring, pyranthrene ring, anthraanthrene ring and the like. These rings may further have substituents represented by R ′ and R ″ in the general formula (A).
一般式(A)において、Arにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げられる。 In the general formula (A), examples of the aromatic heterocycle represented by Ar include a furan ring, a dibenzofuran ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring. , Benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indazole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, cinnoline ring, quinoline Ring, isoquinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, carbazole ring, carboline ring, diazacarbazole ring (showing a ring in which one of the carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring is further substituted with a nitrogen atom), etc. Can be mentioned.
これらの環は、更に一般式(A)においてR′及びR″で各々表される置換基を有していても良い。 These rings may further have substituents represented by R ′ and R ″ in the general formula (A).
上記の中でも、一般式(A)において、Arで表される芳香環としては、好ましくは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、より好ましくは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、更に好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環である。 Among the above, in the general formula (A), the aromatic ring represented by Ar is preferably a carbazole ring, carboline ring, dibenzofuran ring, or benzene ring, and more preferably a carbazole ring, carboline ring, or benzene ring. More preferred is a benzene ring having a substituent, and particularly preferred is a benzene ring having a carbazolyl group.
また、一般式(A)において、Arで表される芳香環としては、各々3環以上の縮合環が好ましい一態様であり、3環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。 In the general formula (A), each of the aromatic rings represented by Ar is preferably a condensed ring having 3 or more rings, and the aromatic hydrocarbon condensed ring in which 3 or more rings are condensed is a specific example. Naphthacene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, hexacene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, benzopyrene ring, benzoazulene ring, chrysene ring, benzochrysene ring, acenaphthene ring, acenaphthylene ring, triphenylene ring, coronene ring, benzocoronene Ring, hexabenzocoronene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, fluoranthene ring, perylene ring, naphthoperylene ring, pentabenzoperylene ring, benzoperylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrantolen ring, coronene ring, naphthocolonene ring, ovalen ring, Anthracanthrene rings It is. In addition, these rings may further have the above substituent.
また、3環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す。)、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環(ナフトチオフェン環)等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。 Specific examples of the aromatic heterocycle condensed with three or more rings include an acridine ring, a benzoquinoline ring, a carbazole ring, a carboline ring, a phenazine ring, a phenanthridine ring, a phenanthroline ring, a carboline ring, a cyclazine ring, Kindin ring, tepenidine ring, quinindrin ring, triphenodithiazine ring, triphenodioxazine ring, phenanthrazine ring, anthrazine ring, perimidine ring, diazacarbazole ring (any one of the carbon atoms constituting the carboline ring is a nitrogen atom Phenanthroline ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, naphthofuran ring, naphthothiophene ring, benzodifuran ring, benzodithiophene ring, naphthodifuran ring, naphthodithiophene ring, anthrafuran ring, anthradifuran ring , Emissions tiger thiophene ring, anthradithiophene ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, such as thio fan train ring (naphthothiophene ring). In addition, these rings may further have a substituent.
また、一般式(A)において、nは0〜8の整数を表すが、0〜2であることが好ましく、特にXがO、Sである場合には1〜2であることが好ましい。 Moreover, in general formula (A), although n represents the integer of 0-8, it is preferable that it is 0-2, and when X is O and S especially, it is preferable that it is 1-2.
本発明においては、特に、ジベンゾフラン環とカルバゾール環を共に有する低分子化合物が好ましい。 In the present invention, a low molecular compound having both a dibenzofuran ring and a carbazole ring is particularly preferable.
以下に、本発明で用いることのできるホスト化合物の具体的な化合物を例示する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of host compounds that can be used in the present invention are shown below. However, the present invention is not limited to these.
(4.2.2 従来公知のホスト化合物との併用)
また、本発明で用いるホスト化合物は、複数種の化合物を併用して用いてもよい。複数種のホスト化合物を用いることにより、電荷(正孔及び/又は電子)の移動度(移動量)を調整することができ、有機EL素子100の発光効率を向上させることができる。
(4.2.2 Combined use with conventionally known host compounds)
In addition, the host compound used in the present invention may be used in combination of a plurality of types of compounds. By using a plurality of types of host compounds, the mobility (amount of movement) of charges (holes and / or electrons) can be adjusted, and the light emission efficiency of the
一般式(A)で表されるホスト化合物と併用してもよいホスト化合物としては、公知のホスト化合物を用いることができる。 As the host compound that may be used in combination with the host compound represented by the general formula (A), a known host compound can be used.
本発明において、併用することができるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来有機EL素子で用いられる化合物を用いることができる。代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、又は、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体(ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。)等が挙げられる。 In this invention, there is no restriction | limiting in particular as a host compound which can be used together, The compound conventionally used with an organic EL element can be used. Typically, a carbazole derivative, a triarylamine derivative, an aromatic derivative, a nitrogen-containing heterocyclic compound, a thiophene derivative, a furan derivative, an oligoarylene compound or the like having a basic skeleton, or a carboline derivative or a diazacarbazole derivative (here And the diazacarbazole derivative represents one in which at least one carbon atom of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring of the carboline derivative is substituted with a nitrogen atom.
本発明に用いることができる公知のホスト化合物としては正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。 As the known host compound that can be used in the present invention, a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from being increased in wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.
また、リン光発光ドーパントとして用いられる公知の化合物を三種以上用いることで、演色性の良い白色の発光色を得ることができる。 In addition, by using three or more known compounds used as phosphorescent light emitting dopants, a white luminescent color with good color rendering can be obtained.
また、本発明に用いられるホスト化合物としては、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(重合性発光ホスト化合物)でもよく、このような化合物を二種又は三種以上用いてもよい。 The host compound used in the present invention may be a low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (polymerizable light emitting host compound). Alternatively, two or more of these compounds may be used.
具体的には、ホスト化合物の分子内において、カルバゾール骨格、トリアリールアミン骨格、チオフェン骨格、フラン骨格、カルボリン骨格、ジアザカルバゾール骨格を有するのが好ましく、カルバゾール骨格、チオフェン骨格、フラン骨格を有するのがより好ましい。 Specifically, the host compound preferably has a carbazole skeleton, a triarylamine skeleton, a thiophene skeleton, a furan skeleton, a carboline skeleton, or a diazacarbazole skeleton, and has a carbazole skeleton, a thiophene skeleton, or a furan skeleton. Is more preferable.
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。 Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents.
特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等。 JP-A-2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060, No. 2002. -302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.
発光層中には低分子のホスト化合物が含有されることが好ましく、分子量3000以下の繰り返し単位を含まない低分子化合物であることが素材合成の簡便性や膜形成時の溶媒含有量の観点から好ましい。より好ましくは200〜2000の範囲であり、更に好ましくは400〜1500の範囲である。分子量が3000以下の場合、素材合成が容易となり製造コストが下がるだけでなく、分子間の空隙に溶媒を取り込みにくくなって発光が安定となり、駆動時の発熱や保存時の温度の影響を受けにくくなり、発光の信頼性が向上する。 The light emitting layer preferably contains a low molecular weight host compound, and is a low molecular weight compound that does not contain a repeating unit having a molecular weight of 3000 or less from the viewpoint of the ease of material synthesis and the solvent content during film formation. preferable. More preferably, it is the range of 200-2000, More preferably, it is the range of 400-1500. When the molecular weight is 3000 or less, not only the material synthesis is facilitated and the manufacturing cost is reduced, but also the solvent is not easily taken into the voids between the molecules, the light emission is stabilized, and the heat generated during driving and the temperature during storage are not easily affected. Thus, the reliability of light emission is improved.
ここでいう「分子量」とは、従来公知の質量スペクトルを用いて得られるが、高分子(例えば、分子量が10000以上のもの)については、従来公知のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて測定したものである。 “Molecular weight” as used herein is obtained using a conventionally known mass spectrum. For polymers (for example, those having a molecular weight of 10,000 or more), a conventionally known GPC (gel permeation chromatography) is used. It is measured.
発光層はウェットプロセスで形成されることが、発光ドーパントが均一に含有された層となることから好ましい。本発明において、ウェットプロセスは、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法等の塗布法による成膜が好ましい。 The light emitting layer is preferably formed by a wet process because the light emitting dopant is a layer containing the light emitting dopant uniformly. In the present invention, the wet process is preferably film formation by a coating method such as a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or a spray coating method.
また、本発明の電子輸送層は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。 The electron transport layer of the present invention is preferably formed by a wet process.
本発明にかかる有機EL素子材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等の非フッ化アルコール類、トリフルオロエタノール(TFEO)、テトラフルオロプロパノール(TFPO)、ヘキサフルオロプロパノール(HFPO)等のフッ化アルコール類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、DMF、DMSO等の有機溶媒を用いることができるが、素子中の含まれる溶媒量を抑制する点から、沸点が50℃〜180℃の範囲の溶媒が好適に用いられる。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。 Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL device material according to the present invention include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, and fatty acid esters such as ethyl acetate, isopropyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and 3-methoxybutyl acetate. , Halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene and cyclohexylbenzene, non-fluorinated alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol, trifluoroethanol (TFEO), tetra Fluorinated alcohols such as fluoropropanol (TFPO) and hexafluoropropanol (HFPO), aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin and dodecane, DMF, DMSO, etc. Although solvent can be used, from the suppression of the solvent amount contained in the device, the boiling point is preferably used is a solvent in the range of 50 ° C. to 180 ° C.. Moreover, as a dispersion method, it can disperse | distribute by dispersion methods, such as an ultrasonic wave, high shear force dispersion | distribution, and media dispersion | distribution.
本発明において、有機EL素子中に含まれる溶媒含有量としては、0.01〜1μg/cm2の範囲であることが好ましい。0.01μg以上の場合には、有機膜が蜜となるため素子駆動時の低電圧化が可能であり、1μg/cm2以下の場合には素子駆動時の物質拡散を防止し発光材料の凝集を防止することにより、高効率、長駆動寿命とすることができる。これらの溶媒含有量は昇温脱離ガス分光法により求めることができる。 In the present invention, the content of the solvent contained in the organic EL element is preferably in the range of 0.01 to 1 μg / cm 2 . In the case of 0.01 μg or more, the organic film becomes nectar, so that the voltage can be lowered when the element is driven. In the case of 1 μg / cm 2 or less, the substance diffusion is prevented when the element is driven and the light emitting material is aggregated. By preventing this, high efficiency and a long driving life can be achieved. These solvent contents can be determined by temperature programmed desorption gas spectroscopy.
(5 陽極)
有機EL素子を構成する陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In2O3−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状パターンを形成してもよく、あるいはパターン精度を余り必要としない場合(100μm以上程度)は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。更に層厚は材料にもよるが、通常は、10〜1000nmの範囲であり、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
(5 anode)
As the anode constituting the organic EL device, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a desired shape pattern may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. Or when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film-forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Furthermore, although it depends on the material, the layer thickness is usually in the range of 10 to 1000 nm, preferably in the range of 10 to 200 nm.
(6 陰極)
一方、陰極としては仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、層厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
(6 cathode)
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the layer thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the emission luminance is advantageously improved.
また、陰極に上記金属を1〜20nmの層厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する有機EL素子を作製することができる。 Moreover, after producing the metal with a layer thickness of 1 to 20 nm on the cathode, a transparent or translucent cathode can be produced by forming the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode, By applying this, an organic EL element in which both the anode and the cathode are transmissive can be produced.
(7.支持基板)
本発明の有機EL素子に用いることのできる支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう。)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基板よりもフレキシブルな基板において、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく現れるため、特に好ましい支持基板は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を備えた樹脂フィルムである。
(7. Support substrate)
The support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, etc., and is transparent. Or opaque. When extracting light from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. Since the effect of suppressing high-temperature storage stability and chromaticity variation appears greatly in a flexible substrate than a rigid substrate, a particularly preferable support substrate has flexibility that can give flexibility to an organic EL element. Resin film.
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)あるいはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。 Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate ( CAP), cellulose esters such as cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, Cycloolefin resins such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned.
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m2・24h)以下のバリアー性フィルムであることが好ましく、更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定した酸素透過度が、10−3cm3/(m2・24h・atm)以下、水蒸気透過度が10−3g/(m2・24h)以下の高バリアー性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度が10−5g/(m2・24h)以下であることが更に好ましい。 An inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film, and the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C.) measured by a method according to JIS K 7129-1992. , Relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably 0.01 g / (m 2 · 24 h) or less, and further, oxygen permeation measured by a method based on JIS K 7126-1987. The film is preferably a high barrier film having a degree of 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) or less and a water vapor transmission rate of 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less. More preferably, the degree is 10 −5 g / (m 2 · 24 h) or less.
バリアー膜を形成する材料としては、水分や酸素等の有機EL素子の劣化を招く因子の浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と機能層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。 As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing entry of factors that cause deterioration of the organic EL element such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like is used. Can do. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and organic material layers. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and a functional layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.
バリアー膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。 The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma weight A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, and the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。 Examples of the opaque support substrate include metal plates such as aluminum and stainless steel, films, opaque resin substrates, and ceramic substrates.
本発明の有機EL素子において、発光の室温における外部取り出し効率は、1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。 In the organic EL device of the present invention, the external extraction efficiency of light emission at room temperature is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.
ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。 Here, the external extraction quantum efficiency (%) = the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element × 100.
(8.封止接着剤、封止部材)
本発明の有機EL素子に適用可能な封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
(8. Sealing adhesive, sealing member)
As a sealing means applicable to the organic EL element of the present invention, for example, a method of adhering a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive can be mentioned.
封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。 As a sealing member, it should just be arrange | positioned so that the display area | region of an organic EL element may be covered, and concave plate shape or flat plate shape may be sufficient. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコーン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。 Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicone, germanium, and tantalum.
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。更には、ポリマーフィルムは、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10−3cm3/(m2・24h・atm)以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が1×10−3g/(m2・24h)以下のものであることが好ましい。 In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the element can be thinned. Furthermore, the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) or less, according to JIS K 7129-1992. The water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by the above method is preferably 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less.
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。 For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used.
接着剤としては、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。 Specific examples of the adhesive include photo-curing and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. Can be mentioned. Moreover, heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。 In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened from room temperature to 80 degreeC is preferable. Further, a desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.
また、機能層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と機能層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。 In addition, it is also preferable that the electrode and the functional layer are coated on the outer side of the electrode facing the support substrate with the functional layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the support substrate to form a sealing film. . In this case, the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. The method for forming these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、気相及び液相を形成することを目的として、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。 In order to form a gas phase and a liquid phase in the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element, an inert gas such as nitrogen or argon, an inert gas such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil is used. It is preferable to inject a liquid. A vacuum is also possible. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。 Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate). Etc.), metal halides (eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.), perchloric acids (eg perchloric acid) Barium, magnesium perchlorate, and the like), and anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides, and perchloric acids.
封止にはケーシングタイプの封止(缶封止)と密着タイプの封止(固体封止)があるが、薄型化の観点からは固体封止が好ましい。また、可撓性の有機EL素子を作製する場合は、封止部材にも可撓性が求められるため、固体封止が好ましい。 Sealing includes casing type sealing (can sealing) and close contact type sealing (solid sealing), but solid sealing is preferable from the viewpoint of thinning. Moreover, when producing a flexible organic EL element, since sealing is also required for the sealing member, solid sealing is preferable.
以下に、固体封止を行う場合の好ましい態様を説明する。 Below, the preferable aspect in the case of performing solid sealing is demonstrated.
本発明に係る封止用接着剤には、熱硬化接着剤や紫外線硬化樹脂などを用いることができるが、好ましくはエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂など熱硬化接着剤、より好ましくは耐湿性、耐水性に優れ、硬化時の収縮が少ないエポキシ系熱硬化型接着性樹脂である。 As the sealing adhesive according to the present invention, a thermosetting adhesive, an ultraviolet curable resin, or the like can be used, but preferably a thermosetting adhesive such as an epoxy resin, an acrylic resin, or a silicone resin, more preferably moisture resistant. It is an epoxy thermosetting adhesive resin that is excellent in water resistance and water resistance and has little shrinkage during curing.
本発明に係る封止用接着剤の含水率は、300ppm以下であることが好ましく、0.01〜200ppmであることがより好ましく、0.01〜100ppmであることが最も好ましい。 The water content of the sealing adhesive according to the present invention is preferably 300 ppm or less, more preferably 0.01 to 200 ppm, and most preferably 0.01 to 100 ppm.
本発明でいう含水率は、いかなる方法により測定しても構わないが、例えば容量法水分計(カールフィッシャー)、赤外水分計、マイクロ波透過型水分計、加熱乾燥重量法、GC/MS、IR、DSC(示差走査熱量計)、TDS(昇温脱離分析)が挙げられる。また、精密水分計AVM−3000型(オムニテック社製)等を用い、水分の蒸発によって生じる圧力上昇から水分を測定でき、フィルムまた固形フィルム等の水分率の測定を行うことができる。 The moisture content referred to in the present invention may be measured by any method. For example, a volumetric moisture meter (Karl Fischer), an infrared moisture meter, a microwave transmission moisture meter, a heat-dry weight method, GC / MS, IR, DSC (Differential Scanning Calorimeter), TDS (Temperature Desorption Analysis) can be mentioned. Further, using a precision moisture meter AVM-3000 (Omnitech) or the like, moisture can be measured from a pressure increase caused by evaporation of moisture, and moisture content of a film or a solid film can be measured.
本発明おいて、封止用接着剤の含水率は、例えば、露点温度が−80℃以下、酸素濃度0.8ppmの窒素雰囲気下に置き時間を変化させることで調整することができる。また、100Pa以下の真空状態で置き時間を変化させて乾燥させることもできる。また、封止用接着材は接着剤のみで乾燥させることもできるが、封止部材へあらかじめ配置し乾燥させることもできる。 In the present invention, the moisture content of the sealing adhesive can be adjusted by, for example, placing it in a nitrogen atmosphere with a dew point temperature of −80 ° C. or lower and an oxygen concentration of 0.8 ppm, and changing the time. Further, it can be dried in a vacuum state of 100 Pa or less while changing the time. Further, the sealing adhesive can be dried only with an adhesive, but can also be placed in advance on the sealing member and dried.
密着封止(固体封止)を行う場合、封止部材としては、例えば、50μm厚のPET(ポリエチレンテレフタレート)にアルミ箔(30μm厚)をラミネートしたものを用いる。これを封止部材として、アルミニウム面にディスペンサを使用して均一に塗布し封止用接着剤をあらかじめ配置しておき、樹脂基板1と封止部材5を位置合わせ後、両者を圧着して(0.1〜3MPa)、温度80〜180℃で密着・接合(接着)して、密着封止(固体封止)する。
When close sealing (solid sealing) is performed, as the sealing member, for example, a 50 μm thick PET (polyethylene terephthalate) laminated with an aluminum foil (30 μm thick) is used. Using this as a sealing member, it is uniformly applied to the aluminum surface using a dispenser, a sealing adhesive is placed in advance, the
接着剤の種類また量、そして面積等によって加熱また圧着時間は変わるが0.1〜3MPaの圧力で仮接着、また80〜180℃の温度で、熱硬化時間は5秒〜10分間の範囲で選べばよい。 The heating or pressure bonding time varies depending on the type, amount, and area of the adhesive, but temporary bonding is performed at a pressure of 0.1 to 3 MPa, and the thermosetting time is within a range of 5 seconds to 10 minutes at a temperature of 80 to 180 ° C. Just choose.
加熱した圧着ロールを用いると圧着(仮接着)と加熱が同時にでき、かつ内部の空隙も同時に排除でき好ましい。 The use of a heated crimping roll is preferred because it allows simultaneous crimping (temporary bonding) and heating, and eliminates internal voids at the same time.
また、接着層の形成方法としては、材料に応じて、ディスペンサーを用い、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法を用いることができる。 In addition, as a method for forming the adhesive layer, a coating method such as roll coating, spin coating, screen printing, spray coating, or the like can be used using a dispenser depending on the material.
固体封止は以上のように封止部材と有機EL素子基板との間に空間がなく硬化した樹脂で覆う形態である。 As described above, solid sealing is a form in which there is no space between the sealing member and the organic EL element substrate and the resin is covered with a cured resin.
封止部材としては、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム合金等の金属、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル等のプラスチック、及びこれらの複合物、ガラス等が挙げられ、必要に応じて、特に樹脂フィルムの場合には、樹脂基板と同様、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素等のガスバリアー層を積層したものを用いることができる。 Examples of the sealing member include metals such as stainless steel, aluminum, and magnesium alloys, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene, nylon, plastics such as polyvinyl chloride, and composites thereof, glass, and the like. In the case of a resin film, a laminate of gas barrier layers such as aluminum, aluminum oxide, silicon oxide, and silicon nitride can be used in the same manner as the resin substrate.
ガスバリアー層は、封止部材成形前に封止部材の両面若しくは片面にスパッタリング、蒸着等により形成することもできるし、封止後に封止部材の両面若しくは片面に同様な方法で形成してもよい。これについても、酸素透過度が1×10−3ml/(m2・24h・atm)以下、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m2・24h)以下のものであることが好ましい。 The gas barrier layer can be formed by sputtering, vapor deposition or the like on both surfaces or one surface of the sealing member before molding the sealing member, or can be formed on both surfaces or one surface of the sealing member by the same method after sealing. Good. Also in this case, the oxygen permeability is 1 × 10 −3 ml / (m 2 · 24 h · atm) or less, and the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) is 1 ×. It is preferably 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less.
封止部材としては、アルミニウム等の金属箔をラミネートしたフィルム等でも良い。金属箔の片面にポリマーフィルムを積層する方法としては、一般に使用されているラミネート機を使用することができる。接着剤としてはポリウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を用いることができる。必要に応じて硬化剤を併用してもよい。ホットメルトラミネーション法やエクストルージョンラミネート法及び共押し出しラミネーション法も使用できるがドライラミネート方式が好ましい。 The sealing member may be a film laminated with a metal foil such as aluminum. As a method for laminating the polymer film on one side of the metal foil, a generally used laminating machine can be used. As the adhesive, polyurethane-based, polyester-based, epoxy-based, acrylic-based adhesives and the like can be used. You may use a hardening | curing agent together as needed. A hot melt lamination method, an extrusion lamination method and a coextrusion lamination method can also be used, but a dry lamination method is preferred.
また、金属箔をスパッタや蒸着等で形成し、導電性ペースト等の流動性電極材料から形成する場合は、逆にポリマーフィルムを基材としてこれに金属箔を成膜する方法で作製してもよい。 In addition, when the metal foil is formed by sputtering or vapor deposition and is formed from a fluid electrode material such as a conductive paste, it may be produced by a method of forming a metal foil on a polymer film as a base material. Good.
(9.保護膜、保護板)
機能層を挟み支持基板と対向する側の封止膜、あるいは封止用フィルムの外側に、有機EL素子の機械的強度を高めるため、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
(9. Protective film, protective plate)
In order to increase the mechanical strength of the organic EL element, a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing film or the sealing film on the side facing the support substrate with the functional layer interposed therebetween. In particular, when sealing is performed with a sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, etc. used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.
本発明において、可撓性支持基板から陽極との間、あるいは可撓性支持基板から光出射側のいずれかの場所に光取出し部材を有することが好ましい。 In the present invention, it is preferable to have a light extraction member between the flexible support substrate and the anode or at any location on the light emission side from the flexible support substrate.
光取出し部材としては、プリズムシートやレンズシート及び拡散シートが挙げられる。また、全反射を起こす界面若しくはいずれかの媒質中に導入される回折格子や拡散構造等が挙げられる。 Examples of the light extraction member include a prism sheet, a lens sheet, and a diffusion sheet. Moreover, the diffraction grating introduce | transduced in the interface which raise | generates total reflection, or any medium, a diffusion structure, etc. are mentioned.
通常、基板から光を放射するような有機EL素子においては、発光層から放射された光の一部が基板と空気との界面において全反射を起こし、光を損失するという問題が発生する。この問題を解決するために、基板の表面にプリズムやレンズ状の加工を施す、若しくは基板の表面にプリズムシートやレンズシート及び拡散シートを貼り付けることにより、全反射を抑制して光の取り出し効率を向上させる。 Usually, in an organic EL element that emits light from a substrate, a problem arises in that part of the light emitted from the light emitting layer undergoes total reflection at the interface between the substrate and air, resulting in loss of light. In order to solve this problem, the prism surface, lens-like processing is applied to the surface of the substrate, or the prism sheet, the lens sheet and the diffusion sheet are attached to the surface of the substrate, thereby suppressing the total reflection and the light extraction efficiency. To improve.
また、光取り出し効率を高めるためには、全反射を起こす界面若しくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法や拡散構造を導入する方法が知られている。 In order to increase the light extraction efficiency, a method of introducing a diffraction grating or a method of introducing a diffusion structure in an interface or any medium that causes total reflection is known.
《有機EL素子の製造方法》
本発明の有機EL素子の製造方法の一例として、陽極/機能層A/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の製造方法を説明する。
<< Method for Manufacturing Organic EL Element >>
As an example of the method for producing an organic EL device of the present invention, a method for producing an organic EL device comprising an anode / functional layer A / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode is used. explain.
はじめに、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10〜200nmの層厚になるように、蒸着やスパッタリング等の薄膜形成方法により形成させて、陽極を作製する。 First, a desired electrode material, for example, a thin film made of an anode material is formed on a suitable substrate by a thin film forming method such as vapor deposition or sputtering so as to have a layer thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm, An anode is produced.
次に、この上にスピンコート法で金属酸化物粒子の分散液を塗布して、乾燥後の層厚が5〜40nmになるように金属酸化物粒子からなる機能層Aを形成する。 Next, a dispersion of metal oxide particles is applied thereon by spin coating to form functional layer A composed of metal oxide particles so that the layer thickness after drying is 5 to 40 nm.
次に、この上に有機EL素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の機能層(有機化合物薄膜)を形成させる。 Next, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a functional layer (organic compound thin film) of the electron injection layer, which are organic EL element materials, are formed thereon.
塗布法で機能層を形成する場合の処理工程は、主に、(i)その機能層を構成する塗布液を、支持基板の陽極上に塗布・積層する工程と、(ii)塗布・積層後の塗布液を、乾燥させる工程と、で構成される。 The processing steps in the case of forming a functional layer by a coating method mainly include (i) a step of applying and laminating a coating liquid constituting the functional layer on the anode of the support substrate, and (ii) after coating and laminating. And a step of drying the coating liquid.
なお、発光層の形成方法(塗布成膜方法)は前述のとおりである。 The light emitting layer forming method (coating film forming method) is as described above.
(i)の工程では、各層の形成方法として、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス(例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア・ブロジェット(Langmuir Blodgett法)等を挙げることができる。)を用いることができ、少なくとも本発明の発光層はウェットプロセスを用いて形成することが好ましい。 In the step (i), as a method for forming each layer, as described above, a vapor deposition method, a wet process (for example, spin coating method, casting method, die coating method, blade coating method, roll coating method, ink jet method, printing method, spray coating). Method, curtain coating method, LB method (Langmuir Brodgett method and the like can be used), and at least the light emitting layer of the present invention is preferably formed by a wet process.
発光層以外の機能層の形成においても、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはウェットプロセスが好ましく、中でも、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法等の塗布法による成膜が好ましい。 In the formation of functional layers other than the light emitting layer, a wet process is preferred in the present invention from the viewpoint that a homogeneous film is easily obtained and pinholes are difficult to be generated. Among them, a spin coating method, a casting method, a die coating are preferred. Film formation by a coating method such as a method, a blade coating method, a roll coating method or an ink jet method is preferred.
本発明に係る有機EL材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の有機溶媒を用いることができる。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。 Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material according to the present invention include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, and mesitylene. Aromatic hydrocarbons such as cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as dimethylformamide (DMF) and dimethylsulfoxide (DMSO) can be used. Moreover, as a dispersion method, it can disperse | distribute by dispersion methods, such as an ultrasonic wave, high shear force dispersion | distribution, and media dispersion | distribution.
また、本発明に係る有機EL材料を溶解又は分散する調液工程、基材上に塗布されるまでの塗布工程は不活性ガス雰囲気下であることが好ましいが、使用素材により不活性ガス雰囲気下で行わなくとも有機EL素子性能を落とさずに成膜できるため、必ずしも不活性ガス雰囲気下で行わなくても良い場合がある。この場合、製造コストを抑えることができより好ましい。
In addition, the preparation step for dissolving or dispersing the organic EL material according to the present invention and the application step until the organic EL material is applied on the substrate are preferably in an inert gas atmosphere. Since the film can be formed without degrading the performance of the organic EL element even if it is not carried out in
(ii)の工程では、塗布・積層された機能層の乾燥を行う。 In the step (ii), the coated / laminated functional layer is dried.
ここでいう乾燥とは、塗布直後の膜の溶媒含有量を100%とした場合に、0.2%以下まで低減されることを指す。 The term “drying” as used herein refers to a reduction to 0.2% or less when the solvent content of the film immediately after coating is 100%.
乾燥の手段としては一般的に汎用されているものを使用でき、減圧あるいは加圧乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、IR乾燥及び電磁波による乾燥などが挙げられる。中でも加熱乾燥が好ましく、機能層塗布溶媒の中で最も低沸点の溶媒の沸点以上の温度であり、機能層材料のTgの中で最も低Tgである材料の(Tg+20)℃より低い温度で保持することが最も好ましい。本発明において、より具体的には80℃以上150℃以下で保持し乾燥することが好ましく、100℃以上130℃以下で保持し乾燥することがより好ましい。 As a means for drying, those generally used can be used, and examples thereof include reduced pressure or pressure drying, heat drying, air drying, IR drying, and electromagnetic wave drying. Among these, heat drying is preferable, and the temperature is equal to or higher than the boiling point of the solvent having the lowest boiling point in the functional layer coating solvent, and is maintained at a temperature lower than (Tg + 20) ° C. of the material having the lowest Tg among the Tg of the functional layer material. Most preferably. In the present invention, more specifically, it is preferable to hold and dry at 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and more preferable to hold and dry at 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower.
塗布・積層後の塗布液を乾燥させる際の雰囲気は、不活性ガス以外の気体の体積濃度が200ppm以下の雰囲気とすることが好ましいが、調液塗布工程と同様に必ずしも不活性ガス雰囲気下で行わなくても良い場合がある。この場合、製造コストを抑えることができより好ましい。 The atmosphere when drying the coating liquid after coating / lamination is preferably an atmosphere having a volume concentration of a gas other than the inert gas of 200 ppm or less, but it is not necessarily in an inert gas atmosphere as in the liquid preparation coating process. It may not be necessary. In this case, the manufacturing cost can be suppressed, which is more preferable.
不活性ガスは好ましくは窒素ガス及びアルゴンガス等の希ガスであり、製造コスト上最も好ましくは窒素ガスである。 The inert gas is preferably a rare gas such as nitrogen gas and argon gas, and most preferably nitrogen gas in terms of production cost.
これらの層の塗布・積層及び乾燥工程は枚葉製造であっても、ライン製造であっても良い。更に、乾燥工程はライン上で搬送中に行っても良いが、生産性の観点から堆積あるいはロール状に非接触で巻き取り乾燥しても良い。 The coating / laminating and drying steps of these layers may be single wafer manufacturing or line manufacturing. Further, the drying process may be performed while being conveyed on the line, but from the viewpoint of productivity, it may be deposited or rolled in a non-contact manner in a roll form.
これらの層を乾燥後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは50nm〜200nmの範囲の層厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機EL素子が得られる。 After these layers are dried, a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a layer thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 50 nm to 200 nm. By providing, a desired organic EL element can be obtained.
該加熱処理後に前記密着封止あるいは封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着することで有機EL素子を製造することができる。 After the heat treatment, the organic EL element can be produced by adhering the close-sealing or sealing member to the electrode and the support substrate with an adhesive.
《用途》
本発明の有機EL素子は、表示デバイスやディスプレイ等の表示装置、各種発光光源(照明装置)として用いることができる。
<Application>
The organic EL element of the present invention can be used as a display device such as a display device or a display, or various light emission sources (illumination devices).
発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。 Examples of light sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, and light sources for optical sensors. Furthermore, it can be used in a wide range of applications such as general household appliances that require a display device, but it can be used effectively as a backlight for a liquid crystal display device combined with a color filter, and as a light source for illumination. it can.
本発明の有機EL素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。 In the organic EL element of the present invention, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like as needed during film formation. In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the device may be patterned. Can do.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.
《金属酸化物粒子の作製例》
(金属酸化物粒子1;本発明用)
(スプレー・バーナー法によるモリブデン酸化物の粒子の合成)
2−エチルヘキサン酸モリブデン溶液(15質量%;溶媒:キシレン)50gをキシレン25gで希釈してスプレーに適当な粘度を有する酸化モリブデン前駆体を得た。得られた酸化モリブデン前駆体30mlを100ppmの酸素濃度の炎の中にスプレーすることにより、金属酸化物粒子1の粉末を得た。
<< Example of metal oxide particle preparation >>
(
(Synthesis of molybdenum oxide particles by spray burner method)
Molybdenum 2-ethylhexanoate solution (15% by mass; solvent: xylene) was diluted with 25 g of xylene to obtain a molybdenum oxide precursor having a viscosity suitable for spraying. By spraying 30 ml of the obtained molybdenum oxide precursor into a flame having an oxygen concentration of 100 ppm, powder of
プロセス条件として、酸化モリブデン前駆体の流量は7ml/minであり、バーナーの噴射気体は酸素とメタンであり、両気体の供給量を調節することにより炎の温度を1800℃に制御し、炎の酸素濃度を100ppmに制御した。金属酸化物粒子1のXRD(X線回折)分析によれば酸化モリブデン(IV)の形成が確認された。粉末は濃い青色を有していた。
As process conditions, the flow rate of the molybdenum oxide precursor is 7 ml / min, the jet gas of the burner is oxygen and methane, the temperature of the flame is controlled to 1800 ° C. by adjusting the supply amount of both gases, The oxygen concentration was controlled at 100 ppm. According to XRD (X-ray diffraction) analysis of the
(金属酸化物粒子2;本発明用)
(スプレー・バーナー法によるタングステン酸化物の粒子の合成)
2−エチルヘキサン酸タングステン溶液(15質量%;溶媒:キシレン)50gをキシレン30gで希釈してスプレーに適当な粘度を有する酸化タングステン前駆体を得た。得られた酸化タングステン前駆体30mlを100ppmの酸素濃度の炎の中にスプレーすることにより、金属酸化物粒子2の粉末を得た。
(
(Synthesis of tungsten oxide particles by spray burner method)
50 g of 2-ethylhexanoic acid tungsten solution (15% by mass; solvent: xylene) was diluted with 30 g of xylene to obtain a tungsten oxide precursor having a viscosity suitable for spraying. By spraying 30 ml of the obtained tungsten oxide precursor into a flame having an oxygen concentration of 100 ppm, a powder of
プロセス条件として、酸化タングステン前駆体の流量は10ml/minであり、バーナーの噴射気体は酸素とメタンで両気体の供給量を調節することにより炎の温度を1800℃に制御し、炎の酸素濃度を100ppmに制御した。金属酸化物粒子2のXRD分析によればWO3(酸化タングステン(VI))の形成が確認された。粉末は濃い緑色を有していた。
As the process conditions, the flow rate of the tungsten oxide precursor is 10 ml / min, and the temperature of the flame is controlled to 1800 ° C. by adjusting the supply amounts of both gases with oxygen and methane, and the oxygen concentration of the flame Was controlled to 100 ppm. According to the XRD analysis of the
(金属酸化物粒子3;比較例用)
(分散剤が付着したタングステン酸化物の粒子の合成)
50ml三ッ口フラスコ中に、n−ヘキサデシルアミン(分散剤)1g及びn−オクチルエーテル27gを量り取り、攪拌しながら減圧し、低揮発成分除去のために室温(24℃)にて1時間放置した。減圧下から大気雰囲気へ変更し、タングステンヘキサカルボニル1gを添加した。この混合液をアルゴンガス雰囲気とし、攪拌しながら270℃まで加熱し、その温度を1時間維持した。その後、この混合液を室温(24℃)まで冷却し、アルゴンガス雰囲気から大気雰囲気へ変更した後、エタノール40gを滴下した。次いで、遠心分離によって沈殿物を反応液から分離した後、下記に示す手順で再沈殿による精製を行った。
(
(Synthesis of tungsten oxide particles with dispersing agent)
In a 50 ml three-necked flask, 1 g of n-hexadecylamine (dispersing agent) and 27 g of n-octyl ether are weighed, depressurized while stirring, and 1 hour at room temperature (24 ° C.) to remove low volatile components. I left it alone. The pressure was changed from the reduced pressure to the atmosphere, and 1 g of tungsten hexacarbonyl was added. The mixture was heated to 270 ° C. with stirring under an argon gas atmosphere, and the temperature was maintained for 1 hour. Then, after cooling this liquid mixture to room temperature (24 degreeC) and changing from argon gas atmosphere to air | atmosphere, ethanol 40g was dripped. Subsequently, after separating the precipitate from the reaction solution by centrifugation, purification by reprecipitation was performed according to the procedure shown below.
この沈殿物をクロロホルム13gと混合して分散液とし、この分散液にエタノール13gを滴下することにより、精製された沈殿物を有する再沈殿液を得た。この沈殿液を遠心分離し、反応液を分離して固形分を乾燥することにより、n−ヘキサデシルアミンで保護されたWO3(酸化タングステン(VI))含有の粒子の精製物である金属酸化物粒子3が得られた。
This precipitate was mixed with 13 g of chloroform to obtain a dispersion, and 13 g of ethanol was added dropwise to the dispersion to obtain a reprecipitation liquid having a purified precipitate. The precipitate is centrifuged, the reaction solution is separated, and the solid content is dried to obtain a metal oxide which is a purified product of WO 3 (tungsten (VI))-containing particles protected with n-hexadecylamine.
(金属酸化物粒子4;比較例用)
(タングステン酸化物の粒子スラリーの合成)
シェーカーに、WO3粉末(平均粒子径:13.0〜18.0μm)0.3gをトルエン溶媒30mlと直径2mmのジルコニアビーズを混ぜて、物理的に粉砕しながら溶媒中に分散させて、WO3のトルエン分散液を得た。次にその分散液を直径0.3mmのジルコニアビーズで24時間分散させて、上澄みの分散液を0.2μmのフィルターでろ過してゴミを取り除き、遠心分離し沈殿を採取し、金属酸化物粒子4のスラリーを得た。
(
(Synthesis of tungsten oxide particle slurry)
In a shaker, 0.3 g of WO 3 powder (average particle size: 13.0 to 18.0 μm) is mixed with 30 ml of toluene solvent and zirconia beads having a diameter of 2 mm, and dispersed in the solvent while physically pulverizing. 3 of toluene dispersion was obtained. Next, the dispersion is dispersed with zirconia beads having a diameter of 0.3 mm for 24 hours. The supernatant dispersion is filtered through a 0.2 μm filter to remove dust, and centrifuged to collect a precipitate. A slurry of 4 was obtained.
《金属酸化物粒子の粒径測定》
金属酸化物粒子1をエタノールに0.4質量%の濃度で分散させ、合成例1の分散液を得た。次にX線回折装置(RINT−TTRII,リガク社製)を用いて、分散液の小角散乱プロファイルを測定し、粒径・空孔径解析ソフトウェアであるNANO−Solver(リガク社製)を用いて数平均粒径及び最大粒径を求めた。金属酸化物粒子2〜4も同様な条件で数平均粒径を評価した。その評価結果を表1に示す。
<Measurement of particle size of metal oxide particles>
《金属酸化物粒子の自己分散性の判定》
金属酸化物粒子が、分散剤を用いるか又は金属酸化物粒子表面を有機の化合物で覆わなくても、濃度0.6質量%でエタノールに分散可能であり、一定の時間良好な分散状態が保たれる場合、「自己分散性を有する」と判定される。
<Determination of self-dispersibility of metal oxide particles>
The metal oxide particles can be dispersed in ethanol at a concentration of 0.6% by mass without using a dispersant or covering the surface of the metal oxide particles with an organic compound, and a good dispersion state can be maintained for a certain period of time. If it is drunk, it is determined to have “self-dispersibility”.
具体的には、数平均粒径が5〜20nmの範囲内になるまで分散した分散液を、密閉容器中で25℃で一週間放置したときに、目視観察で沈殿を生じなければ自己分散性が「有り」と判定し、沈殿が観察されれば自己分散性が「無し」と判定した。なお、金属酸化物粒子3は、すでにn−ヘキサデシルアミンで保護され、すなわち有機化合物に覆われているので、自己分散性は「無し」と判定した。表1に判定結果を示す。
Specifically, when the dispersion liquid dispersed until the number average particle diameter falls within the range of 5 to 20 nm is left to stand at 25 ° C. for one week in a closed container, self-dispersibility if no precipitation is observed by visual observation. Was determined to be “present”, and if precipitation was observed, the self-dispersibility was determined to be “not present”. In addition, since the
〔実施例1〕
(1)サンプルA(本発明の有機EL素子)の作製
(1.1)ガスバリアー性可撓性フィルム(可撓性支持基板)の作製
可撓性フィルムとして、ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン社製フィルム、以下、PENと略記する)の第1電極を形成する側の全面に、特開2004−68143号に記載の構成からなる大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、連続して可撓性フィルム上に、SiOxからなる無機物のガスバリアー層を厚さ500nmとなるように形成し、酸素透過度0.001ml/(m2・24h・atm)以下、水蒸気透過度0.001g/(m2・24h)以下のガスバリアー性の可撓性フィルム(可撓性支持基板)を作製した。
[Example 1]
(1) Production of sample A (organic EL element of the present invention) (1.1) Production of gas barrier flexible film (flexible support substrate) Polyethylene naphthalate film (Teijin DuPont) as a flexible film A film-forming film (hereinafter abbreviated as PEN) is formed on the entire surface on the side where the first electrode is formed using an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus having the structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-68143. An inorganic gas barrier layer made of SiOx is formed on the film so as to have a thickness of 500 nm, an oxygen permeability of 0.001 ml / (m 2 · 24 h · atm) or less, and a water vapor permeability of 0.001 g / (m 2 24h) The following gas barrier flexible film (flexible support substrate) was produced.
(1.2)陽極の形成
準備したガスバリアー性の可撓性フィルムのガスバリアー層と反対の面に、厚さ120nmのITO(インジウムチンオキシド)をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、陽極を形成した。なお、パターンは発光面積が50mm平方になるようなパターンとした。パターニング後のITO基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
(1.2) Formation of anode On the surface opposite to the gas barrier layer of the prepared gas barrier flexible film, ITO (indium tin oxide) with a thickness of 120 nm was formed by sputtering, and then by photolithography. Patterning was performed to form an anode. The pattern was such that the light emission area was 50 mm square. The patterned ITO substrate was subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning was performed for 5 minutes.
(1.3)正孔注入層Iの形成
この陽極を形成したガスバリアー性の可撓性フィルムを、窒素ガス(グレードG1)を用いた窒素雰囲気下に移した。前記金属酸化物粒子1(モリブデン酸化物の粒子)をエタノール中に0.4質量%の濃度で分散させ、正孔注入層形成用分散液Aを調液した。続いて、上記正孔注入層形成用分散液Aを、洗浄された陽極の上にスピンコート法により塗布して、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大気中100℃で30分乾燥させ、モリブデン酸化物の粒子からなる正孔注入層Iを形成した。乾燥後の正孔注入層Iの乾燥後の厚さは10nmであった。
(1.3) Formation of Hole Injection Layer I The gas barrier flexible film on which this anode was formed was transferred to a nitrogen atmosphere using nitrogen gas (grade G1). The metal oxide particles 1 (molybdenum oxide particles) were dispersed in ethanol at a concentration of 0.4% by mass to prepare a dispersion A for forming a hole injection layer. Subsequently, the dispersion A for forming the hole injection layer is applied onto the cleaned anode by a spin coating method, and after application, the dispersion is formed at 30 ° C. in the atmosphere at 100 ° C. using a hot plate to evaporate the solvent. A hole injection layer I made of molybdenum oxide particles was formed by partial drying. The dried thickness of the hole injection layer I after drying was 10 nm.
また、正孔注入層形成用分散液Aによりガラス基板上に単層膜を作製し、X線光電子分光法(XPS)を用いて膜組成を評価した結果、酸化モリブデンのピークのみ検出された。この正孔注入層形成用分散液を密閉容器中、室温で一週間放置した後に、目視にて観察しても、沈殿物は確認されなかった。このように分散安定性が高い理由として、モリブデン酸化物粒子の表面がOH基で修飾されていると推測され、このOH基で分散性が向上したことが考えられる。 Moreover, as a result of producing a single layer film on the glass substrate with the dispersion A for forming the hole injection layer and evaluating the film composition using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), only the peak of molybdenum oxide was detected. Even when this dispersion for forming a hole injection layer was allowed to stand at room temperature for 1 week in a sealed container, no precipitate was confirmed by visual observation. The reason why the dispersion stability is high in this way is presumed that the surfaces of the molybdenum oxide particles are modified with OH groups, and it is considered that the dispersibility is improved by the OH groups.
(1.4)正孔輸送層の形成
上記正孔注入層まで形成したガスバリアー性の可撓性フィルムに、前記正孔輸送材料の例示化合物(60)(Mw=80,000)をクロロベンゼンに0.5質量%の濃度で溶解した溶液を、1500rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、160℃で30分間保持し、層厚30nmの正孔輸送層を形成した。
(1.4) Formation of hole transport layer In the gas barrier flexible film formed up to the hole injection layer, exemplified compound (60) (Mw = 80,000) of the hole transport material is changed to chlorobenzene. A solution dissolved at a concentration of 0.5% by mass was formed by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds, and then kept at 160 ° C. for 30 minutes to form a hole transport layer having a layer thickness of 30 nm.
(1.5)発光層の形成
次いで、上記正孔輸送層上に、下記組成の発光層組成物を用い、1500rpm、30秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、120℃で30分間保持し層厚50nmの発光層を設けた。
(1.5) Formation of Light-Emitting Layer Next, on the hole transport layer, a light-emitting layer composition having the following composition was used, and a thin film was formed by spin coating under conditions of 1500 rpm and 30 seconds. A light emitting layer having a layer thickness of 50 nm was formed by holding for 5 minutes.
<発光層組成物>
ホスト化合物29 8.78質量部
リン光発光ドーパントDP−1 3.01質量部
リン光発光ドーパントD−67 0.05質量部
リン光発光ドーパントD−75 0.05質量部
酢酸イソプロピル 2000質量部
(1.6)電子輸送層の形成
続いて、上記発光層上に、20mgの下記化合物A(一般式(A)で表される化合物)を、4mlのテトラフルオロプロパノール(TFPO)に溶解した溶液を、1500rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、120℃で30分間乾燥・保持し、層厚30nmの電子輸送層を設けた。
<Light emitting layer composition>
Host compound 29 8.78 parts by mass Phosphorescence emission dopant DP-1 3.01 parts by mass Phosphorescence emission dopant D-67 0.05 parts by mass Phosphorescence emission dopant D-75 0.05 parts by mass Isopropyl acetate 2000 parts by mass ( 1.6) Formation of Electron Transport Layer Subsequently, a solution of 20 mg of the following compound A (a compound represented by the general formula (A)) dissolved in 4 ml of tetrafluoropropanol (TFPO) is formed on the light emitting layer. A film was formed by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds, and then dried and held at 120 ° C. for 30 minutes to provide an electron transport layer having a layer thickness of 30 nm.
続いて、上記電子輸送層まで設けた可撓性支持基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。なお、真空蒸着装置には、フッ化ナトリウムが入ったモリブデン製抵抗加熱ボート、フッ化カリウムが入ったモリブデン製抵抗加熱ボート及びアルミニウムが入ったモリブデン製抵抗加熱ボートが、あらかじめ取り付けられている。真空蒸着装置の真空槽を4×10−5Paまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してフッ化ナトリウムを0.02nm/秒で蒸着して前記電子輸送層上に層厚1nmの薄膜を形成し、続けて同様にフッ化カリウムを0.02nm/秒で蒸着してフッ化ナトリウム上に層厚0.5nmの薄膜を形成し、フッ化ナトリウムの薄膜とフッ化カリウムの薄膜からなる層厚1.5nmの電子注入層を形成した。
引き続き、アルミニウムを蒸着して厚さ100nmの陰極を形成した。
(1.8)封止及び有機EL素子の作製
引き続き、上記陰極まで設けた基板の陰極面に、下記の封止接着剤を積層した可撓性封止部材を、市販のローラーラミネート装置を用いて、加熱・圧着ローラー温度120℃、圧力0.5MPa、装置速度0.3m/minで密着封止して、サンプルA(有機EL素子)を製作した。
Subsequently, aluminum was deposited to form a cathode having a thickness of 100 nm.
(1.8) Sealing and production of organic EL element Subsequently, a flexible sealing member in which the following sealing adhesive was laminated on the cathode surface of the substrate provided up to the cathode was used using a commercially available roller laminating apparatus. A sample A (organic EL element) was manufactured by closely sealing at a heating / compression roller temperature of 120 ° C., a pressure of 0.5 MPa, and an apparatus speed of 0.3 m / min.
(可撓性封止部材)
詳しくは、可撓性封止部材として、厚さ30μmのアルミニウム箔(東洋アルミニウム株式会社製)に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(12μm厚)をドライラミネーション用の接着剤(2液反応型のウレタン系接着剤)を用いラミネートした(接着剤層の厚さ1.5μm)フィルムを用いた。
(Flexible sealing member)
Specifically, as a flexible sealing member, a 30 μm thick aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.), a polyethylene terephthalate (PET) film (12 μm thickness) and an adhesive for dry lamination (two-component reactive urethane) (Adhesive layer thickness of 1.5 μm) was used.
(封止接着剤の積層)
上記フィルムのアルミニウム面に封止接着剤として、熱硬化性接着剤を、ディスペンサを使用して厚さ20μmで塗布した。封止接着剤中の水分を除去するために、これを100Pa以下の真空下で12時間乾燥させた。更に露点温度が−80℃以下、酸素濃度0.8ppmの窒素雰囲気下へ移動し、12時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率を100ppm以下となるように調整した。
(Lamination of sealing adhesive)
A thermosetting adhesive was applied as a sealing adhesive to the aluminum surface of the film with a thickness of 20 μm using a dispenser. In order to remove moisture in the sealing adhesive, it was dried under vacuum of 100 Pa or less for 12 hours. Furthermore, it moved to nitrogen atmosphere with a dew point temperature of −80 ° C. or lower and an oxygen concentration of 0.8 ppm, dried for 12 hours or longer, and adjusted the moisture content of the sealing adhesive to 100 ppm or lower.
熱硬化性接着剤としては下記の(A)〜(C)を混合したエポキシ系接着剤を用いた。 As the thermosetting adhesive, an epoxy adhesive mixed with the following (A) to (C) was used.
(A)ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA) 10.1質量部
(B)ジシアンジアミド(DICY) 8.5質量部
(C)エポキシアダクト系硬化促進剤 4.7質量部
以上のようにして、図1に記載の形態のように、可撓性封止部材が、取り出し電極及び電極リードの接合部を覆うようにして密着・配置されたサンプルA(有機EL素子)を作製した。
(A) Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA) 10.1 parts by mass (B) Dicyandiamide (DICY) 8.5 parts by mass (C) Epoxy adduct-based curing accelerator 4.7 parts by mass As described above, FIG. The sample A (organic EL element) in which the flexible sealing member was closely attached and arranged so as to cover the joint between the extraction electrode and the electrode lead as in the form described in the above.
(2)サンプルB(本発明の有機EL素子)の作製
前記金属酸化物粒子2(タングステン酸化物の粒子)をエタノール中に0.5質量%の濃度で分散させ、正孔注入層形成用分散液Bを調液した。
(2) Production of Sample B (Organic EL Device of the Present Invention) The metal oxide particles 2 (tungsten oxide particles) are dispersed in ethanol at a concentration of 0.5% by mass to form a hole injection layer. Liquid B was prepared.
前記サンプルAの作製において、正孔注入層形成用分散液Aに代えて、上記正孔注入層形成用分散液Bを用いた他は同様にして、正孔注入層Iを形成しサンプルBを作製した。 In the preparation of Sample A, hole injection layer I was formed in the same manner as Sample A except that hole injection layer formation dispersion B was used instead of hole injection layer formation dispersion A. Produced.
一方、正孔注入層形成用分散液Bによりガラス基板上に単層膜を作製し、X線光電子分光法(XPS)を用いて膜組成を評価した結果、酸化タングステンのピークのみが検出された。また、正孔注入層形成用分散液Bを密閉容器中、室温で一週間放置した後に、目視にて観察しても、沈殿物は確認されなかった。タングステン酸化物粒子の表面がOH基で修飾されていると推測され、このOH基で分散性が向上したものと考えられる。 On the other hand, as a result of producing a monolayer film on the glass substrate with the dispersion B for forming the hole injection layer and evaluating the film composition using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), only the peak of tungsten oxide was detected. . Moreover, the deposit B was not confirmed even if it visually observed after leaving the dispersion | distribution liquid B for hole injection layer formation for one week at room temperature in an airtight container. The surface of the tungsten oxide particles is presumed to be modified with OH groups, and it is considered that the dispersibility is improved by the OH groups.
(3)サンプルC(比較例の有機EL素子)の作製
前記金属酸化物粒子3(タングステン酸化物の粒子)をエタノール中に0.6質量%の濃度で分散させ、正孔注入層形成用分散液Cを調液した。
(3) Production of Sample C (Comparative Organic EL Device) The metal oxide particles 3 (tungsten oxide particles) were dispersed in ethanol at a concentration of 0.6% by mass to form a hole injection layer forming dispersion. Liquid C was prepared.
前記サンプルAの作製において、正孔注入層形成用分散液Aに代えて、上記正孔注入層形成用分散液Cを用いた他は同様にして、正孔注入層Iを形成しサンプルBを作製した。 In the preparation of Sample A, the hole injection layer I was formed in the same manner as in Sample A except that the hole injection layer formation dispersion C was used instead of the hole injection layer formation dispersion A. Produced.
一方、正孔注入層形成用分散液Cにより、ガラス基板上に単層膜を作製し、X線光電子分光法(XPS)を用いて膜組成を評価した結果、酸化タングステン、炭素及び窒素のピークが検出された。また大気中200℃で30分乾燥させた条件でも同様の結果が得られた。炭素及び窒素のピークは残留したn−ヘキサデシルアミン(分散剤)由来と推測される。 On the other hand, as a result of producing a single layer film on a glass substrate with the dispersion C for forming the hole injection layer and evaluating the film composition using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), peaks of tungsten oxide, carbon and nitrogen were obtained. Was detected. Similar results were obtained even under conditions of drying at 200 ° C. for 30 minutes in the atmosphere. The peaks of carbon and nitrogen are presumed to be derived from the remaining n-hexadecylamine (dispersant).
また、この正孔注入層形成用分散液Cを密閉容器中、室温で一週間放置した後に、目視にて観察しても、沈殿物は確認されなかった。 Moreover, even if this hole injection layer forming dispersion C was allowed to stand at room temperature for 1 week in a sealed container and then visually observed, no precipitate was confirmed.
(4)サンプルD(比較例の有機EL素子)の作製
前記金属酸化物粒子4(タングステン酸化物の粒子)をエタノール中に0.6質量%の濃度で分散させ、正孔注入層形成用分散液Dを調液した。
(4) Production of Sample D (Comparative Example Organic EL Device) The metal oxide particles 4 (tungsten oxide particles) were dispersed in ethanol at a concentration of 0.6% by mass to form a hole injection layer forming dispersion. Liquid D was prepared.
前記サンプルAの作製において、正孔注入層形成用分散液Aに代えて、上記正孔注入層形成用分散液Dを用いた他は同様にして、正孔注入層Iを形成しサンプルDを作製した。 In the preparation of the sample A, the hole injection layer I was formed in the same manner except that the hole injection layer formation dispersion D was used instead of the hole injection layer formation dispersion A. Produced.
一方、正孔注入層形成用分散液Dにより、ガラス基板上に単層膜を作製し、X線光電子分光法(XPS)を用いて膜組成を評価した結果、酸化タングステンのピークが検出された。この正孔注入層形成用分散液Dを密閉容器中、室温で一週間放置した後に、目視にて観察した結果、凝集物が沈殿していた。 On the other hand, as a result of producing a single layer film on a glass substrate with the dispersion D for forming the hole injection layer and evaluating the film composition using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), a peak of tungsten oxide was detected. . As a result of visually observing this dispersion D for forming the hole injection layer D in a sealed container at room temperature for one week, aggregates were precipitated.
(5)サンプルE(比較例の有機EL素子)の作製
前記サンプルAの作製において、正孔注入層Iを設けなかった他は同様にして、サンプルEを作製した。
(5) Production of Sample E (Comparative Example Organic EL Device) Sample E was produced in the same manner as in production of Sample A, except that hole injection layer I was not provided.
《有機EL素子の評価》
上記サンプルA〜Eについて、下記(1)〜(3)の各評価を行った。
<< Evaluation of organic EL elements >>
About said sample AE, each evaluation of following (1)-(3) was performed.
(1)発光輝度及び駆動電圧の測定
各サンプルに対し、24℃環境下で、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタオプティクス社製)を用いて、一定電流を流したときの各サンプルの発光輝度及び駆動電圧を求めた。求めた結果を表2に示す。表2では、サンプルE(比較例)の発光輝度及び駆動電圧を「100」として、サンプルA〜Dの発光輝度及び駆動電圧を、それぞれ相対値で示している。
(1) Measurement of light emission luminance and driving voltage Light emission of each sample when a constant current is applied to each sample using a spectral radiance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta Optics) in a 24 ° C environment. Luminance and drive voltage were determined. Table 2 shows the obtained results. In Table 2, the light emission luminance and drive voltage of Sample E (Comparative Example) are set to “100”, and the light emission luminance and drive voltage of Samples A to D are shown as relative values.
(2)輝度ムラの評価
上記駆動電圧で発光させた素子をマイクロスコープ又は目視で観察し、輝度ムラがないかを評価した。表2中、「◎」は輝度ムラが全くなし、「○」はマイクロスコープ観察では輝度ムラが認められるが目視観察で輝度ムラなし、「△」は目視で輝度ムラがやや確認されるが製品としては問題ないことを示し、「×」は輝度ムラが顕著であり問題であることを示す。
(2) Evaluation of luminance unevenness The element which emitted light with the drive voltage was observed with a microscope or visually to evaluate whether there was any luminance unevenness. In Table 2, “◎” indicates no luminance unevenness, “○” indicates that there is no luminance unevenness in the microscope observation, but there is no luminance unevenness in the visual observation, and “△” indicates that the luminance unevenness is slightly confirmed visually. Indicates that there is no problem, and “x” indicates that the luminance unevenness is remarkable and is a problem.
(3)連続駆動安定性(寿命)の評価
可撓性封止部材が内側になるように、前記サンプルA〜Eを半径5cmの円柱に沿わせて曲げ、その状態で連続駆動させ、上記分光放射輝度計CS−2000を用いて曲げられた部分の輝度を測定し、測定した輝度が半減する時間(LT50)を求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に4000cd/m2となる電流値とした。
(3) Evaluation of continuous drive stability (lifetime) The samples A to E are bent along a cylinder with a radius of 5 cm so that the flexible sealing member is on the inside, and continuously driven in that state, and the above spectroscopy The luminance of the bent portion was measured using a radiance meter CS-2000, and the time (LT50) during which the measured luminance was reduced by half was determined. The driving condition was set to a current value of 4000 cd / m 2 at the start of continuous driving.
サンプルE(比較例)のLT50を「100」とした相対値を求め、これを連続駆動安定性の尺度とした。その評価結果を表2に示す。表2中、数値が大きいほど、連続駆動安定性に優れている(長寿命である)ことを表す。 A relative value with the LT50 of Sample E (Comparative Example) as “100” was determined, and this was used as a measure of continuous drive stability. The evaluation results are shown in Table 2. In Table 2, it shows that it is excellent in continuous drive stability (long life), so that a numerical value is large.
(4)総合評価
上記(1)、(2)及び(3)の評価を基に、総合的な性能を判定した。表2中、「◎」は非常に優れていることを示し、「○」は優れていることを示し、「△」はやや優れていることを示し、「×」は劣ることを示す。
(4) Comprehensive evaluation Comprehensive performance was determined based on evaluation of said (1), (2) and (3). In Table 2, “◎” indicates very good, “◯” indicates excellent, “Δ” indicates slightly superior, and “×” indicates inferior.
表2に示すとおり、本発明のサンプルA及びBと比較例のサンプルC〜Dとの比較から、本発明のサンプルA及びBは各評価における結果が良好であり、特にサンプルBは良好だった。本発明の中でも、タングステン酸化物が、更に正孔輸送層との電荷移動錯体形成に有利と推測される。比較例のサンプルCでは、前述のとおり分散剤の残留があるために、発光寿命がサンプルA及びBよりも劣ったものと推測される。比較例のサンプルDでは、分散性が優れないこと及び大きな粒径が混ざっているため、素子安定性が低いと推測される。 As shown in Table 2, from the comparison between the samples A and B of the present invention and the samples C to D of the comparative examples, the samples A and B of the present invention showed good results in each evaluation, and the sample B was particularly good. . Among the present inventions, tungsten oxide is presumed to be advantageous for forming a charge transfer complex with the hole transport layer. In the sample C of the comparative example, since the dispersant remains as described above, it is presumed that the light emission lifetime is inferior to the samples A and B. In the sample D of the comparative example, it is presumed that the device stability is low because the dispersibility is not excellent and a large particle size is mixed.
以上から、発光効率、発光寿命及び輝度ムラの性能を向上させるには、正孔注入層が自己分散性の金属酸化物粒子を含有することが重要であることがわかる。 From the above, it can be seen that it is important for the hole injection layer to contain self-dispersing metal oxide particles in order to improve the performance of luminous efficiency, luminous lifetime and luminance unevenness.
〔実施例2〕
(1)サンプル1(本発明の有機EL素子)の作製
実施例1のサンプルAの作製において、正孔注入層Iを下記のように形成した正孔注入層に代えた他は同様にして、サンプル1を作製した。
[Example 2]
(1) Preparation of Sample 1 (Organic EL Device of the Present Invention) In preparation of Sample A of Example 1, the hole injection layer I was replaced with a hole injection layer formed as follows,
(正孔注入層)
窒素ガス(グレードG1)を用いた窒素雰囲気下にて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSSと略記、Bayer製、Baytron P Al 4083)をエタノールで70%に希釈したエタノール溶液を作製した。続いて、金属酸化物粒子1(モリブデン酸化物の粒子)を0.4質量%の濃度で上記エタノール溶液に分散させて金属酸化物粒子含有組成物である塗布液を作製した。
(Hole injection layer)
In a nitrogen atmosphere using nitrogen gas (grade G1), poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with ethanol A diluted ethanol solution was prepared. Subsequently, metal oxide particles 1 (molybdenum oxide particles) were dispersed in the ethanol solution at a concentration of 0.4% by mass to prepare a coating solution that is a metal oxide particle-containing composition.
陽極まで形成された洗浄されたガスバリアー性の可撓性フィルムの陽極上に、上記塗布液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、100℃にて1時間乾燥し、層厚30nmの正孔注入層を設けた。
(2)サンプル2(本発明の有機EL素子)の作製
前記サンプル1の作製において、前記金属酸化物粒子1(モリブデン酸化物の粒子)を、前記合成例2で作製された金属酸化物粒子2(タングステン酸化物の粒子)に変更した他は同様にして、サンプル2を作製した。
(3)サンプル3(比較例の有機EL素子)の作製
前記サンプル1の作製において、前記金属酸化物粒子1(モリブデン酸化物の粒子)を、前記合成例3で作製された金属酸化物粒子3(酸化タングステン粒子)に変更した他は同様にして、サンプル3を作製した。
(4)サンプル4(比較例の有機EL素子)の作製
前記サンプル1の作製において、前記金属酸化物粒子1(モリブデン酸化物の粒子)を、前記合成例4で作製された金属酸化物粒子4(タングステン酸化物の粒子)に変更した他は同様にして、サンプル4を作製した。
(5)サンプル5(比較例の有機EL素子)の作製
前記サンプル1の作製において、金属酸化物粒子1を加えず、正孔注入層を形成した他は同様にして、サンプル5を作製した。
On the anode of the cleaned gas barrier flexible film formed up to the anode, the above coating solution was formed by spin coating at 3000 rpm for 30 seconds, and then dried at 100 ° C. for 1 hour to obtain a layer thickness. A 30 nm hole injection layer was provided.
(2) Preparation of Sample 2 (Organic EL Device of the Present Invention) In the preparation of
(3) Preparation of Sample 3 (Comparative Example Organic EL Device) In the preparation of
(4) Preparation of Sample 4 (Organic EL Device of Comparative Example) In preparation of
(5) Production of Sample 5 (Organic EL Device of Comparative Example)
上記のようにして作製したサンプル1〜5(有機EL素子)について上記[実施例1]と同様の評価を行い、その結果を表3に示した。なお、表3中、各サンプルの発光輝度、駆動電圧及び発光寿命はサンプル5(比較例)を「100」とした相対値で表した。輝度ムラ及び総合評価は、[実施例1]と同様の評価基準により判定し、表3に示した。
表3に示すとおり、サンプル1及び2(本発明)とサンプル3〜5との比較から、サンプル1及び2は各評価における結果が良好であり、特にサンプル2は更に良好だった。タングステン酸化物が、更に正孔注入層との電荷移動錯体形成に有利と推測される。比較例のサンプル3では、前述のとおり分散剤があるために、サンプル1及び2よりも発光寿命が優れなかったものと推測される。比較例のサンプル4では、分散性が優れないこと及び大きな粒径が混ざっているため、素子安定性が低いと推測される。
As shown in Table 3, from the comparison between
以上から、発光効率と発光寿命とを向上させるには、数平均粒径が20nm以下かつ粒径が揃っている金属酸化物粒子であること、また分散剤を含まないが重要であることがわかる。 From the above, in order to improve the luminous efficiency and the luminous lifetime, it is important that the metal oxide particles have a number average particle diameter of 20 nm or less and a uniform particle diameter, and do not contain a dispersant. .
以上から、発光効率、発光寿命及び輝度ムラの性能を向上させるには、正孔注入層が自己分散性の金属酸化物粒子を含有することが重要であることがわかる。 From the above, it can be seen that it is important for the hole injection layer to contain self-dispersing metal oxide particles in order to improve the performance of luminous efficiency, luminous lifetime and luminance unevenness.
〔実施例3〕
(1)サンプルI(本発明の有機EL素子)の作製
実施例1のサンプルAの作製において、正孔注入層Iの形成後で正孔輸送層の形成前に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSSと略記、Bayer製、Baytron P Al 4083)をエタノールで70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、100℃にて1時間乾燥し、層厚30nmの正孔注入層IIを設けた他は同様にして、サンプルIを作製した。
Example 3
(1) Preparation of Sample I (Organic EL Device of the Present Invention) In the preparation of Sample A of Example 1, poly (3,4-ethylene was formed after the formation of the hole injection layer I and before the formation of the hole transport layer. Dioxythiophene) -polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with ethanol was formed into a film by spin coating at 3000 rpm for 30 seconds, and then at 100 ° C. Sample I was produced in the same manner except that it was dried for 1 hour and provided with a hole injection layer II having a layer thickness of 30 nm.
(2)サンプルII(本発明の有機EL素子)の作製
実施例1のサンプルBの作製において、正孔注入層Iの形成後で正孔輸送層の形成前に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSSと略記、Bayer製、Baytron P Al 4083)をエタノールで70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、100℃にて1時間乾燥し、層厚30nmの正孔注入層IIを設けた他は同様にして、サンプルIIを作製した。
(2) Preparation of Sample II (Organic EL Device of the Present Invention) In preparation of Sample B of Example 1, poly (3,4-ethylene was formed after the formation of the hole injection layer I and before the formation of the hole transport layer. Dioxythiophene) -polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with ethanol was formed into a film by spin coating at 3000 rpm for 30 seconds, and then at 100 ° C. Sample II was prepared in the same manner except that it was dried for 1 hour and provided with a hole injection layer II having a layer thickness of 30 nm.
(3)サンプルIII(比較例の有機EL素子)の作製
実施例1のサンプルCの作製において、正孔注入層Iの形成後で正孔輸送層の形成前に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSSと略記、Bayer製、Baytron P Al 4083)をエタノールで70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、100℃にて1時間乾燥し、層厚30nmの正孔注入層IIを設けた他は同様にして、サンプルIIIを作製した。
(3) Preparation of Sample III (Comparative Example Organic EL Device) In preparation of Sample C of Example 1, poly (3,4-ethylene was formed after formation of the hole injection layer I and before formation of the hole transport layer. Dioxythiophene) -polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with ethanol was formed into a film by spin coating at 3000 rpm for 30 seconds, and then at 100 ° C. Sample III was prepared in the same manner except that it was dried for 1 hour and provided with a hole injection layer II having a thickness of 30 nm.
(4)サンプルIV(比較例の有機EL素子)の作製
実施例1のサンプルDの作製において、正孔注入層Iの形成後で正孔輸送層の形成前に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSSと略記、Bayer製、Baytron P Al 4083)をエタノールで70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、100℃にて1時間乾燥し、層厚30nmの正孔注入層IIを設けた他は同様にして、サンプルIVを作製した。
(4) Preparation of Sample IV (Organic EL Device of Comparative Example) In preparation of Sample D of Example 1, poly (3,4-ethylene was formed after formation of the hole injection layer I and before formation of the hole transport layer. Dioxythiophene) -polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with ethanol was formed into a film by spin coating at 3000 rpm for 30 seconds, and then at 100 ° C. Sample IV was prepared in the same manner except that the hole injection layer II having a layer thickness of 30 nm was provided after drying for 1 hour.
(5)サンプルV(比較例の有機EL素子)の作製
実施例1のサンプルAの作製において、正孔注入層Iの形成を行わず、正孔輸送層の形成前にポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSSと略記、Bayer製、Baytron P Al 4083)をエタノールで70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、100℃にて1時間乾燥し、層厚30nmの正孔注入層IIを設けた他は同様にして、サンプルVを作製した。
《有機EL素子の評価》
上記のようにして作製したサンプルI〜V(有機EL素子)について上記[実施例1]と同様の評価を行い、その結果を表4に示した。なお、表4中、各サンプルの発光輝度、駆動電圧及び発光寿命はサンプルV(比較例)を「100」とした相対値で表した。輝度ムラ及び総合評価は、[実施例1]と同様の評価基準により判定し、表4に示した。
(5) Preparation of Sample V (Comparative Example Organic EL Device) In the preparation of Sample A of Example 1, the hole injection layer I was not formed, and the poly (3,4- Ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with ethanol was formed into a film by spin coating at 3000 rpm for 30 seconds and then heated to 100 ° C. The sample V was prepared in the same manner except that the hole injection layer II having a layer thickness of 30 nm was provided.
<< Evaluation of organic EL elements >>
Samples I to V (organic EL elements) produced as described above were evaluated in the same manner as in [Example 1], and the results are shown in Table 4. In Table 4, the light emission luminance, drive voltage, and light emission lifetime of each sample are expressed as relative values with Sample V (Comparative Example) as “100”. The luminance unevenness and comprehensive evaluation were determined according to the same evaluation criteria as in [Example 1] and are shown in Table 4.
表4に示すとおり、本発明のサンプルI及びIIと比較例のサンプルIII〜Vとの比較から、本発明のサンプルI及びIIは各評価における結果が良好であり、特にサンプルIIは良好だった。本発明の中でも、モリブデン酸化物よりタングステン酸化物が、正孔注入層との電荷移動錯体形成に有利と推測される。比較例のサンプルIIIでは、前述のとおり分散剤の残留があるために、発光寿命が実施例I及びIIよりも優れなかったものと推測される。比較例Vでは、陽極と酸性物質を含有する正孔注入層との間に、機能層Aが設けられていないために、素子安定性が低いと推測される。 As shown in Table 4, from the comparison between Samples I and II of the present invention and Samples III to V of Comparative Examples, Samples I and II of the present invention showed good results in each evaluation, and Sample II was particularly good. . Among the present invention, tungsten oxide is presumed to be more advantageous for forming a charge transfer complex with a hole injection layer than molybdenum oxide. In the sample III of the comparative example, it is presumed that the light emission lifetime was not superior to those of Examples I and II due to the residual dispersant as described above. In Comparative Example V, since the functional layer A is not provided between the anode and the hole injection layer containing an acidic substance, it is estimated that the element stability is low.
また、陽極とPEDOT/PSS層の界面に金属酸化物粒子層を形成することで、PEDOT/PSS層に含まれる酸性物質による陽極の腐食を防ぐことができ、更なる高寿命化が達成された。 In addition, by forming a metal oxide particle layer at the interface between the anode and the PEDOT / PSS layer, corrosion of the anode due to an acidic substance contained in the PEDOT / PSS layer can be prevented, and a further increase in life has been achieved. .
以上から、発光効率、発光寿命及び輝度ムラの性能を向上させるには、正孔注入層が自己分散性の金属酸化物粒子を含有することが重要であることがわかる。また、陽極酸性物質を含む正孔注入層の界面に金属酸化物粒子層を形成することで、酸性物質の腐食を防ぐことができ、より高寿命化に繋がる。 From the above, it can be seen that it is important for the hole injection layer to contain self-dispersing metal oxide particles in order to improve the performance of luminous efficiency, luminous lifetime and luminance unevenness. Further, by forming the metal oxide particle layer at the interface of the hole injection layer containing the anodic acidic substance, corrosion of the acidic substance can be prevented, leading to a longer life.
1 可撓性支持基板
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 電子注入層
8 陰極
9 封止接着剤
10 可撓性封止部材
20 機能層
100 有機EL素子
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