JP4226432B2 - Metal complex-containing polymer, organic EL device and organic EL display - Google Patents
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Description
本発明は、発光材料、色変換材料等として、有機EL素子、太陽電池等の各種装置に好適に用いられる金属錯体含有高分子、該金属錯体含有高分子を用い、発光効率に優れた有機EL素子、及び該有機EL素子を用いた高性能な有機ELディスプレイに関する。 The present invention provides a metal complex-containing polymer suitably used for various devices such as an organic EL element and a solar cell as a light-emitting material, a color conversion material, and the like, and an organic EL excellent in luminous efficiency using the metal complex-containing polymer. The present invention relates to an element and a high-performance organic EL display using the organic EL element.
有機EL素子は、無機EL素子と比較して低電圧で駆動でき、従来の無機LEDと比較しても、複雑な成長プロセスを経ることなく作製できる固体自発光素子である。また、携帯用ディスプレイへの適用を考えた場合、有機EL素子は、特に液晶ディスプレイ(LCD)と比較すると、自発光であるためバックライトが不要で、軽量かつ低価格な製品が実現可能であり、応答速度が速く、全固体素子であるため、衝撃に強いという利点がある。
従来より、前記有機EL素子における発光層に用いられる発光材料としては、モノマー材料とポリマー材料とが知られている。前記有機EL素子における発光層は、一般に、前記モノマー材料を用いた場合には真空蒸着によって形成され、前記ポリマー材料を用いた場合には塗布法によって形成されるが、前記ポリマー材料を用いた場合には、低コストで大面積に前記発光層を形成可能な点で有利である。
The organic EL element can be driven at a lower voltage than an inorganic EL element, and is a solid self-luminous element that can be manufactured without going through a complicated growth process as compared with a conventional inorganic LED. In addition, when considering application to portable displays, organic EL elements are self-luminous, especially when compared to liquid crystal displays (LCDs), so no backlight is required, and lightweight and inexpensive products can be realized. Since the response speed is fast and it is an all-solid-state device, there is an advantage that it is resistant to impact.
Conventionally, monomer materials and polymer materials are known as light emitting materials used for the light emitting layer in the organic EL device. The light emitting layer in the organic EL device is generally formed by vacuum deposition when the monomer material is used, and is formed by a coating method when the polymer material is used, but when the polymer material is used. Is advantageous in that the light emitting layer can be formed in a large area at low cost.
しかし、前記発光材料として前記ポリマー材料を用いてフルカラーの有機ELディスプレイを製造する場合、青(B)、緑(G)及び赤(R)の3原色の発光を示す発光材料をそれぞれ精細に塗り分けて画素を形成することが困難であるという問題がある。従来においては、メタルマスクを用いて真空蒸着法により前記ポリマー材料を塗り分けていたが、この場合、前記メタルマスクの加工寸法に限界があることに加え、該メタルマスクの位置合せの精度向上が困難である結果、塗り分けの解像度が十分でなく、低コストで前記有機ELディスプレイを効率的に量産することができないという問題がある。 However, when a full-color organic EL display is manufactured using the polymer material as the light emitting material, the light emitting materials that emit light of the three primary colors of blue (B), green (G), and red (R) are finely coated. There is a problem that it is difficult to form pixels separately. In the past, the polymer material was applied separately by vacuum deposition using a metal mask, but in this case, in addition to the limited processing dimensions of the metal mask, the accuracy of alignment of the metal mask can be improved. As a result of the difficulty, there is a problem that the resolution of color separation is not sufficient and the organic EL display cannot be mass-produced efficiently at low cost.
そこで、インクジェット法により、青(B)、緑(G)及び赤(R)の3原色の発光を示す前記ポリマー材料をそれぞれ精細に塗り分けて画素を形成することも考えられている。この場合、前記ポリマー材料を無駄なく有効に利用でき、低コストであり、また、前記メタルマスクを用いて前記真空蒸着法により塗り分けるよりも高精細なフルカラー画素パターンが形成可能であり、連続して前記発光層を形成することができ、量産性に優れるという利点がある。
したがって、前記インクジェット法により画素を形成するのに好適な前記ポリマー材料の提供が望まれている。
Therefore, it is also considered to form pixels by finely coating the polymer materials that emit light of three primary colors of blue (B), green (G), and red (R) by an inkjet method. In this case, the polymer material can be used effectively without waste, is low-cost, and a high-definition full-color pixel pattern can be formed more easily than when the metal mask is used for painting by the vacuum deposition method. Thus, the light emitting layer can be formed, and there is an advantage that it is excellent in mass productivity.
Therefore, it is desired to provide the polymer material suitable for forming pixels by the inkjet method.
ところで、前記有機EL素子による発光は、主に蛍光を利用したものである。即ち、両電極から電子及びホール(正孔)を注入すると、それらは対電極に向かって移動し、発光層である割合で再結合して励起子を生成し、その励起子の励起状態が基底状態に戻るときのエネルギーを利用してEL発光が生じる。前記励起状態には、電子スピンの向きが反平行である一重項励起状態と、電子スピンの向きが平行となる三重項励起状態とがあるが、前記蛍光は、一重項励起状態のみが関与する発光形態である。量子力学的推論から、一重項励起状態(一重項励起子)と三重項励起状態(三重項励起子)との生成比率は1:3であるため、蛍光を利用した有機EL素子の場合には内部量子効率の最大値は25%となる。つまり、励起状態の75%は発光に使用されず、特に、常温においては、前記三重項励起子は熱失括してしまい、非発光であると考えられていた。
ところが、M.A.Baldoらによって、三重項励起状態からリン光発光を示す白金錯体を用いることにより外部量子効率7.5%(外部取り出し効率を20%と仮定すると内部量子効率は37.5%)を常温でも得ることができ、従来上限値とされてきた外部量子効率5%を上回ることが示された(特許文献1及び非特許文献1参照)。前記三重項励起子の生成確率は前記一重項励起子の3倍であるので、従来における前記一重項励起子を経由する蛍光によるEL発光の3倍の高い量子効率がリン光発光によるEL発光では期待できることになる。
したがって、前記りん光発光を示し、発光効率に優れ、有機EL素子、太陽電池等に好適なポリマー材料、それを利用した有機EL素子及び有機ELディスプレイの提供が望まれている。
By the way, light emission by the organic EL element mainly uses fluorescence. That is, when electrons and holes (holes) are injected from both electrodes, they move toward the counter electrode and recombine at a proportion of the light-emitting layer to generate excitons. EL light emission is generated by using energy when returning to the state. The excited state includes a singlet excited state in which the direction of electron spin is antiparallel and a triplet excited state in which the direction of electron spin is parallel, but the fluorescence involves only the singlet excited state. It is a light emission form. From the quantum mechanical reasoning, the generation ratio of singlet excited state (singlet exciton) and triplet excited state (triplet exciton) is 1: 3. Therefore, in the case of an organic EL device using fluorescence, The maximum value of the internal quantum efficiency is 25%. That is, 75% of the excited state is not used for light emission, and at room temperature in particular, the triplet excitons have been thought to be non-light-emitting due to thermal loss.
However, M.M. A. Baldo et al. Obtain an external quantum efficiency of 7.5% (internal quantum efficiency is 37.5% assuming an external extraction efficiency of 20%) even at room temperature by using a platinum complex that exhibits phosphorescence emission from a triplet excited state. It was shown that it exceeds the external quantum efficiency of 5%, which has conventionally been the upper limit (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). Since the generation probability of the triplet exciton is three times that of the singlet exciton, the quantum efficiency which is three times higher than the conventional EL light emission by fluorescence passing through the singlet exciton is high in EL light emission by phosphorescence emission. It can be expected.
Therefore, it is desired to provide a polymer material that exhibits the phosphorescence emission, has excellent luminous efficiency, and is suitable for an organic EL element, a solar battery, and the like, and an organic EL element and an organic EL display using the polymer material.
本発明は、従来における諸問題を解決し、前記要望に応え、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、りん光発光可能であり、インクジェット法等により容易に成膜化等が可能であり、発光材料、色変換材料等として、有機EL素子、太陽電池等の各種装置に好適な金属錯体含有高分子、該金属錯体含有高分子を用い、発光効率、色変換効率等に優れ、ディスクプレイ、照明装置等に好適な有機EL素子、及び該有機EL素子を用いた高性能な有機ELディスプレイを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve various problems in the prior art, meet the above demands, and achieve the following objects. That is, the present invention can emit phosphorescence and can be easily formed into a film by an ink jet method or the like, and is suitable for various devices such as an organic EL element and a solar cell as a light emitting material and a color conversion material. A metal complex-containing polymer, an organic EL element that is excellent in light emission efficiency, color conversion efficiency, and the like using the metal complex-containing polymer, and suitable for a display, a lighting device, and the like, and a high-performance organic using the organic EL element An object is to provide an EL display.
本発明は、前記目的を達成すべく、本発明者等が鋭意検討した結果、得た以下の知見に基づくものである。即ち、近時、りん光発光を示し、発光効率に優れるモノマー材料を用いて有機EL素子等を設計する場合、上述の通り、画素を高精細にかつ簡便に形成することが容易ではない。一方、ポリマー材料を用いて有機EL素子等を設計する場合、インクジェット法等により画素を高精細にかつ簡便に形成することができるものの、りん光発光を示し、発効効率に優れ、有機EL素子等に好適なポリマー材料の設計は困難を極める。ポリマー中にりん光発光可能な構造を単に導入しただけでは、該ポリマーはりん光発光を示さないからである。ところが、りん光発光を示す単位ユニットにおいて生ずる前記三重項励起子を該単位ユニット中に閉じ込めることが可能な三重項励起子閉じ込め構造を、該単位ユニットと共にポリマー中に導入すれば、該ポリマーがりん光発光を示し得る。そして、該ポリマー中に前記単位ユニットと前記三重項励起子閉じ込め構造とを繰り返し単位として導入させると、該ポリマーの発光効率を向上させることができるという知見である。前記課題を解決するための手段は、後述の(付記1)〜(付記33)として記載した通りである。 The present invention is based on the following findings obtained as a result of intensive studies by the present inventors in order to achieve the above object. That is, recently, when designing an organic EL element or the like using a monomer material that exhibits phosphorescence and has excellent light emission efficiency, it is not easy to form pixels with high definition and simplicity as described above. On the other hand, when an organic EL element or the like is designed using a polymer material, the pixel can be formed with high definition and simpleness by an ink jet method or the like, but exhibits phosphorescence, has excellent efficiency, and has an organic EL element or the like. It is extremely difficult to design a suitable polymer material. This is because if a structure capable of emitting phosphorescence is simply introduced into the polymer, the polymer does not emit phosphorescence. However, if a triplet exciton confinement structure capable of confining the triplet exciton generated in a unit unit exhibiting phosphorescence emission is introduced into the polymer together with the unit unit, the polymer is phosphorylated. Can exhibit light emission. And it is the knowledge that the luminous efficiency of the polymer can be improved by introducing the unit unit and the triplet exciton confinement structure into the polymer as repeating units. Means for solving the above-described problems are as described in (Appendix 1) to (Appendix 33) described later.
本発明の金属錯体含有高分子は、π電子共役部分を有する金属錯体単位と、該金属錯体単位におけるπ電子共役を切断可能なπ電子共役切断単位とを繰り返し単位として有してなる。該金属錯体含有高分子においては、前記金属錯体単位にエネルギー(例えば、正孔と電子とが結合した際に生ずるエネルギーなど)が付与されると、該エネルギーにより、三重項励起子等の励起子が生成され、そしてこれが基底状態に戻る際に発光が生ずる。そして、該金属錯体含有高分子においては、前記π電子共役切断単位により、前記金属錯体単位におけるπ電子共役が切断されているので、該金属錯体単位において生じた前記三重項励起子は、該金属錯体単位中に閉じ込められて移動不能なため、基底状態に戻る際に効率的に発光を生ずる。該金属錯体高分子は、ポリマー材料であるので、取扱性に優れ、インクジェット法等の各種塗布法により容易にかつ高精細に成膜可能であり、面状光源、照明装置、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置のバックライト、太陽電池、などにおける発光材料、色変換材料等として好適である。
本発明の有機EL素子は、正極及び負極の間に有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層が、π電子共役部分を有する金属錯体単位と、該金属錯体単位におけるπ電子共役を切断可能なπ電子共役切断単位とを繰り返し単位として有してなる金属錯体含有高分子を含む。該有機EL素子においては、本発明の前記金属錯体含有高分子を用いるため、発光効率、色変換効率等が高く、熱的・電気的に安定で長寿命であり、効率的に量産可能である。
本発明の有機ELディスプレイは、本発明の前記有機EL素子を用いる。該有機ELディスプレイにおいては、本発明の前記有機EL素子を用いているので、発光効率、色変換効率が高く、熱的・電気的に安定で長寿命であり、高性能である。
The metal complex-containing polymer of the present invention comprises, as a repeating unit, a metal complex unit having a π-electron conjugated portion and a π-electron conjugated cleavage unit capable of cleaving π-electron conjugation in the metal complex unit. In the metal complex-containing polymer, when energy (for example, energy generated when a hole and an electron are combined) is applied to the metal complex unit, an exciton such as a triplet exciton is generated by the energy. Is generated and light is emitted when it returns to the ground state. In the metal complex-containing polymer, since the π-electron conjugation in the metal complex unit is cleaved by the π-electron conjugate cleavage unit, the triplet exciton generated in the metal complex unit is the metal complex Since it is trapped in the complex unit and cannot move, it emits light efficiently when returning to the ground state. Since the metal complex polymer is a polymer material, it has excellent handleability and can be easily and highly precisely formed by various coating methods such as an ink jet method. A planar light source, lighting device, segment display device, dot It is suitable as a light emitting material, a color conversion material, etc. in a matrix display device, a backlight of a liquid crystal display device, a solar cell, and the like.
The organic EL device of the present invention has an organic thin film layer between a positive electrode and a negative electrode, and the organic thin film layer cuts a metal complex unit having a π electron conjugated portion and a π electron conjugation in the metal complex unit. It includes a metal complex-containing polymer having a possible π-electron conjugated cleavage unit as a repeating unit. In the organic EL element, since the metal complex-containing polymer of the present invention is used, luminous efficiency, color conversion efficiency, etc. are high, it is thermally and electrically stable, has a long life, and can be mass-produced efficiently. .
The organic EL display of the present invention uses the organic EL element of the present invention. In the organic EL display, since the organic EL element of the present invention is used, the light emission efficiency and the color conversion efficiency are high, it is thermally and electrically stable, has a long life, and has high performance.
本発明によると、従来における諸問題を解決し、前記要望に応えることができ、りん光発光可能であり、インクジェット法等により容易に成膜化等が可能であり、発光材料、色変換材料等として、有機EL素子、太陽電池等の各種装置に好適な金属錯体含有高分子、該金属錯体含有高分子を用い、発光効率、色変換効率等に優れ、ディスクプレイ、照明装置等に好適な有機EL素子、及び該有機EL素子を用いた高性能な有機ELディスプレイを提供することができる。 According to the present invention, conventional problems can be solved, the above-mentioned demands can be met, phosphorescence emission is possible, film formation can be easily performed by an ink jet method, etc., a light emitting material, a color conversion material, etc. As an organic EL element, a polymer containing a metal complex suitable for various devices such as a solar cell, and using the metal complex-containing polymer, it is excellent in luminous efficiency, color conversion efficiency, etc., and suitable for a display, a lighting device, etc. An EL element and a high-performance organic EL display using the organic EL element can be provided.
(金属錯体含有高分子)
本発明の金属錯体含有高分子は、π電子共役部分を有する金属錯体単位と、該金属錯体単位におけるπ電子共役を切断可能なπ電子共役切断単位とを繰り返し単位として有してなり、更に必要に応じてその他の単位を有してなる。
前記金属錯体含有高分子の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直鎖状、分岐状などのいずれであってもよいが、直鎖状が好ましく、また、ブロック共重合体、ランダム共重合体等のいずれであってもよく、前記金属錯体単位に生じた三重項励起子を該金属錯体単位中に閉じ込めることができ、該三重項励起子が励起状態から基底状態に戻る際に生ずる発光を効率的にし、高輝度が得られる点で、前記金属錯体単位の少なくとも1つと、前記π電子共役切断単位の少なくとも1つとが、交互に繰り返してなる形態が好ましい。
(Metal complex-containing polymer)
The metal complex-containing polymer of the present invention has a metal complex unit having a π-electron conjugated moiety and a π-electron conjugated cleavage unit capable of cleaving π-electron conjugation in the metal complex unit as repeating units, and is further necessary Depending on the case, it has other units.
The form of the metal complex-containing polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the metal complex-containing polymer may be linear or branched, but is preferably linear. The triplet exciton generated in the metal complex unit can be confined in the metal complex unit, and the triplet exciton can be any of block copolymers, random copolymers, etc. At least one of the metal complex units and at least one of the π-electron conjugate cleavage units are alternately repeated in that light emission generated when returning from the excited state to the ground state is made efficient and high luminance is obtained. Form is preferred.
前記金属錯体単位としては、発光を示し得る構造を有している限り、特に制限はなくなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明においては、π電子共役部分を有していることが必要であり、更に前記π電子共役切断単位と結合可能であるものが好ましく、前記金属錯体含有高分子において繰り返し単位となるものがより好ましく、前記π電子共役切断単位と共に繰り返し単位を形成可能であるものがより好ましい。これらの金属錯体単位の中でも、発光効率、色変換効率等の観点からは、リン光発光可能であるものが好ましい。
前記りん光発光可能な前記金属錯体単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、中心金属と、該中心金属と配位結合可能で、π電子共役部分を有する配位子とを少なくとも有してなる金属錯体単位、などが挙げられる。これらの金属錯体単位は、前記金属錯体含有高分子において、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。
The metal complex unit is not particularly limited as long as it has a structure capable of emitting light, and can be appropriately selected according to the purpose. In the present invention, the metal complex unit has a π-electron conjugated moiety. In addition, it is preferable to be capable of binding to the π-electron conjugated cleavage unit, more preferably to be a repeating unit in the metal complex-containing polymer, and to form a repeating unit together with the π-electron conjugated cleavage unit. What is possible is more preferred. Among these metal complex units, those capable of phosphorescence emission are preferable from the viewpoints of light emission efficiency, color conversion efficiency, and the like.
The metal complex unit capable of emitting phosphorescence is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a central metal and a coordinate bond with the central metal are possible, and a π-electron conjugated moiety is formed. And a metal complex unit having at least a ligand. These metal complex units may be contained alone or in combination of two or more in the metal complex-containing polymer.
前記中心金属としては、発光を示す金属錯体における中心金属として公知のものが挙げられ、その中でも、りん光発光可能な金属原子が好ましい。
前記中心金属の具体例としては、レニウム(Re)、イリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、白金(Pt)、金(Au)、ユーロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、ツリウム(Tm)、ディスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)、プラセオジウム(Pr)、ガドリニウム(Gd)などが挙げられる。これらの中でも、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、金(Au)、ユーロピウム(Eu)が好ましく、イリジウム(Ir)が特に好ましい。これらは、前記金属錯体含有高分子中に、1種単独で含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。
Examples of the central metal include those known as the central metal in a metal complex that emits light, and among them, a metal atom capable of emitting phosphorescence is preferable.
Specific examples of the central metal include rhenium (Re), iridium (Ir), osmium (Os), scandium (Sc), yttrium (Y), platinum (Pt), gold (Au), europium (Eu), and terbium. (Tb), thulium (Tm), dysprosium (Dy), samarium (Sm), praseodymium (Pr), gadolinium (Gd), and the like. Among these, iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), and europium (Eu) are preferable, and iridium (Ir) is particularly preferable. These may be contained individually by 1 type in the said metal complex containing polymer, and may be contained 2 or more types.
前記配位子としては、前記中心金属と配位結合可能であり、π電子共役部分を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カルボニル配位子、アルケン配位子、アルキン配位子、アミン配位子、イミン配位子、ニトリル配位子、イソニトリル配位子、ホスフィン配位子、ホスフィンオキシド配位子、ホスファイト配位子、エーテル配位子、スルホン配位子、スルホキシド配位子、スルフィド配位子;複素環類及びベンゼン環のいずれかが結合して構成された配位子、などが好適に挙げられる。
これらの配位子は、前記金属錯体含有高分子中に、1種単独で含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。
The ligand is not particularly limited as long as it has a coordinate bond with the central metal and has a π-electron conjugated moiety, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a carbonyl ligand, an alkene Ligand, alkyne ligand, amine ligand, imine ligand, nitrile ligand, isonitrile ligand, phosphine ligand, phosphine oxide ligand, phosphite ligand, ether ligand And a sulfone ligand, a sulfoxide ligand, a sulfide ligand; a ligand formed by bonding any of heterocyclics and a benzene ring, and the like.
These ligands may be contained individually by 1 type in the said metal complex containing polymer, and may be contained 2 or more types.
前記カルボニル配位子としては、例えば、一酸化炭素、アセトン、べンゾフェノン等のケトン類;アセチルアセトン、アセナフトキノン等のジケトン類;アセチルアセトナート、ジベンゾメチラート、テノイルトリフルオロアセトナート等のアセトナート配位子、などが挙げられる。
前記アルケン配位子としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、デセン、等が挙げられる。
前記アルキン配位子としては、例えば、アセチレン、フェニルアセチレン、ジフェニルアセチレン、等が挙げられる。
前記アミン配位子としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、等が挙げられる。
前記イミン配位子としては、例えば、ベンゾフェノンイミン、メチルエチルケトンイミン、等が挙げられる。
前記ニトリル配位子としては、例えば、アセトニトリル、ベンゾニトリル、等が挙げられる。
前記イソニトリル配位子としては、例えば、t−ブチルイソニトリル、フェニルイソニトリル、等が挙げられる。
前記ホスフィン配位子としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィン、等が挙げられる。
前記ホスフィンオキシド配位子としては、例えば、トリブチルホスフィンオキシド、トリフェニルホスフィンオキシド、等が挙げられる。
前記ホスファイト配位子としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリトリルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリエチルホスファイト、等が挙げられる。
前記エーテル配位子としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、等が挙げられる。
前記スルホン配位子としては、例えば、ジメチルスルホン、ジブチルスルホン、等が挙げられる。
前記スルホキシド配位子としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジブチルスルホキシド、等が挙げられる。
前記スルフィド配位子としては、例えば、エチルスルフィド、ブチルスルフィド、等が挙げられる。
前記複素環(例えば、ピリジン環、チオフェン環、ベンゾオキサゾール環等)及びベンゼン環のいずれかが結合して形成された配位子としては、例えば、フェニルピリジン、2-(パラフェニルフェニル)ピリジン、7−ブロモベンゾ[h]キノリン、2−(4−チオフェン−2−イル)ピリジン、2−(4−フェニルチオフェン−2−イル)ピリジン、2−フェニルベンゾオキサゾール、2-(パラフェニルフェニル)ベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、2−(パラフェニルフェニル)ベンゾチアゾール、2−(ベンゾチオフェン−2−イル)ピリジン7,8,12,13,17,18−ヘキサキスエチル−21H,23H−ポルフィリン、等が挙げられる。
Examples of the carbonyl ligand include ketones such as carbon monoxide, acetone, and benzophenone; diketones such as acetylacetone and acenaphthoquinone; and acetonate coordination such as acetylacetonate, dibenzomethylate, and tenoyltrifluoroacetonate. Child, etc.
Examples of the alkene ligand include ethylene, propylene, butene, hexene, and decene.
Examples of the alkyne ligand include acetylene, phenylacetylene, diphenylacetylene, and the like.
Examples of the amine ligand include triethylamine and tributylamine.
Examples of the imine ligand include benzophenone imine and methyl ethyl ketone imine.
Examples of the nitrile ligand include acetonitrile and benzonitrile.
Examples of the isonitrile ligand include t-butyl isonitrile and phenyl isonitrile.
Examples of the phosphine ligand include triphenylphosphine, tolylphosphine, tricyclohexylphosphine, and tributylphosphine.
Examples of the phosphine oxide ligand include tributyl phosphine oxide, triphenyl phosphine oxide, and the like.
Examples of the phosphite ligand include triphenyl phosphite, tolyl phosphite, tributyl phosphite, triethyl phosphite, and the like.
Examples of the ether ligand include dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, and the like.
Examples of the sulfone ligand include dimethyl sulfone and dibutyl sulfone.
Examples of the sulfoxide ligand include dimethyl sulfoxide, dibutyl sulfoxide, and the like.
Examples of the sulfide ligand include ethyl sulfide and butyl sulfide.
Examples of the ligand formed by bonding any of the heterocyclic ring (for example, pyridine ring, thiophene ring, benzoxazole ring, etc.) and the benzene ring include phenylpyridine, 2- (paraphenylphenyl) pyridine, 7-bromobenzo [h] quinoline, 2- (4-thiophen-2-yl) pyridine, 2- (4-phenylthiophen-2-yl) pyridine, 2-phenylbenzoxazole, 2- (paraphenylphenyl) benzoxazole 2-phenylbenzothiazole, 2- (paraphenylphenyl) benzothiazole, 2- (benzothiophen-2-yl) pyridine 7,8,12,13,17,18-hexakisethyl-21H, 23H-porphyrin, Etc.
前記配位子の中でも、下記構造式で表されるものが好ましい。
前記配位子は、更に置換基により置換されていてもよく、この場合、該置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アラルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、などが挙げられる。 The ligand may be further substituted with a substituent. In this case, the substituent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a halogen atom, an alkyl group, Alkylthio group, alkylsilyl group, alkylamino group, aralkyl group, alkenyl group, alkoxy group, aryl group, aryloxy group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, arylamino group, monovalent A heterocyclic group, and the like.
前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、などが挙げられる。
前記アルキル基としては、直鎖、分岐及び環状のいずれでもよく、炭素数は通常1〜20程度であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ラウリル基、などが挙げられる。これらの中でも、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基が好ましい。
前記アルキルチオ基としては、直鎖、分岐及び環状のいずれでもよく、炭素数は通常1〜20程度であり、具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、i−プロピルチオ基、ブチルチオ基、i−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、などが挙げられる。これらの中でも、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基などが好ましい。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The alkyl group may be linear, branched or cyclic, and usually has about 1 to 20 carbon atoms. For example, methyl group, ethyl group, propyl group, i-propyl group, butyl group, i-butyl Group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group, lauryl group, and the like. Among these, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a 2-ethylhexyl group, a decyl group, and a 3,7-dimethyloctyl group are preferable.
The alkylthio group may be linear, branched or cyclic, and usually has about 1 to 20 carbon atoms. Specifically, a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, an i-propylthio group, a butylthio group, i-butylthio group, t-butylthio group, pentylthio group, hexylthio group, cyclohexylthio group, heptylthio group, octylthio group, 2-ethylhexylthio group, nonylthio group, decylthio group, 3,7-dimethyloctylthio group, laurylthio group, Etc. Among these, a pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, 2-ethylhexylthio group, decylthio group, 3,7-dimethyloctylthio group and the like are preferable.
前記アルキルシリル基としては、直鎖、分岐及び環状のいずれでもよく、炭素数は通常1〜60程度であり、例えば、メチルシリル基、エチルシリル基、プロピルシリル基、i−プロピルシリル基、ブチルシリル基、i−ブチルシリル基、t−ブチルシリル基、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、シクロヘキシルシリル基、ヘプチルシリル基、オクチルシリル基、2−エチルヘキシルシリル基、ノニルシリル基、デシルシリル基、3,7−ジメチルオクチルシリル基、ラウリルシリル基、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、i−プロピルジメチルシリル基、ブチルジメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ラウリルジメチルシリル基、などが挙げられる。これらの中でも、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、オクチルシリル基、2−エチルヘキシルシリル基、デシルシリル基、3,7−ジメチルオクチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基などが好ましい。
前記アルキルアミノ基としては、直鎖、分岐及び環状のいずれでもよく、モノアルキルアミノ基であってもよいし、ジアルキルアミノ基であってもよく、炭素数は通常1〜40程度であり、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、i−プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、i−ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基、などが挙げられる。これらの中でも、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基などが好ましい。
The alkylsilyl group may be linear, branched or cyclic, and usually has about 1 to 60 carbon atoms. For example, a methylsilyl group, an ethylsilyl group, a propylsilyl group, an i-propylsilyl group, a butylsilyl group, i-butylsilyl group, t-butylsilyl group, pentylsilyl group, hexylsilyl group, cyclohexylsilyl group, heptylsilyl group, octylsilyl group, 2-ethylhexylsilyl group, nonylsilyl group, decylsilyl group, 3,7-dimethyloctylsilyl group Laurylsilyl group, trimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, i-propyldimethylsilyl group, butyldimethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, pentyldimethylsilyl group, hexyldimethylsilyl group, heptyldimethylsilyl Group, octyldimethylsilyl group, 2-ethylhexyl - dimethylsilyl group, nonyldimethylsilyl group, decyldimethylsilyl group, a 3,7-- dimethylsilyl group, lauryldimethylsilyl group, and the like. Among these, pentylsilyl group, hexylsilyl group, octylsilyl group, 2-ethylhexylsilyl group, decylsilyl group, 3,7-dimethyloctylsilyl group, pentyldimethylsilyl group, hexyldimethylsilyl group, octyldimethylsilyl group, 2 -Ethylhexyl-dimethylsilyl group, decyldimethylsilyl group, 3,7-dimethyloctyl-dimethylsilyl group and the like are preferable.
The alkylamino group may be linear, branched or cyclic, and may be a monoalkylamino group or a dialkylamino group, and usually has about 1 to 40 carbon atoms. , Methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, propylamino group, i-propylamino group, butylamino group, i-butylamino group, t-butylamino group, pentylamino group, hexylamino group, Examples include cyclohexylamino group, heptylamino group, octylamino group, 2-ethylhexylamino group, nonylamino group, decylamino group, 3,7-dimethyloctylamino group, laurylamino group, and the like. Among these, a pentylamino group, hexylamino group, octylamino group, 2-ethylhexylamino group, decylamino group, 3,7-dimethyloctylamino group and the like are preferable.
前記アラルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、等が挙げられる。
前記アルケニル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基、等が挙げられる。
前記アルコキシ基としては、直鎖、分岐及び環状のいずれであってもよく、その炭素数としては、通常1〜20程度であり、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、i−プロピルオキシ基、ブトキシ基、i−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、などが挙げられる。これらの中でも、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基などが好ましい。
前記アリール基としては、その炭素数が通常6〜60程度であり、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、等が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said aralkyl group, According to the objective, it can select suitably, For example, a benzyl group, a phenylethyl group, a phenylpropyl group, etc. are mentioned.
The alkenyl group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, a cyclohexenyl group, an octenyl group, Etc.
The alkoxy group may be linear, branched or cyclic, and the carbon number thereof is usually about 1 to 20, and specifically, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group I-propyloxy group, butoxy group, i-butoxy group, t-butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, cyclohexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy Group, 3,7-dimethyloctyloxy group, lauryloxy group, and the like. Among these, a pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, decyloxy group, 3,7-dimethyloctyloxy group and the like are preferable.
The aryl group usually has about 6 to 60 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a biphenylyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group.
前記アリールオキシ基としては、その炭素数が通常6〜60程度であり、例えば、フェノキシ基、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、などが挙げられる。これらの中でも、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基が好ましい。
前記アリールアルキル基としては、その炭素数が通常7〜60程度であり、例えば、フェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキル基、などが挙げられる。これらの中でも、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基が好ましい。
前記アリールアルコキシ基としては、その炭素数が通常7〜60程度であり、例えば、フェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基、1−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基、2−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基、などが挙げられる。これらの中でも、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基が好ましい。
Examples of the aryloxy group, the a is usually about 6 to 60 carbon atoms, for example, a phenoxy group, C 1 -C 12 alkoxy phenoxy group, C 1 -C 12 alkylphenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2- A naphthyloxy group, and the like. Among these, C 1 -C 12 alkoxy phenoxy group, a C 1 -C 12 alkylphenoxy group are preferable.
Examples of the arylalkyl group, the carbon number of usually about 7 to 60, for example, phenyl -C 1 -C 12 alkyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkyl group, C 1 ~ C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkyl group, 1-naphthyl -C 1 -C 12 alkyl group, 2-naphthyl -C 1 -C 12 alkyl group, and the like. Among these, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkyl group.
Examples of the aryl alkoxy group, its carbon number of usually about 7 to 60, for example, phenyl -C 1 -C 12 alkoxy group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkoxy group, C 1 ~ C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkoxy groups, 1-naphthyl -C 1 -C 12 alkoxy groups, 2-naphthyl -C 1 -C 12 alkoxy group, and the like. Among these, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkoxy group, a C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkoxy group are preferred.
前記アリールアルケニル基としては、その炭素数が通常8〜60程度であり、例えば、cis-フェニルアルケニル基、trans−フェニルアルケニル基、cis−トリルアルケニル基、trans−トリルアルケニル基、cis−1−ナフチルアルケニル基、trans―1−ナフチルアルケニル基、cis−2−ナフチルアルケニル基、trans−2−ナフチルアルケニル基、などが挙げられる。
前記アリールアルキニル基としては、その炭素数が通常8〜60程度であり、例えば、フェニルアルキニル基、トリルアルキニル基、1−ナフチルアルキニル基、2−ナフチルアルキニル基、などが挙げられる。
前記アリールアミノ基としては、その炭素数が通常6〜60程度であり、例えば、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基、1−ナフチルアミノ基、2−ナフチルアミノ基、などが挙げられる。これらの中でも、C1〜C12アルキルフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基などが好ましい。
前記1価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子1個を除いた残りの原子団を意味し、その炭素数が通常4〜60程度であり、例えば、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基、などが挙げられる。これらの中でも、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基などが好ましい。
The arylalkenyl group usually has about 8 to 60 carbon atoms, such as cis-phenylalkenyl group, trans-phenylalkenyl group, cis-tolylalkenyl group, trans-tolylalkenyl group, cis-1-naphthyl. Examples include an alkenyl group, a trans-1-naphthylalkenyl group, a cis-2-naphthylalkenyl group, a trans-2-naphthylalkenyl group, and the like.
As said aryl alkynyl group, the carbon number is about 8-60 normally, For example, a phenyl alkynyl group, a tolyl alkynyl group, 1-naphthyl alkynyl group, 2-naphthyl alkynyl group, etc. are mentioned.
As the arylamino group, the a is usually about 6 to 60 carbon atoms, e.g., phenylamino group, diphenylamino group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl amino group, di (C 1 -C 12 alkoxyphenyl) amino Groups, di (C 1 -C 12 alkylphenyl) amino groups, 1-naphthylamino groups, 2-naphthylamino groups, and the like. Among these, C 1 -C 12 alkylphenyl group, such as di (C 1 -C 12 alkylphenyl) amino group are preferable.
The monovalent heterocyclic group means a remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from a heterocyclic compound, and usually has about 4 to 60 carbon atoms. For example, a thienyl group, C 1 to C 12 alkylthienyl group, a pyrrolyl group, a furyl group, a pyridyl group, C 1 -C 12 alkyl pyridyl group, and the like. Among these, a thienyl group, a C 1 to C 12 alkyl thienyl group, a pyridyl group, a C 1 to C 12 alkyl pyridyl group, and the like are preferable.
前記金属錯体単位の具体例としては、例えば、下記構造式で表されるいずれかが好適に挙げられる。
前記金属錯体単位は、前記金属錯体含有高分子において、繰り返し単位として含まれ、前記π電子共役切断単位と共に1つの繰り返し単位を形成しているのが好ましい。
前記金属錯体単位の前記金属錯体含有高分子全体におけるモル分率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、1〜30モル%が好ましく、3〜10モル%がより好ましい。
前記金属錯体単位のモル分率が、1モル%未満であると、発光しないことがあり、30モル%を超えると、消光してしまうことがある。
The metal complex unit is preferably included as a repeating unit in the metal complex-containing polymer, and preferably forms one repeating unit together with the π-electron conjugated cleavage unit.
There is no restriction | limiting in particular as a mole fraction in the said whole metal complex containing polymer of the said metal complex unit, Although it can select suitably according to the objective, For example, 1-30 mol% is preferable, and 3-10 mol % Is more preferable.
If the molar fraction of the metal complex unit is less than 1 mol%, light may not be emitted, and if it exceeds 30 mol%, it may be quenched.
前記π電子共役切断単位としては、前記金属錯体単位におけるπ電子共役を切断可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明においては、更に前記金属錯体単位において生じた三重項励起子を該金属錯体単位に閉じ込めることが可能な構造を有していることが好ましい。この場合、該金属錯体単位に生じた前記三重項励起子を該金属錯体単位中に閉じ込めることにより、該三重項励起子が励起状態から基底状態に戻る際に効率的に発光を生じさせることができる点で有利である。 The π-electron conjugate cleavage unit is not particularly limited as long as the π-electron conjugate in the metal complex unit can be cleaved, and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferable that a triplet exciton generated in the unit has a structure that can be confined in the metal complex unit. In this case, by confining the triplet exciton generated in the metal complex unit in the metal complex unit, light emission can be efficiently generated when the triplet exciton returns from the excited state to the ground state. This is advantageous.
前記π電子共役切断単位の具体例としては、(A)前記金属錯体単位とメタ位で結合可能なアリーレン基、(B)酸素原子、ケイ素原子及びホウ素原子から選択されるいずれかを有しかつ前記金属錯体単位と結合可能なアリーレン基、(C)酸素原子、ケイ素原子及びホウ素原子から選択されるいずれかを有しかつ前記金属錯体単位と結合可能なアルキレン基、などが好適に挙げられる。なお、前記(B)及び前記(C)の場合、前記酸素原子、ケイ素原子又は前記ホウ素原子には、前記アリーレン基又は前記アルキレン基の代わりに、更に他のアリーレン基又はアルキレン基が結合していてもよい。また、前記酸素原子、前記ケイ素原子又は前記ホウ素原子は、前記アリーレン基又は前記アルキレン基の一部に含まれていてもよい。
これらは、前記金属錯体含有高分子中に、1種単独で含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。
Specific examples of the π-electron conjugated cleavage unit include (A) an arylene group that can be bonded to the metal complex unit at the meta position, (B) any one selected from an oxygen atom, a silicon atom, and a boron atom; Preferable examples include an arylene group capable of binding to the metal complex unit, (C) an alkylene group having any one selected from an oxygen atom, a silicon atom and a boron atom and capable of binding to the metal complex unit. In the case of (B) and (C), another arylene group or alkylene group is bonded to the oxygen atom, silicon atom or boron atom in place of the arylene group or alkylene group. May be. In addition, the oxygen atom, the silicon atom, or the boron atom may be included in a part of the arylene group or the alkylene group.
These may be contained individually by 1 type in the said metal complex containing polymer, and may be contained 2 or more types.
前記π電子共役切断単位における前記アリーレン基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単環芳香族環の基、芳香族環が4環以下結合してなる基、5環以下の縮合芳香族環を有し、炭素、酸素、窒素及び硫黄の原子数の合計が50以下である基、などが好適に挙げられる。
該単環芳香族環の基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、スチリル基、メシチル基、シンナミル基、フェネチル基、ベンズヒドリル基、などが挙げられ、これらは置換基で置換されていてもよい。
該芳香族環が4環以下結合してなる基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、アズレニル基、ベンズアントラセニル基、などが挙げられ、これらは置換基で置換されていてもよい。
該5環以下の縮合芳香族環を有し、炭素、酸素、窒素及び硫黄の原子数の合計が50以下である基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ピロリリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、イミダゾイル基、ピリジニル基、ピロロピリジニル基、チアゾイル基、ピリミジニル基、チオフェニル基、インドリル基、キノリニル基、ピリニル基、アデニル基、などが挙げられ、これらは置換基で置換されていてもよい。
The arylene group in the π-electron conjugated cleavage unit is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a monocyclic aromatic ring group or aromatic rings are bonded to 4 or less rings. Preferred examples include a group having 5 or less condensed aromatic rings and a total number of carbon, oxygen, nitrogen and sulfur atoms of 50 or less.
The monocyclic aromatic ring group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a styryl group, a mesityl group, and a cinnamyl group. , A phenethyl group, a benzhydryl group, and the like, and these may be substituted with a substituent.
The group formed by bonding four or less aromatic rings is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, an indenyl group, an azulenyl group, A benzanthracenyl group, and the like, which may be substituted with a substituent.
The group having 5 or less condensed aromatic rings and the total number of carbon, oxygen, nitrogen and sulfur atoms is 50 or less is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, pyrrolyl group, furyl group, thienyl group, pyridyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, imidazolyl group, pyridinyl group, pyrrolopyridinyl group, thiazoyl group, pyrimidinyl group, thiophenyl group, indolyl group, quinolinyl group, pyrinyl group, adenyl group These may be substituted with a substituent.
前記π電子共役切断単位としては、例えば、下記構造式(3)から(7)のいずれかで表されるものが好ましい。
前記アルケン基としては、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでもよく、炭素数は通常1〜10であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ターシャリーブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ヘキシレン基、イソヘキシレン基、ヘプチレン基、イソヘプチレン基、オクチレン基、イソオクチレン基、ノニレン基、イソノニレン基、デシレン基、イソデシレン基、シクロペンチレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基、等が挙げられる。
The alkene group may be linear, branched or cyclic, and usually has 1 to 10 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a butylene group, an isobutylene group, Tertiary butylene group, pentylene group, isopentylene group, hexylene group, isohexylene group, heptylene group, isoheptylene group, octylene group, isooctylene group, nonylene group, isononylene group, decylene group, isodecylene group, cyclopentylene group, cyclobutylene group, A cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, a cyclodecylene group, and the like can be given.
前記π電子共役切断単位は、前記金属錯体含有高分子において、前記金属錯体単位と同様に、繰り返し単位として含まれ、該金属錯体単位と共に1つの繰り返し単位を形成しているのが好ましい。
前記π電子共役切断単位の前記金属錯体含有高分子全体におけるモル分率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、70〜99モル%が好ましく、90〜97モル%がより好ましい。
前記π電子共役切断単位のモル分率が、70モル%未満であると、消光してしまうことがあり、99モル%を超えると、発光しないことがある。
The π-electron conjugated cleavage unit is preferably included as a repeating unit in the metal complex-containing polymer, and forms one repeating unit together with the metal complex unit.
There is no restriction | limiting in particular as a mole fraction in the said whole metal complex containing polymer of the said (pi) electron conjugate cutting | disconnection unit, According to the objective, it can select suitably, For example, 70-99 mol% is preferable, 90-97 Mole% is more preferable.
If the mole fraction of the π-electron conjugated cleavage unit is less than 70 mol%, it may be quenched, and if it exceeds 99 mol%, it may not emit light.
なお、前記π電子共役切断単位の前記モル分率(モル%)と、前記金属錯体単位の前記モル分率(モル%)との合計としては、特に制限はなく、90〜100モル%であるのが好ましく、95〜100モル%であるのがより好ましく、100モル%であるのが特に好ましい。
前記合計が、90モル%未満であると、前記金属錯体含有高分子における発光効率、輝度等に劣ることがある。
The total of the mole fraction (mol%) of the π-electron conjugated cleavage unit and the mole fraction (mol%) of the metal complex unit is not particularly limited, and is 90 to 100 mol%. It is more preferable that it is 95-100 mol%, and it is especially preferable that it is 100 mol%.
If the total is less than 90 mol%, the light emission efficiency and luminance of the metal complex-containing polymer may be inferior.
前記金属錯体含有高分子の中でも、本発明においては、例えば、下記構造式(1)で表される繰り返し単位を有するものが特に好ましい。 Among the metal complex-containing polymers, those having a repeating unit represented by the following structural formula (1) are particularly preferable in the present invention.
前記xとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜30モル%が好ましく、3〜10モル%がより好ましい。
前記xが、1モル%未満であると、発光しないことがあり、30モル%を超えると、消光してしまうことがある。
前記yとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、70〜99モル%が好ましく、90〜97モル%がより好ましい。
前記yが、70モル%未満であると、消光してしまうことがあり、97モル%を超えると、発光しないことがある。
前記nとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5〜2,000が好ましい。
前記nが、5未満であると、発光強度が低下してしまうことがあり、2,000を超えると、不溶化することがある。
There is no restriction | limiting in particular as said x, Although it can select suitably according to the objective, 1-30 mol% is preferable and 3-10 mol% is more preferable.
If x is less than 1 mol%, light emission may not occur, and if it exceeds 30 mol%, quenching may occur.
There is no restriction | limiting in particular as said y, Although it can select suitably according to the objective, 70-99 mol% is preferable and 90-97 mol% is more preferable.
If y is less than 70 mol%, quenching may occur, and if it exceeds 97 mol%, light emission may not occur.
There is no restriction | limiting in particular as said n, Although it can select suitably according to the objective, 5-2,000 are preferable.
If n is less than 5, the light emission intensity may decrease, and if it exceeds 2,000, it may become insoluble.
前記構造式(1)における前記Aとしては、特に制限はなく、例えば、目的に応じて公知の低分子EL発光材料の中から適宜選択して用いることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、発光効率の点で、π電子共役部分を有し、かつリン光発光可能な金属錯体単位が好ましく、例えば、下記構造式(2)で表されるものが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as said A in the said Structural formula (1), For example, according to the objective, it can select and use suitably from well-known low molecular EL luminescent material. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, from the viewpoint of luminous efficiency, a metal complex unit having a π-electron conjugated moiety and capable of phosphorescence emission is preferable, and for example, those represented by the following structural formula (2) are preferable.
前記L1及びL2の中でも、上述の通り、下記構造式で表されるものが特に好ましい。
前記L1及びL2は、上述した置換基により更に置換されていてもよい。該置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述したハロゲン原子、上述したアルキル基、上述したアルキルチオ基、上述したアルキルシリル基、上述したアルキルアミノ基、上述したアラルキル基、上述したアルケニル基、上述したアルコキシ基、上述したアリール基、上述したアリールオキシ基、上述したアルールアルキル基、上述したアリールアルコキシ基、上述したアリールアルケニル基、上述したアリールアルキニル基、上述したアリールアミノ基、上述した1価の複素環基、などが挙げられる。 L 1 and L 2 may be further substituted with the above-described substituent. The substituent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include the halogen atom described above, the alkyl group described above, the alkylthio group described above, the alkylsilyl group described above, and the alkylamino group described above. , The aralkyl group described above, the alkenyl group described above, the alkoxy group described above, the aryl group described above, the aryloxy group described above, the arylalkyl group described above, the arylalkoxy group described above, the arylalkenyl group described above, the arylalkynyl group described above. , Arylamino groups described above, monovalent heterocyclic groups described above, and the like.
前記構造式(1)におけるAの具体例としては、下記構造式で表されるいずれかが好ましい。
前記構造式(1)におけるBの具体例としては、(A)前記金属錯体単位とメタ位で結合可能なアリーレン基、(B)酸素原子、ケイ素原子及びホウ素原子から選択されるいずれかを有しかつ前記金属錯体単位と結合可能なアリーレン基、(C)酸素原子、ケイ素原子及びホウ素原子から選択されるいずれかを有しかつ前記金属錯体単位と結合可能なアルキレン基、などが好適に挙げられる。なお、これらのアリーレン基又はアルキレン基については、上述した通りである。これらは、前記金属錯体含有高分子中に、1種単独で含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。 Specific examples of B in the structural formula (1) include (A) an arylene group that can be bonded to the metal complex unit at the meta position, and (B) any one selected from an oxygen atom, a silicon atom, and a boron atom. And an arylene group that can be bonded to the metal complex unit, (C) an alkylene group that has any one selected from an oxygen atom, a silicon atom, and a boron atom and that can bond to the metal complex unit, and the like. It is done. In addition, these arylene groups or alkylene groups are as described above. These may be contained individually by 1 type in the said metal complex containing polymer, and may be contained 2 or more types.
前記構造式(1)で表される金属錯体高分子の中でも、下記構造式(8)で表される繰り返し単位を含むものが、発光効率の点で好ましい。
本発明の金属錯体含有高分子における数平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、5,000以上が好ましく、10,000〜2,000,000がより好ましい。
前記数平均分子量が、5,000未満であると、発光効率が十分でないことがある。
前記金属錯体含有高分子の分子量分散度(Mw/Mn)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、1.0〜3.0が好ましく、1.0〜2.0がより好ましい。
前記分子量分散度(Mw/Mn)が、3.0を超えると、エキサイマーを形成し、発光効率が低下してしまうことがある。
The number average molecular weight in the metal complex-containing polymer of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it is preferably 5,000 or more, and 10,000 to 2,000,000. Is more preferable.
If the number average molecular weight is less than 5,000, the luminous efficiency may not be sufficient.
There is no restriction | limiting in particular as molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) of the said metal complex containing polymer | macromolecule, Although it can select suitably according to the objective, 1.0-3.0 are preferable, for example, 1.0 -2.0 is more preferable.
When the molecular weight dispersity (Mw / Mn) exceeds 3.0, an excimer may be formed, resulting in a decrease in luminous efficiency.
本発明の金属錯体含有高分子の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、前記金属錯体単位に相当するモノマーと、前記π電子共役切断単位に相当するモノマーとを用い、この2種のモノマーを、好ましくはこの2種のモノマーを予め結合させてなる重合可能なオリゴマー乃至ポリマーを、(1)電解重合する方法、(2)3価の鉄などの酸化剤で酸化重合する方法、(3)前記モノマー、オリゴマー又はポリマーのジハロゲン化合物をグリニャール化して重合する反応、(4)0価ニッケル錯体を用いて重合する方法、(5)Suzukiカップリング反応により重合する方法、(6)電気化学的に酸化重合する方法、(7)適当な脱離基を有する中間体高分子を分解する方法、などが挙げられる。 The method for producing the metal complex-containing polymer of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected from known methods according to the purpose. For example, the monomer corresponding to the metal complex unit and the π (1) a method of electrolytic polymerization of a polymerizable oligomer or polymer obtained by combining these two monomers, preferably these two monomers in advance, using a monomer corresponding to an electron conjugate cleavage unit; ) A method of oxidative polymerization with an oxidizing agent such as trivalent iron, (3) a reaction in which the monomer, oligomer or polymer dihalogen compound is converted to Grignard and polymerized, (4) a method of polymerizing using a zero-valent nickel complex, 5) Method of polymerizing by Suzuki coupling reaction, (6) Method of electrochemically oxidative polymerization, (7) Method of decomposing intermediate polymer having appropriate leaving group , And the like.
なお、本発明の金属錯体含有高分子を有機EL素子や高分子LEDの発光層における発光材料、色変換材料等として用いる場合、その純度が発光特性に影響を与えるため、合成後、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別等の純化処理をすることが望ましい。 In addition, when the metal complex-containing polymer of the present invention is used as a light emitting material, a color conversion material, or the like in a light emitting layer of an organic EL device or a polymer LED, the purity affects the light emitting characteristics. It is desirable to perform a purification process such as fractionation by chromatography.
ここで、例えば、下記構造式(9)で表される金属錯体含有高分子は、以下のようにして合成することができる。まず、常法に従ってメトキシフェニルピリジン(MeOPPy)を合成する。即ち、下記反応式(1)で示すように、3−ブロモアニソールを脱水THF(テトラヒドロフラン)中でMgを用いて3−メトキシフェニルマグネシウムブロマイドを合成する。次に、2−ブロモピリジン、[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ジクロロニッケル(0)(Ni(dppe)Cl2)を脱水THFに溶解した溶液に、先に得られた3−メトキシフェニルマグネシウムブロマイドを添加し、室温で反応させることにより無色透明の3−メトキシフェニルピリジン(MeOPPy)を得る。同定はC、H、N元素分析、NMR、IRで行うことができる。 Here, for example, the metal complex-containing polymer represented by the following structural formula (9) can be synthesized as follows. First, methoxyphenylpyridine (MeOPPy) is synthesized according to a conventional method. That is, as shown in the following reaction formula (1), 3-methoxyphenylmagnesium bromide is synthesized using Mg in dehydrated THF (tetrahydrofuran). Next, 2-bromopyridine, [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] dichloronickel (0) (Ni (dppe) Cl 2 ) dissolved in dehydrated THF was added to the previously obtained 3- Methoxyphenylmagnesium bromide is added and reacted at room temperature to give colorless and transparent 3-methoxyphenylpyridine (MeOPPy). Identification can be performed by C, H, N elemental analysis, NMR, and IR.
このIr(MeOPPy)3を常法に従い、下記反応式(3)に示すように、塩酸水溶液中でMeO基を加水分解させ、OH基にし、粉末としてトリス(3−ヒドロキシフェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(HOPPy)3)を得ることができる。 This Ir (MeOPPy) 3 is hydrolyzed to form an OH group in an aqueous hydrochloric acid solution as shown in the following reaction formula (3) according to a conventional method, and tris (3-hydroxyphenylpyridine) iridium (III ) (Ir (HOPPy) 3 ).
得られたトリス(3−ヒドロキシフェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(HOPPy)3)を水の存在下、HClと反応させることにより、トリス(フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(PPy)3)を得ることができる。次に、前記トリス(フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(PPy)3)とベンゼンとをモノマー単位として用い、重合反応により、下記構造式(9)で表される金属錯体含有高分子を合成することができる。 The resulting tris (3-hydroxyphenylpyridine) iridium (III) (Ir (HOPPy) 3 ) is reacted with HCl in the presence of water to obtain tris (phenylpyridine) iridium (III) (Ir (PPy) 3 ) Can be obtained. Next, a metal complex-containing polymer represented by the following structural formula (9) is synthesized by a polymerization reaction using the tris (phenylpyridine) iridium (III) (Ir (PPy) 3 ) and benzene as monomer units. can do.
本発明の金属錯体含有高分子は、ポリマー材料であるため、該金属錯体含有高分子による薄膜等を形成する際に、蒸着法等の煩雑・高価な手法によらず、インクジェット法等の簡便・低コストな手法を採用することができ、しかもこの場合において、高精細に塗り分け等を行うことができるので、該金属錯体含有高分子を用いて高精細な画素等を容易に形成可能であり、ディスプレイ等に好適である。また、前記金属錯体含有高分子においては、りん光発光を示す前記金属錯体単位による領域(ドット乃至ブロック)が、前記π電子共役切断単位を介して互いに一定の間隔をもって存在しているため、該金属錯体含有高分子を用いて薄膜等を形成した場合に、該薄膜中に前記金属錯体単位が均一に分散可能であり、該金属錯体単位が互いに近接等することにより生ずる「濃度消光」の問題を効果的に回避可能である。なお、前記「濃度消光」は、モノマーとして金属錯体を用いた場合等に顕著に観られる。
本発明の金属錯体含有高分子は、りん光発光可能であり、インクジェット法等により容易に成膜化等が可能であり、発光材料、色変換材料等として好適に使用することができ、例えば、平面蛍光ランプ、面状光源、照明装置、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置のバックライト、有機EL素子、高分子LED、太陽電池等として好適に使用することができ、以下の本発明の有機EL素子、有機ELディスプレイに特に好適に使用することができる。
Since the metal complex-containing polymer of the present invention is a polymer material, when forming a thin film or the like using the metal complex-containing polymer, the ink-jet method or the like can be easily used regardless of complicated and expensive methods such as vapor deposition. A low-cost method can be adopted, and in this case, high-definition painting can be performed, so that high-definition pixels and the like can be easily formed using the metal complex-containing polymer. Suitable for a display or the like. Further, in the metal complex-containing polymer, regions (dots or blocks) due to the metal complex unit exhibiting phosphorescence are present at regular intervals through the π-electron conjugated cleavage unit. When a thin film or the like is formed using a metal complex-containing polymer, the problem of “concentration quenching” that occurs when the metal complex units can be uniformly dispersed in the thin film and the metal complex units are close to each other. Can be effectively avoided. The “concentration quenching” is noticeable when a metal complex is used as a monomer.
The metal complex-containing polymer of the present invention can emit phosphorescence, and can be easily formed into a film by an ink jet method or the like, and can be suitably used as a light emitting material, a color conversion material, etc. It can be suitably used as a flat fluorescent lamp, planar light source, lighting device, segment display device, dot matrix display device, backlight of liquid crystal display device, organic EL element, polymer LED, solar cell, etc. It can be particularly suitably used for the organic EL device and the organic EL display of the invention.
(有機EL素子)
本発明の有機EL素子は、正極及び負極の間に有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層が、本発明の前記金属錯体含有高分子、即ち、π電子共役部分を有する金属錯体単位と、該金属錯体単位におけるπ電子共役を切断可能なπ電子共役切断単位とを繰り返し単位として有してなる金属錯体含有高分子を含んでなり、目的に応じて適宜選択したその他の層乃至部材を有していてもよい。前記有機薄膜層は、例えば、発光層、発光層兼正孔輸送層、発光層兼電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する。
(Organic EL device)
The organic EL device of the present invention has an organic thin film layer between a positive electrode and a negative electrode, and the organic thin film layer has the metal complex-containing polymer of the present invention, that is, a metal complex unit having a π-electron conjugated portion. And a metal complex-containing polymer comprising, as a repeating unit, a π-electron conjugated cleavage unit capable of cleaving π-electron conjugation in the metal complex unit, and other layers or members appropriately selected according to the purpose You may have. The organic thin film layer includes, for example, a light emitting layer, a light emitting layer / hole transport layer, a light emitting layer / electron transport layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like.
本発明の有機EL素子において、本発明の前記金属錯体含有高分子は、前記有機薄膜層に含まれるが、前記発光層、前記発光層兼正孔輸送層、前記発光層兼電子輸送層などに含まれているのが好ましく、前記発光層に単独で含まれているのが好ましい。この場合、該発光層を、インクジェット法等の塗布法により簡便に形成することができる点で有利である。
なお、インクジェット法による前記発光層の形成は、例えば、ノズルヘッドを用いて本発明の前記金属錯体含有高分子を含むインクジェットインクを噴射した後、適宜乾燥等させることにより行うことができる。この際、形成する前記発光層を、少なくとも赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層に塗り分けると、例えば、単一画素内に該赤色発光層、該緑色発光層及び該青色発光層をパターン化させることができる。該パターンとしては、例えば、格子状、市松状などが好適に挙げられる。
In the organic EL device of the present invention, the metal complex-containing polymer of the present invention is contained in the organic thin film layer, but is contained in the light emitting layer, the light emitting layer / hole transport layer, the light emitting layer / electron transport layer, and the like. It is preferable that it is contained alone in the light emitting layer. In this case, it is advantageous in that the light emitting layer can be easily formed by a coating method such as an ink jet method.
In addition, formation of the said light emitting layer by the inkjet method can be performed by, for example, drying suitably after ejecting the inkjet ink containing the said metal complex containing polymer of this invention using a nozzle head. At this time, when the light emitting layer to be formed is separately applied to at least a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer, for example, the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer are patterned in a single pixel. It can be made. Suitable examples of the pattern include a lattice shape and a checkered shape.
−正極−
前記正極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機薄膜層に、具体的には該有機薄膜層が前記発光層のみを有する場合には該発光層に、該有機薄膜層が更に前記正孔輸送層を有する場合には該正孔輸送層に、該有機薄膜層が更に前記正孔注入層を有する場合には該正孔注入層に、正孔(キャリア)を供給することができるものが好ましい。
-Positive electrode-
The positive electrode is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, in the organic thin film layer, specifically, when the organic thin film layer has only the light emitting layer, the light emitting layer In the case where the organic thin film layer further has the hole transport layer, the hole transport layer, and in the case where the organic thin film layer further has the hole injection layer, the hole injection layer has a hole ( Those capable of supplying a carrier are preferred.
前記正極の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、これらの中でも仕事関数が4eV以上の材料が好ましい。 The material for the positive electrode is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include metals, alloys, metal oxides, electrically conductive compounds, and mixtures thereof. Among these, A material having a work function of 4 eV or more is preferable.
前記正極の材料の具体例としては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、これらとITOとの積層物、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高伝導性、透明性などの観点からはITOが特に好ましい。 Specific examples of the material of the positive electrode include conductive metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide and indium tin oxide (ITO), metals such as gold, silver, chromium and nickel, and conductivity with these metals. Examples thereof include mixtures or laminates with metal oxides, inorganic conductive materials such as copper iodide and copper sulfide, organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene and polypyrrole, and laminates of these with ITO. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, conductive metal oxides are preferable, and ITO is particularly preferable from the viewpoints of productivity, high conductivity, transparency, and the like.
前記正極の厚みとしては、特に制限はなく、材料等により適宜選択可能であるが、30〜500nmが好ましく、50〜200nmがより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said positive electrode, Although it can select suitably with materials etc., 30-500 nm is preferable and 50-200 nm is more preferable.
前記正極は、通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等のガラス、透明樹脂等の基板上に形成される。
前記基板として前記ガラスを用いる場合、該ガラスからの溶出イオンを少なくする観点からは、前記無アルカリガラス、シリカなどのバリアコートを施した前記ソーダライムガラスが好ましい。
The positive electrode is usually formed on a substrate such as soda lime glass or non-alkali glass, or a transparent resin.
When the glass is used as the substrate, the soda-lime glass provided with a barrier coating such as the alkali-free glass or silica is preferable from the viewpoint of reducing the eluted ions from the glass.
前記基板の厚みとしては、機械的強度を保つのに充分な厚みであれば特に制限はないが、該基材としてガラスを用いる場合には、通常0.2mm以上であり、0.7mm以上が好ましい。 The thickness of the substrate is not particularly limited as long as the thickness is sufficient to maintain mechanical strength. However, when glass is used as the substrate, it is usually 0.2 mm or more and 0.7 mm or more. preferable.
前記正極は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、分子積層法、LB法、印刷法、転写法、化学反応法(ゾル−ゲル法など)により該ITOの分散物を塗布する方法、などの上述した方法により好適に形成することができる。 The positive electrode may be formed by, for example, vapor deposition, wet film formation, electron beam method, sputtering method, reactive sputtering method, MBE (molecular beam epitaxy) method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method (high frequency excitation). It is preferably formed by the above-described methods such as ion plating method, molecular lamination method, LB method, printing method, transfer method, and chemical reaction method (sol-gel method, etc.). be able to.
前記正極は、洗浄、その他の処理を行うことにより、該有機EL素子の駆動電圧を低下させたり、発光効率を高めることも可能である。前記その他の処理としては、例えば、前記正極の素材がITOである場合には、UV−オゾン処理、プラズマ処理などが好適に挙げられる。 The positive electrode can be subjected to washing and other treatments to reduce the driving voltage of the organic EL element and increase the light emission efficiency. As said other process, when the raw material of the said positive electrode is ITO, UV-ozone process, a plasma process, etc. are mentioned suitably, for example.
−負極−
前記負極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機薄膜層に、具体的には該有機薄膜層が前記発光層のみを有する場合には該発光層に、該有機薄膜層が更に前記電子輸送層を有する場合には該電子輸送層に、該有機薄膜層及び該負極間に電子注入層を有する場合には該電子注入層に、電子を供給することができるものが好ましい。
-Negative electrode-
The negative electrode is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, in the organic thin film layer, specifically, when the organic thin film layer has only the light emitting layer, the light emitting layer When the organic thin film layer further has the electron transport layer, electrons are supplied to the electron transport layer, and when the organic thin film layer has an electron injection layer between the organic thin film layer and the negative electrode, electrons are supplied to the electron injection layer. What can do is preferable.
前記負極の材料としては、特に制限はなく、前記電子輸送層、前記発光層などの該負極と隣接する層乃至分子との密着性、イオン化ポテンシャル、安定性等に応じて適宜選択することができ、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。 The material of the negative electrode is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the adhesion, ionization potential, stability, and the like of the electron transport layer, the light-emitting layer, and other layers or molecules adjacent to the negative electrode. Examples thereof include metals, alloys, metal oxides, electrically conductive compounds, and mixtures thereof.
前記負極の材料の具体例としては、アルカリ金属(例えばLi、Na、K、Csなど)、アルカリ土類金属(例えばMg、Caなど)、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金又はそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、これらの合金、などが挙げられる。
これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、仕事関数が4eV以下の材料が好ましく、アルミニウム、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、などがより好ましい。
Specific examples of the material of the negative electrode include alkali metals (for example, Li, Na, K, Cs, etc.), alkaline earth metals (for example, Mg, Ca, etc.), gold, silver, lead, aluminum, sodium-potassium alloys or the like. Mixed metals, lithium-aluminum alloys or mixed metals thereof, magnesium-silver alloys or mixed metals thereof, rare earth metals such as indium and ytterbium, and alloys thereof.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a material having a work function of 4 eV or less is preferable, and aluminum, a lithium-aluminum alloy or a mixed metal thereof, a magnesium-silver alloy or a mixed metal thereof, and the like are more preferable.
前記負極の厚みとしては、特に制限はなく、該負極の材料等に応じて適宜選択することができるが、1〜10000nmが好ましく、20〜200nmがより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said negative electrode, Although it can select suitably according to the material of this negative electrode, etc., 1-10000 nm is preferable and 20-200 nm is more preferable.
前記負極は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、分子積層法、LB法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
前記負極の材料として2種以上を併用する場合には、該2種以上の材料を同時に蒸着し、合金電極等を形成してもよいし、予め調製した合金を蒸着させて合金電極等を形成してもよい。
The negative electrode may be, for example, a vapor deposition method, a wet film formation method, an electron beam method, a sputtering method, a reactive sputtering method, an MBE (molecular beam epitaxy) method, a cluster ion beam method, an ion plating method, a plasma polymerization method (high frequency excitation). (Ion plating method), molecular lamination method, LB method, printing method, transfer method, etc.
When two or more types are used together as the negative electrode material, the two or more types of materials may be vapor-deposited at the same time to form an alloy electrode or the like, or an alloy prepared in advance may be vapor-deposited to form an alloy electrode or the like May be.
前記正極及び前記負極の抵抗値としては、低い方が好ましく、数百Ω/□以下であるのが好ましい。 The resistance value of the positive electrode and the negative electrode is preferably low, and is preferably several hundred Ω / □ or less.
−正孔注入層−
前記正孔注入層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電界印加時に前記正極から正孔を注入する機能を有しているものであるのが好ましい。
前記正孔注入層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、PEDOT:PSS(poly-3,4-ethylenedioxythiophene doped with poly(styrene sulfonate)、あるいは下記式で表されるスターバーストアミン(4,4’,4’’-tris[3-methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine :m−MTDATA)、銅フタロシアニン、ポリアニリン、などが挙げられる。
-Hole injection layer-
The hole injection layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the hole injection layer preferably has a function of injecting holes from the positive electrode when an electric field is applied. .
The material for the hole injection layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, PEDOT: PSS (poly-3,4-ethylenedioxythiophene doped with poly (styrene sulfonate) or Examples include starburstamine (4,4 ′, 4 ″ -tris [3-methylphenyl (phenyl) amino] triphenylamine: m-MTDATA) represented by the formula, copper phthalocyanine, polyaniline, and the like.
前記正孔注入層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、50〜150nm程度が好ましく、70〜100nmがより好ましい。
前記正孔注入層は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、分子積層法、LB法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said positive hole injection layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, about 50-150 nm is preferable and 70-100 nm is more preferable.
The hole injection layer is formed by, for example, a vapor deposition method, a wet film forming method, an electron beam method, a sputtering method, a reactive sputtering method, an MBE (molecular beam epitaxy) method, a cluster ion beam method, an ion plating method, a plasma polymerization method. It can be suitably formed by the above-described methods such as (high frequency excitation ion plating method), molecular lamination method, LB method, printing method, transfer method and the like.
−その他の層乃至部材−
本発明の有機EL素子は、目的に応じて適宜選択したその他の層乃至部材を有していてもよく、該その他の層としては、例えば、保護層、色変換層、封止材などが好適に挙げられる。
-Other layers or members-
The organic EL device of the present invention may have other layers or members appropriately selected according to the purpose. Examples of the other layers include a protective layer, a color conversion layer, and a sealing material. It is mentioned in.
前記保護層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、水分や酸素等の有機EL素子を劣化促進させる分子乃至物質が有機EL素子内に侵入することを抑止可能であるものが好ましい。
前記保護層の材料としては、例えば、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等の金属酸化物、SiN、SiNxOy等の窒化物、MgF2、LiF、AlF3、CaF2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率1%以上の吸水性物質、吸水率0.1%以下の防湿性物質などが挙げられる。
The protective layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, molecules or substances that promote deterioration of the organic EL element such as moisture or oxygen may enter the organic EL element. Those that can be suppressed are preferred.
Examples of the material of the protective layer include metals such as In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, and Ni, MgO, SiO, SiO 2 , Al 2 O 3 , GeO, NiO, CaO, and BaO. , Metal oxides such as Fe 2 O 3 , Y 2 O 3 , TiO 2 , nitrides such as SiN, SiN x O y , metal fluorides such as MgF 2 , LiF, AlF 3 , CaF 2 , polyethylene, polypropylene, Contains polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, a copolymer of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene, tetrafluoroethylene and at least one comonomer Copolymer obtained by copolymerizing the monomer mixture, into the copolymer backbone Fluorine-containing copolymer having a Jo structure, 1% by weight of the water absorbing material water absorption, such as moisture-proof material water absorption rate of 0.1% or less and the like.
前記保護層は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。 The protective layer may be, for example, a vapor deposition method, a wet film forming method, a sputtering method, a reactive sputtering method, an MBE (molecular beam epitaxy) method, a cluster ion beam method, an ion plating method, a plasma polymerization method (high frequency excitation ion plating). Method), printing method, transfer method, and the like.
前記色変換層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明の前記金属錯体含有高分子を含有しているのが好ましい。
ところで、一般的に、ある波長の光により励起された有機分子は、励起状態から光を放出して基底状態に遷移する前に、分子内、あるいは他の分子との相互作用によってその励起エネルギーの一部を熱エネルギーなどの形で非放射的に失うため、励起光と発光の波長は一致しないことが知られている。励起光と発光のエネルギー差は、ストークスシフトと呼ばれている。これまで前記色変換層に使用されてきた色変換材料は、材料選択幅の広さから一重項からの発光のみが観測される蛍光発光材料が使用されてきたが、該蛍光発光材料は、ストークスシフトが小さく(<100nm)、可視域に存在する最も強い吸収帯に対して発光はそのすぐ長波長側に観測されるため、例えば青系統の発光を効率良く吸収して赤系統の色に変換することができない。一方、本発明の前記金属錯体願有効分子は、りん光発光材料であるため、ある波長の光により励起され一重項励起状態が生成すると、それよりも低いエネルギー状態である三重項励起状態に速やかに遷移してりん光発光可能であるため、蛍光発光材料に比べてストークスシフトが大きくなる(通常の有機物の場合、三重項状態は一重項励起状態のエネルギーよりも0.1〜2eV程度低いことが知られている)。例えば、励起源となる青色系統の発光を赤色に変換する用途においては、りん光材料を用いた色変換層の方が蛍光材料を用いた場合に比べて青色光の吸収率が高いため、分子1個当たりの色変換率は高くなる。換言すれば、前記蛍光発光材料を用いた色変換層の方が青色光を吸収しないため色変換層を透過してくる青色光が多い。これを補うために分散濃度を変えることなく色変換層を厚くすることで青色光吸収量が増え、赤色光を強くすることが可能だが、有機EL素子を作製した際に色変換層からの浸出物、例えば、水分や有機溶媒の残留物によって有機EL素子を構成する材料が劣化し、不発光領域が発生することが大きな問題となるため可能な限り色変換層は薄くする方がよい。
There is no restriction | limiting in particular as said color conversion layer, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable to contain the said metal complex containing polymer of this invention.
By the way, in general, an organic molecule excited by light of a certain wavelength emits light from an excited state and transitions to the ground state before the transition of the excitation energy within the molecule or by interaction with other molecules. It is known that the wavelengths of excitation light and emission do not match because a part of the energy is lost non-radiatively in the form of thermal energy. The energy difference between excitation light and light emission is called Stokes shift. The color conversion material that has been used for the color conversion layer so far has been a fluorescent light-emitting material in which only light emission from a singlet is observed due to the wide range of material selection. Light emission is observed on the long-wavelength side of the strongest absorption band in the visible range with a small shift (<100 nm) .For example, blue light emission is efficiently absorbed and converted to red color. Can not do it. On the other hand, since the metal complex desired effective molecule of the present invention is a phosphorescent material, when it is excited by light of a certain wavelength and a singlet excited state is generated, it rapidly enters a triplet excited state that is a lower energy state. The Stokes shift is larger than that of fluorescent materials because the phosphor can emit phosphorescence. (In the case of ordinary organic materials, the triplet state should be about 0.1 to 2 eV lower than the energy of the singlet excited state. It has been known). For example, in applications that convert blue light emission as an excitation source into red, the color conversion layer using a phosphorescent material has a higher absorption rate of blue light than when a fluorescent material is used. The color conversion rate per one becomes high. In other words, since the color conversion layer using the fluorescent light emitting material does not absorb blue light, more blue light is transmitted through the color conversion layer. To compensate for this, increasing the thickness of the color conversion layer without changing the dispersion concentration increases the amount of blue light absorption and can increase the intensity of red light. However, leaching from the color conversion layer occurs when an organic EL device is manufactured. For example, the material constituting the organic EL element is deteriorated by a residue of moisture or an organic solvent and a non-light-emitting region is generated. Therefore, it is preferable to make the color conversion layer as thin as possible.
前記色変換層の設ける位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フルカラー表示を行う場合には画素上に設けるのが好ましい。
前記色変換層としては、紫外光から青色光の波長領域の光を赤色光に変換可能であるものが好ましい。
前記色変換層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明の前記金属錯体含有高分子を色変換材料として用いる場合には、例えば、各種の塗布法、例えば、インクジェット法などが好適に挙げられる。
なお、前記色変換層としては、公知のカラーフィルター等を用いてもよい。
The position where the color conversion layer is provided is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, when performing full color display, it is preferably provided on the pixel.
The color conversion layer is preferably one that can convert light in the wavelength region of ultraviolet light to blue light into red light.
The method for forming the color conversion layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, when the metal complex-containing polymer of the present invention is used as a color conversion material, for example, A coating method, for example, an ink jet method is preferable.
A known color filter or the like may be used as the color conversion layer.
本発明の有機EL素子の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その層構成としては、例えば、以下の(1)〜(13)の層構成、即ち、(1)正極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/負極、(2)正極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/負極、(3)正極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/負極、(4)正極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/負極、(5)正極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層兼電子輸送層/電子注入層/負極、(6)正極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層兼電子輸送層/負極、(7)正極/正孔輸送層/発光層兼電子輸送層/電子注入層/負極、(8)正極/正孔輸送層/発光層兼電子輸送層/負極、(9)正極/正孔注入層/正孔輸送層兼発光層/電子輸送層/電子注入層/負極、(10)正極/正孔注入層/正孔輸送層兼発光層/電子輸送層/負極、(11)正極/正孔輸送層兼発光層/電子輸送層/電子注入層/負極、(12)正極/正孔輸送層兼発光層/電子輸送層/負極、(13)正極/正孔輸送層兼発光層兼電子輸送層/負極、などが好適に挙げられる。
なお、前記有機EL素子が前記正孔ブロッキング層を有する場合には、前記(1)〜(13)において、前記発光層と前記電子輸送層との間に該正孔ブロッキング層が配置される層構成が好適に挙げられる。
The structure of the organic EL device of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the layer structure thereof include the following layer structures (1) to (13): , (1) positive electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / negative electrode, (2) positive electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / Negative electrode, (3) Positive electrode / Hole transport layer / Light emitting layer / Electron transport layer / Electron injection layer / Negative electrode, (4) Positive electrode / Hole transport layer / Light emitting layer / Electron transport layer / Negative electrode, (5) Positive electrode / Hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / negative electrode, (6) positive electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / negative electrode, (7) Positive electrode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / negative electrode, (8) positive electrode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / negative electrode, (9) positive electrode / hole injection layer / positive Hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electric Child injection layer / negative electrode, (10) positive electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / negative electrode, (11) positive electrode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer Preferred examples include: / negative electrode, (12) positive electrode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / negative electrode, and (13) positive electrode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / negative electrode.
When the organic EL element has the hole blocking layer, in (1) to (13), the layer in which the hole blocking layer is disposed between the light emitting layer and the electron transport layer. A structure is mentioned suitably.
前記有機EL素子は、単色発光のものであってもよいし、多色発光のものであってもよいし、フルカラータイプのものであってもよい。
前記有機EL素子をフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、2000年9月号、33〜37ページに記載されているように、色の3原色(青色(B)、緑色(G)、赤色(R))に対応する光をそれぞれ発光する有機EL素子を基板上に配置する3色発光法、白色発光用の有機EL素子による白色発光をカラーフィルターを通して3原色に分ける白色法、青色発光用の有機EL素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色(R)及び緑色(G)に変換する色変換法、などが知られているが、本発明においては、3色発光法を特に好適に採用することができる。
The organic EL element may be a single color light emitting element, a multicolor emitting element, or a full color type element.
For example, as described in “Monthly Display”, September 2000 issue, pages 33 to 37, the organic EL element is a full color type, as described in the three primary colors (blue (B), green). (G), red light (R)), a three-color light emitting method in which organic EL elements that emit light corresponding to red (R) are arranged on a substrate, and white light emitted by a white light emitting organic EL element into three primary colors through a color filter. And a color conversion method in which blue light emitted by an organic EL element for blue light emission is converted into red (R) and green (G) through a fluorescent dye layer, etc. are known. Can be particularly preferably employed.
前記有機EL素子の駆動態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、「日経エレクトロニクス」、No.765, 2000年3月13日号、55〜62ページに記載されているような、パッシブマトリクスパネル、アクティブマトリクスパネルなどの駆動態様が好適に挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a drive aspect of the said organic EL element, Although it can select suitably according to the objective, For example, "Nikkei Electronics", No. 765, March 13, 2000 issue, pages 55-62 Examples of driving modes such as a passive matrix panel and an active matrix panel as described in (1) are preferable.
本発明の有機EL素子の発光色としては、特に制限はなく、目的に応じて前記発光層の材料を適宜選択することにより、所望の発光色とすることができる。なお、該有機EL素子の発光は、発光効率等の観点からは、りん光発光であるのが好ましい。
本発明の有機EL素子における印加電圧の観点からは、電圧10V以下で発光することが望まれ、7V以下で発光するのが好ましく、5V以下で発光するのがより好ましい。
本発明の有機EL素子の発光輝度としては、実用上の観点からは、印加電圧10Vにおいて、100cd/m2以上であるのが好ましく、500cd/m2以上であるのがより好ましく、1000cd/m2以上であるのが特に好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as the luminescent color of the organic EL element of this invention, It can be set as a desired luminescent color by selecting suitably the material of the said light emitting layer according to the objective. In addition, it is preferable that light emission of this organic EL element is phosphorescence emission from viewpoints, such as luminous efficiency.
From the viewpoint of the applied voltage in the organic EL device of the present invention, it is desired to emit light at a voltage of 10 V or less, preferably 7 V or less, more preferably 5 V or less.
The light emission luminance of the organic EL device of the present invention is preferably 100 cd / m 2 or more, more preferably 500 cd / m 2 or more at an applied voltage of 10 V, more preferably 500 cd / m 2 from a practical viewpoint. It is particularly preferable that the number is 2 or more.
本発明の有機EL素子は、例えば、照明装置、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができるが、以下の本発明の有機ELディスプレイに特に好適に使用することができる。 The organic EL element of the present invention includes, for example, a lighting device, a computer, a vehicle-mounted display, a field display, a household device, a business device, a household appliance, a traffic display, a clock display, a calendar display, a lumi Although it can be suitably used in various fields including nescent screens and acoustic devices, it can be particularly suitably used for the organic EL display of the present invention described below.
(有機ELディスプレイ)
本発明の有機ELディスプレイは、本発明の前記有機EL素子を少なくとも用いていること以外には特に制限はなく、公知の構成を適宜採用することができる。
(Organic EL display)
The organic EL display of the present invention is not particularly limited except that at least the organic EL element of the present invention is used, and a known configuration can be appropriately employed.
前記有機ELディスプレイは、単色発光のものであってもよいし、多色発光のものであってもよいし、フルカラータイプのものであってもよい。
前記有機ELディスプレイをフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、2000年9月号、33〜37ページに記載されているように、色の3原色(青色(B)、緑色(G)、赤色(R))に対応する光をそれぞれ発光する有機EL素子を基板上に配置する3色発光法、白色発光用の有機EL素子による白色発光をカラーフィルターを通して3原色に分ける白色法、青色発光用の有機EL素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色(R)及び緑色(G)に変換する色変換法、などが知られている。
The organic EL display may be monochromatic, multicolor, or full color.
As a method for making the organic EL display of a full color type, as described in, for example, “Monthly Display”, September 2000, pages 33 to 37, the three primary colors (blue (B), green (G), red light (R)), a three-color light emitting method in which organic EL elements that emit light corresponding to red (R) are arranged on a substrate, and white light emitted by a white light emitting organic EL element into three primary colors through a color filter. And a color conversion method in which blue light emission by an organic EL element for blue light emission is converted into red (R) and green (G) through a fluorescent dye layer are known.
前記3色発光法によりフルカラータイプの有機ELディスプレイを製造する場合には、青色発光用の有機EL素子、赤色発光用の有機EL素子及び緑色発光用の有機EL素子が必要になる。該各色の有機EL素子は、発光層の発光材料として本発明の金属錯体含有高分子を用いる以外は特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば層構成が、ITO(正極)/発光層/Al−Li(負極)、であるものなどが好適に挙げられる。 When a full-color type organic EL display is manufactured by the three-color light emission method, an organic EL element for blue light emission, an organic EL element for red light emission, and an organic EL element for green light emission are required. The organic EL element of each color is not particularly limited except that the metal complex-containing polymer of the present invention is used as the light emitting material of the light emitting layer, and can be appropriately selected from known ones. Preferred examples include (positive electrode) / light emitting layer / Al-Li (negative electrode).
前記有機ELディスプレイの態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、「日経エレクトロニクス」、No.765, 2000年3月13日号、55〜62ページに記載されているような、パッシブマトリクスパネル、アクティブマトリクスパネルなどが好適に挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as an aspect of the said organic EL display, Although it can select suitably according to the objective, For example, "Nikkei Electronics", No. 765, March 13, 2000 issue, pages 55-62 Preferred examples include a passive matrix panel and an active matrix panel as described.
前記パッシブマトリクスパネルは、例えば、図1に示すように、ガラス基板12上に、互いに平行に配置された帯状の正極14(例えばITO電極)を有し、正極14上に、互いに順番に平行にかつ正極14と略直交方向に配置された帯状の青色発光用の有機薄膜層24、緑色発光用の有機薄膜層26及び赤色発光用の有機薄膜層28を有し、青色発光用の有機薄膜層24、緑色発光用の有機薄膜層26及び赤色発光用の有機薄膜層28上に、これらと同形状の負極22を有してなる。 For example, as shown in FIG. 1, the passive matrix panel has strip-like positive electrodes 14 (for example, ITO electrodes) arranged in parallel with each other on a glass substrate 12, and in parallel with each other in order on the positive electrode 14. And an organic thin film layer 24 for blue light emission, an organic thin film layer 26 for green light emission, and an organic thin film layer 28 for red light emission disposed in a direction substantially orthogonal to the positive electrode 14, and an organic thin film layer for blue light emission. 24. On the organic thin film layer 26 for green light emission and the organic thin film layer 28 for red light emission, the negative electrode 22 having the same shape as these is provided.
前記パッシブマトリクスパネルにおいては、例えば、図2に示すように、複数の正極14からなる正極ライン30と、複数の負極22からなる負極ライン32とが互いに略直行方向に交差して回路が形成されている。各交差点に位置する、青色発光用、緑色発光用及び赤色発光用の各有機薄膜層24、26及び28が画素として機能し、各画素に対応して有機EL素子34が複数存在している。該パッシブマトリクスパネルにおいて、正極ライン30における正極14の1つと、負極ライン32における負極22の1つとに対し、定電流源36により電流を印加すると、その際、その交差点に位置する有機薄膜層に電流が印加され、該位置の有機発光薄膜層が発光する。この画素単位の発光を制御することにより、容易にフルカラーの画像を形成することができる。 In the passive matrix panel, for example, as shown in FIG. 2, a positive line 30 made up of a plurality of positive electrodes 14 and a negative line 32 made up of a plurality of negative electrodes 22 intersect each other in a substantially perpendicular direction to form a circuit. ing. The organic thin film layers 24, 26 and 28 for blue light emission, green light emission and red light emission located at each intersection function as pixels, and a plurality of organic EL elements 34 exist corresponding to each pixel. In the passive matrix panel, when a current is applied to one of the positive electrodes 14 in the positive electrode line 30 and one of the negative electrodes 22 in the negative electrode line 32 by the constant current source 36, the organic thin film layer located at the intersection is applied to the current. A current is applied, and the organic light emitting thin film layer at the position emits light. By controlling the light emission for each pixel, a full color image can be easily formed.
前記アクティブマトリクスパネルは、例えば、図3に示すように、ガラス基板12上に、走査線、データライン及び電流供給ラインが碁盤目状に形成されており、碁盤目状を形成する走査線等に接続され、各碁盤目に配置されたTFT回路40と、TFT回路40により駆動可能であり、各碁盤目中に配置された正極14(例えばITO電極)とを有し、正極14上に、互いに順番に平行に配置された帯状の青色発光用の有機薄膜層24、緑色発光用の有機薄膜層26及び赤色発光用の有機薄膜層28を有し、青色発光用の有機薄膜層24、緑色発光用の有機薄膜層26及び赤色発光用の有機薄膜層28上に、これらを全部覆うようにして配置された負極22を有してなる。青色発光用の有機薄膜層24、緑色発光用の有機薄膜層26及び赤色発光用の有機薄膜層28は、それぞれ、正孔輸送層16、発光層18及び電子輸送層20を有している。 In the active matrix panel, for example, as shown in FIG. 3, scanning lines, data lines, and current supply lines are formed on a glass substrate 12 in a grid pattern. The TFT circuit 40 is connected and arranged on each grid, and can be driven by the TFT circuit 40, and has a positive electrode 14 (for example, an ITO electrode) arranged in each grid. The organic thin film layer 24 for blue light emission, the organic thin film layer 26 for green light emission, and the organic thin film layer 28 for red light emission are arranged in parallel in order, and the organic thin film layer 24 for blue light emission, green light emission On the organic thin film layer 26 for red light and the organic thin film layer 28 for red light emission, the negative electrode 22 is disposed so as to cover them all. The organic thin film layer 24 for blue light emission, the organic thin film layer 26 for green light emission, and the organic thin film layer 28 for red light emission have the hole transport layer 16, the light emitting layer 18, and the electron transport layer 20, respectively.
前記アクティブマトリクスパネルにおいては、例えば、図4に示すように、複数平行に設けられた走査線46と、複数平行に設けられたデータライン42及び電流供給ライン44とが互いに直交して碁盤目を形成しており、各碁盤目には、スイッチング用TFT48と、駆動用TFT50とが接続されて回路が形成されている。駆動回路38から電流を印加すると、碁盤目毎にスイッチング用TFT48と駆動用TFT50とが駆動可能となっている。そして、各碁盤目は、青色発光用、緑色発光用及び赤色発光用の各有機薄膜素子24、26及び28が画素として機能し、該アクティブマトリクスパネルにおいて、横方向に配置された走査線46の1つと、縦方向に配置された電流供給ライン44とに対し、駆動回路38から電流を印加すると、その際、その交差点に位置するスイッチング用TFT48が駆動し、それに伴い駆動用TFT50が駆動し、該位置の有機EL素子52が発光する。この画素単位の発光を制御することにより、容易にフルカラーの画像を形成することができる。 In the active matrix panel, for example, as shown in FIG. 4, a plurality of scanning lines 46, a plurality of parallel data lines 42 and a current supply line 44 are orthogonal to each other. A switching TFT 48 and a driving TFT 50 are connected to each grid to form a circuit. When a current is applied from the driving circuit 38, the switching TFT 48 and the driving TFT 50 can be driven for each grid. In each grid, the organic thin film elements 24, 26, and 28 for blue light emission, green light emission, and red light emission function as pixels, and in the active matrix panel, the scanning lines 46 arranged in the horizontal direction are arranged. When a current is applied from one drive circuit 38 to one and the current supply line 44 arranged in the vertical direction, at that time, the switching TFT 48 located at the intersection is driven, and accordingly the driving TFT 50 is driven, The organic EL element 52 at the position emits light. By controlling the light emission for each pixel, a full color image can be easily formed.
なお、本発明の前記金属錯体含有高分子を色変換材料として用いる場合には、前記色変換法を特に好適に採用することができる。
前記色変換法による本発明の有機ELディスプレイの具体例としては、例えば、図5に示すように、この有機ELディスプレイは、画素に対応して配置された電極25上に、青色発光用の有機薄膜層30が一面に設けられ、更にその上に透明電極20を有する。そして、透明電極20上には、保護層(平坦化層)15を介して、赤色用の色変換層60及び赤色カラーフィルタ65の積層物と、緑色用の色変換層70及び緑色カラーフィルタ80の積層物とが、配置されている。そして、これらの上にガラス基板10が設けられている。
この有機ELディスプレイにおける電極25及び透明電極21間に電圧を印加すると、青色発光用の有機薄膜層55が青色の発光を示す。この青色発光光の一部は、透明電極20を透過し、保護層15、ガラス基板10をそのまま透過し、外部に放射される。一方、赤色用の色変換層60及び緑色用の色変換層70が存在する部位では、前記青色発光光が、これらの色変換層中で、それぞれ赤色、緑色に変換され、更に赤色カラーフィルタ65、緑色カラーフィルタ80を透過することにより、それぞれ赤色発光光、緑色発光光となって、ガラス基板10を透過する。その結果、該有機ELディスプレイにおいては、フルカラー表示が可能である。
そして、色変換層60及び70が、本発明の前記金属錯体含有高分子(りん光発光材料)で形成されている場合には、該金属錯体含有高分子の単独薄膜とすることができ、製造が容易である上、極めて色変換効率に優れる。
In addition, when using the said metal complex containing polymer of this invention as a color conversion material, the said color conversion method can be employ | adopted especially suitably.
As a specific example of the organic EL display of the present invention by the color conversion method, for example, as shown in FIG. 5, this organic EL display is an organic EL for blue light emission on an electrode 25 arranged corresponding to a pixel. The thin film layer 30 is provided on one surface, and further has the transparent electrode 20 thereon. On the transparent electrode 20, a laminate of a red color conversion layer 60 and a red color filter 65, a green color conversion layer 70, and a green color filter 80 are disposed via a protective layer (planarization layer) 15. The laminate is arranged. And the glass substrate 10 is provided on these.
When a voltage is applied between the electrode 25 and the transparent electrode 21 in this organic EL display, the organic thin film layer 55 for blue light emission emits blue light. A part of the blue light is transmitted through the transparent electrode 20, passes through the protective layer 15 and the glass substrate 10 as it is, and is emitted to the outside. On the other hand, in the portion where the color conversion layer 60 for red and the color conversion layer 70 for green exist, the blue emission light is converted into red and green in these color conversion layers, respectively, and further the red color filter 65. By passing through the green color filter 80, red light emission light and green light emission light are transmitted through the glass substrate 10, respectively. As a result, full color display is possible in the organic EL display.
When the color conversion layers 60 and 70 are formed of the metal complex-containing polymer (phosphorescent material) of the present invention, the metal complex-containing polymer can be made into a single thin film and manufactured. In addition, the color conversion efficiency is extremely excellent.
本発明の有機ELディスプレイは、例えば、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができる。 The organic EL display of the present invention includes, for example, a computer, an on-vehicle display, an outdoor display, a household device, a business device, a household appliance, a traffic display, a clock display, a calendar display, and a luminescent screen. It can be suitably used in various fields including acoustic equipment.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, although the Example of this invention is described, this invention is not limited to this Example at all.
−金属錯体含有高分子の合成−
常法に従ってメトキシフェニルピリジン(MeOPPy)を合成した。即ち、下記反応式(1)で示すように、3−ブロモアニソール8.98g(48mmol)を脱水THF(テトラヒドロフラン)60ml中でMgを用いて3−メトキシフェニルマグネシウムブロマイドを合成した。次に、2−ブロモピリジン6.32g(40mmol)、[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ジクロロニッケル(0)(Ni(dppe)Cl2)0.74gを脱水THF40mlに溶解した溶液に、先に得られた3−メトキシフェニルマグネシウムブロマイドを添加し、室温で12時間反応させることにより無色透明の3−メトキシフェニルピリジン(MeOPPy)を6.03g(32.4mmol)得た。同定はC、H、N元素分析、NMR、IRで行った。
-Synthesis of polymer containing metal complex-
Methoxyphenylpyridine (MeOPPy) was synthesized according to a conventional method. That is, as shown in the following reaction formula (1), 3-methoxyphenylmagnesium bromide was synthesized using 8.98 g (48 mmol) of 3-bromoanisole in 60 ml of dehydrated THF (tetrahydrofuran). Next, a solution in which 6.32 g (40 mmol) of 2-bromopyridine and 0.74 g of [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] dichloronickel (0) (Ni (dppe) Cl 2 ) are dissolved in 40 ml of dehydrated THF The 3-methoxyphenylmagnesium bromide obtained above was added and reacted at room temperature for 12 hours to obtain 6.03 g (32.4 mmol) of colorless and transparent 3-methoxyphenylpyridine (MeOPPy). Identification was performed by C, H, N elemental analysis, NMR, and IR.
次いで、このMeOPPyとトリス(アセチルアセトナト)イリジウム(III)(Ir(acac)3)を下記反応式(2)で示すように、高温で反応させ、トリス(3−メトキシフェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(MeOPPy)3)を合成した。
即ち、MeOPPy 5.00g(27.0mmol)とIr(acac)3
2.0g(4.1mmol)をグリセロール200ml中、250℃にて9時間反応させ、カラムで精製することにより、蛍光性黄色粉末としてIr(MeOPPy)3を0.400g(0.54mmol)得た。同定はC、H、N及びIr元素分析、IRで行った。
これらの操作を8回繰り返すことにより、合計3.20g(4.32mmol)のIr(MeOPPy)3を得た。
Next, this MeOPPy and tris (acetylacetonato) iridium (III) (Ir (acac) 3 ) are reacted at a high temperature as shown in the following reaction formula (2) to obtain tris (3-methoxyphenylpyridine) iridium (III ) (Ir (MeOPPy) 3 ) was synthesized.
That is, MeOPPy 5.00 g (27.0 mmol) and Ir (acac) 3
2.0 g (4.1 mmol) was reacted in 200 ml of glycerol for 9 hours at 250 ° C. and purified by a column to obtain 0.400 g (0.54 mmol) of Ir (MeOPPy) 3 as a fluorescent yellow powder. . Identification was performed by C, H, N and Ir elemental analysis and IR.
By repeating these operations 8 times, a total of 3.20 g (4.32 mmol) of Ir (MeOPPy) 3 was obtained.
このIr(MeOPPy)3を常法に従い、下記反応式(3)に示すように、塩酸水溶液中でMeO基を加水分解させ、OH基にし、粉末としてトリス(3−ヒドロキシフェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(HOPPy)3)を得た。 This Ir (MeOPPy) 3 is hydrolyzed to form an OH group in an aqueous hydrochloric acid solution as shown in the following reaction formula (3) according to a conventional method, and tris (3-hydroxyphenylpyridine) iridium (III ) (Ir (HOPPy) 3 ) was obtained.
得られたトリス(3−ヒドロキシフェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(HOPPy)3)を水の存在下、HClと反応させることにより、トリス(フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(PPy)3)を得た。
次に、前記トリス(フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(PPy)3)
10gとベンゼン90gとをモノマー単位として用い、重合反応により、下記構造式(9)で表される金属錯体含有高分子(数平均分子量=7,000)を合成した。
The resulting tris (3-hydroxyphenylpyridine) iridium (III) (Ir (HOPPy) 3 ) is reacted with HCl in the presence of water to obtain tris (phenylpyridine) iridium (III) (Ir (PPy) 3 )
Next, the tris (phenylpyridine) iridium (III) (Ir (PPy) 3 )
Using 10 g and 90 g of benzene as monomer units, a metal complex-containing polymer represented by the following structural formula (9) (number average molecular weight = 7,000) was synthesized by a polymerization reaction.
−有機EL素子の作製−
ガラス基板上に正極(下部電極)としてのITO(酸化インジウムスズ)を2000Å(200nm)の厚みになるようにスパッタリング法により形成した。次に、フォトリソグラフィー及びウエットエッチングによりITOをストライプ状に加工した。
該ITO上に、実施例1で合成した下記構造式(9)で表される金属錯体含有高分子(数平均分子量=7,000)をクロロホルムに溶解した溶液をスピンコーティングにより厚みが1500Å(150nm)となるように塗布して発光層を形成した。
-Production of organic EL elements-
ITO (indium tin oxide) as a positive electrode (lower electrode) was formed on a glass substrate by sputtering so as to have a thickness of 2000 mm (200 nm). Next, ITO was processed into a stripe shape by photolithography and wet etching.
On the ITO, a solution prepared by dissolving the metal complex-containing polymer (number average molecular weight = 7,000) represented by the following structural formula (9) synthesized in Example 1 in chloroform was spin-coated to have a thickness of 1500 mm (150 nm). ) To form a light emitting layer.
その後、負極(上部電極)としてMg及びAgが質量比(Mg:Ag=10:1)であるMgAg層をメタルマスクを用いて共蒸着法により厚みが3000Å(300nm)となるように発光層の上に形成した。
以上により作製された実施例2の有機EL素子に対し、前記MgAg側が負極となるようにし、ITO側が正極となるようにして、電流を流したところ、ITO側から赤色発光が観測された。
Thereafter, an MgAg layer having a mass ratio of Mg and Ag (Mg: Ag = 10: 1) as a negative electrode (upper electrode) is formed by co-evaporation using a metal mask so that the thickness becomes 3000 mm (300 nm). Formed on top.
When an electric current was applied to the organic EL device of Example 2 manufactured as described above so that the MgAg side was a negative electrode and the ITO side was a positive electrode, red light emission was observed from the ITO side.
−有機EL素子の作製−
実施例1において、発光層としての下記構造式で表されるポリマー(数平均分子量=21,000)を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例1の有機EL素子を作製した。
-Production of organic EL elements-
In Example 1, the organic EL element of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer represented by the following structural formula (number average molecular weight = 21,000) as the light emitting layer was used. .
以上により製造された比較例1の有機EL素子に対し、前記MgAg側が負極となるようにし、ITO側が正極となるようにして、電流を流したところ、ITO側から赤色発光が観測された。 With respect to the organic EL element of Comparative Example 1 manufactured as described above, when the MgAg side was a negative electrode and the ITO side was a positive electrode, and current was passed, red light emission was observed from the ITO side.
次に、得られた実施例1及び比較例1の有機EL素子について、輝度計(トプコン製)を用いて発光効率を測定したところ、実施例1の有機EL素子の発光効率は15 lm/Wであった。これに対し、比較例1の有機EL素子の発光効率は2
lm/Wであり、実施例1の約1/7.5であった。
この結果から、π電子共役部分を有する金属錯体単位と、該金属錯体単位におけるπ電子共役を切断可能なπ電子共役切断単位とからなる繰り返し単位を含む金属錯体含有高分子を発光層の発光材料に用いることにより、前記金属錯体単位におけるπ電子共役がπ電子共役切断単位により切断され、リン光発光の量子効率を増加させることができ、発光効率が大幅に向上することが判った。
Next, when the luminous efficiency of the obtained organic EL elements of Example 1 and Comparative Example 1 was measured using a luminance meter (manufactured by Topcon), the luminous efficiency of the organic EL element of Example 1 was 15 lm / W. Met. On the other hand, the luminous efficiency of the organic EL element of Comparative Example 1 is 2
lm / W, about 1 / 7.5 of Example 1.
As a result, a metal complex-containing polymer containing a repeating unit composed of a metal complex unit having a π-electron conjugated moiety and a π-electron conjugated cleavage unit capable of cleaving π-electron conjugation in the metal complex unit is used as the light-emitting material of the light-emitting layer. As a result, it was found that the π-electron conjugation in the metal complex unit is cleaved by the π-electron conjugated cleavage unit, the quantum efficiency of phosphorescence emission can be increased, and the light emission efficiency is greatly improved.
本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
(付記1) 正極及び負極の間に有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層が、π電子共役部分を有する金属錯体単位と、該金属錯体単位におけるπ電子共役を切断可能なπ電子共役切断単位とを繰り返し単位として有してなる金属錯体含有高分子を含むことを特徴とする有機EL素子。
(付記2) 有機薄膜層が、金属錯体含有高分子を少なくとも発光材料として含む付記1に記載の有機EL素子。
(付記3) 金属錯体含有高分子が、金属錯体単位と、該金属錯体単位に結合したπ電子共役切断単位とからなる繰り返し単位を有してなる付記1から2のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記4) 金属錯体含有高分子が、下記構造式(1)で表される繰り返し単位を有してなる付記1から3のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記5) 構造式(1)におけるAが、下記構造式(2)で表される付記4に記載の有機EL素子。
(付記6) L1及びL2が、中心金属に単座又は2座以上で配位結合可能な原子を一部に有し、該原子が炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、ポロニウム原子及びリン原子から選択される付記5に記載の有機EL素子。
(付記7) L1及びL2が、カルボニル配位子、アルケン配位子、アルキン配位子、アミン配位子、イミン配位子、ニトリル配位子、イソニトリル配位子、ホスフィン配位子、ホスフィンオキシド配位子、ホスファイト配位子、エーテル配位子、スルホン配位子、スルホキシド配位子、スルフィド配位子、並びに、複素環及びベンゼン環のいずれかが結合して形成された配位子から選択される付記5から6のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記8) L1及びL2が、下記構造式のいずれかで表される付記5から7のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記10) π電子共役切断単位が、金属錯体単位とメタ位で結合可能なアリーレン基と、酸素原子、ケイ素原子及びホウ素原子から選択されるいずれかを有しかつ金属錯体単位と結合可能なアリーレン基と、酸素原子、ケイ素原子及びホウ素原子から選択されるいずれかを有しかつ金属錯体単位と結合可能なアルキレン基と、のいずれかである付記1から9のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記11) π電子共役切断単位が、下記構造式(3)から(7)のいずれかで表される付記1から10のいずれかに記載の有機EL素子。
(Additional remark 1) It has an organic thin film layer between a positive electrode and a negative electrode, and this organic thin film layer can cut | disconnect the pi electron conjugation in the metal complex unit which has a pi electron conjugated part, and the π electron conjugation in this metal complex unit An organic EL device comprising a metal complex-containing polymer having a conjugated cleavage unit as a repeating unit.
(Additional remark 2) The organic electroluminescent element of Additional remark 1 in which an organic thin film layer contains a metal complex containing polymer as a luminescent material at least.
(Supplementary note 3) The organic EL according to any one of Supplementary notes 1 to 2, wherein the metal complex-containing polymer has a repeating unit composed of a metal complex unit and a π-electron conjugate cleavage unit bonded to the metal complex unit. element.
(Appendix 4) The organic EL device according to any one of appendices 1 to 3, wherein the metal complex-containing polymer has a repeating unit represented by the following structural formula (1).
(Supplementary note 5) The organic EL element according to supplementary note 4, wherein A in the structural formula (1) is represented by the following structural formula (2).
(Supplementary Note 6) L 1 and L 2, in a portion of the coordinate bond an atom to the central metal in the monodentate or bidentate or higher, the atom carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom Item 5. The organic EL device according to appendix 5, selected from a tellurium atom, a polonium atom, and a phosphorus atom.
(Appendix 7) L 1 and L 2 are carbonyl ligand, alkene ligand, alkyne ligand, amine ligand, imine ligand, nitrile ligand, isonitrile ligand, phosphine ligand. , Phosphine oxide ligand, phosphite ligand, ether ligand, sulfone ligand, sulfoxide ligand, sulfide ligand, and any of heterocyclic ring and benzene ring The organic EL device according to any one of supplementary notes 5 to 6, which is selected from ligands.
(Supplementary note 8) The organic EL element according to any one of supplementary notes 5 to 7, wherein L 1 and L 2 are represented by any of the following structural formulas.
(Supplementary Note 10) The π-electron conjugated cleavage unit has an arylene group that can be bonded to the metal complex unit at the meta position, and is selected from an oxygen atom, a silicon atom, and a boron atom, and can be bonded to the metal complex unit The organic EL according to any one of appendices 1 to 9, which is any one of an arylene group and an alkylene group having any one selected from an oxygen atom, a silicon atom, and a boron atom and capable of binding to a metal complex unit. element.
(Supplementary note 11) The organic EL device according to any one of Supplementary notes 1 to 10, wherein the π-electron conjugate cleavage unit is represented by any one of the following structural formulas (3) to (7).
(付記12) 金属錯体含有高分子が、下記構造式(8)で表される繰り返し単位を有する付記1から11のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記13) 金属錯体含有高分子の数平均分子量が5,000以上である付記1から12のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記14) リン光発光を示す付記1から13のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記15) 有機薄膜層が発光層を有してなり、該発光層が、少なくとも赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層に塗り分けられた付記1から14のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記16) 発光層が、塗り分けにより、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層が単一画素内でパターン化された付記1から15のいずれかに記載の有機EL素子。
(付記17) パターン化が格子状及び市松状のいずれかにされた付記16に記載の有機EL素子。
(付記18) π電子共役部分を有する金属錯体単位と、該金属錯体単位におけるπ電子共役を切断可能なπ電子共役切断単位とを繰り返し単位として有してなることを特徴とする金属錯体含有高分子。
(付記19) 発光材料として用いられる付記18に記載の金属錯体含有高分子。
(付記20) 金属錯体単位と、該金属錯体単位に結合したπ電子共役切断単位とからなる繰り返し単位を有してなる付記18から19のいずれかに記載の金属錯体含有高分子。
(付記21) 下記構造式(1)で表される繰り返し単位を有してなる付記18から20のいずれかに記載の金属錯体含有高分子。
(付記22) 構造式(1)におけるAが、下記構造式(2)で表される付記21に記載の金属錯体含有高分子。
(付記23) L1及びL2が、中心金属に単座又は2座以上で配位結合可能な原子を一部に有し、該原子が炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、ポロニウム原子及びリン原子から選択される付記22に記載の金属錯体含有高分子。
(付記24) L1及びL2が、カルボニル配位子、アルケン配位子、アルキン配位子、アミン配位子、イミン配位子、ニトリル配位子、イソニトリル配位子、ホスフィン配位子、ホスフィンオキシド配位子、ホスファイト配位子、エーテル配位子、スルホン配位子、スルホキシド配位子、スルフィド配位子、並びに、複素環及びベンゼン環のいずれかが結合して形成された配位子から選択される付記22から23のいずれかに記載の金属錯体含有高分子。
(付記25) L1及びL2が、下記構造式のいずれかで表される付記22から24のいずれかに記載の金属錯体含有高分子。
(付記27) π電子共役切断単位が、金属錯体単位とメタ位で結合可能なアリーレン基と、酸素原子、ケイ素原子及びホウ素原子から選択されるいずれかを有しかつ金属錯体単位と結合可能なアリーレン基と、酸素原子、ケイ素原子及びホウ素原子から選択されるいずれかを有しかつ金属錯体単位と結合可能なアルケン基と、のいずれかである付記18から26のいずれかに記載の金属錯体含有高分子。
(付記28) π電子共役切断単位が、下記構造式(3)から(7)のいずれかで表される付記27に記載の金属錯体含有高分子。
(Supplementary note 12) The organic EL device according to any one of Supplementary notes 1 to 11, wherein the metal complex-containing polymer has a repeating unit represented by the following structural formula (8).
(Supplementary note 13) The organic EL device according to any one of Supplementary notes 1 to 12, wherein the metal complex-containing polymer has a number average molecular weight of 5,000 or more.
(Supplementary note 14) The organic EL element according to any one of supplementary notes 1 to 13, which exhibits phosphorescence.
(Supplementary note 15) The organic EL according to any one of Supplementary notes 1 to 14, wherein the organic thin film layer has a light emitting layer, and the light emitting layer is separately applied to at least a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer. element.
(Supplementary note 16) The organic EL element according to any one of supplementary notes 1 to 15, wherein the light-emitting layer is patterned so that a red light-emitting layer, a green light-emitting layer, and a blue light-emitting layer are patterned in a single pixel.
(Supplementary note 17) The organic EL element according to supplementary note 16, wherein the patterning is in a lattice shape or a checkered shape.
(Supplementary Note 18) A metal complex-containing high composition comprising a metal complex unit having a π-electron conjugated moiety and a π-electron conjugated cleavage unit capable of cleaving π-electron conjugation in the metal complex unit as a repeating unit. molecule.
(Additional remark 19) Metal complex containing polymer of Additional remark 18 used as a luminescent material.
(Supplementary note 20) The metal complex-containing polymer according to any one of supplementary notes 18 to 19, comprising a repeating unit comprising a metal complex unit and a π-electron conjugate cleavage unit bonded to the metal complex unit.
(Supplementary note 21) The metal complex-containing polymer according to any one of supplementary notes 18 to 20, comprising a repeating unit represented by the following structural formula (1).
(Supplementary note 22) The metal complex-containing polymer according to supplementary note 21, wherein A in the structural formula (1) is represented by the following structural formula (2).
(Supplementary Note 23) L 1 and L 2 partially have atoms that can be coordinated to a central metal in a monodentate or bidentate manner, and the atoms are carbon atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms. 24. The metal complex-containing polymer according to supplement 22, wherein the polymer is selected from a tellurium atom, a polonium atom, and a phosphorus atom.
(Supplementary Note 24) L 1 and L 2 are carbonyl ligand, alkene ligand, alkyne ligand, amine ligand, imine ligand, nitrile ligand, isonitrile ligand, phosphine ligand. , Phosphine oxide ligand, phosphite ligand, ether ligand, sulfone ligand, sulfoxide ligand, sulfide ligand, and any of heterocyclic ring and benzene ring 24. The metal complex-containing polymer according to any one of appendices 22 to 23, which is selected from ligands.
(Supplementary Note 25) The metal complex-containing polymer according to any one of Supplementary Notes 22 to 24, wherein L 1 and L 2 are represented by any of the following structural formulas.
(Supplementary Note 27) The π-electron conjugated cleavage unit has an arylene group that can be bonded to the metal complex unit at the meta position, and is selected from an oxygen atom, a silicon atom, and a boron atom, and can be bonded to the metal complex unit 27. The metal complex according to any one of appendices 18 to 26, wherein the metal complex is any one of an arylene group and an alkene group having any one selected from an oxygen atom, a silicon atom, and a boron atom and capable of binding to a metal complex unit. Containing polymer.
(Supplementary note 28) The metal complex-containing polymer according to supplementary note 27, wherein the π-electron conjugate cleavage unit is represented by any one of the following structural formulas (3) to (7).
(付記29) 下記構造式(8)で表される繰り返し単位を有する付記18から28のいずれかに記載の金属錯体含有高分子。
(付記30) 数平均分子量が5,000以上である付記18から29のいずれかに記載の金属錯体含有高分子。
(付記31) リン光発光を示す付記18から30のいずれかに記載の金属錯体含有高分子。
(付記32) 付記1から17のいずれかに記載の有機EL素子を用いたことを特徴とする有機ELディスプレイ。
(付記33) パッシブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネルのいずれかである付記32に記載の有機ELディスプレイ。
(Appendix 29) The metal complex-containing polymer according to any one of appendices 18 to 28, having a repeating unit represented by the following structural formula (8).
(Supplementary note 30) The metal complex-containing polymer according to any one of supplementary notes 18 to 29, wherein the number average molecular weight is 5,000 or more.
(Supplementary note 31) The metal complex-containing polymer according to any one of supplementary notes 18 to 30, which exhibits phosphorescence.
(Additional remark 32) The organic EL display using the organic EL element in any one of Additional remark 1 to 17 characterized by the above-mentioned.
(Supplementary note 33) The organic EL display according to supplementary note 32, which is either a passive matrix panel or an active matrix panel.
本発明の金属錯体含有高分子は、ポリマー材料であるので、取扱性に優れ、インクジェット法等の各種塗布法により容易にかつ高精細に成膜可能であり、面状光源、照明装置、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置のバックライト、有機EL素子、太陽電池、高分子LED、などにおける発光材料、色変換材料等として好適に用いることができる。
本発明の有機EL素子は、本発明の前記金属錯体含有高分子を発光材料、色変換材料等として用いているので、高い発光効率、色変換効率等を示し、また、塗布法を用いることができるので生産性に優れる。このため、該有機EL素子は、例えば、照明装置、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に用いることができる。
本発明の有機ディスプレイは、本発明の有機EL素子を用いているので、高輝度で高発光効率であり、素子寿命が長く、製造が容易で低コスト化が図れる。このため、該有機ELディスプレイは、例えば、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に用いることができる。
Since the metal complex-containing polymer of the present invention is a polymer material, it has excellent handleability and can be easily and precisely formed by various coating methods such as an ink jet method. A planar light source, lighting device, segment display It can be suitably used as a luminescent material, a color conversion material, etc. in a device, a dot matrix display device, a backlight of a liquid crystal display device, an organic EL element, a solar cell, a polymer LED, and the like.
The organic EL device of the present invention uses the metal complex-containing polymer of the present invention as a luminescent material, a color conversion material, etc., and thus exhibits high luminous efficiency, color conversion efficiency, etc., and a coating method is used. Because it is possible, it is excellent in productivity. For this reason, the organic EL element includes, for example, a lighting device, a computer, a vehicle-mounted display, an outdoor display, a household device, a commercial device, a household appliance, a traffic-related display, a clock display, a calendar display, It can be suitably used in various fields including luminescent screens, audio equipment and the like.
Since the organic display of the present invention uses the organic EL element of the present invention, it has high luminance and high luminous efficiency, has a long element life, can be easily manufactured, and can be manufactured at low cost. For this reason, the organic EL display includes, for example, a computer, an on-vehicle display, an outdoor display, a household device, a commercial device, a home appliance, a traffic display, a clock display, a calendar display, a luminescent It can be suitably used in various fields including screens and audio equipment.
1 有機ELディスプレイ
10 ガラス基板
12 ガラス基板
14 正極
15 保護層(平坦化層)
16 正孔注入層兼輸送層
20 発光層兼電子輸送層
21 透明電極
22 負極
24 青色発光用の有機薄膜層
25 電極
26 緑色発光用の有機薄膜層
28 赤色発光用の有機薄膜層
30 正極ライン
32 負極ライン
34 有機EL素子
36 定電流源
38 駆動回路
40 TFT回路
42 データライン
44 電源供給ライン
46 走査線
48 スイッチング用TFT
50 駆動用TFT
55 青色発光用の有機薄膜層
60 赤色用の色変換層
65 赤色カラーフィルタ
70 緑色用の色変換層
80 緑色カラーフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic EL display 10 Glass substrate 12 Glass substrate 14 Positive electrode 15 Protective layer (flattening layer)
16 Hole injection layer / transport layer 20 Light emission layer / electron transport layer 21 Transparent electrode 22 Negative electrode 24 Organic thin film layer for blue light emission 25 Electrode 26 Organic thin film layer for green light emission 28 Organic thin film layer for red light emission 30 Positive electrode line 32 Negative electrode line 34 Organic EL element 36 Constant current source 38 Drive circuit 40 TFT circuit 42 Data line 44 Power supply line 46 Scan line 48 TFT for switching
50 Driving TFT
55 Organic thin film layer for blue light emission 60 Color conversion layer for red 65 Red color filter 70 Color conversion layer for green 80 Green color filter
Claims (5)
該金属錯体含有高分子が、下記構造式(1)で表される繰り返し単位を有してなることを特徴とする有機EL素子。
The organic EL device, wherein the metal complex-containing polymer has a repeating unit represented by the following structural formula (1) .
An organic EL display using the organic EL element according to claim 1.
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