JP4225043B2 - ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, ITS MANUFACTURING METHOD, DISPLAY DEVICE, LIGHTING DEVICE, AND LIGHT SOURCE - Google Patents

Description

【００６２】
【化６】

【００６３】
【化７】

【００６４】
【化８】

【００６５】
【化９】

【００６６】
【化１０】

【００６７】
【化１１】

【００６８】
【化１２】

【００６９】
【化１３】

【００７０】
【化１４】

【００７１】
【化１５】

【００７２】
【化１６】

【００７３】
【化１７】

【００７４】
【化１８】

【００７５】
【化１９】

【００７６】
【化２０】

【００７７】
【化２１】

【００７８】
【化２２】

【００７９】
【化２３】

【００８０】
【化２４】

【００８１】
【化２５】

【００８２】
【化２６】

【００８３】
ここで挙げた単位Ａ、Ｂ、Ｃ及び連結基は一例であり、本発明を限定するものではない。例示した化合物単位及び連結基は、さらに任意の置換基で置換されていてもよい。一般式には便宜上、単位Ａ、Ｂ、Ｃ及び連結基Ｌ、全て２価で記載しているが、３価、それ以上の多価であってもよく、それらが互いに結合し樹状構造や網目構造の分子となってもよい。
【００８４】
ｎ１〜ｎ９、ｚ１〜ｚ４はそれぞれ独立に１以上の整数を表すが、ｎ１、ｎ２、ｚ１の和、ｎ３、ｎ４、ｚ２の和、ｎ５、ｎ６、ｎ７、ｚ３の和、ｎ８、ｎ９、ｚ４の和は５以上であることが好ましく、１０以上であることを特徴とすることがさらに好ましい。
【００８５】
本発明のオリゴマーまたはポリマー（以降、多機能ポリマーと称す）について詳細に説明する。
【００８６】
例えば、一般式（１）で表される発光ホスト機能と正孔輸送機能を持つ単位を併せ持つ多機能ポリマーの場合、ＡとＢとがエステル結合やアミド結合、エーテル結合等の縮合または付加反応によって連結し高分子化する、いわゆる重縮合ポリマーまたは重付加ポリマーであってもよいし、Ａ及び／またはＢがビニル基やアクリレート基を含みそれらがラジカル反応で連結するいわゆるビニル重合ポリマーであってもよいし、Ａ及び／またはＢがエポキシ基やβ−ラクトン基等を含み、それらが開環重合ポリマーであってもよい。
【００８７】
一般式（１）において、ＡとＢのどちらかが前記ビニル重合ポリマーまたは開環重合ポリマーである場合、もう一方はポリマーであっても低分子（繰り返し単位を持たない化合物）であってもよい。
【００８８】
一般式（２）、（３）、（４）においても同義であり、分子内に２つ以上の機能単位を有するオリゴマーまたはポリマーであれば特にその結合様式や各単位の比率に制限はない。
【００８９】
一般式（１）〜（４）で表されないものの中で好ましいものとしては、例えば、（ａ）発光ホスト化合物を含む繰り返し単位からなる単一機能のポリマーの末端が、正孔輸送機能及び／または電子輸送機能を有する化合物（正確には正孔輸送性化合物及び電子輸送性化合物から任意の位置の水素原子または置換基を１つ取り除いた１価の基（以降、正孔輸送性化合物残基、電子輸送性化合物残基と呼ぶ））で置換された多機能性ポリマーや、（ｂ）正孔輸送性化合物を含む繰り返し単位からなる単一機能のポリマーの末端が発光ホスト機能を有する化合物（正確には発光ホスト化合物から任意の位置の水素原子または置換基を１つ取り除いた１価の基（以降、発光ホスト化合物残基と呼ぶ））及び／または電子輸送性化合物残基で置換された多機能性ポリマーや、（ｃ）電子輸送性化合物を含む繰り返し単位からなる単一機能のポリマーの末端が発光ホスト化合物残基及び／または正孔輸送性化合物残基で置換された多機能性ポリマーが挙げられる。
【００９０】
前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、好ましくは下記一般式（ａ）で表される。
【００９１】
【化２７】

【００９２】
（式中、Ａ′は発光性ホスト化合物を含む単位を表し、Ｌ_a′は連結基または単なる結合手を表し、ｍ１及びｘ１は１以上の整数を表し、Ｇ₁及びＧ₂はそれぞれ独立に置換基を表す。但し、Ｇ₁、Ｇ₂の少なくとも一方は、電子輸送性化合物残基または正孔輸送性化合物残基を表す。）
ここに示した一般式（ａ）における発光性ホスト化合物を含む単位Ａ′は前記Ａで説明したものと同義であり、Ｌ_a′も前記連結基Ｌ₁〜Ｌ₄で説明したものと同義である。また、ｍ１＋ｘ１は５以上であることが好ましい。
【００９３】
一般式（ａ）において、Ｇ₁及びＧ₂は、必ずどちらか一方または両方が、それぞれ独立に電子輸送性化合物残基または正孔輸送性化合物残基を表し、その定義は前記のそれと同義であるが、より好ましくは、例示した単位Ｂ及び単位Ｃの結合可能部位（化合物例中の結合手の先端）を１つだけ残し、それ以外の結合手に水素原子または任意の置換基を置換したものが挙げられる。
【００９４】
好ましい具体例を以下に示すがこれらに限定されるものではない。
【００９５】
【化２８】

【００９６】
【化２９】

【００９７】
【化３０】

【００９８】
また、Ｇ₁及びＧ₂は上記Ｂ′−１〜７及びＣ′−１〜１４に代表されるような繰り返し単位を持たない低分子化合物でもよく、単位Ｂや単位Ｃが任意の連結基と共にまたは単独で重合した高分子化合物でもよい。
【００９９】
以上の一般式（ａ）で表される本発明の多機能ポリマーは、次のようにも表記できる（連結基は省略）。
【０１００】
タイプ１：Ｂ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ・・・Ａ−Ｂ（エンドキャップタイプ）
タイプ２：Ｂ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ・・・Ａ−Ｃ（エンドキャップタイプ）
タイプ３：Ｂ−Ｂ−Ｂ−Ｂ−Ｂ・・・Ｂ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ・・・・Ａ−Ｒ（ブロックポリマータイプ）
タイプ４：Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｃ・・・Ｃ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ・・・・Ａ−Ｒ（ブロックポリマータイプ）
タイプ５：Ｂ−Ｂ−Ｂ−Ｂ・・・Ｂ−Ａ−Ａ−Ａ−Ａ・・・Ａ−Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｃ・・・Ｃ（ブロックポリマータイプ）
なお上記Ｒは水素原子または任意の置換基を表す。
【０１０１】
また一般式（ａ）の発光ホスト化合物を含む単位を、正孔輸送機能を有する化合物を含む単位（Ｂ）に替えてもよく、その場合のＧ₁及びＧ₂は発光ホスト化合物残基（定義は前記のそれと同義であるが、より好ましくは、例示した単位Ａの結合可能部位（化合物例中の結合手の先端）を１つだけ残し、それ以外の結合手に水素原子または任意の置換基を置換したもの）及び電子輸送性化合物残基となる。電子輸送性化合物残基は前述のそれと同義である。
【０１０２】
発光ホスト化合物残基の好ましい具体例を以下に示すがこれらに限定されるものではない。
【０１０３】
【化３１】

【０１０４】
また、Ｇ₁及びＧ₂は上記Ａ′に代表されるような繰り返し単位を持たない低分子化合物でもよいが、単位Ａが任意の連結基と共にまたは単独で重合した高分子化合物または電子輸送性化合物残基となる。
【０１０５】
同様に、一般式（ａ）の発光ホスト化合物を含む単位を、電子輸送機能を有する化合物を含む単位（Ｃ）に替えてもよく、その場合のＧ₁及びＧ₂は発光ホスト化合物残基または電子輸送性化合物残基となる。
【０１０６】
本発明は燐光に由来する発光を主に用いるものであり、素子内に少なくとも１種の燐光ドーパントを含むことになる。そのため、本発明で用いる有機材料（即ち以下で説明する各単位から形成される有機材料）は前記燐光ドーパントの最低励起三重項エネルギーＴ１よりも高いエネルギーを持つこと、言い換えれば、有機ＥＬ素子に含まれる燐光ドーパント（複数ある場合にはそれらの中で最も短波な発光極大を持つドーパント）の最も短波な燐光発光極大波長（λＤ）よりも、本発明の多機能ポリマーの最も長波な燐光発光極大波長（λＰ）がほぼ同等もしくは短波長であることが好ましく、具体的には溶液中、液体窒素温度で測定した場合のλＤとλＰが以下の関係であることが好ましい。
【０１０７】
（λＰ）＜（λＤ）＋１０［ｎｍ］
さらに好ましくは
（λＰ）＜（λＤ）の関係が成り立つ場合である。
【０１０８】
特に、有機ＥＬ素子中に４８０ｎｍ以下の領域に発光極大波長を持つ青色光成分を有する燐光ドーパントを含有する場合では、本発明の多機能ポリマーはそれと同等以下の短波長な燐光発光極大を持つ必要性が生じてくるため、従来の蛍光に由来する光を発する通常の有機ＥＬ素子で使用されている電子輸送材料や正孔輸送材料または発光ホストは、その燐光波長が長波長過ぎてそのまま使用することができない。
【０１０９】
即ち、上記のような系では、従来知られている有機ＥＬ材料を本発明の単位Ａ、Ｂ及びＣとして用いることは難しく、燐光波長の短波長化が必要になる。
【０１１０】
最も効果的な態様としては、以下が挙げられる。
（１）ビアリール部分を有する従来の有機ＥＬ材料（発光ホスト、正孔輸送材料及び電子輸送材料）のアリール基とアリール基との結合位置の隣接位に置換基を導入することでビアリール基にねじれを生じさせ燐光波長を短波長化することができ、（２）ジアリールアミノ基を有する従来の有機ＥＬ材料（発光ホスト及び正孔輸送材料）の窒素と結合しているアリール基の２位（窒素と結合している原子の隣接原子）に置換基を導入することで、ジアリールアミノ基にねじれを生じさせ燐光波長を短波長化することができる。例えば、Ａ−４、Ａ−８、Ａ−１１、Ａ−１３、Ａ−１４、Ａ−２１、Ａ−２５、Ａ−２６、Ａ−２７、Ａ−２８、Ａ−２９、Ａ−３０、Ａ−３１、Ａ−３３、Ａ−３４、Ｂ−５、Ｂ−６、Ｂ−７、Ｂ−１２、Ｂ−１５、Ｂ−１６、Ｂ−１９、Ｂ−２０、Ｂ−２２、Ｂ−２３、Ｂ−２４、Ｃ−３、Ｃ−４、Ｃ−５、Ｃ−９、Ｃ−１３、Ｃ−１６、Ｃ−２０、Ｃ−２４、Ｃ−２６、Ｃ−２８等。
【０１１１】
また、これ以外の方法としては、（３）発光ホスト、正孔輸送及び電子輸送機能を有する最低単位（例えば、発光ホストではカルバゾール、正孔輸送ではトリフェニルアミン、電子輸送ではフェナントロリン、トリアゾール等が最低単位となる）を非共役系連結基（例えば、アルキレン基や１，１′−シクロファン基、シリレン基（−Ｓｉ−）等）で連結する方法（例えば、Ａ−３２、Ａ−３９、Ａ−４０、Ｂ−９、Ｂ−１８、Ｂ−２６、Ｂ−２７、Ｃ−３７）、さらにこれと類似であるが、（４）上記最低単位を非共役系の連結基（例えば、Ｌ−１、２、３、５、８、１０、１２、１３、１４、１６、１７、１９、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３１、３２、３３、３４、３７、３８、３９、４１、４３、４４、４５、４６、４９、５１、５２、５３、５７、５８、５９、６０）で連結する方法が挙げられる。
【０１１２】
本発明でいう置換基とは、有機基または炭素、窒素、酸素、硫黄等の原子に結合可能な金属イオンまたは金属錯体残基等を示すが、好ましい例としては、アルキル基（メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等）、アルケニル基（ビニル基、プロペニル基、スチリル基等）、アルキニル基（エチニル基等）、アリール基（フェニル基、ナフチル基、ｐ−トリル基、ｐ−クロロフェニル基等）、アルキルオキシ基（メトキシ基、エトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ブトキシ基等）、アリールオキシ基（フェノキシ基等）、アルキルチオ基（メチルチオ基、エチルチオ基、ｉ−プロピルキオ基等）、アリールチオ基（フェニルチオ基等）、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）、アミノ基（ジメチルアミノ基、メチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等）シアノ基、ニトロ基、複素環基（ピロール基、ピロリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、カルバゾリル基、トリアゾリル基等）等が挙げられる。芳香族基としては上記アリール基及びヘテロアリール基（ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等）が挙げられ、それぞれの置換基はさらに任意の置換基で置換されていてもよい。また、隣接する置換基同士は互いに縮合し環を形成してもよい。
【０１１３】
本発明の多機能ポリマー（オリゴマーを含む）の分子量は好ましくは、１５００以上であり、特に上限はない。本発明の多機能ポリマーが繰り返し単位を含む重合体である場合、好ましい重量平均分子量は２０００〜１００００００であり、数平均分子量は１０００〜５０００００である。
【０１１４】
本発明の多機能ポリマーの最大燐光発光極大波長は、溶液中、液体窒素温度下で４８０ｎｍ以下であることが好ましく、４６０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【０１１５】
本発明の多機能ポリマーは、燐光ドーパントもしくは蛍光ドーパントを分散するバインダーとして使われる。本発明の多機能ポリマーに燐光ドーパントまたは蛍光ドーパントを分散する方法としては、単にドーパントと多機能ポリマーとを溶剤に溶解させて使用することが一般的であるが、その他、ドーパントに本発明の多機能ポリマーと連結できる連結基または反応性官能基を含む場合は、共有結合や配位結合またはイオン結合等の結合を介して連結してもよいし、ドーパントにビニル基のような重合性置換基を含む場合は、本発明の単位（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と共重合することで導入してもよい。このうち、ドーパントを多機能ポリマー中に導入する方法として好ましいのは、後者のような共重合により導入する場合である。
【０１１６】
以下に共重合可能なドーパントの具体的な化合物の例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１１７】
【化３２】

【０１１８】
本発明の多機能ポリマーの中で、製造の容易性（少ない層数で高い性能を発揮できるという観点）では、いずれの重合様式を用いるにしても、発光ホスト化合物と正孔輸送性化合物及び電子輸送性化合物の３種を分子内に含有するものが好ましい。本発明の多機能ポリマーの中で２種の機能の違うモノマーを用いる場合は、発光ホスト化合物と電子輸送化合物を組み合わせたポリマーが好ましい。本発明の多機能ポリマーのうち、好ましい重合様式は、開環重合、重縮合及び重付加であり、ランダム共重合よりもブロック共重合の方が好ましい。
【０１１９】
本発明の多機能ポリマーの具体例を以下に説明する。
１．ビニル重合・開環重合タイプ
【０１２０】
【表１】

【０１２１】
２．重縮合・重付加タイプ（１）
【０１２２】
【表２】

【０１２３】
３．重縮合・重付加タイプ（２）
【０１２４】
【表３】

【０１２５】
４．重縮合・重付加タイプ（３）
【０１２６】
【表４】

【０１２７】
５．エンドキャップタイプ
【０１２８】
【表５】

【０１２９】
６．ブロックポリマータイプ
【０１３０】
【表６】

【０１３１】
【表７】

【０１３２】
７．上記以外
【０１３３】
【表８】

【０１３４】
本発明の燐光性化合物（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、燐光量子収率が２５℃において０．００１以上の化合物である。好ましくは０．０１以上、さらに好ましくは０．１以上である。
【０１３５】
上記燐光量子収率は、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。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられる燐光性化合物とは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光量子収率が達成されればよい。好ましくは、元素の周期律表でVIII属の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくは、イリジウム、オウミウムまたは白金錯体系化合物である。より好ましくはイリジウム錯体系化合物である。
【０１３６】
以下に、本発明で用いられる燐光性化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４０巻，１７０４−１７１１に記載の方法等により合成できる。
【０１３７】
【化３３】

【０１３８】
【化３４】

【０１３９】
【化３５】

【０１４０】
また、別の形態では、ホスト化合物と燐光性化合物の他に、蛍光性化合物（蛍光ドーパント）を用いてもよい。蛍光性化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は０．１以上、特に０．３以上が好ましい。具体的には、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【０１４１】
ここでの蛍光量子収率も、前記第４版実験化学講座７の分光IIの３６２ページ（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。
【０１４２】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。
【０１４３】
本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（１）陽極／多機能ポリマー／陰極
（２）陽極／正孔注入層／多機能ポリマー／陰極
（３）陽極／多機能ポリマー／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／多機能ポリマー／電子注入層／陰極
（５）陽極／多機能ポリマー／正孔阻止層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／多機能ポリマー／正孔阻止層／電子注入層／陰極
以上の層の他、必要に応じて正孔輸送層、電子輸送層、電子素子層、陽極バッファー層、陰極バッファー層等の機能性層を使用してもよい。上記６種類の層構成の中で、層の数が少ないものの方が製造の面からは好ましいが、発光効率等の性能が劣ってしまう傾向がある。
【０１４４】
正孔注入層と陽極を正孔注入電極、陰極バッファー層と陰極を電子注入電極と考えると、それ以外は多機能ポリマーだけで構成させること（上記（４））が本発明の層構成として好ましい。
【０１４５】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、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のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。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。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１４６】
《陰極》
陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（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で薄膜を形成させることにより作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１４７】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、正孔輸送層、電子輸送層等について説明する。
【０１４８】
《注入層》：電子注入層、正孔注入層
注入層は主に発光効率や寿命を改善する目的で使用され、特に必須ではないが、陽極の凹凸を緩和したり、本発明の多機能ポリマーの膜付きを改善する等の副次的効果も得られることから、本発明では使用することが好ましい。構成としては、上記のごとく陽極及び、陰極に接する層に使用することが好ましい。なお電子注入層には後述の陰極バッファー層も含まれ、正孔注入層には陽極バッファー層も含まれる。
【０１４９】
具体的には、「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（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【０１５０】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子、例えば（Ｐｏｌｙ（３，４）ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎ−ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｐｈｏｎａｔｅ（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ））を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１５１】
陰極バッファー層（電子注入層）は、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。
【０１５２】
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、素材にもよるが、その膜厚は０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１５３】
本発明で言う電極界面改質層とは上記陽極バッファー層及び陰極バッファー層のことを差す。
【０１５４】
阻止層は、上記のごとく、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば特開平１１−２０４２５８号、同１１−２０４３５９号、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日 エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１５５】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０１５６】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０１５７】
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。
【０１５８】
正孔輸送層、電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層のホスト、発光層に隣接する正孔輸送層、発光層に隣接する電子輸送層全ての材料の蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１５９】
《発光層》
発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０１６０】
基本的には発光層には本発明の多機能ポリマーが使用されが、多機能ポリマーの他に以下に記述する電子輸送材料、正孔輸送材料、発光ドーパント（前記燐光性化合物を含む）等を併用してもよい。これらの併用してもよい材料の中で発光ドーパントを用いることが好ましく、特に本発明の多機能ポリマー中に燐光化合物が含まれていない場合には前記の燐光化合物の併用が必須である。その他にも蛍光を発する有機化合物または錯体（発光ドーパント）を併用することもできる。
【０１６１】
本発明の発光層に併用できる化合物としては、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。このような発光材料は、主に有機化合物であり、所望の色調により、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｎｔｈ．，１２５巻，１７〜２５頁に記載の化合物等を用いることができる。
【０１６２】
この発光層は、上記化合物を、例えば、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、スプレー方、インクジェット法、ペイント法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この発光層は、本発明の多機能ポリマー及び上記併用可能な材料が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。本発明の有機ＥＬ素子の好ましい態様は、多機能ポリマーに低分子の燐光化合物の混合物で発光層が形成される場合、または、前記重合性燐光化合物を繰り返し単位として含む多機能ポリマーであるときであり、特に好ましくは本発明の多機能ポリマーに少なくとも１種の燐光ドーパントと燐光ドーパントと異なる波長領域に発光するドーパントを併用し、白色に光発光層を形成する場合である。
【０１６３】
また、この発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報に記載されているように、樹脂等の結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピンコート法等により薄膜化して形成することができる。このようにして形成された発光層の膜厚については、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
【０１６４】
（ドーパント）
次にドーパントについて述べる。
【０１６５】
ドーパントの種類は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト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、このエネルギーをドーパントに移動させることでドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはドーパントがキャリアトラップとなり、ドーパント化合物上でキャリアの再結合が起こり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、ドーパント化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物（本発明においては多機能ポリマーがこれに該当する）の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【０１６６】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【０１６７】
正孔輸送材料としては、特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【０１６８】
正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１６９】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１７０】
芳香族第三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、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１７１】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１７２】
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。
【０１７３】
また、本発明においては正孔輸送層の正孔輸送材料は４１５ｎｍ以下に蛍光極大波長を有することが好ましい。すなわち、正孔輸送材料は、正孔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である化合物が好ましい。
【０１７４】
この正孔輸送層は、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、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。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度である。この正孔輸送層は、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１７５】
ただし、本発明においては、このような正孔輸送層を別途設けるよりも、その機能を有する多機能ポリマーを発光層に用い、正孔輸送層を用いないことが製造面からは好ましい。
【０１７６】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【０１７７】
従来、単層の電子輸送層及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、下記の材料が知られている。さらに、電子輸送層は、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る。
【０１７８】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１７９】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１８０】
電子輸送層に用いられる好ましい化合物は、４１５ｎｍ以下に蛍光極大波長を有することが好ましい。すなわち、電子輸送層に用いられる化合物は、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である化合物が好ましい。
【０１８１】
ただし、本発明においては、このような電子輸送層を別途設けるよりも、その機能を有する多機能ポリマーを発光層に用い、電子輸送層を用いないことが製造面からは好ましい。
【０１８２】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０１８３】
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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
【０１８４】
樹脂フィルムの表面には、ガスバリアの観点から無機物もしくは有機物の被膜（バリア層）またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていることが好ましく、バリア層は多層膜であることが好ましい。バリア層の成分として好ましいものは酸化シリコン（シリカ）、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、酸化スズ、酸化亜鉛、等の金属酸化物や窒化物、ポリアクリレートやポリスチレン、ポリオレフィンやパリレン等の有機高分子、及びそれらの混合物（ハイブリッドやコンポジットを含む）等である。
【０１８５】
本発明の有機ＥＬ素子の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２％以上である。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。
【０１８６】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよい。
本発明の多色表示装置は少なくとも２種類の異なる発光極大波長を有する有機ＥＬ素子からなるが、次に有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明する。
【０１８７】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／発光層（多機能ポリマー層）／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１８８】
まず適当な基体上に、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の膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、発光層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０１８９】
この有機化合物薄膜の製膜方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、ペイント法、印刷法等があるが、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、インクジェット法、印刷法またはスピンコート法が特に好ましい。
【０１９０】
正孔注入層は材料の種類によって、例えば低分子化合物や無機化合物を用いる場合には蒸着法を適用することもできる。つまり層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。
【０１９１】
製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０^-6〜１０^-2Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１９２】
これらの層の形成後、その上に電子注入層と陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１９３】
本発明の多色表示装置は、発光層をパターニングすることにより作製することができる。その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法、スピンコート法である。蒸着法やスピンコート法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。
【０１９４】
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
【０１９５】
また、陰極に透明電極と極薄い陰極を用い、陽極に金属を用いることにより、陰極側から光を取り出す（いわゆるトップエミッション）ことも可能である。
【０１９６】
このようにして得られた多色表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１９７】
本発明の多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。
【０１９８】
表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。
【０１９９】
発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。
【０２００】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。
【０２０１】
このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。
【０２０２】
《表示装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
【０２０３】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて以下に説明する。
【０２０４】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０２０５】
ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
【０２０６】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線ごとの画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０２０７】
図２は、表示部Ａの模式図である。
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
【０２０８】
図においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０２０９】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、それぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０２１０】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０２１１】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
図３は、画素の模式図である。
【０２１２】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０２１３】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０２１４】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０２１５】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０２１６】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリックス方式と呼んでいる。
【０２１７】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。
【０２１８】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０２１９】
本発明においては、上述したアクティブマトリックス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリックス方式の発光駆動でもよい。
【０２２０】
図４は、パッシブマトリックス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０２２１】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
【０２２２】
パッシブマトリックス方式では画素３にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。
【０２２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されない。
【０２２４】
実施例１
〈有機ＥＬ素子の作製〉
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を以下のようにして作製した。
【０２２５】
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。この透明支持基板上に、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）３０ｍｇとＩｒ−１２ １．８ｍｇをジクロロベンゼン１ｍｌに溶解させ、１０００ｒｐｍ、５ｓｅｃの条件下、スピンコートし（膜厚約１００ｎｍ）、６０度で１時間真空乾燥し、発光層とした。これを真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成した。最後にガラス封止をし、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。
【０２２６】
次に、ポリマー材料としてポリマーＰＶＫの代わりに表９に示す材料を用いて、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１と同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−１４を作製した。
【０２２７】
また、ＯＬＥＤ１−７に使用しているドーパント（Ｉｒ−１２）の代わりにＩｒ−１、Ｉｒ−６を用いた有機ＥＬ素子、それぞれＯＬＥＤ１−７−２、ＯＬＥＤ１−７−３を作製した。
【０２２８】
上記で使用した化合物の構造を以下に示す。
【０２２９】
【化３６】

【０２３０】
〈有機ＥＬ素子の評価〉
以下のようにして得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜ＯＬＥＤ１−１４の評価を行った。その結果を表９に示す。
【０２３１】
（発光輝度、発光効率）
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜ＯＬＥＤ１−１４の発光色は青色であった。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１は初期駆動電圧７Ｖで電流が流れ始めた。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜ＯＬＥＤ１−１４の温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で１２Ｖ直流電圧を印加した時の発光輝度（ｃｄ／ｍ²）、発光効率（ｌｍ／Ｗ）を測定した。
【０２３２】
発光輝度、発光効率は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表した。発光輝度については、ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いて測定した。
【０２３３】
なお、ＯＬＥＤ１−７−２、ＯＬＥＤ１−７−３は各々電流を流すと緑色、赤色の発光を示した。
【０２３４】
（耐久性）
１０ｍＡ／ｃｍ²の一定電流で駆動したときに初期輝度が元の半分に低下するのに要した時間（半減寿命時間）を耐久性の指標として表した。半減寿命時間は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表した。
【０２３５】
【表９】

【０２３６】
表９から明らかなように、本発明の有機ＥＬ子は、発光輝度、発光効率が改善され、耐久性がよいことから非常に有用であることがわかった。
【０２３７】
実施例２
〈有機ＥＬ素子の作製〉
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を以下のようにして作製した。
【０２３８】
ＩＴＯ基板（前出）を実施例１と同様に製膜、洗浄、乾燥、オゾン洗浄した。この透明支持基板上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液（ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスルフォン酸ドープ体；バイエル製ｂａｙｔｒｏｎ）を膜厚約１００ｎｍでスピンコートした後、真空加熱乾燥した。この上にポリマーＰＶＫ ３０ｍｇ、ドーパントとしてＩｒ−１を１．５ｍｇ、電子輸送材料として２−（４−ビフェニルイル）−６−（４−ｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾール（ＯＸＤ）２ｍｇをジクロロメタン２ｍｌに溶解し、その溶液をスピンコートすることで膜厚１００ｎｍの発光層を得た。これを真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成した。最後にガラス封止をし、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を作製した。
【０２３９】
ポリマー材料としてポリマーＰＶＫの代わりに表１０に示す材料を用いて、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１と同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−２〜２−１３を作製した。
【０２４０】
〈有機ＥＬ素子の評価〉
以下のようにして得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−１３の評価を下記のようにして行い、その結果を表１０に示す。
【０２４１】
（発光輝度、発光効率）
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜ＯＬＥＤ２−１３の発光色は緑色であった。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１は初期駆動電圧５Ｖで電流が流れ始めた。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−１３の温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で１０Ｖ直流電圧を印加した時の発光輝度（ｃｄ／ｍ²）、発光効率（ｌｍ／Ｗ）を測定した。
【０２４２】
発光輝度、発光効率は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を１００とした時の相対値で表した。発光輝度については、ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いて測定した。
（耐久性）
１０ｍＡ／ｃｍ²の一定電流で駆動したときに初期輝度が元の半分に低下するのに要した時間である半減寿命時間を耐久性の指標として表した。半減寿命時間は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を１００とした時の相対値で表した。
【０２４３】
【表１０】

【０２４４】
表１０から明らかなように、本発明の構成の有機ＥＬ素子は、低分子の電子輸送材料を別途添加した比較有機ＥＬ素子に比べ発光輝度、発光効率が改善され、耐久性がよいことから、非常に有用であることがわかった。
【０２４５】
実施例３
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１を以下のようにして作製した。
【０２４６】
実施例２で作製したＯＬＥＤ２−１のドーパント Ｉｒ−１ １．５ｍｇを、Ｉｒ−１２ ２．０ｍｇとＩｒ−６ ０．２ｍｇに置き換えた以外はＯＬＥＤ２−１と全く同じ方法で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１を作製した。さらに有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１のポリマーＰＶＫを下記表１１に示すポリマーに換え有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−２〜３−１９を作製した。
【０２４７】
実施例２と同様な手法でＯＬＥＤ３−１を基準に相対比較を行った。なお、発光色はどの素子もほぼ白色の発光だった。その結果を表１１に示す。
【０２４８】
【表１１】

【０２４９】
実施例４
実施例１で作製したそれぞれ赤色、緑色、青色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に示すアクティブマトリックス方式フルカラー表示装置を作製した。図１には作製したフルカラー表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。前記複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリックス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０２５０】
フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度の高く耐久性の良好な、鮮明なフルカラー動画表示が得られた。
【０２５１】
実施例５
実施例３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１８の非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は直流電源を用いることにより、白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。図５は照明装置の概略図で、図６は照明装置の断面図である。
【０２５２】
【発明の効果】
本発明により、発光効率が高く、かつ、製造負荷が低減された有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法、それを有する表示装置、照明装置及び光源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部の模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
【図５】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
７ 電源ライン
１０、１０１ 有機ＥＬ素子
１１ スイッチングトランジスタ
１２ 駆動トランジスタ
１３ コンデンサ
１０２ ガラスカバー
１０３ 電源線（陽極）
１０４ 電源線（陰極）
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ ＩＴＯ（透明電極）
１０８ ガラス基板
１０９ 窒素ガス
１１０ 乾燥剤（酸化バリウム）
Ａ 表示部
Ｂ 制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence (hereinafter also abbreviated as organic EL) element having excellent luminous efficiency, a method for producing the same, a display device having the same, a lighting device, and a light source.
[0002]
[Prior art]
An organic EL element is a current-driven light-emitting element that emits light by passing a very thin thin film between an anode and a cathode and passing a current.
[0003]
Usually, the organic substance is an insulator, but by making the film thickness of the organic layer very thin, current injection becomes possible and driving as an organic EL becomes possible. In fact, it can be driven at a low voltage of 10 V or less, and can obtain high-efficiency light emission.
[0004]
In particular, phosphorescent organic EL devices that far surpass the efficiency of conventional organic EL have been manufactured by S.C. R. Forrest et al. (Appl. Phys. Lett. (1999), 75 (1), 4-6). As reported by Adachi et al., Optimizing the materials used (J. Appl. Phys., 90, 5048 (2001)) has led to a luminous efficiency as high as 60 lm / W. In addition to display applications, it is also expected to be applied to lighting.
[0005]
Generally, an organic EL element is divided into two types, a low molecular system and a high molecular system.
Low molecular weight systems generally use vacuum deposition for the production of organic compound layers and electrodes of organic EL elements, and as a feature, low molecular weight compounds that can be purified with high purity can be used as organic EL materials. Since it is easy to make a laminated structure, it is very excellent in terms of efficiency and life. But 10 ^-Four Since vapor deposition is performed under a high vacuum condition of Pa or less, improvement is desired from the viewpoint of manufacturing, which is particularly problematic when applied to lighting applications and large-area electronic displays. In addition, it is difficult to form a film by uniformly depositing a phosphorescent dopant as used in a phosphorescent organic EL element over a large area, and in particular, when obtaining a white color, a plurality of dopants are simultaneously deposited by a vapor deposition method. In principle, it is difficult to dope.
[0006]
On the other hand, in the polymer system, the organic compound layer of the organic EL element can be produced by a coating process such as spin coating, inkjet, printing, spraying. Since this can be manufactured at atmospheric pressure, the cost can be reduced, and at the same time, a necessary material (polymer material and / or low molecular material) is required when forming the organic layer of the organic EL element. Since a solution is prepared and applied in a thin film, it is easy to prepare a dopant or the like for the light-emitting host material, and it is difficult to cause unevenness even in a large area, which is very advantageous in terms of manufacturing cost.
[0007]
However, in the phosphorescent organic EL element, when the organic layer is formed by such a coating process, the above-described J.P. Appl. Phys. , 90, 5048 (2001), there is a problem that the luminous efficiency is significantly inferior to that of an organic EL device produced by a low molecular vapor deposition system and the superiority of phosphorescence emission is lost. For example, an organic EL device prepared by a spin coating method by mixing polyvinyl carbazole described in JP-A No. 2001-257076 and an Ir-containing orthometalated complex as a phosphorescent dopant is a low molecular vapor deposition type organic EL device. Only about half the luminous efficiency can be obtained.
[0008]
As a similar configuration, Patent Document 1 discloses phosphorescence emission by combining a polymer synthesized from a monomer in which a vinyl group is introduced into a benzene ring portion of a carbazole skeleton and a phosphorescent dopant. The above example is merely described, and basically no great difference from the above is recognized. Further, in the same patent document 1, there is an example of a copolymer of N-methyl-4-vinylcarbazole and 4-vinyltriphenylamine (page 12, H-27). Specific examples of the combination are not described, and the performance of a polymer obtained by copolymerizing two kinds of monomers is unknown.
[0009]
Similarly, Monthly Display Magazine, 2002, Vol. 8, September, pp. 47-51 (published by Techno Times Co., Ltd.) also uses polyvinyl carbazole as the light-emitting host, blue phosphorescent dopant and red phosphorescence. White light emission is realized by mixing a low-molecular-weight electron transport material and mixing low-molecular-weight dopants. Although white light-emitting organic EL devices are improved compared to conventional fluorescent light-emitting systems, their luminous efficiency is inherent This is about 1/4 of the theoretical limit of the phosphorescent light emitting system, and was not fully satisfactory. The main reasons for this are probably that it is difficult to construct a laminated structure of three or more layers in a polymer system, and packing of a low molecular material (light emitting dopant or electron transport material) dispersed in a polymer material (light emitting host). It is thought that it is in a state. Since the polymer system is a wet process, when the second layer is laminated on the first layer, the first layer polymer (hereinafter also referred to as polymer) dissolves in the second layer solvent, and the first and second layers. It is expected that the performance deteriorates due to the mixing of both at the interface.
[0010]
As a method for improving the above-mentioned problems in the polymer system, a polymer that is soluble in an aqueous solvent in the first layer and a polymer that is soluble in an organic solvent in the second layer is used. Although the EL element is configured (see, for example, Patent Document 2), there are few reports on a polymer organic EL element having a laminated structure of three or more layers in which a polymer soluble in an organic solvent is laminated.
[0011]
Similarly, the monthly display magazine, 2002, Volume 8, September, pages 47-51 (published by Techno Times Co., Ltd.) has a water-soluble hole injection layer as the first layer. A high-molecular organic EL device that emits two-layer phosphorescence by coating a second layer with a light-emitting host polymer, a low-molecular phosphorescent dopant, and a low-molecular electron-transport material dissolved in an organic solvent. However, as described above, satisfactory luminous efficiency has not been obtained.
[0012]
In addition, it is possible in principle to overlay an organic layer soluble in an organic solvent on the organic layer of such a two-layer polymer organic EL element, for example, by selecting a polymer material and a solvent to be used. The film-forming process in which coating and drying are repeated a plurality of times sacrifices high productivity, which is the greatest advantage of the polymer system, and a method for producing an organic EL device that can obtain high luminous efficiency with as few coatings as possible Is desired.
[0013]
There is also a demand for a polymer material that can achieve luminous efficiency and life equivalent to that of a multilayer low-molecular organic EL simply by coating.
[0014]
Of course, the host when using the phosphorescent compound as a dopant needs to have a phosphorescent maximum wavelength in a region shorter than the phosphorescent maximum wavelength of the phosphorescent compound. I know that there is.
[0015]
The 10th International Works on Inorganic and Organic Electroluminescence (EL'00, Hamamatsu) reports on several phosphorescent compounds. For example, Ikai et al. Uses a hole transporting compound as a host of a phosphorescent compound. In addition, M.M. E. Thompson et al. Use various electron transporting materials as a host of a phosphorescent compound, doped with a novel iridium complex. Furthermore, Tsutsui et al. Have obtained high luminous efficiency by introducing a hole blocking layer.
[0016]
The hole blocking layer is structurally the same as the electron transport layer used in a normal organic EL device, but the function of holes leaking from the light emitting layer to the cathode side rather than the electron transport function. It is named as a hole block layer because it has a powerful function of preventing movement, and can be interpreted as a kind of electron transport layer. Therefore, in the present invention, the hole block layer is also referred to as an electron transport layer, and a material (hole blocker) used in the layer is also referred to as an electron transport material.
[0017]
As for the host compound of the phosphorescent compound, for example, C.I. Adachi et al. , Appl. Phys. Lett. 77, page 904 (2000), etc., an approach from a newer viewpoint is necessary for the properties required for the host compound to obtain a high-luminance organic EL device.
[0018]
However, none of the reports has obtained a configuration that can achieve both improvement in light emission luminance and durability of the organic EL element.
[0019]
[Patent Document 1]
JP 2002-105445 A
[0020]
[Patent Document 2]
JP 2001-257076 A
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence element having high luminous efficiency and reduced production load, a method for producing the same, a display device having the same, a lighting device, and a light source.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following constitution.
[0027]
1 . Has the function of a light-emitting host Carbazole derivatives Unit (A) having a hole transport function Triphenylamine derivative Containing unit (B) and having the function of electron transport Aromatic heterocyclic compounds An organic electroluminescence device comprising a multifunctional oligomer or multifunctional polymer having at least one of three types of units (C) each containing in a repeating unit and a phosphorescent dopant in the same layer.
[0031]
2 . The multi-functional oligomer or multi-functional polymer is represented by the general formula (3). 1 The organic electroluminescent element of description.
[0033]
3 . Carbazole derivatives Wherein N comprises a N-phenylcarbazole compound substituted with at least one substituent. Or 2 The organic electroluminescence element according to item.
[0034]
4 . The phosphorescent dopant is an iridium compound, an osmium compound or a platinum compound. 3 The organic electroluminescent element of any one of these.
[0035]
5 . The iridium compound is an orthometalated complex containing iridium 4 The organic electroluminescent element of description.
[0036]
6 . The above-described 1 to 3, which has an electrode interface modification layer on the electrode of the organic electroluminescence element 5 The organic electroluminescent element according to any one of the above.
[0037]
7 . 1 to 6 A method for producing an organic electroluminescent element, comprising forming at least one organic layer of the organic electroluminescent element according to any one of the above by a coating method.
[0038]
8 . 1 to 6 A display device comprising the organic electroluminescence element according to any one of the above.
[0039]
9 . 1 to 6 An illuminating device comprising the organic electroluminescence element according to any one of the above.
[0040]
10 . 1 to 6 A light source comprising the organic electroluminescence device according to any one of the above.
[0041]
The present invention will be described in detail below.
In the present invention, an organic film in which an oligomer or polymer having a plurality of functions is used as a binder and a phosphorescent dopant having excellent luminous efficiency is dispersed in the binder is formed by a highly productive coating process, thereby emitting light. The present invention provides an organic electroluminescence element having high efficiency and reduced production load, a method for producing the same, a display device having the same, a lighting device, and a light source.
[0042]
(Unit containing molecule having function of light emitting host (A))
The unit (A) containing a molecule having the function of a luminescent host will be described.
[0043]
A light-emitting host in an organic EL element is a material used to fix a so-called light-emitting dopant that emits light after an excited state is formed by an electric field. Generally, the difference between HOMO and LUMO (band gap) is higher than that of a light-emitting dopant. When a phosphorescent dopant is used, the dopant can have energy transfer higher than the lowest excited triplet energy (T1) of the dopant, or the dopant has carriers such as electrons and holes. Does not hinder the entry of dopants (that is, the HOMO is lower than the dopant when entering holes (far from the vacuum level) and the LUMO is higher than the dopant when entering electrons (close to the vacuum order). ))) It is necessary that the material.
[0044]
In particular, in the present invention, since at least one phosphorescent dopant is used, it is a unit containing as a partial structure a T1 higher than the phosphorescent dopant (having a phosphorescent maximum wavelength shorter than that of the dopant). preferable.
[0045]
Examples of such a partial structure include a carbazole derivative, a biphenyl derivative, a styryl derivative, a benzofuran derivative, a thiophene derivative, and an arylsilane derivative. Among these, a carbazole derivative and a biphenyl derivative are preferable, and a carbazole derivative is most preferable.
[0046]
However, in the general formula (1), when the compound of the present invention is a “vinyl polymer” described later, the vinyl compound as the monomer has a vinyl group directly bonded to the N-position of carbazole (for example, described later) Unit (A) of A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, etc.) or those in which a vinyl group is bonded to the N-position of carbazole via a linking group (for example, described later) A-6, A-7, A-8, A-9, A-10 and the like of the unit (A) are preferable, and those in which a vinyl group is bonded to the carbazole skeleton are less preferable.
[0047]
In terms of energy diagram, it varies depending on the phosphorescent dopant used. Preferably, the unit (A) has a HOMO of 5.5 eV or more and less than 6.2 eV, and a LUMO of 2.2 eV or more and less than 3.1 eV. .
[0048]
The molecular weight of the unit (A) is preferably 150 or more and less than 2000.
(Unit containing molecule having hole transport function (B))
Next, the unit (B) containing molecules having a hole transport function will be described.
[0049]
The hole transport material in the organic EL device is a material that can serve as a medium for transporting holes supplied from the anode to the light emitting host or the light emitting dopant, and has high hole mobility and HOMO is the light emitting host. Alternatively, it is preferably higher than the light emitting dopant and lower than the material for forming the anode or the anode buffer layer (described later). In particular, in the present invention, since at least one phosphorescent dopant is used, it is a unit containing as a partial structure a T1 higher than the phosphorescent dopant (having a phosphorescent maximum wavelength shorter than that of the dopant). preferable.
[0050]
Examples of such a partial structure include triphenylamine derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, and the like, among which triphenylamine derivatives are preferable. Simple triphenylamine is not preferable because of insufficient hole transportability.
[0051]
Specifically, when the unit (B) represents a triphenylamine derivative, the triphenylamine skeleton is preferably substituted with at least one linking group and at least two substituents, and the molecular weight of the unit (B) is It is preferably 280 or more and less than 2000.
[0052]
In terms of energy diagram, it is preferable that the HOMO of the unit (B) is higher (close to the vacuum level) than the light emitting host portion and / or the electron transport portion of the present invention used in the same molecule.
[0053]
(Unit containing molecule having electron transport function (C))
Next, the unit (C) containing molecules having a hole transport function will be described.
[0054]
The hole transport material in organic EL is a material that can serve as a medium for transporting electrons supplied from the cathode to the light-emitting host or light-emitting dopant, and has high electron mobility and LUMO is the light-emitting host or light-emitting dopant. Preferably lower (far from the vacuum level), higher than the cathode or higher (close to the vacuum level). In particular, in the present invention, since at least one phosphorescent dopant is used, it is a unit containing as a partial structure a T1 higher than the phosphorescent dopant (having a phosphorescent maximum wavelength shorter than that of the dopant). preferable.
[0055]
Examples of such a partial structure include aromatic heterocyclic compounds and metal complex compounds. Preferably, triazole derivatives, thiadiazole derivatives, pyridine derivatives, imidazole derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, phenanthroline derivatives, Al, Zn, A complex having Be as a central metal can be mentioned.
[0056]
The molecular weight of the unit (C) is preferably 150 or more and less than 2000.
In terms of energy diagram, it is preferable that the LUMO of the unit (C) is lower (far from the vacuum level) than the light emitting host part and / or the electron transport part of the present invention used in the same molecule.
[0057]
In the present invention, the unit (A) containing a molecule having a function of a light emitting host may have a hole transporting property or an electron transporting property, and a unit containing a molecule having a hole transporting function. (B) may have the function of a light-emitting host, and the unit (C) containing a molecule having a function of electron transport may also have the function of a light-emitting host. Therefore, in the present invention, any two or more units (A), (B), and (C) may be contained in the molecule, and the unit (A) is not essential.
[0058]
As a preferred embodiment of the present invention, a monomer having two types of performance of a unit (A) and a unit (C) in the molecule is preferable, and three types of units (A), (B) and (C) are used. What has the monomer which has a function in a molecule | numerator is further more preferable.
[0059]
Next, the linking group of the general formulas (1) to (4) will be described.
L ₁ ~ L _Five , L ₁ ', L ₂ ', L _Four ', L _Five ′ Represents a divalent or polyvalent linking group or bond, but the linking group is not particularly limited, but the bonding position of the units (A), (B), and (C) is directly connected to an aryl group. Cases (e.g. A-26, 29, 35, 36, 37, 38, B-6, 7, 8, 9, 10, 13, 19, 20, 21, C-13, 14, 15, 16, 17, 18) , 20, 21, 22, 23) are non-conjugated linking groups (for example, linking groups intervening heteroatoms such as alkylene groups and -O-alkylene-O-, and non-conjugated groups such as 1,3-phenylene groups). An arylene group) or a conjugated linking group having a substituent at the adjacent position. This is to prevent the phosphorescence wavelength from becoming longer than necessary.
[0060]
The units (A), (B), (C) and the linking group L are shown below. ₁ ~ L _Five , L ₁ ', L ₂ ', L _Four ', L _Five Specific examples of 'are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0061]
[Chemical formula 5]

[0062]
[Chemical 6]

[0063]
[Chemical 7]

[0064]
[Chemical 8]

[0065]
[Chemical 9]

[0066]
[Chemical Formula 10]

[0067]
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[0068]
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[0069]
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[0070]
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[0071]
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[0072]
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[0073]
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[0074]
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[0076]
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[0077]
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[0078]
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[0079]
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[0080]
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[0081]
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[0082]
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[0083]
The units A, B, C and linking groups mentioned here are merely examples and do not limit the present invention. The exemplified compound unit and linking group may be further substituted with an arbitrary substituent. In the general formula, for convenience, the units A, B, C and the linking group L are all divalent, but may be trivalent or higher, and they may be bonded to each other to form a dendritic structure or It may be a network molecule.
[0084]
n1 to n9 and z1 to z4 each independently represent an integer of 1 or more, but the sum of n1, n2, and z1, the sum of n3, n4, and z2, the sum of n5, n6, n7, and z3, n8, n9, and z4 Is preferably 5 or more, and more preferably 10 or more.
[0085]
The oligomer or polymer of the present invention (hereinafter referred to as multifunctional polymer) will be described in detail.
[0086]
For example, in the case of a multifunctional polymer having both a light-emitting host function represented by the general formula (1) and a unit having a hole transport function, A and B may be condensed or added by an ester bond, an amide bond, an ether bond or the like. It may be a so-called polycondensation polymer or polyaddition polymer that is linked and polymerized, or may be a so-called vinyl polymerization polymer in which A and / or B contain a vinyl group or an acrylate group and are linked by a radical reaction. Alternatively, A and / or B may contain an epoxy group, a β-lactone group, or the like, which may be a ring-opening polymer.
[0087]
In the general formula (1), when either A or B is the vinyl polymer or ring-opening polymer, the other may be a polymer or a low molecule (a compound having no repeating unit). .
[0088]
The same applies to the general formulas (2), (3), and (4), and there are no particular restrictions on the bonding mode or the ratio of each unit as long as it is an oligomer or polymer having two or more functional units in the molecule.
[0089]
Among those not represented by the general formulas (1) to (4), for example, (a) the terminal of a monofunctional polymer composed of a repeating unit containing a light-emitting host compound has a hole transport function and / or Compound having an electron transport function (more precisely, a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom or substituent at any position from a hole transport compound and an electron transport compound (hereinafter referred to as a hole transport compound residue, Multifunctional polymer substituted with an electron transporting compound residue))) and (b) a compound having a light emitting host function at the end of a single-functional polymer composed of repeating units containing a hole transporting compound (exact Is substituted with a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom or substituent at any position from the luminescent host compound (hereinafter referred to as luminescent host compound residue) and / or an electron transporting compound residue. A functional polymer, or (c) a multifunctional polymer in which a terminal of a monofunctional polymer composed of a repeating unit containing an electron transporting compound is substituted with a light emitting host compound residue and / or a hole transporting compound residue Can be mentioned.
[0090]
Said (a), (b), (c) is preferably represented by the following general formula (a).
[0091]
Embedded image

[0092]
Wherein A ′ represents a unit containing a luminescent host compound, and L _a 'Represents a linking group or a simple bond, m1 and x1 represent an integer of 1 or more, and G ₁ And G ₂ Each independently represents a substituent. However, G ₁ , G ₂ At least one of these represents an electron transporting compound residue or a hole transporting compound residue. )
The unit A ′ containing the light-emitting host compound in the general formula (a) shown here has the same meaning as described above for A, and L _a 'Also represents the linking group L ₁ ~ L _Four It is synonymous with what was explained in. Further, m1 + x1 is preferably 5 or more.
[0093]
In the general formula (a), G ₁ And G ₂ Always represents one or both independently represents an electron transporting compound residue or a hole transporting compound residue, and the definition thereof is as defined above, but more preferably, the exemplified units B and Examples include those in which only one bondable site of the unit C (the tip of the bond in the compound example) is left and the other bond is substituted with a hydrogen atom or an arbitrary substituent.
[0094]
Preferred specific examples are shown below, but are not limited thereto.
[0095]
Embedded image

[0096]
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[0097]
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[0098]
G ₁ And G ₂ May be a low molecular weight compound having no repeating unit as typified by B'-1 to 7 and C'-1 to 14, and a polymer in which unit B or unit C is polymerized together with any linking group or alone. It may be a compound.
[0099]
The multifunctional polymer of the present invention represented by the general formula (a) can also be expressed as follows (the linking group is omitted).
[0100]
Type 1: B-A-A-A-A ... A-B (end cap type)
Type 2: B-A-A-A-A ... A-C (end cap type)
Type 3: B-B-B-B ... B-A-A-AA-A ... A-R (block polymer type)
Type 4: C—C—C—C—C—C—A—A—A—A—A—R (block polymer type)
Type 5: B-B-B-B ... B-A-A-A-A ... A-C-C-C-C ... C (block polymer type)
R represents a hydrogen atom or an arbitrary substituent.
[0101]
Further, the unit containing the light-emitting host compound of the general formula (a) may be replaced with the unit (B) containing a compound having a hole transport function. ₁ And G ₂ Is a luminescent host compound residue (the definition is the same as that described above, but more preferably, only one binding site of the exemplified unit A (the tip of the bond in the compound example) is left, and the other bond. In which a hydrogen atom or an arbitrary substituent is substituted) and an electron transporting compound residue. The electron transporting compound residue has the same meaning as described above.
[0102]
Preferred specific examples of the luminescent host compound residue are shown below, but are not limited thereto.
[0103]
Embedded image

[0104]
G ₁ And G ₂ May be a low molecular compound having no repeating unit as typified by A ′, but the unit A is a polymer compound or an electron transporting compound residue polymerized with any linking group or alone.
[0105]
Similarly, the unit containing the light-emitting host compound of the general formula (a) may be replaced with the unit (C) containing a compound having an electron transport function. ₁ And G ₂ Becomes a luminescent host compound residue or an electron transporting compound residue.
[0106]
The present invention mainly uses light emission derived from phosphorescence, and includes at least one phosphorescent dopant in the device. Therefore, the organic material used in the present invention (that is, the organic material formed from each unit described below) has an energy higher than the lowest excited triplet energy T1 of the phosphorescent dopant, in other words, included in the organic EL element. The longest phosphorescence emission maximum wavelength of the multifunctional polymer of the present invention is greater than the shortest phosphorescence emission maximum wavelength (λD) of the phosphorescent dopant (the dopant having the shortest emission maximum among them). (ΛP) is preferably substantially the same or has a short wavelength. Specifically, it is preferable that λD and λP when measured at a liquid nitrogen temperature in a solution have the following relationship.
[0107]
(ΛP) <(λD) +10 [nm]
More preferably
This is a case where the relationship of (λP) <(λD) holds.
[0108]
In particular, when the organic EL element contains a phosphorescent dopant having a blue light component having an emission maximum wavelength in a region of 480 nm or less, the multifunctional polymer of the present invention needs to have a phosphorescence emission maximum having a short wavelength equivalent to or less than that. Therefore, the electron transport material, hole transport material or light emitting host used in the conventional organic EL device that emits light derived from conventional fluorescence is used as it is because its phosphorescence wavelength is too long. I can't.
[0109]
That is, in the above system, it is difficult to use a conventionally known organic EL material as the units A, B and C of the present invention, and it is necessary to shorten the phosphorescence wavelength.
[0110]
The most effective embodiment includes the following.
(1) Twisting into a biaryl group by introducing a substituent adjacent to the bonding position between the aryl group and the aryl group of a conventional organic EL material having a biaryl moiety (light-emitting host, hole transport material and electron transport material) (2) The second position of the aryl group (nitrogen) which is bonded to the nitrogen of the conventional organic EL material (light-emitting host and hole transport material) having a diarylamino group. By introducing a substituent into an atom adjacent to the atom bonded to the diarylamino group, the diarylamino group can be twisted to shorten the phosphorescence wavelength. For example, A-4, A-8, A-11, A-13, A-14, A-21, A-25, A-26, A-27, A-28, A-29, A-30, A-31, A-33, A-34, B-5, B-6, B-7, B-12, B-15, B-16, B-19, B-20, B-22, B- 23, B-24, C-3, C-4, C-5, C-9, C-13, C-16, C-20, C-24, C-26, C-28 and the like.
[0111]
Other methods include (3) a light emitting host, a minimum unit having a hole transporting and electron transporting function (for example, carbazole for a light emitting host, triphenylamine for hole transport, phenanthroline, triazole, etc. for electron transport). A method (for example, A-32, A-39, etc.) in which the lowest unit is linked with a non-conjugated linking group (for example, an alkylene group, 1,1′-cyclophane group, silylene group (—Si—), etc.) A-40, B-9, B-18, B-26, B-27, C-37), and similar to this, but (4) the above minimum unit is a non-conjugated linking group (for example, L -1, 2, 3, 5, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 19, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 37, 38, 39 , 41, 43, 44, 45, 46, 49 Method of connecting and the like in 51,52,53,57,58,59,60).
[0112]
The substituent in the present invention refers to an organic group or a metal ion or metal complex residue that can be bonded to an atom such as carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, etc. Preferred examples include an alkyl group (methyl group, ethyl Group, i-propyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, etc.), alkenyl group (vinyl group, propenyl group, styryl group, etc.), Alkynyl group (ethynyl group, etc.), aryl group (phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group, etc.), alkyloxy group (methoxy group, ethoxy group, i-propoxy group, butoxy group, etc.), aryl Oxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, i-propylchio group, etc.), arylthio group Phenylthio group etc.), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom etc.), amino group (dimethylamino group, methylamino group, diphenylamino group etc.) cyano group, nitro group, heterocyclic group (pyrrole group) Pyrrolidyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, carbazolyl group, triazolyl group, etc.). Examples of the aromatic group include the above aryl group and heteroaryl group (pyrrole group, pyrazolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl, etc.), and each substituent is further optional. It may be substituted with a substituent. Further, adjacent substituents may be condensed with each other to form a ring.
[0113]
The molecular weight of the multifunctional polymer (including oligomer) of the present invention is preferably 1500 or more, and there is no particular upper limit. When the multifunctional polymer of the present invention is a polymer containing repeating units, the preferred weight average molecular weight is 2000 to 1000000 and the number average molecular weight is 1000 to 500000.
[0114]
The maximum phosphorescence emission maximum wavelength of the multifunctional polymer of the present invention is preferably 480 nm or less, more preferably 460 nm or less, at a liquid nitrogen temperature in solution.
[0115]
The multifunctional polymer of the present invention is used as a binder for dispersing a phosphorescent dopant or a fluorescent dopant. As a method for dispersing the phosphorescent dopant or fluorescent dopant in the multifunctional polymer of the present invention, it is common to simply dissolve the dopant and the multifunctional polymer in a solvent. When it contains a linking group or reactive functional group that can be linked to the functional polymer, it may be linked via a bond such as a covalent bond, a coordinate bond, or an ionic bond, and a polymerizable substituent such as a vinyl group may be used as a dopant. When it contains, you may introduce | transduce by copolymerizing with the unit (A) of this invention, (B), and (C). Among these, the method of introducing the dopant into the multifunctional polymer is preferable when the latter is introduced by copolymerization.
[0116]
Although the example of the specific compound of the dopant which can be copolymerized is given to the following, this invention is not limited to these.
[0117]
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[0118]
Among the multifunctional polymers of the present invention, in terms of ease of production (from the viewpoint that high performance can be exhibited with a small number of layers), a light-emitting host compound, a hole-transporting compound, and an electron can be used regardless of the polymerization mode. Those containing three kinds of transport compounds in the molecule are preferred. When two types of monomers having different functions are used in the multifunctional polymer of the present invention, a polymer in which a light emitting host compound and an electron transport compound are combined is preferable. Among the multifunctional polymers of the present invention, preferred polymerization modes are ring-opening polymerization, polycondensation and polyaddition, and block copolymerization is more preferable than random copolymerization.
[0119]
Specific examples of the multifunctional polymer of the present invention are described below.
1. Vinyl polymerization / ring-opening polymerization type
[0120]
[Table 1]

[0121]
2. Polycondensation / polyaddition type (1)
[0122]
[Table 2]

[0123]
3. Polycondensation / polyaddition type (2)
[0124]
[Table 3]

[0125]
4). Polycondensation / polyaddition type (3)
[0126]
[Table 4]

[0127]
5. End cap type
[0128]
[Table 5]

[0129]
6). Block polymer type
[0130]
[Table 6]

[0131]
[Table 7]

[0132]
7). Other than those above
[0133]
[Table 8]

[0134]
The phosphorescent compound (dopant) of the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, and is a compound having a phosphorescence quantum yield of 0.001 or more at 25 ° C. Preferably it is 0.01 or more, More preferably, it is 0.1 or more.
[0135]
The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 version, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence quantum yield used in the present invention is only required to achieve the phosphorescence quantum yield in any solvent. Preferred are complex compounds containing a Group VIII metal in the periodic table of elements, and more preferred are iridium, onium and platinum complex compounds. More preferred are iridium complex compounds.
[0136]
Specific examples of the phosphorescent compound used in the present invention are shown below, but are not limited thereto. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, etc.
[0137]
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[0138]
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[0139]
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[0140]
In another embodiment, a fluorescent compound (fluorescent dopant) may be used in addition to the host compound and the phosphorescent compound. Preferred as the fluorescent compound is one having a high fluorescence quantum yield in a solution state. Here, the fluorescence quantum yield is preferably 0.1 or more, particularly preferably 0.3 or more. Specifically, coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes And polythiophene dyes or rare earth complex phosphors.
[0141]
The fluorescence quantum yield here can also be measured by the method described in page 362 (1992 version, Maruzen) of Spectroscopic II of the Fourth Edition Experimental Chemistry Course 7.
[0142]
<< Constituent layers of organic EL elements >>
The constituent layers of the organic EL element of the present invention will be described.
[0143]
In this invention, although the preferable specific example of the layer structure of an organic EL element is shown below, this invention is not limited to these.
(1) Anode / multifunctional polymer / cathode
(2) Anode / hole injection layer / multifunctional polymer / cathode
(3) Anode / multifunctional polymer / electron injection layer / cathode
(4) Anode / hole injection layer / multifunctional polymer / electron injection layer / cathode
(5) Anode / multifunctional polymer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode
(6) Anode / hole injection layer / multifunctional polymer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode
In addition to the above layers, functional layers such as a hole transport layer, an electron transport layer, an electronic element layer, an anode buffer layer, and a cathode buffer layer may be used as necessary. Among the six types of layer configurations, those having a small number of layers are preferable from the viewpoint of production, but performance such as luminous efficiency tends to be inferior.
[0144]
Considering the hole injection layer and the anode as a hole injection electrode and the cathode buffer layer and the cathode as an electron injection electrode, it is preferable that the other layers are composed only of a multifunctional polymer ((4) above). .
[0145]
"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, CuI, indium tin oxide (ITO), SnO. ₂ And conductive transparent materials such as ZnO. IDIXO (In ₂ O _Three -ZnO) or other amorphous material capable of producing a transparent conductive film may be used. For the anode, a thin film may be formed by depositing these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when the pattern accuracy is not required (100 μm or more) Degree), a pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance is greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.
[0146]
"cathode"
As the cathode, a material having a work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al ₂ O _Three ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, such as a magnesium / silver mixture, magnesium, from the viewpoint of electron injectability and durability against oxidation, etc. / Aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al ₂ O _Three ) 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 film thickness is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit emitted light, if either the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the emission luminance is improved, which is convenient.
[0147]
Next, an injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, etc. used as a constituent layer of the organic EL element of the present invention will be described.
[0148]
<< Injection layer >>: Electron injection layer, hole injection layer
The injection layer is mainly used for the purpose of improving luminous efficiency and lifetime, and is not particularly essential, but also has secondary effects such as alleviating the unevenness of the anode and improving the coating of the multifunctional polymer film of the present invention. Since it is obtained, it is preferably used in the present invention. As a structure, it is preferable to use for the layer which touches an anode and a cathode as mentioned above. The electron injection layer includes a cathode buffer layer described later, and the hole injection layer includes an anode buffer layer.
[0149]
Specifically, details are given in Volume 2, Chapter 2 “Electrode Materials” (pages 123-166) of “Organic EL Elements and the Forefront of Industrialization (issued on November 30, 1998 by NTS)”. There are a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).
[0150]
The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. As a specific example, copper phthalocyanine is used. Representative phthalocyanine buffer layer, oxide buffer layer typified by vanadium oxide, amorphous carbon buffer layer, conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) and polythiophene, such as (Poly (3,4) ethylenedithiophene-polystyrenesulfonate (PEDOT) Polymer buffer layer using / PSS)).
[0151]
The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc. .
[0152]
The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 to 100 nm, although it depends on the material.
[0153]
The electrode interface modified layer referred to in the present invention refers to the anode buffer layer and the cathode buffer layer.
[0154]
As described above, the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film. For example, JP-A-11-204258, JP-A-11-204359, and “Organic EL devices and their forefront of industrialization” (published on November 30, 1998 by NTS), etc. There is a hole blocking layer.
[0155]
The hole blocking layer is an electron transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting electrons and has a very small ability to transport holes. By blocking holes while transporting electrons, And the recombination probability of holes can be improved.
[0156]
On the other hand, the electron blocking layer is a hole transport layer in a broad sense, made of a material that has a function of transporting holes and has a very small ability to transport electrons, and blocks electrons while transporting holes. Thus, the probability of recombination of electrons and holes can be improved.
[0157]
The hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
[0158]
The hole transport layer and the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
In the organic EL device of the present invention, it is preferable that the fluorescence maximum wavelength of all the materials of the host of the light emitting layer, the hole transport layer adjacent to the light emitting layer, and the electron transport layer adjacent to the light emitting layer is 415 nm or less.
[0159]
<Light emitting layer>
The light-emitting layer is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light-emitting portion is the light-emitting layer even in the light-emitting layer. It may be an interface with an adjacent layer.
[0160]
Basically, the multifunctional polymer of the present invention is used for the light emitting layer. In addition to the multifunctional polymer, an electron transport material, a hole transport material, a light emitting dopant (including the phosphorescent compound) and the like described below are used. You may use together. Among these materials that may be used in combination, it is preferable to use a light-emitting dopant. In particular, when the multi-functional polymer of the present invention does not contain a phosphorescent compound, it is essential to use the phosphorescent compound. In addition, an organic compound or a complex (luminescent dopant) that emits fluorescence can be used in combination.
[0161]
As the compound that can be used in combination with the light emitting layer of the present invention, it can be appropriately selected from known compounds used for the light emitting layer of the organic EL device. Such a light-emitting material is mainly an organic compound, and has a desired color tone, for example, Macromol. Synth. 125, pages 17 to 25, and the like.
[0162]
This light emitting layer can be formed by forming the above compound by a known thin film forming method such as a spin coating method, a casting method, an LB method, a spraying method, an ink jet method, or a paint method. Although the film thickness as a light emitting layer does not have a restriction | limiting in particular, Usually, it selects in 5 nm-5 micrometers. This light emitting layer may have a single layer structure in which the multifunctional polymer of the present invention and the above-mentioned materials that can be used in combination are composed of one or more kinds, or a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions. There may be. A preferred embodiment of the organic EL device of the present invention is when the light emitting layer is formed from a mixture of low-molecular phosphorescent compounds in the multifunctional polymer, or when the multifunctional polymer includes the polymerizable phosphorescent compound as a repeating unit. In particular, it is particularly preferred that the multifunctional polymer of the present invention is used in combination with at least one phosphorescent dopant and a dopant that emits light in a wavelength region different from that of the phosphorescent dopant to form a white light emitting layer.
[0163]
Further, as described in JP-A-57-51781, this light emitting layer is prepared by dissolving the above light emitting material in a solvent together with a binder such as a resin, and then using a spin coat method or the like. It can be formed as a thin film. There is no restriction | limiting in particular about the film thickness of the light emitting layer formed in this way, Although it can select suitably according to a condition, Usually, it is the range of 5 nm-5 micrometers.
[0164]
(Dopant)
Next, the dopant will be described.
[0165]
There are two types of dopants in principle. One is the recombination of carriers on the host to which carriers are transported, and the excited state of the host compound is generated. By transferring this energy to the dopant, The other is a carrier trap type in which the dopant becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the dopant compound to emit light from the dopant. In any case, the condition is that the excited state energy of the dopant compound is lower than the excited state energy of the host compound (in the present invention, this is a multifunctional polymer).
[0166]
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
[0167]
The hole transport material is not particularly limited, and is conventionally used as a hole charge injection / transport material in an optical transmission material or a well-known material used for a hole injection layer or a hole transport layer of an EL element. Any one can be selected and used.
[0168]
The hole transport material has one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbenes Derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers, and the like can be given.
[0169]
As the hole transport material, those described above can be used, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
[0170]
Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl; N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and two more described in US Pat. No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.
[0171]
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.
[0172]
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.
[0173]
In the present invention, the hole transport material of the hole transport layer preferably has a fluorescence maximum wavelength at 415 nm or less. That is, the hole transport material is preferably a compound that has a hole transport ability, prevents the emission of light from becoming longer, and has a high Tg.
[0174]
The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, it is about 5-5000 nm. This hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
[0175]
However, in the present invention, it is preferable from the viewpoint of production that a multifunctional polymer having the function is used for the light emitting layer and no hole transport layer is used, rather than separately providing such a hole transport layer.
[0176]
《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.
[0177]
Conventionally, in the case of a single electron transport layer and a plurality of layers, the following materials are known as electron transport materials (also serving as hole blocking materials) used for the electron transport layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side. It has been. Further, the electron transport layer only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and any material can be selected from conventionally known compounds. .
[0178]
Examples of materials used for this electron transport layer (hereinafter referred to as electron transport materials) include heterocyclic tetracarboxylic acid anhydrides such as nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, carbodiimides, Examples include fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
[0179]
In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu , Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as an electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. Further, the distyrylpyrazine derivatives exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as the electron transport material, and similarly to the hole injection layer and the hole transport layer, inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC Can also be used as an electron transporting material.
[0180]
It is preferable that the preferable compound used for an electron carrying layer has a fluorescence maximum wavelength in 415 nm or less. That is, the compound used for the electron transport layer is preferably a compound that has an electron transport ability, prevents emission of longer wavelengths, and has a high Tg.
[0181]
However, in the present invention, it is preferable from the viewpoint of production that a multifunctional polymer having the function is used for the light emitting layer and the electron transport layer is not used, rather than separately providing such an electron transport layer.
[0182]
<< Substrate (also referred to as substrate, substrate, support, etc.) >>
The substrate of the organic EL device of the present invention is not particularly limited to the type of glass, plastic, etc., and is not particularly limited as long as it is transparent. Examples of substrates that are preferably used include glass, quartz, A light transmissive resin film can be mentioned. A particularly preferable substrate is a resin film that can give flexibility to the organic EL element.
[0183]
Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), and cellulose triacetate. Examples thereof include films made of (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like.
[0184]
An inorganic or organic coating (barrier layer) or a hybrid coating of both is preferably formed on the surface of the resin film from the viewpoint of a gas barrier, and the barrier layer is preferably a multilayer film. Preferred components of the barrier layer are silicon oxide (silica), silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide (alumina), aluminum nitride, aluminum oxynitride, tin oxide, zinc oxide, and other metal oxides and nitrides, poly Organic polymers such as acrylate, polystyrene, polyolefin and parylene, and mixtures thereof (including hybrids and composites).
[0185]
The external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 2% or more. 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.
[0186]
Further, a hue improving filter such as a color filter may be used in combination.
The multicolor display device of the present invention is composed of at least two kinds of organic EL elements having different light emission maximum wavelengths. Next, a preferred example of producing the organic EL elements will be described.
[0187]
<< Method for producing organic EL element >>
As an example of the method for producing the organic EL device of the present invention, a method for producing an organic EL device comprising anode / hole injection layer / light emitting layer (multifunctional polymer layer) / electron injection layer / cathode will be described.
[0188]
First, a thin film made of a desired electrode material, for example, an anodic material is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm, thereby producing an anode. . Next, an organic compound thin film of a hole injection layer and a light emitting layer, which are organic EL element materials, is formed thereon.
[0189]
As described above, there are spin coating method, casting method, ink jet method, spray method, paint method, printing method, etc. as a method for forming this organic compound thin film, but it is easy to obtain a uniform film and a pinhole is generated. The inkjet method, the printing method, or the spin coating method is particularly preferable from the viewpoint of difficulty in performing the process.
[0190]
Depending on the type of material used for the hole injection layer, for example, when a low molecular compound or an inorganic compound is used, a vapor deposition method can be applied. That is, a different film forming method may be applied for each layer.
[0191]
When a vapor deposition method is employed for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C. and a degree of vacuum of 10 ^-6 -10 ^-2 It is desirable to select appropriately within the ranges of Pa, vapor deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, substrate temperature of −50 to 300 ° C., and film thickness of 0.1 nm to 5 μm.
[0192]
After the formation of these layers, a thin film made of an electron injection layer and a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably 50 to 200 nm, By providing the cathode, a desired organic EL element can be obtained. The production of this organic EL element requires consideration such as performing the work in a dry inert gas atmosphere.
[0193]
The multicolor display device of the present invention can be produced by patterning the light emitting layer. Although there is no limitation in the method, Preferably it is a vapor deposition method, the inkjet method, the printing method, and a spin coat method. In the case of using a vapor deposition method or a spin coating method, patterning using a shadow mask is preferable.
[0194]
In addition, it is also possible to reverse the production order and produce the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode in this order.
[0195]
Further, by using a transparent electrode and a very thin cathode as the cathode and using a metal as the anode, it is possible to extract light from the cathode side (so-called top emission).
[0196]
When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
[0197]
The multicolor display device of the present invention can be used as a display device, a display, and various light sources. In a display device or a display, full-color display is possible by using three types of organic EL elements of blue, red, and green light emission.
[0198]
Examples of the display device and display include a television, a personal computer, a mobile device, an AV device, a character broadcast display, and an information display in an automobile. In particular, it may be used as a display device for reproducing still images and moving images, and the driving method when used as a display device for reproducing moving images may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
[0199]
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, light sources for optical sensors, etc. For example, but not limited to.
[0200]
Further, the organic EL element according to the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure.
[0201]
Examples of the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure include a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processor, and a light source of an optical sensor. Not. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
[0202]
<Display device>
The organic EL device of the present invention may be used as a kind of lamp such as an illumination or exposure light source, a projection device that projects an image, or a display device that directly recognizes a still image or a moving image. (Display) may be used. When used as a display device for reproducing moving images, the driving method may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method. Alternatively, a full-color display device can be manufactured by using two or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.
[0203]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of a display device composed of the organic EL element of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0204]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a display device including organic EL elements. It is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.
[0205]
The display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, and the like.
[0206]
The control unit B is electrically connected to the display unit A and sends a scanning signal and an image data signal to each of a plurality of pixels based on image information from the outside, and the pixels for each scanning line are converted into image data signals by the scanning signal. In response to this, light is sequentially emitted and image scanning is performed to display image information on the display unit A.
[0207]
FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A.
The display unit A includes a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate. The main members of the display unit A will be described below.
[0208]
In the figure, the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).
[0209]
The scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details are shown in FIG. Not shown).
[0210]
When a scanning signal is applied from the scanning line 5, the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6 and emits light according to the received image data. Full color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region that emit light on the same substrate.
[0211]
Next, the light emission process of the pixel will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.
[0212]
The pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like. A full color display can be performed by using red, green, and blue light emitting organic EL elements as the organic EL elements 10 in a plurality of pixels, and juxtaposing them on the same substrate.
[0213]
In FIG. 3, an image data signal is applied from the control unit B to the drain of the switching transistor 11 through the data line 6. When a scanning signal is applied from the control unit B to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5, the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor 13 and the driving transistor 12. Is transmitted to the gate.
[0214]
By transmitting the image data signal, the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive of the drive transistor 12 is turned on. The drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10, and the power supply line 7 connects to the organic EL element 10 according to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied.
[0215]
When the scanning signal is moved to the next scanning line 5 by the sequential scanning of the control unit B, the driving of the switching transistor 11 is turned off. However, since the capacitor 13 holds the charged potential of the image data signal even when the driving of the switching transistor 11 is turned off, the driving of the driving transistor 12 is kept on and the next scanning signal is applied. Until then, the light emission of the organic EL element 10 continues. When the scanning signal is next applied by sequential scanning, the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.
[0216]
That is, the organic EL element 10 emits light by the switching transistor 11 and the drive transistor 12 that are active elements for the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels, and the light emission of the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels 3. It is carried out. Such a light emitting method is called an active matrix method.
[0217]
Here, the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or on / off of a predetermined light emission amount by a binary image data signal. But you can.
[0218]
The potential of the capacitor 13 may be held continuously until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.
[0219]
In the present invention, not only the active matrix method described above, but also a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light according to the data signal only when the scanning signal is scanned.
[0220]
FIG. 4 is a schematic diagram of a passive matrix display device. In FIG. 4, a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.
[0221]
When the scanning signal of the scanning line 5 is applied by sequential scanning, the pixels 3 connected to the applied scanning line 5 emit light according to the image data signal.
[0222]
In the passive matrix system, the pixel 3 has no active element, and the manufacturing cost can be reduced.
[0223]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, the embodiment of this invention is not limited to these.
[0224]
Example 1
<Production of organic EL element>
Organic EL element OLED1-1 was produced as follows.
[0225]
This ITO transparent electrode was provided after patterning a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) on which a 100 nm × 100 mm × 1.1 mm glass substrate was formed as an anode on a 100 nm ITO (indium tin oxide) film. The transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes. On this transparent support substrate, 30 mg of polyvinylcarbazole (PVK) and 1.8 mg of Ir-12 were dissolved in 1 ml of dichlorobenzene, and spin-coated under conditions of 1000 rpm and 5 sec (film thickness of about 100 nm) at 60 ° C. for 1 hour. Vacuum-dried to obtain a light emitting layer. This is attached to a vacuum deposition apparatus, and then the vacuum chamber is set to 4 × 10 ^-Four The pressure was reduced to Pa, and lithium cathode 0.5 nm as a cathode buffer layer and aluminum 110 nm as a cathode were deposited to form a cathode. Finally, glass sealing was performed to prepare an organic EL element OLED1-1.
[0226]
Next, using the materials shown in Table 9 instead of the polymer PVK as the polymer material, organic EL elements OLED1-2 to 1-14 were produced in the same manner as the organic EL element OLED1-1.
[0227]
Moreover, the organic EL element using Ir-1 and Ir-6 instead of the dopant (Ir-12) used for OLED1-7, OLED1-7-2, and OLED1-7-3 were produced, respectively.
[0228]
The structure of the compound used above is shown below.
[0229]
Embedded image

[0230]
<Evaluation of organic EL element>
The organic EL elements OLED1-1 to OLED1-14 obtained as described below were evaluated. The results are shown in Table 9.
[0231]
(Luminance, luminous efficiency)
The emission color of the organic EL elements OLED1-1 to OLED1-14 was blue. The organic EL element OLED1-1 began to flow at an initial drive voltage of 7V. Luminance (cd / m) when organic EL elements OLED1-1 to OLED1-14 are applied with 12V DC voltage in a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 ° C. ² ) And luminous efficiency (lm / W) were measured.
[0232]
Luminance and luminous efficiency are expressed as relative values when the organic EL element OLED1-1 is 100. The light emission luminance was measured using CS-1000 (Minolta).
[0233]
OLED 1-7-2 and OLED 1-7-3 emitted green and red light when current was passed.
[0234]
(durability)
10 mA / cm ² The time (half-life time) required for the initial luminance to drop to half of the original brightness when driven at a constant current was expressed as a durability index. The half-life time was expressed as a relative value when the organic EL element OLED1-1 was set to 100.
[0235]
[Table 9]

[0236]
As is apparent from Table 9, the organic EL device of the present invention was found to be very useful because it has improved luminance and luminous efficiency and good durability.
[0237]
Example 2
<Production of organic EL element>
Organic EL element OLED2-1 was produced as follows.
[0238]
The ITO substrate (described above) was formed into a film, washed, dried, and ozone washed in the same manner as in Example 1. A PEDOT / PSS solution (polyethylenedioxythiophene-polysulfonic acid dope; Baytron Baytron) was spin-coated on the transparent support substrate with a film thickness of about 100 nm, and then dried by heating under vacuum. On top of this, 30 mg of polymer PVK, 1.5 mg of Ir-1 as a dopant, and 2- (4-biphenylyl) -6- (4-tert-butylphenyl) 1,3,4-oxadiazole (as an electron transport material) 2 mg of OXD) was dissolved in 2 ml of dichloromethane, and the solution was spin-coated to obtain a light-emitting layer having a thickness of 100 nm. This is attached to a vacuum deposition apparatus, and then the vacuum chamber is set to 4 × 10 ^-Four The pressure was reduced to Pa, and lithium cathode 0.5 nm as a cathode buffer layer and aluminum 110 nm as a cathode were deposited to form a cathode. Finally, glass sealing was performed to prepare an organic EL element OLED2-1.
[0239]
Organic EL elements OLED2-2 to 2-13 were produced in the same manner as the organic EL element OLED2-1, using the materials shown in Table 10 instead of the polymer PVK as the polymer material.
[0240]
<Evaluation of organic EL element>
Evaluation of the organic EL elements OLED2-1 to 2-13 obtained as follows was performed as follows, and Table 10 shows the results.
[0241]
(Luminance, luminous efficiency)
The emission color of the organic EL elements OLED2-1 to OLED2-13 was green. The organic EL element OLED2-1 began to flow at an initial drive voltage of 5V. Luminance (cd / m) of organic EL elements OLED2-1 to 2-13 when a DC voltage of 10 V is applied at a temperature of 23 ° C. and a dry nitrogen gas atmosphere ² ) And luminous efficiency (lm / W) were measured.
[0242]
Luminance and luminous efficiency were expressed as relative values when the organic EL element OLED2-1 was set to 100. The light emission luminance was measured using CS-1000 (Minolta).
(durability)
10 mA / cm ² The half-life time, which is the time required for the initial luminance to drop to half of the original luminance when driven at a constant current, was expressed as a durability index. The half-life time was expressed as a relative value when the organic EL element OLED2-1 was set to 100.
[0243]
[Table 10]

[0244]
As can be seen from Table 10, the organic EL device of the configuration of the present invention has improved emission luminance and luminous efficiency and good durability compared to a comparative organic EL device to which a low molecular electron transport material is added separately. It proved very useful.
[0245]
Example 3
Organic EL element OLED3-1 was produced as follows.
[0246]
OLED2-1 OLED2-1 dopant Ir-1 1.5 mg was replaced with Ir-12 2.0 mg and Ir-6 0.2 mg in the same manner as OLED2-1 except that the organic EL element OLED3- 1 was produced. Furthermore, the polymer PVK of the organic EL element OLED3-1 was replaced with the polymers shown in Table 11 below, and organic EL elements OLED3-2 to 3-19 were produced.
[0247]
A relative comparison was performed using OLED3-1 as a reference in the same manner as in Example 2. The light emission color was almost white. The results are shown in Table 11.
[0248]
[Table 11]

[0249]
Example 4
The red, green, and blue light-emitting organic EL elements produced in Example 1 were juxtaposed on the same substrate to produce an active matrix type full-color display device shown in FIG. FIG. 1 shows only a schematic diagram of the display portion A of the produced full-color display device. That is, a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 and a plurality of juxtaposed pixels 3 (light emission color is a red region pixel, a green region pixel, a blue region pixel, etc.) on the same substrate. Each of the scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion is made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details). Is not shown). The plurality of pixels 3 are driven by an active matrix system provided with an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor, and a scanning signal is applied from a scanning line 5. Then, an image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. In this way, full-color display is possible by appropriately juxtaposing the red, green, and blue pixels.
[0250]
By driving the full-color display device, a clear full-color moving image display with high luminance and good durability was obtained.
[0251]
Example 5
The non-light-emitting surface of the organic EL element OLED3-18 of Example 3 was covered with a glass case to obtain a lighting device. The lighting device can be used as a thin lighting device that emits white light by using a DC power source. FIG. 5 is a schematic view of the lighting device, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device.
[0252]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence element having high luminous efficiency and reduced production load, a method for producing the same, a display device having the same, a lighting device, and a light source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a display device composed of organic EL elements.
FIG. 2 is a schematic diagram of a display unit.
FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.
FIG. 4 is a schematic diagram of a passive matrix type full-color display device.
FIG. 5 is a schematic view of a lighting device.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device.
[Explanation of symbols]
1 Display
3 pixels
5 scanning lines
6 data lines
7 Power line
10, 101 Organic EL device
11 Switching transistor
12 Driving transistor
13 Capacitor
102 Glass cover
103 Power line (anode)
104 Power line (cathode)
105 cathode
106 Organic EL layer
107 ITO (transparent electrode)
108 Glass substrate
109 nitrogen gas
110 Desiccant (barium oxide)
A display
B Control unit

Claims (10)

Unit (A) containing carbazole derivative having function of light emitting host, unit (B) containing triphenylamine derivative having function of hole transport, and unit (C) containing aromatic heterocyclic compound having function of electron transport An organic electroluminescence device comprising a multifunctional oligomer or multifunctional polymer having at least one of these in a repeating unit and a phosphorescent dopant in the same layer. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the multifunctional oligomer or multifunctional polymer is represented by the following general formula (3) .

(In the formula, (A) represents a unit containing a carbazole derivative having the function of a light-emitting host, and (D) is a unit containing a triphenylamine derivative having a hole transporting function (B). ) Or a unit (C) containing an aromatic heterocyclic compound having an electron transport function, and (E) is selected from (D) among (B) or (C) above represented by (D) L ₃ , L _4, and L ₄ ′ each independently represents an arbitrary linking group or a simple bond for linking (A) and (D) and (D) and (E). N5, n6, n7 and z3 each independently represents an integer of 1 or more.) 3. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the carbazole derivative contains an N-phenylcarbazole compound substituted with at least one substituent . The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the phosphorescent dopant is an iridium compound, an osmium compound or a platinum compound . The organic electroluminescence device according to claim 4, wherein the iridium compound is an orthometalated complex containing iridium . 6. The organic electroluminescent device according to claim 1, further comprising an electrode interface modification layer on the electrode of the organic electroluminescent device. A method for producing an organic electroluminescent element, comprising forming at least one organic layer of the organic electroluminescent element according to claim 1 by a coating method. A display device comprising the organic electroluminescence element according to claim 1. It has an organic electroluminescent element of any one of Claims 1-6, The illuminating device characterized by the above-mentioned. It has an organic electroluminescent element of any one of Claims 1-6, The light source characterized by the above-mentioned.

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