JP4317476B2 - Organic EL device and organic EL display - Google Patents
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Description
本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス、電界発光)素子及び有機ELディスプレイに関する。 The present invention relates to an organic EL (electroluminescence, electroluminescence) element and an organic EL display.
有機ELディスプレイなどに用いられる有機EL素子の分野では、真空蒸着法により低分子化合物を用いて有機層を形成する技術(例えば非特許文献1参照)に基づいて各種類デバイスが試作され、現在実用化の段階を迎えつつある。 In the field of organic EL elements used for organic EL displays and the like, various types of devices have been prototyped based on a technique for forming an organic layer using a low molecular weight compound by a vacuum deposition method (for example, see Non-Patent Document 1). It is about to reach the stage of conversion.
その一方で、有機層の構成材料としてポリマー材料を用いた有機EL素子の開発が進められている。このような有機EL素子は、一般的には、π共役系ポリマーを用いたπ共役型のもの(例えば、特許文献1参照)と、非共役系ポリマー中に色素を分散した分子分散型のもの(例えば、非特許文献2、3参照)とに大別される。このうち、非共役型の有機EL素子は、所定のドーパントをホストポリマーに混ぜることにより、目的の色を高い色純度で得ることができるという利点を有している。
しかしながら、近時、有機EL素子の素子特性の更なる向上が求められており、上記従来の有機EL素子であっても、かかる要求に応えるためには未だ改善の余地がある。特に、非π共役系ポリマーを用いた従来の有機EL素子の場合、その寿命は十分とは言えず、発光効率などの素子特性が比較的短時間で低下してしまう。 However, recently, further improvement in the element characteristics of the organic EL element has been demanded, and there is still room for improvement in order to meet such a demand even with the conventional organic EL element. In particular, in the case of a conventional organic EL device using a non-π conjugated polymer, the lifetime is not sufficient, and device characteristics such as light emission efficiency are degraded in a relatively short time.
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、発光効率などの素子特性を長期間にわたって高水準に維持することが可能な長寿命の有機EL素子及び有機ELディスプレイを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a long-life organic EL element and an organic EL display capable of maintaining element characteristics such as luminous efficiency at a high level over a long period of time. The purpose is to do.
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の構造単位を有するビニルポリマーを有機層の構成材料とすることで上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a vinyl polymer having a specific structural unit as a constituent material of the organic layer. It came to be completed.
すなわち、本発明の有機EL素子は、互いに対向して配置された一対の電極と、該電極間に配置され、下記式(I)で表される構造単位を有するビニルポリマーを含有する有機層と、を備えることを特徴とする。 That is, the organic EL device of the present invention includes a pair of electrodes arranged to face each other, an organic layer containing a vinyl polymer that is disposed between the electrodes and has a structural unit represented by the following formula (I): It is characterized by providing.
[式(I)中、Xは2価の有機基を表し、Lは炭素数6〜13の(p+2)価の芳香族基を表し、Y、R1及びR2はそれぞれ独立に1価の置換基を表し、aは0〜8の整数を表し、bは0〜9の整数を表し、pは0又は1以上の整数を表し、nは1以上の整数を表す。]
本発明の有機EL素子においては、上記特定のビニルポリマーを有機層に含有せしめることで、当該有機層の耐熱性及び耐電特性、さらには隣接層との密着性を十分に向上させることができる。したがって、本発明により、長時間又は繰り返し駆動させた場合であっても、発光効率、発光輝度などの素子特性を高水準に維持することができる長寿命の有機EL素子が実現可能となる。
[In formula (I), X represents a divalent organic group, L represents a (p + 2) valent aromatic group having 6 to 13 carbon atoms , and Y, R 1 and R 2 are each independently a monovalent group. A represents a substituent, a represents an integer of 0 to 8, b represents an integer of 0 to 9, p represents 0 or an integer of 1 or more, and n represents an integer of 1 or more. ]
In the organic EL device of the present invention, by including the specific vinyl polymer in the organic layer, the heat resistance and electric resistance characteristics of the organic layer, and the adhesion with the adjacent layer can be sufficiently improved. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a long-life organic EL element capable of maintaining element characteristics such as light emission efficiency and light emission luminance at a high level even when driven for a long time or repeatedly.
なお、本発明により上記の効果が得られる理由は必ずしも明確ではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明にかかるビニルポリマーにおいては、2つのアントラセン骨格が2価の連結基Lを介して連結する構造を有することにより、キャリア輸送性などの特性を十分に維持しつつ適度な可とう性が付与されているものと考えられる。そして、かかるビニルポリマーを有機層に含有させることで、有機EL素子の駆動(電圧の印加)と駆動停止、更にはそれに伴う温度変化に対する有機層の脆化を効果的に抑制することができ、有機EL素子を十分に長寿命化できるものと考えられる。 Although the reason why the above-described effect can be obtained by the present invention is not necessarily clear, the present inventors infer as follows. That is, the vinyl polymer according to the present invention has a structure in which two anthracene skeletons are linked via a divalent linking group L, so that adequate flexibility is maintained while sufficiently maintaining characteristics such as carrier transportability. Is considered to be given. And by including such a vinyl polymer in the organic layer, driving of the organic EL element (application of voltage) and driving stop, and further, embrittlement of the organic layer with respect to the temperature change associated therewith can be effectively suppressed, It is considered that the organic EL element can have a sufficiently long life.
また、本発明の有機EL素子は、上記ビニルポリマーにおける上記Lで表される芳香族基が、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基、フルオレニレン基又はカルバゾリレン基であることが好ましい。この場合には、ビニルポリマーの可とう性がさらに向上し、有機層の温度変化に対する耐性がより向上すると考えられる。したがって、有機EL素子のさらなる長寿命化を達成することができる。 In the organic EL device of the present invention, the aromatic group represented by L in the vinyl polymer is preferably a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group, a fluorenylene group, or a carbazolylene group. In this case, it is considered that the flexibility of the vinyl polymer is further improved and the resistance of the organic layer to temperature change is further improved. Therefore, the lifetime of the organic EL element can be further increased.
また、本発明の有機EL素子は、上記ビニルポリマーにおける上記式(I)で表される構造単位が、下記式(I−1)で表される構造単位であることが好ましい。 In the organic EL device of the present invention, the structural unit represented by the formula (I) in the vinyl polymer is preferably a structural unit represented by the following formula (I-1).
[式(I−1)中、Xは2価の有機基を表し、Lは炭素数6〜13の(p+2)価の芳香族基を表し、Y、R1、R3及びR4はそれぞれ独立に1価の置換基を表し、aは0〜8の整数を表し、cは1〜9の整数を表し、pは0又は1以上の整数を表し、nは1以上の整数を表す。]
この場合には、ビニルポリマーの安定性が特に優れることから、有機層の温度変化に対する耐性がさらに向上すると考えられる。したがって、有機EL素子のさらなる長寿命化を達成することができる。
[In Formula (I-1), X represents a divalent organic group, L represents a (p + 2) -valent aromatic group having 6 to 13 carbon atoms , and Y, R 1 , R 3 and R 4 are each Independently represents a monovalent substituent, a represents an integer of 0 to 8, c represents an integer of 1 to 9, p represents 0 or an integer of 1 or more, and n represents an integer of 1 or more. ]
In this case, since the stability of the vinyl polymer is particularly excellent, it is considered that the resistance of the organic layer to temperature change is further improved. Therefore, the lifetime of the organic EL element can be further increased.
なお、本発明にかかるビニルポリマーは発光性を有するため、有機層は発光用ドーパントを含有しなくてもよいが、所望の発光色を得るために有機層に発光用ドーパントをさらに含有させ、上記一般式(I)で表される構造単位を有するビニルポリマーをホスト材料として用いることが好ましい。 In addition, since the vinyl polymer concerning this invention has luminescent property, the organic layer does not need to contain the dopant for light emission, In order to obtain a desired light emission color, the organic layer further contains a light emitting dopant, A vinyl polymer having a structural unit represented by the general formula (I) is preferably used as the host material.
また、本発明の有機ELディスプレイは、互いに対向して配置された一対の電極と、該電極間に配置され、上記式(I)で表される構造単位を有するビニルポリマーを含有する有機層とを有する有機EL素子が複数配列された表示部、上記一対の電極それぞれに電気的に接続されており、該電極に電圧又は電流を供給する電力供給部、並びに上記有機EL素子のそれぞれを点灯又は消灯するスイッチング部、を備えることを特徴とする。 Moreover, the organic EL display of the present invention includes a pair of electrodes arranged to face each other, an organic layer containing a vinyl polymer that is disposed between the electrodes and has a structural unit represented by the above formula (I), A plurality of organic EL elements each having a plurality of organic EL elements are electrically connected to each of the pair of electrodes, and a power supply section that supplies a voltage or current to the electrodes, and each of the organic EL elements is turned on or The switching part which turns off is provided, It is characterized by the above-mentioned.
このように、表示部において上記本発明の有機EL素子を配列し、さらに電力供給部及びスイッチング部により当該表示部を駆動することによって、輝度や色表示機能に優れ、長寿命の有機ELディスプレイが実現可能となる。 In this way, by arranging the organic EL elements of the present invention in the display unit and further driving the display unit by the power supply unit and the switching unit, an organic EL display having excellent luminance and color display functions and a long life can be obtained. It becomes feasible.
本発明によれば、発光効率などの素子特性を長期間にわたって高水準に維持することが可能な長寿命の有機EL素子及び有機ELディスプレイが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the long-life organic EL element and organic EL display which can maintain element characteristics, such as luminous efficiency, at a high level over a long period of time are provided.
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as the case may be. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the positional relationship such as up, down, left and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
先ず、本発明の有機EL素子において、有機層に含まれるビニルポリマーについて説明する。本発明にかかるビニルポリマーは、下記式(I)で表される構造単位を有する。 First, the vinyl polymer contained in the organic layer in the organic EL device of the present invention will be described. The vinyl polymer according to the present invention has a structural unit represented by the following formula (I).
ここで、式(I)中、Xは2価の有機基を表し、Lは炭素数1〜4の2価の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜13の(p+2)価の芳香族基、又はイミノ基を表し、Y、R1及びR2はそれぞれ独立に1価の置換基を表し、aは0〜8(より好ましくは0〜4)の整数を表し、bは0〜9(より好ましくは0〜4)の整数を表し、pは0又は1以上の整数を表し、nは1以上の整数を表す。 Here, in the formula (I), X represents a divalent organic group, L represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and a (p + 2) valent aromatic group having 6 to 13 carbon atoms. Or an imino group, Y, R 1 and R 2 each independently represents a monovalent substituent, a represents an integer of 0 to 8 (more preferably 0 to 4), and b represents 0 to 9 ( More preferably, it represents an integer of 0 to 4), p represents 0 or an integer of 1 or more, and n represents an integer of 1 or more.
なお、上記式(I)中、Xとしては、2価の有機基の中でも、2価の炭化水素基が好ましく、2価の芳香族炭化水素基がより好ましく、炭素数6〜13の2価の芳香族炭化水素基がさらに好ましい。 In the above formula (I), X is preferably a divalent hydrocarbon group among divalent organic groups, more preferably a divalent aromatic hydrocarbon group, and a divalent C 6-13 divalent. The aromatic hydrocarbon group is more preferable.
また、Lとしては、上述した2価の基の中でも、炭素数6〜13の(p+2)価の芳香族基が好ましい。かかる芳香族基の炭素数が13を超えると、分子構造が剛直化し、ビニルポリマーが結晶化しやすくなり、更に発光色の波長範囲がシフトし発光色が変化する。また、かかる芳香族基は、炭化水素系でも複素環系でもよいが、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基、フルオレニレン基又はカルバゾリレン基であることがより好ましく、フェニレン基又はナフチレン基であることがさらに好ましく、フェニレン基であることが特に好ましい。 L is preferably a (p + 2) -valent aromatic group having 6 to 13 carbon atoms among the divalent groups described above. If the aromatic group has more than 13 carbon atoms, the molecular structure becomes rigid, the vinyl polymer is easily crystallized, and the wavelength range of the emission color is shifted to change the emission color. The aromatic group may be a hydrocarbon group or a heterocyclic group, but is more preferably a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group, a fluorenylene group, or a carbazolylene group, and further preferably a phenylene group or a naphthylene group. Preferable is a phenylene group.
また、Lがイミノ基(−NH−)の場合、pが0のときLはイミノ基(−NH−)であり、pが1のときLは−NY−で表される2価の基である。 When L is an imino group (—NH—), when p is 0, L is an imino group (—NH—), and when p is 1, L is a divalent group represented by —NY—. is there.
なお、上記式(I)で表される構造単位においては、X及びLがアントラセン骨格における9位及び10位にそれぞれ結合していることから、分子構造の安定性に優れる。 In the structural unit represented by the above formula (I), X and L are bonded to the 9th and 10th positions in the anthracene skeleton, respectively, so that the molecular structure is excellent in stability.
また、Yとしては、炭化水素基が好ましく、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基がより好ましく、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基がさらに好ましい。また、芳香族炭化水素基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。また、L−(Y)pで表される2価の基においては、pが0であることがより好ましい。 Y is preferably a hydrocarbon group, more preferably an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and further preferably an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. Moreover, as an aromatic hydrocarbon group, a phenyl group or a naphthyl group is preferable, and a phenyl group is more preferable. In the divalent group represented by L- (Y) p , p is more preferably 0.
また、R1及びR2としては、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はアミノ基であることが好ましく、これらの置換基は互いに結合して環を形成していてもよい。 R 1 and R 2 are each independently preferably an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic group, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, or an amino group. The groups may be bonded to each other to form a ring.
R1及びR2がアルキル基である場合、アルキル基は直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよい。また、アルキル基は未置換のものが好ましいが、置換基を有していてもよい。アルキル基の炭素数は1〜30が好ましい。好ましいアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。 When R 1 and R 2 are alkyl groups, the alkyl group may be linear or branched. The alkyl group is preferably unsubstituted, but may have a substituent. As for carbon number of an alkyl group, 1-30 are preferable. Preferred alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl and the like.
R1及びR2がアルコキシ基である場合、アルコキシ基を構成するアルキル基は直鎖状又は分岐鎖状であってもよい。また、アルコキシ基は未置換のものが好ましいが、置換基を有していてもよい。アルコキシ基の炭素数は1〜30が好ましい。好ましいアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基などが挙げられる。 When R 1 and R 2 are alkoxy groups, the alkyl group constituting the alkoxy group may be linear or branched. The alkoxy group is preferably unsubstituted, but may have a substituent. As for carbon number of an alkoxy group, 1-30 are preferable. Preferred alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy and the like.
R1及びR2がアリール基である場合、アリール基は置換又は未置換のいずれであってもよいが、アリール基の総炭素数は6〜20が好ましい。好ましいアリール基としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、ビフェニリル基などが挙げられる。 When R 1 and R 2 are aryl groups, the aryl group may be substituted or unsubstituted, but the total carbon number of the aryl group is preferably 6-20. Preferable aryl groups include phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, biphenylyl group and the like.
R1及びR2がアリールオキシ基である場合、アリールオキシ基を構成するアリール基は置換又は未置換のいずれであってもよいが、アリールオキシ基の総炭素数は6〜20が好ましい。好ましいアリールオキシ基としては、フェノキシ基、o−トリルオキシ基、m−トリルオキシ基、p−トリルオキシ基などが挙げられる。 When R 1 and R 2 are aryloxy groups, the aryl group constituting the aryloxy group may be substituted or unsubstituted, but the total number of carbon atoms of the aryloxy group is preferably 6-20. Preferred aryloxy groups include phenoxy group, o-tolyloxy group, m-tolyloxy group, p-tolyloxy group and the like.
R1及びR2が複素環基である場合、複素環基は5員環基又は6員環基であることが好ましい。複素環基は縮合環を有していてもよく、また、置換基を有していてもよい。また、複素環基は芳香族性を有していても芳香族性を有していなくてもよい。好ましい複素環基としては、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、チエニル基、フリル基などが挙げられる。 When R 1 and R 2 are heterocyclic groups, the heterocyclic group is preferably a 5-membered ring group or a 6-membered ring group. The heterocyclic group may have a condensed ring and may have a substituent. The heterocyclic group may have aromaticity or may not have aromaticity. Preferable heterocyclic groups include pyrrolyl group, pyridyl group, quinolyl group, thienyl group, furyl group and the like.
R1及びR2がハロゲン原子である場合、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。 When R 1 and R 2 are halogen atoms, examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, iodine and the like.
R1及びR2がアミノ基である場合、アミノ基は置換又は未置換のいずれであってもよく、例えば上述のアルキル基やアリール基を有するものであってもよい。アミノ基の総炭素数は0〜20が好ましい。好ましいアミノ基としては、狭義のアミノ基(−NH2)、メチルアミノ基、エチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などが挙げられる。 When R 1 and R 2 are amino groups, the amino group may be substituted or unsubstituted, and may have, for example, the above-described alkyl group or aryl group. As for the total carbon number of an amino group, 0-20 are preferable. Preferred amino groups include a narrowly defined amino group (—NH 2 ), a methylamino group, an ethylamino group, a phenylamino group, a dimethylamino group, and a diphenylamino group.
また、上記式(I)で表される構造単位においては、R2が少なくとも1つ存在し、アントラセン骨格の10位に結合していること、すなわち、下記式(I−1)で表される構造単位であることが好ましい。 In the structural unit represented by the above formula (I), at least one R 2 exists and is bonded to the 10th position of the anthracene skeleton, that is, represented by the following formula (I-1). A structural unit is preferred.
ここで、式(I−1)中、Xは2価の有機基を表し、Lは炭素数1〜4の2価の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜13の(p+2)価の芳香族基、又はイミノ基を表し、Y、R1、R3及びR4はそれぞれ独立に1価の置換基を表し、aは0〜8(より好ましくは0〜4)の整数を表し、cは1〜9(より好ましくは1〜4)の整数を表し、pは0又は1以上の整数を表し、nは1以上の整数を表す。 Here, in the formula (I-1), X represents a divalent organic group, L represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and a (p + 2) valent aroma having 6 to 13 carbon atoms. A group, or an imino group, Y, R 1 , R 3 and R 4 each independently represents a monovalent substituent, a represents an integer of 0 to 8 (more preferably 0 to 4), c Represents an integer of 1 to 9 (more preferably 1 to 4), p represents 0 or an integer of 1 or more, and n represents an integer of 1 or more.
なお、上記式(I−1)中、X、L、Y及びR1は、上記式(I)におけるX、L、Y及びR1と同義であり、R3及びR4はR1と同義である。なお、R3としては、アリール基が好ましく、炭素数6〜18のアリール基がより好ましい。 In the formula (I-1), X, L, Y and R 1 are as defined X, L, and Y and R 1 in the formula (I), R 3 and R 4 are R 1 as defined It is. As the R 3, aryl group, more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms.
上記式(I)で表される構造単位として、好適なものの具体例としては、下記(I−1−1)〜(I−1−13)で表される構造単位が挙げられる。なお、下記式中、nは1以上の整数を表す。 Specific examples of suitable structural units represented by the above formula (I) include structural units represented by the following (I-1-1) to (I-1-13). In the following formula, n represents an integer of 1 or more.
以上説明した本発明にかかるビニルポリマーは、その原料となる重合性モノマーを各重合法により重合させることで得ることができる。なお、本発明にかかるビニルポリマーは、その重量平均分子量が10,000〜1,000,000であることが好ましい。 The vinyl polymer according to the present invention described above can be obtained by polymerizing a polymerizable monomer as a raw material by each polymerization method. The vinyl polymer according to the present invention preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.
次に、本発明の有機EL素子について説明する。 Next, the organic EL element of the present invention will be described.
図1は本発明の有機EL素子の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図1に示した有機EL素子9においては、基板1上には陽極層2(第1の電極層)及び絶縁体層6がこの順で積層されており、絶縁体層6の発光領域に対応する部分には陽極層2が露出するように開口部が設けられている。そして、この露出した陽極層2上に、有機層3、陰極層4(第2の電極層)がこの順で積層され、基板1/陽極層2/有機層3/陰極層4の積層構造が形成されている。有機層3には、上記式(I)で表される構造単位を有するビニルポリマーが含まれている。また、有機EL素子9の陰極層2側の面は、非発光領域の絶縁体層6上に設けられたスペーサー7を介して、封止板5により封止されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of the organic EL device of the present invention. In the
(基板)
基板1としては、ガラス、石英などの非晶質基板、Si、GaAs、ZnSe、ZnS、GaP、InPなどの結晶基板、Mo、Al、Pt、Ir、Au、Pd、SUSなどの金属基板などを用いることができる。また、結晶質又は非晶質のセラミック、金属、有機物などの薄膜を所定基板上に形成したものを用いてもよい。
(substrate)
As the
基板1の側を光取出し側とする場合には、基板1としてガラスや石英などの透明基板を用いることが好ましく、特に、安価なガラスの透明基板を用いることが好ましい。透明基板には、発色光の調整のために、色フィルター膜や蛍光物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜などを設けてもよい。
When the
(陽極層)
陽極層2は、有機層3へのホール注入電極として機能する。そのため、陽極層2の材料としては、有機層にホールを効率よく注入できる材料が好ましく、より具体的には、仕事関数が4.5〜5.5eVである材料が好ましい。
(Anode layer)
The
また、基板1の側を光取出し側とする場合、有機EL素子の発光波長領域である波長400〜700nmにおける透過率、特にRGB各色の波長における透過率は、50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。陽極層2の透過率が50%未満であると、有機層3からの発光が減衰されて画像表示に必要な輝度が得られにくくなる。
Further, when the
光透過率の高い陽極層2は、各種酸化物で構成される透明導電膜を用いて構成することができる。かかる材料としては、酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)などが好ましく、中でも、ITOは、面内の比抵抗が均一な薄膜が容易に得られる点で特に好ましい。ITO中のIn2O3に対するSnO2の比は、1〜20重量%が好ましく、5〜12重量%がより好ましい。また、IZO中のIn2O3に対するZnOの比は12〜32重量%が好ましい。上記材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The
なお、陽極層2を構成する酸化物の組成は化学量論組成から多少偏倚していてもよい。例えば、ITOは、通常、In2O3とSnO2とを化学量論組成で含有するが、ITOの組成をInOx・SnOyで表すとき、xは1.0〜2.0の範囲内、yは0.8〜1.2の範囲内であればよい。
Note that the composition of the oxide constituting the
また、陽極層2に酸化シリコン(SiO2)などの透明な誘電体を添加することにより、陽極層2の仕事関数を調整することができる。例えば、ITOに対して0.5〜10mol%程度のSiO2を添加することによりITOの仕事関数を増大させ、陽極層2の仕事関数を上述の好ましい範囲内とすることができる。
Further, the work function of the
陽極層2の膜厚は、上述の光透過率を考慮して決定することが好ましい。例えば酸化物透明導電膜を用いる場合、その膜厚は、好ましくは50〜500nm、より好ましくは50〜300nmであることが好ましい。陽極層2の膜厚が500nmを超えると、光透過率が不十分となると共に、基板1からの陽極層2の剥離が発生する場合がある。また、膜厚の減少に伴い光透過性は向上するが、膜厚が50nm未満の場合、有機層3へのホール注入効率が低下すると共に膜の強度が低下してしまう。
The film thickness of the
なお、図1には基板1上に陽極層2を配置し、有機層3を介して基板1から遠い側に陰極層4を配置した有機EL素子の例を示したが、陽極層2及び陰極層4の位置は逆であってもよい。基板1上に陰極層4を配置した場合、陰極層4側を光取出し側とすることができるが、この場合には、陰極層4が上述の光学的条件及び膜厚条件を満たすことが好ましい。
FIG. 1 shows an example of an organic EL element in which the
(絶縁体層)
本発明の有機EL素子においては、図1に示したように、陽極層2上の非発光領域には絶縁体層6を設けることが好ましい。かかる絶縁層6を設けることで、発光面積を制御して色のにじみを抑制することができる。絶縁層6の材料としては、一般的な絶縁膜材料、例えばSiO2やAl2O3などを適宜選択して用いることができる。絶縁体層6の膜厚は1〜7μm程度が好ましい。絶縁体層6の発光領域に対応する部分には、フォトリソグラフィ及びエッチングの手法により、陽極層2が露出するように開口部が設けられ、この露出した陽極層2上に有機層3、陰極層4(第2の電極層)がこの順で積層される。これにより、陽極層2と有機層3との電気伝導が確保される。
(Insulator layer)
In the organic EL device of the present invention, it is preferable to provide an
(有機層)
有機層3は、上述の通り、本発明にかかるビニルポリマーを含有し、さらに発光用ドーパントを含有してもよい。
(Organic layer)
As described above, the
ここで、発光用ドーパントとしては、目的とする発光色に応じて適宜選定可能である。例えば、燐光発光ドーパントとして、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)などのイリジウム錯体、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(PtOEP)などのポルフィリン環を有する白金錯体、などを用いることができる。また、青色発光ドーパントとしては、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、スチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体などを用いることができる。発光用ドーパントの割合は、ポリマーを重合する前の重合性モノマーの全量に対して、好ましくは1〜15重量%である。 Here, the light emitting dopant can be appropriately selected according to the intended emission color. For example, as a phosphorescent dopant, an iridium complex such as tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3 ), 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin A platinum complex having a porphyrin ring such as platinum (PtOEP) can be used. Further, as the blue light emitting dopant, tetraphenylbutadiene and its derivatives, styrylamine derivatives, fluoranthene derivatives and the like can be used. The proportion of the light emitting dopant is preferably 1 to 15% by weight with respect to the total amount of the polymerizable monomer before polymerizing the polymer.
有機層3は、単層構造、多層構造のいずれであってもよく、多層構造の場合は有機層3を構成する複数の層のいずれか一層が本発明にかかるビニルポリマーを含有すればよい。
The
例えば、発光層と陽極層との間にホール輸送層を、発光層と陰極層との間に電子輸送層を、それぞれ配置し、陽極層から近い順にホール輸送層/発光層/電子輸送層が積層された多層構造の有機層とすることができる。これにより、陽極層及び陰極層それぞれから発光層に注入されるホール及び電子の注入能力、並びにこれらの電荷の移動度を制御することができる。このような多層構造の有機層においては、発光層又はキャリア輸送層の一方又は双方が本発明にかかるビニルポリマーを含有することが好ましい。これにより、有機EL素子のさらなる長寿命化を達成することができる。 For example, a hole transport layer is disposed between the light-emitting layer and the anode layer, an electron transport layer is disposed between the light-emitting layer and the cathode layer, and the hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer is formed in the order from the anode layer. It can be set as the organic layer of the multilayered structure laminated | stacked. Thereby, the injection ability of holes and electrons injected from the anode layer and the cathode layer into the light emitting layer and the mobility of these charges can be controlled. In such an organic layer having a multilayer structure, it is preferable that one or both of the light emitting layer and the carrier transport layer contain the vinyl polymer according to the present invention. Thereby, the lifetime improvement of an organic EL element can be achieved.
また、本発明にかかる有機層は、発光層と陽極層の間に電子ブロック層を、発光層と陰極層との間にホールブロック層を有していてもよい。これらのキャリアブロック層は、後述するポリマー、あるいはさらにホール輸送性材料や電子輸送性材料を用いて形成可能である。 The organic layer according to the present invention may have an electron blocking layer between the light emitting layer and the anode layer, and a hole blocking layer between the light emitting layer and the cathode layer. These carrier block layers can be formed using a polymer to be described later, or further using a hole transporting material or an electron transporting material.
また、キャリアブロック層に発光用ドーパントを添加して発光層兼キャリアブロック層とし、これを別個に設けられた発光層と積層することで、複数の層からの発光を得ることもできる。 Further, light emission from a plurality of layers can be obtained by adding a light emitting dopant to the carrier block layer to form a light emitting layer / carrier block layer and laminating the light emitting layer separately provided.
有機層3は、上述した材料以外にさらに発光材料を含有してもよい。かかる発光材料としては、本発明にかかるビニルポリマーの他、ポリパラフェニレンビニル構造、ポリパラフェニレン構造、ポリアミン構造、ポリチオフェン構造、ポリフルオレン構造などを有するπ共役系ポリマー、ベンゼン環構造、ナフタレン環構造、アントラセン環構造、ジフェニルナフタセン環構造、ピレン環構造、フェナントレン環構造、フェナントロリン環構造、フルオランテン環構造、フルオレン環構造などを有するビニルポリマー(非π共役系ポリマー)、などが挙げられる。
The
また、有機層3は、ホール輸送性材料、電子輸送性材料などの他のキャリア輸送性材料をさらに含有してもよい。
The
ホール輸送性材料としては、低分子材料、高分子材料のいずれも使用可能である。ホール輸送性低分子材料としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが挙げられる。また、ホール輸送性高分子材料としては、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸共重合体(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリスチレンスルホン酸共重合体(Pani/PSS)などが挙げられる。これらのホール輸送性材料は、1種を単独で用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the hole transporting material, either a low molecular material or a high molecular material can be used. Examples of the hole transporting low molecular weight material include pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, and triphenyldiamine derivatives. Examples of the hole transporting polymer material include polyvinyl carbazole, polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid copolymer (PEDOT / PSS), polyaniline / polystyrene sulfonic acid copolymer (Pani / PSS), and the like. One of these hole transport materials may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
また、電子輸送性材料としては、低分子材料、高分子材料のいずれも使用可能である。電子輸送性低分子材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、フェナントロリン及びその誘導体、並びにこれらの化合物を配位子とする金属錯体などが挙げられる。また、電子輸送性高分子材料としては、ポリキノキサリン、ポリキノリンなどが挙げられる。これらの電子輸送性材料は、1種を単独で用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the electron transporting material, either a low molecular material or a high molecular material can be used. Examples of the electron transporting low molecular weight material include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and derivatives thereof, benzoquinone and derivatives thereof, naphthoquinone and derivatives thereof, anthraquinones and derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodimethane and derivatives thereof, and fluorene. And derivatives thereof, diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof, phenanthroline and derivatives thereof, and metal complexes having these compounds as ligands. Examples of the electron transporting polymer material include polyquinoxaline and polyquinoline. One of these electron transporting materials may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
なお、低分子材料とその使用形態については、例えば、特開昭63−70257号公報、特開昭63−175860号公報、特開平2−135359号公報、特開平3−37992号公報、特開平3−152184号公報などに開示の技術を用いることができる。 As for the low molecular weight material and its usage, for example, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-3-37992, JP-A-3-37792. The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-152184 can be used.
有機層3は、塗布法により好適に形成することができる。かかる塗布の際には、目的とする層の構成材料を所定の溶媒に加えた塗布液が用いられる。例えば、発光層を形成する際には、本発明にかかるビニルポリマー及び、必要に応じて発光用ドーパントを所定の溶媒に加えた塗布液が用いられる。溶媒は、本発明にかかるビニルポリマーが溶解し、塗布の際に障害が生じないものであれば特に限定されない。例えば、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系などの有機溶媒を用いることができる。中でも、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどが好ましい。本発明にかかるビニルポリマーの溶媒への溶解量は、ビニルポリマーの構造や分子量等に応じて適宜選定されるが、好ましくは0.1重量%以上である。
The
このようにして調製された塗布液を、絶縁体層6の陽極層2が露出した開口部を覆うように塗布し、塗布液から溶媒を除去する。この塗布及び溶媒除去を有機層の構成層ごとに順次行うことで、有機層3が形成される。塗布液の塗布方法としては、特に制限されないが、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、インクジェット法、印刷法などが適用可能である。また、塗布液からの溶媒の除去は、減圧下又は不活性ガス雰囲気下、好ましくは30〜200℃、より好ましくは60〜100℃の温度で加熱乾燥することにより行うことができる。
The coating solution thus prepared is applied so as to cover the opening of the insulating
有機層3の膜厚は特に制限されず、また、形成方法によっても異なるが、好ましくは5〜500nm、より好ましくは10〜300nmである。
The film thickness of the
(陰極層)
陰極層4は有機層3に電子を注入する層として機能する。陰極層4の具体的態様としては、無機電子注入層、有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層、金属塩の塗布膜からなる電子注入層などが挙げられる。また、これらの電子注入層に補助電極層が積層した積層体を陰極層4としてもよい。かかる積層体の場合、無機電子注入層、有機金属錯体の塗布膜、金属塩の塗布膜が有機層3に近い側に配置され、補助電極層は有機層3から遠い側に配置される。
(Cathode layer)
The cathode layer 4 functions as a layer for injecting electrons into the
無機電子注入層を形成する場合には、有機層3への電子注入が容易となるように、仕事関数が低い無機材料を選択することが好ましい。かかる無機材料としては、Li、Na、K、Csなどのアルカリ金属、Mg、Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属、LiF、CsIなどのアルカリハロゲン化物などが挙げられる。また、La、Ce、Sn、Zn、Zrなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属を用いることができる。これらの中でも、Caは仕事関数が非常に低いため特に好ましい。
When forming an inorganic electron injection layer, it is preferable to select an inorganic material having a low work function so that electron injection into the
無機電子注入層の膜厚は、有機層3への電子注入が可能であれば特に制限されないが、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を用いる場合は、好ましくは0.1〜100nm、より好ましくは1.0〜50nmである。また、アルカリハロゲン化物を用いる場合の膜厚は、有機層3への電子注入能力の点からできるだけ薄い方が好ましく、具体的には、10nm以下が好ましく、1nm以下がより好ましい。
The film thickness of the inorganic electron injection layer is not particularly limited as long as electrons can be injected into the
また、有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層は、例えば、有機金属錯体を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法などの塗布法により有機層3上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することで形成可能である。かかる有機金属錯体としては、β−ジケトナト錯体、キノリノール錯体などが使用可能である。有機金属錯体が有する金属は、仕事関数が低いものであれば特に制限されないが、例えば、Li、Na、K、Csなどのアルカリ金属、Mg、Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属、さらには、La、Ce、Sn、Zn、Zrなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属が挙げられる。また、有機金属錯体の塗布膜に電子輸送性高分子材料等をさらに含有せしめることで、電子注入層の電気特性や有機層3に対する密着性をさらに向上させることができる。有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層の膜厚は、有機層3への電子注入能力の点から、できるだけ薄い方が好ましく、具体的には、10nm以下が好ましく、1nm以下がより好ましい。
Moreover, the electron injection layer which consists of a coating film of an organometallic complex is prepared by, for example, applying a coating solution obtained by adding an organometallic complex to a predetermined solvent on the
有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層と保護電極層との合計の膜厚、すなわち陰極層4全体の膜厚は、有機層3への電子注入が可能であれば特に制限されないが、陰極層4全体の膜厚は好ましくは50〜500nmである。なお、電子注入層に対する保護電極層の膜厚が薄すぎると上述の効果が十分に得られなくなり、また、補助電極の膜厚が厚すぎると補助電極層による応力が増大してダークスポットの成長速度が大きくなる傾向にある。
The total film thickness of the electron injection layer composed of the coating film of the organometallic complex and the protective electrode layer, that is, the total film thickness of the cathode layer 4 is not particularly limited as long as electron injection into the
また、金属塩の塗布膜からなる電子注入層は、金属塩を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法などの塗布法により有機層3上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することにより形成可能である。かかる金属塩に含まれる金属としては、Ag、Al、Au、Be、Bi、Co、Cu、Fe、Ga、Hg、Ir、Mo、Mn、Nb、Ni、Os、Pb、Pd、Pt、Re、Ru、Sb、Sn、Ti、Zrなどが挙げられる。
In addition, the electron injection layer formed of a metal salt coating film is formed by applying a coating solution obtained by adding a metal salt to a predetermined solvent onto the
また、当該金属塩は有機金属塩、無機金属塩のいずれであってもよい。有機金属塩としては、置換又は未置換の脂肪族カルボン酸塩、二価カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、アルコラート、フェノラート、ジアルキルアミドなどが挙げられる。また、無機金属塩としてはハロゲン化物などが挙げられる。 The metal salt may be either an organic metal salt or an inorganic metal salt. Examples of organometallic salts include substituted or unsubstituted aliphatic carboxylates, divalent carboxylates, aromatic carboxylates, alcoholates, phenolates, dialkylamides, and the like. Examples of the inorganic metal salt include halides.
脂肪族カルボン酸塩の脂肪族カルボン酸は、飽和脂肪族カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸のいずれであってもよい。飽和脂肪族カルボン酸塩としては、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、イソオクタン酸、デカン酸、ラウリン酸などの金属塩が挙げられる。また、不飽和脂肪族カルボン酸塩としては、オレイン酸、リシノレイン酸、リノール酸などの金属塩が挙げられる。 The aliphatic carboxylic acid of the aliphatic carboxylate may be either a saturated aliphatic carboxylic acid or an unsaturated aliphatic carboxylic acid. Examples of the saturated aliphatic carboxylate include metal salts such as acetic acid, propionic acid, octanoic acid, isooctanoic acid, decanoic acid, and lauric acid. Examples of the unsaturated aliphatic carboxylate include metal salts such as oleic acid, ricinoleic acid, and linoleic acid.
二価カルボン酸塩としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸など二価カルボン酸の金属塩が挙げられる。 Examples of the divalent carboxylate include metal salts of divalent carboxylic acids such as citric acid, malic acid, and oxalic acid.
芳香族カルボン酸塩としては、安息香酸、o−tert−ブチル安息香酸、m−tert−ブチル安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、サリチル酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸などの金属塩が挙げられ、中でもサリチル酸の金属塩が好ましい。 Examples of the aromatic carboxylate include benzoic acid, o-tert-butylbenzoic acid, m-tert-butylbenzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, salicylic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid and the like. Examples of the metal salt include salicylic acid.
アルコラートはアルコールの金属塩である。アルコラートを構成するアルコール成分としては、例えば、エタノール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコールなどの一級アルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコールなどの二級アルコール、tert−ブチルアルコールなどの三級アルコールなどが挙げられる。 An alcoholate is a metal salt of an alcohol. Examples of the alcohol component constituting the alcoholate include primary alcohols such as ethanol, n-propyl alcohol, and n-butyl alcohol, secondary alcohols such as isopropyl alcohol and isobutyl alcohol, and tertiary alcohols such as tert-butyl alcohol. It is done.
フェノラートはフェノール類の金属塩である。フェノラートを構成するフェノール成分が有する水酸基の個数は特に制限されないが、好ましくは1〜2個である。また、かかるフェノール成分は水酸基の他に置換基(好ましくは炭素数1〜8の直鎖又は分岐アルキル基)を有していてもよい。本発明では、フェノール、ナフトール、4−フェニルフェノールなどが好ましく用いられる。 Phenolate is a metal salt of phenols. The number of hydroxyl groups contained in the phenol component constituting the phenolate is not particularly limited, but is preferably 1 to 2. Such a phenol component may have a substituent (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms) in addition to the hydroxyl group. In the present invention, phenol, naphthol, 4-phenylphenol and the like are preferably used.
また、無機金属塩であるハロゲン化物としては、例えば、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素などの金属塩が挙げられる。 Examples of the halide that is an inorganic metal salt include metal salts such as chlorine, fluorine, bromine, and iodine.
これらの電子注入層上には補助電極層を設けることが好ましい。これにより、有機層3への電子注入効率を向上させることができ、また、有機層3や電子注入層への水分又は有機溶媒の侵入を防止することができる。補助電極層の材料としては、仕事関数及び電荷注入能力に関する制限がないため、一般的な金属を用いることができるが、導電率が高く取り扱いが容易な金属を用いることが好ましい。また、特に電子注入層が有機材料を含む場合には、有機材料の種類や密着性などに応じて適宜選択することが好ましい。補助電極層に用いられる材料としては、具体的には、Al、Ag、In、Ti、Cu、Au、Mo、W、Pt、Pd、Niなどが挙げられるが、中でもAl及びAgなどの低抵抗の金属を用いると電子注入効率をさらに高めることができる。また、TiNなどの金属化合物を用いることにより一層高い封止性を得ることができる。これらの材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。また、2種以上の金属を用いる場合は合金として用いてもよい。
It is preferable to provide an auxiliary electrode layer on these electron injection layers. Thereby, the electron injection efficiency to the
(スペーサー及び封止板)
図1に示したように、有機EL素子9の陰極層4側を封止板5により封止することで、有機層3、さらには陽極層2及び陰極層4の劣化を防止することができる。この際、絶縁層6上の非発光領域にスペーサー7を配置し、スペーサー7と封止板5とを接着することにより、有機EL素子9の陰極層4側表面と封止板5との接触を防止することができる。スペーサー7は、有機材料、無機材料(金属材料を含む)のいずれであってもよい。また、フォトレジストや感光性ポリイミドなどの感光性材料を用い、フォトリソグラフィなどの手法によりスペーサー7を形成することもできる。さらには、接着剤とガラススペーサーなどの絶縁体とを混合し、その混合物をスペーサー7の形成領域に塗布してもよい。
(Spacer and sealing plate)
As shown in FIG. 1, the
有機EL素子9の陰極層4側表面と封止板5及びスペーサー7とにより形成される空間には封止ガスを封入することが好ましい。かかる封止ガスとしては、Ar、Heなどの不活性ガスを用いることが好ましい。封止ガスの水分含有量は、好ましくは100ppm以下、より好ましくは10ppm以下、さらに好ましくは1ppm以下である。なお、封止ガスの水分含有量の下限値については特に制限されないが、0.1ppm程度であれば、有機層3、陽極層2、陰極層4などの劣化防止効果が高く非常に好ましい。
It is preferable to encapsulate a sealing gas in a space formed by the surface of the
上記実施形態によれば、本発明にかかるビニルポリマーを有機層3に含有せしめることで、有機EL素子の長寿命化を達成することができる。かかる有機EL素子は、有機ELディスプレイ、さらにはメモリ読み出しや書き込みに利用される光ピックアップ、光通信の伝送路に設けられる中継装置、フォトカプラなどの様々な光応用デバイスの分野で非常に有用である。
According to the said embodiment, the lifetime improvement of an organic EL element can be achieved by making the
次に、本発明の有機ELディスプレイについて説明する。 Next, the organic EL display of the present invention will be described.
図2は、本発明の有機ELディスプレイの好適な一実施形態を示すブロック図である。図2に示した有機ELディスプレイはパッシブ駆動方式のものであり、青色発光素子を励起光源とする色変換方式の有機ELディスプレイである。なお、色変換方式とは、三色の蛍光元素を高エネルギー線の可視光発光により励起する方法である。色変換方式の場合、有機EL素子の有機層において青色発光を生じさせ、その青色発光を励起光エネルギー線として緑色及び赤色の蛍光面を励起して緑色光及び赤色光を得ることが多い。青色が緑色及び赤色に変換されるため色変換方式と呼ばれる。 FIG. 2 is a block diagram showing a preferred embodiment of the organic EL display of the present invention. The organic EL display shown in FIG. 2 is a passive drive type, and is a color conversion type organic EL display using a blue light emitting element as an excitation light source. The color conversion method is a method of exciting three color fluorescent elements by visible light emission of high energy rays. In the case of the color conversion method, blue light emission is often generated in the organic layer of the organic EL element, and green light and red light are obtained by exciting the green and red phosphor screens using the blue light emission as excitation light energy rays. Since blue is converted into green and red, it is called a color conversion method.
図2中、表示部14は、基板1、基板1の一側に形成された陽極層2(第1の電極層)、陽極層2上に形成された有機層3、及び有機層3上に形成された陰極層4(第2の電極層)で構成される複数の有機EL素子9が二次元配列されたものである。ここで、有機EL素子9のそれぞれにおいては、3個の発光領域(例えば13a、13b、13c)に対応して、本発明にかかるビニルポリマー及び青色発光用ドーパントを含有する3個の有機層3(発光層)が形成されている。なお、3個の発光領域のうち、1個は青色発光領域であり、残りの2つは緑色発光領域及び赤色発光領域である。
In FIG. 2, the
基板1の材料としては、例えば、ガラス、石英、樹脂などの透明又は半透明の材料が好ましい。
As a material of the
基板1上には、上述のように、1個の有機EL素子に形成される3個の発光領域のうちの2つに対応する領域に蛍光変換フィルター膜が設けられ、当該蛍光変換フィルター膜により発光色のコントロールが行われて緑色発光領域及び赤色発光領域となる。蛍光変換フィルター膜が設けられない発光領域は青色発光領域である。
On the
蛍光変換フィルター膜は、有機層3での電界発光による光を吸収し、膜中の蛍光体から吸収光と異なる色の光を放出することで発光色の色変換を行うものであり、一般的には蛍光体、光吸収体及びバインダーを含んで構成される。蛍光変換フィルター膜の形成は、フォトリソグラフィや印刷などの手法を利用したパターニングにより行うことができる。この場合、蛍光変換フィルター膜の材料は、微細なパターニングを形成可能なものが好ましく、また、上層(陽極層2など)の形成工程でダメージを受けにくいものが好ましい。
The fluorescence conversion filter film absorbs light generated by electroluminescence in the
蛍光変換フィルター膜に含まれる蛍光体としては、蛍光量子収率が高いものが好ましく、また、レーザー色素のように発光素子の発光波長領域での光吸収性が高いものが好ましい。かかる蛍光体としては、例えば、ローダミン系化合物、ペリレン系化合物、シアニン系化合物、サブフタロなどを含むフタロシアニン系化合物、ナフタロイミド系化合物、縮合環炭化水素系化合物、縮合複素環系化合物、スチリル系化合物、クマリン系化合物などが挙げられる。なお、蛍光体自体の光吸収性が不十分である場合には光吸収体を併用することが好ましく、かかる光吸収体としては蛍光を消光しないものが好ましい。 As the phosphor contained in the fluorescence conversion filter film, one having a high fluorescence quantum yield is preferable, and one having a high light absorption in the emission wavelength region of the light emitting element such as a laser dye is preferable. Examples of such phosphors include rhodamine compounds, perylene compounds, cyanine compounds, phthalocyanine compounds including subphthalo, naphthalimide compounds, condensed ring hydrocarbon compounds, condensed heterocyclic compounds, styryl compounds, and coumarins. System compounds and the like. In addition, when the light absorption property of fluorescent substance itself is inadequate, it is preferable to use a light absorber together, and as this light absorber, what does not quench fluorescence is preferable.
バインダーは、蛍光を消光しないものであれば特に制限されず、公知のバインダーの中から適宜選択して用いることができる。 The binder is not particularly limited as long as it does not quench the fluorescence, and can be appropriately selected from known binders.
また、有機EL素子9の構成材料や蛍光変換フィルター膜が吸収し得る短波長の外光をカットするカラーフィルターを蛍光変換フィルター膜と組み合わせると、素子の耐光性や表示コントラストがさらに向上するので好ましい。
Moreover, it is preferable to combine the constituent material of the
また、表示部14においては、2個の陽極層2が、それぞれ有機EL素子9の3個の発光領域13a〜13cを通るように、基板1上及び蛍光変換フィルター膜上に相互に並列に形成されている。ここで、陽極層2は、発光領域13a〜13cを完全に覆わずに、発光領域13a〜13cそれぞれの一部が露出するように配置されている。また、陽極層2は複数(図2では2個)の有機EL素子の共通電極であり、各陽極層2の一端には後述する電力供給部8が電気的に接続されている。このようなストライプ状の陽極層2は、例えば、蛍光変換フィルター膜がパターニングされた基板1上にITO膜を成膜した後、パターニング及びエッチング処理を行うことにより形成可能である。
In the
なお、詳細は図示していないが、陽極層2を形成した後、その上にSiO2層やAl2O3層などの絶縁体層を設けることが好ましい。そして、発光領域に対応する絶縁体層の領域をエッチング等により開口し、この開口部に有機層3を形成することが好ましい。
Although not shown in detail, it is preferable to provide an insulator layer such as a SiO 2 layer or an Al 2 O 3 layer on the
また、表示部14においては、本発明にかかるビニルポリマー及び青色発光用ドーパントを含有する有機層3が、有機EL素子9の各発光領域に対応して、陽極層2を跨いで発光領域を覆うように形成されている。かかる有機層3はスピンコート法などの塗布法により好適に形成することができる。
Further, in the
また、表示部14においては、6個の陰極層4が、有機EL素子9の発光領域に対応して有機層3上を通るように形成されている。陰極層4それぞれは複数(図2では2個)の有機EL素子の共通電極であり、各陰極層4の一端には後述するスイッチング部10が電気的に接続されている。
Further, in the
本実施形態のようにパッシブ駆動方式の有機ELディスプレイの場合には、図2に示したようにストライプ状の陽極層2とストライプ状の陰極層4とを互いに直交するように配置することが好ましい。このとき、各発光領域における陽極層2と陰極層4との交点がディスプレイの一画素に相当する。
In the case of a passive drive type organic EL display as in the present embodiment, it is preferable that the stripe-shaped
表示部14の非発光領域には、有機EL素子9毎にスペーサー7が設けられている。このスペーサー7に封止板(図示せず)を接着することで、陰極層4側の面が封止される。
A
図2に示した有機ELディスプレイにおいては、表示部14における表示をコントロールする駆動部11が、陽極層2及び陰極層4に電流又は電圧を供給する電力供給部8、有機EL素子9に点滅の制御信号を送るスイッチング部10及びこれらの制御論理回路12を含んで構成されている。電力供給部8は陽極層2に、スイッチング部10は陰極層4にそれぞれ電気的に接続されており、また、電力供給部8とスイッチング部10とは制御論理回路12を介して電気的に接続されている。表示部14における有機EL素子9の駆動方式は特に制限されず、例えば、直流駆動、パルス駆動、交流駆動などが適用可能である。駆動の際には、直流、パルス又は交流の電流又は電圧を供給することが好ましく、印加電圧としては2〜30V程度が好ましい。
In the organic EL display shown in FIG. 2, the
上記実施形態によれば、本発明にかかるビニルポリマー及び青色発光ドーパントを有機層3に含有せしめることで、発光領域において色純度の高い青色発光を得ることができ、またその特性を長期にわたって安定的に維持することができる。この青色発光は、青色発光領域においてはそのまま基板1側から取り出される。また、緑色発光領域及び赤色発光領域においては、それぞれ青色発光を励起光エネルギー線として蛍光変換フィルター膜中の緑色及び赤色に対応する蛍光体を励起することによって、緑色光及び赤色光が基板1側から取り出される。従って本実施形態により、輝度や色表示機能に優れ、長寿命の有機ELディスプレイが実現可能となる。
According to the above embodiment, by including the vinyl polymer and the blue light emitting dopant according to the present invention in the
なお、本発明の有機ELディスプレイは上記実施形態に限定されるものではなく、想定されるディスプレイ製品に必要な輝度、寿命、消費電力、コストなどを勘案して決定することができる。例えば、図2にはいわゆるパッシブ駆動方式の有機ELディスプレイを示したが、本発明の有機ELディスプレイは、ポリシリコンTFTなどを用いたアクティブ駆動方式のフルカラーディスプレイであってもよい。 The organic EL display of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be determined in consideration of brightness, life, power consumption, cost, and the like necessary for an assumed display product. For example, FIG. 2 shows a so-called passive drive type organic EL display, but the organic EL display of the present invention may be an active drive type full color display using a polysilicon TFT or the like.
また、本発明の有機ELディスプレイをフルカラーディスプレイとする場合、赤、緑、青(RGB)の三原色の発光素子を形成することによりフルカラー表示が実現されるが、フルカラー表示方式は、上記実施形態で示した色変換方式の他、RGB三色並置方式、白色発光方式などのいずれであってもよい。RGB三色並置方式は、RGB三色の発光素子をそれぞれ発光させる表示方式である。また、白色発光方式は、液晶表示装置などに用いられる三色カラーフィルターにより、白色発光の波長の一部をカットしてフルカラー表示する方式である。白色発光方式及び色変換方式の場合、三色の発光素子を用意する必要はなく、発光素子の形成を簡素化でき、大面積化にも容易に対応できる。 When the organic EL display of the present invention is a full color display, full color display is realized by forming light emitting elements of three primary colors of red, green, and blue (RGB). The full color display method is the same as that in the above embodiment. In addition to the color conversion method shown, any of the RGB three-color juxtaposition method and the white light emission method may be used. The RGB three-color juxtaposition method is a display method in which each of the RGB three-color light emitting elements emits light. The white light emission method is a method of performing full color display by cutting a part of the wavelength of white light emission using a three-color filter used in a liquid crystal display device or the like. In the case of the white light emission method and the color conversion method, it is not necessary to prepare light emitting elements of three colors, the formation of the light emitting elements can be simplified, and an increase in area can be easily handled.
本発明の有機ELディスプレイにおいては、有機EL素子の発光層に添加する発光用ドーパントを適宜選択することにより、上記のいずれのカラー表示方式であっても適用することができる。例えば、有機EL素子の有機層に青色発光用ドーパントを含有せしめて発光層とすることで、色変換方式を好ましく適用することができる。また、有機EL素子の発光層に燐光発光用ドーパントを含有せしめることで、燐光発光によるRGB三色並置方式を好ましく適用することができる。 In the organic EL display of the present invention, any color display method described above can be applied by appropriately selecting a light emitting dopant to be added to the light emitting layer of the organic EL element. For example, the color conversion method can be preferably applied by including a blue light emitting dopant in the organic layer of the organic EL element to form a light emitting layer. In addition, by incorporating a phosphorescent light emitting dopant into the light emitting layer of the organic EL element, the RGB three-color juxtaposition method using phosphorescent light emission can be preferably applied.
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.
(実施例1)
先ず、以下に説明する手順により、上記式(I−1−1)で表される構造単位を有するビニルポリマーを合成した。具体的には、下記反応式(A−1)に表されるように、アントロンを含む溶液に4−ブロモフェニルリチウムを添加して反応させ、目的の化合物を得た。また、下記反応式(B−1)に表されるように、9−フェニルアントラセンを含む溶液に、臭素(Br2)を添加して反応させ、さらにn−ブチルリチウムを添加して反応させ、目的の化合物を得た。
Example 1
First, a vinyl polymer having a structural unit represented by the above formula (I-1-1) was synthesized by the procedure described below. Specifically, as represented by the following reaction formula (A-1), 4-bromophenyllithium was added to and reacted with a solution containing anthrone to obtain the target compound. Moreover, as represented by the following reaction formula (B-1), bromine (Br 2 ) is added to and reacted with a solution containing 9-phenylanthracene, and n-butyllithium is further added and reacted. The desired compound was obtained.
次に、下記反応式(C−1)に表されるように、反応式(A−1)により得られた化合物と、反応式(B−1)により得られた化合物とを反応させ、目的の化合物を得た。 Next, as represented by the following reaction formula (C-1), the compound obtained by the reaction formula (A-1) and the compound obtained by the reaction formula (B-1) are reacted, To give a compound.
次に、下記反応式(D−1)に表されるように、反応式(C−1)により得られた化合物を含む溶液に、臭素(Br2)を添加して反応させ、得られた臭素化物をカラムクロマトグラフィーにより精製した。そして、得られた臭素化物を所定の溶媒に溶解し、4−ビニルフェニルボロン酸及び所定の触媒を添加して反応を行い、目的の化合物を得た。さらに、得られた化合物を含む溶液に、ラジカル重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド(BPO)を含有量が1wt%となるように添加して重合反応を行い、上記式(I−1−1)で表される構造単位を有するビニルポリマーを合成した。 Next, as represented by the following reaction formula (D-1), bromine (Br 2 ) was added to the solution containing the compound obtained by the reaction formula (C-1) to cause a reaction. The bromide was purified by column chromatography. Then, the obtained bromide was dissolved in a predetermined solvent and reacted by adding 4-vinylphenylboronic acid and a predetermined catalyst to obtain the target compound. Furthermore, a benzoyl peroxide (BPO) as a radical polymerization initiator is added to the solution containing the obtained compound so that the content becomes 1 wt%, and a polymerization reaction is performed. By the above formula (I-1-1) Vinyl polymers having the structural units represented were synthesized.
次に、このビニルポリマーの2.0wt%トルエン溶液を調製し、さらにビニルポリマー中のモノマーユニットに対して2wt%の割合でテトラフェニルブタジエンをドーパントとして添加し、発光層用塗布液とした。この溶液を用いて、有機EL素子を以下の手順で作製した。 Next, a 2.0 wt% toluene solution of this vinyl polymer was prepared, and tetraphenylbutadiene was added as a dopant in a proportion of 2 wt% with respect to the monomer unit in the vinyl polymer to obtain a light emitting layer coating solution. Using this solution, an organic EL device was produced by the following procedure.
ITO基板上に、スピンコート法によりポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)を含む塗布液を塗布し、180℃にて5分間窒素中で乾燥して50nmの膜厚に成膜し、ホール輸送層を形成した。その後、上記の発光層用塗布液をホール輸送層上に塗布して180℃にて1時間真空乾燥し、膜厚100nmの発光層を形成した。さらに、LiFを膜厚0.6nm、Alを膜厚250nmとなるように、この順で真空蒸着して陰極とし、陰極側の面を封止して目的の有機EL素子を得た。 A coating solution containing polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) is applied onto an ITO substrate by spin coating, and dried in nitrogen at 180 ° C. for 5 minutes to form a film with a thickness of 50 nm. A hole transport layer was formed. Thereafter, the above light emitting layer coating solution was applied onto the hole transport layer and vacuum dried at 180 ° C. for 1 hour to form a light emitting layer having a thickness of 100 nm. Furthermore, vacuum deposition was performed in this order so that the LiF film thickness was 0.6 nm and the Al film thickness was 250 nm, and the cathode side surface was sealed to obtain the target organic EL device.
得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。また、得られた有機EL素子の電流効率は、10mA/cm2の定電流駆動時に3.5cd/Aであった。さらに、10mA/cm2の定電流駆動により輝度半減寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は920時間であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. Further, the current efficiency of the obtained organic EL element was 3.5 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Further, when the luminance half-life test was performed by driving at a constant current of 10 mA / cm 2 , the luminance half-life was 920 hours.
(実施例2)
先ず、以下に説明する手順により、上記式(I−1−2)で表される構造単位を有するビニルポリマーを合成した。具体的には、上記反応式(A−1)に表されるようにして目的の化合物を得た。また、下記反応式(B−2)に表されるように、9−ビフェニル−2−イル−アントラセンを含む溶液に、臭素(Br2)を添加して反応させ、さらにn−ブチルリチウムを添加して反応させ、目的の化合物を得た。
(Example 2)
First, a vinyl polymer having a structural unit represented by the above formula (I-1-2) was synthesized by the procedure described below. Specifically, the target compound was obtained as represented by the above reaction formula (A-1). Moreover, as represented by the following reaction formula (B-2), bromine (Br 2 ) is added to the solution containing 9-biphenyl-2-yl-anthracene and reacted, and then n-butyllithium is added. To give the desired compound.
次に、下記反応式(C−2)に表されるように、反応式(A−1)により得られた化合物と、反応式(B−2)により得られた化合物とを反応させ、目的の化合物を得た。 Next, as represented by the following reaction formula (C-2), the compound obtained by the reaction formula (A-1) and the compound obtained by the reaction formula (B-2) are reacted, To give a compound.
次に、下記反応式(D−2)に表されるように、反応式(C−2)により得られた化合物を含む溶液に、臭素(Br2)を添加して反応させ、得られた臭素化物をカラムクロマトグラフィーにより精製した。そして、得られた臭素化物を所定の溶媒に溶解し、4−ビニルフェニルボロン酸及び所定の触媒を添加して反応を行い、目的の化合物を得た。さらに、得られた化合物を含む溶液に、ラジカル重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド(BPO)を含有量が1wt%となるように添加して重合反応を行い、上記式(I−1−2)で表される構造単位を有するビニルポリマーを合成した。 Next, as represented by the following reaction formula (D-2), bromine (Br 2 ) was added to the solution containing the compound obtained by the reaction formula (C-2) to cause a reaction. The bromide was purified by column chromatography. Then, the obtained bromide was dissolved in a predetermined solvent and reacted by adding 4-vinylphenylboronic acid and a predetermined catalyst to obtain the target compound. Further, a benzoyl peroxide (BPO) as a radical polymerization initiator is added to the solution containing the obtained compound so that the content becomes 1 wt%, and a polymerization reaction is performed, and the above formula (I-1-2) Vinyl polymers having the structural units represented were synthesized.
次に、得られたビニルポリマーを用いたこと以外は、実施例1と同様にして発光層形成用塗布液を調製した。さらに、かかる発光層形成用塗布液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。 Next, a light emitting layer forming coating solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained vinyl polymer was used. Furthermore, an organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer forming coating solution was used.
得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。また、得られた有機EL素子の電流効率は、10mA/cm2の定電流駆動時に3.8cd/Aであった。さらに、10mA/cm2の定電流駆動により輝度半減寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は1100時間であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. Moreover, the current efficiency of the obtained organic EL element was 3.8 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Further, when the luminance half-life test was performed by driving at a constant current of 10 mA / cm 2 , the luminance half-life was 1100 hours.
(比較例1)
先ず、以下に説明する手順により、上記式(I−1−1)で表される構造単位においてフェニレン基ではなく単結合により2つのアントラセン骨格が結合している目的の構造単位を有するビニルポリマーを合成した。具体的には、下記反応式(A−3)に表されるように、9−フェニルアントラセンを含む溶液に、臭素(Br2)を添加して反応させた。次に、n−ブチルリチウムを添加し、さらにアントロンを添加して反応させ、目的の化合物を得た。
(Comparative Example 1)
First, a vinyl polymer having a target structural unit in which two anthracene skeletons are bonded by a single bond instead of a phenylene group in the structural unit represented by the above formula (I-1-1) by the procedure described below. Synthesized. Specifically, as represented by the following reaction formula (A-3), bromine (Br 2 ) was added to and reacted with a solution containing 9-phenylanthracene. Next, n-butyllithium was added, and anthrone was further added and reacted to obtain the target compound.
次に、反応式(C−3)に表されるように、反応式(A−3)により得られた化合物を含む溶液に純水を加え、反応後の反応液から溶媒を除去し、残留物を所定の溶媒に最溶解した後、脱水を行い、目的の化合物を得た。 Next, as represented by the reaction formula (C-3), pure water is added to the solution containing the compound obtained by the reaction formula (A-3), the solvent is removed from the reaction solution after the reaction, and the residue The product was dissolved in a predetermined solvent and then dehydrated to obtain the target compound.
次に、下記反応式(D−3)に表されるように、反応式(C−3)により得られた化合物を含む溶液に、臭素(Br2)を添加して反応させ、得られた臭素化物をカラムクロマトグラフィーにより精製した。そして、得られた臭素化物を所定の溶媒に溶解し、4−ビニルフェニルボロン酸及び所定の触媒を添加して反応を行い、目的の化合物を得た。さらに、得られた化合物を含む溶液に、ラジカル重合開始剤としてのベンゾイルパーオキサイド(BPO)を含有量が1wt%となるように添加して重合反応を行い、目的の構造単位を有するビニルポリマーを合成した。 Next, as represented by the following reaction formula (D-3), bromine (Br 2 ) was added to the solution containing the compound obtained by the reaction formula (C-3) and allowed to react. The bromide was purified by column chromatography. Then, the obtained bromide was dissolved in a predetermined solvent and reacted by adding 4-vinylphenylboronic acid and a predetermined catalyst to obtain the target compound. Further, a benzoyl peroxide (BPO) as a radical polymerization initiator is added to the solution containing the obtained compound so as to have a content of 1 wt%, a polymerization reaction is performed, and a vinyl polymer having a target structural unit is obtained. Synthesized.
次に、得られたビニルポリマーを用いたこと以外は、実施例1と同様にして発光層形成用塗布液を調製した。さらに、かかる発光層形成用塗布液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。 Next, a light emitting layer forming coating solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained vinyl polymer was used. Furthermore, an organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer forming coating solution was used.
得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。また、得られた有機EL素子の電流効率は、10mA/cm2の定電流駆動時に3.2cd/Aであった。さらに、10mA/cm2の定電流駆動により輝度半減寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は600時間であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. Further, the current efficiency of the obtained organic EL element was 3.2 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Furthermore, when the luminance half-life test was performed by driving at a constant current of 10 mA / cm 2 , the luminance half-life was 600 hours.
(比較例2)
先ず、以下に説明する手順により、上記式(I−1−2)で表される構造単位においてフェニレン基及び1つのアントラセン骨格のない目的の構造単位を有するビニルポリマーを合成した。具体的には、下記反応式(A−4)に表されるように、アントロンを含む溶液にビフェニルリチウムを添加して反応させ、目的の化合物を得た。
(Comparative Example 2)
First, a vinyl polymer having a target structural unit having no phenylene group and one anthracene skeleton in the structural unit represented by the formula (I-1-2) was synthesized by the procedure described below. Specifically, as represented by the following reaction formula (A-4), biphenyl lithium was added to and reacted with a solution containing anthrone to obtain the target compound.
次に、下記反応式(D−4)に表されるように、反応式(A−4)により得られた化合物を含む溶液に、臭素(Br2)を添加して反応させ、得られた臭素化物をカラムクロマトグラフィーにより精製した。そして、得られた臭素化物を所定の溶媒に溶解し、4−ビニルフェニルボロン酸及び所定の触媒を添加して反応を行い、目的の化合物を得た。さらに、得られた化合物を含む溶液に、ラジカル重合開始剤としてのベンゾイルパーオキサイド(BPO)を含有量が1wt%となるように添加して重合反応を行い、目的の構造単位を有するビニルポリマーを合成した。 Next, as represented by the following reaction formula (D-4), bromine (Br 2 ) was added to the solution containing the compound obtained by the reaction formula (A-4) and allowed to react. The bromide was purified by column chromatography. Then, the obtained bromide was dissolved in a predetermined solvent and reacted by adding 4-vinylphenylboronic acid and a predetermined catalyst to obtain the target compound. Further, a benzoyl peroxide (BPO) as a radical polymerization initiator is added to the solution containing the obtained compound so as to have a content of 1 wt%, a polymerization reaction is performed, and a vinyl polymer having a target structural unit is obtained. Synthesized.
次に、得られたビニルポリマーを用いたこと以外は、実施例1と同様にして発光層形成用塗布液を調製した。さらに、かかる発光層形成用塗布液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。 Next, a light emitting layer forming coating solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained vinyl polymer was used. Furthermore, an organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer forming coating solution was used.
得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。また、得られた有機EL素子の電流効率は、10mA/cm2の定電流駆動時に4.0cd/Aであった。さらに、10mA/cm2の定電流駆動により輝度半減寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は580時間であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. Further, the current efficiency of the obtained organic EL element was 4.0 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Further, when the luminance half-life test was performed by driving at a constant current of 10 mA / cm 2 , the luminance half-life was 580 hours.
(比較例3)
先ず、以下に説明する手順により、上記式(I−1−1)で表される構造単位においてフェニレン基ではなくアントラセニレン基により2つのアントラセン骨格が結合している目的の構造単位を有するビニルポリマーを合成した。具体的には、下記反応式(A−5)に表されるように、9−ブロモアントラセンから目的の化合物を得た。また、上記反応式(B−1)に表されるようにして目的の化合物を得た。
(Comparative Example 3)
First, a vinyl polymer having a target structural unit in which two anthracene skeletons are bonded to each other by an anthracenylene group instead of a phenylene group in the structural unit represented by the above formula (I-1-1) by the procedure described below. Synthesized. Specifically, the target compound was obtained from 9-bromoanthracene as represented by the following reaction formula (A-5). Moreover, the target compound was obtained as represented by the above reaction formula (B-1).
次に、反応式(C−5)に表されるように、反応式(A−5)により得られた化合物と、反応式(B−1)により得られた化合物とを反応させ、目的の化合物を得た。 Next, as represented by the reaction formula (C-5), the compound obtained by the reaction formula (A-5) and the compound obtained by the reaction formula (B-1) are reacted, and the target A compound was obtained.
次に、下記反応式(D−5)に表されるように、反応式(C−5)により得られた化合物を含む溶液に、臭素(Br2)を添加して反応させ、得られた臭素化物をカラムクロマトグラフィーにより精製した。そして、得られた臭素化物を所定の溶媒に溶解し、4−ビニルフェニルボロン酸及び所定の触媒を添加して反応を行い、目的の化合物を得た。さらに、得られた化合物を含む溶液に、ラジカル重合開始剤としてのベンゾイルパーオキサイド(BPO)を含有量が1wt%となるように添加して重合反応を行い、目的の構造単位を有するビニルポリマーを合成した。 Next, as represented by the following reaction formula (D-5), bromine (Br 2 ) was added to the solution containing the compound obtained by the reaction formula (C-5) to cause a reaction. The bromide was purified by column chromatography. Then, the obtained bromide was dissolved in a predetermined solvent and reacted by adding 4-vinylphenylboronic acid and a predetermined catalyst to obtain the target compound. Further, a benzoyl peroxide (BPO) as a radical polymerization initiator is added to the solution containing the obtained compound so as to have a content of 1 wt%, a polymerization reaction is performed, and a vinyl polymer having a target structural unit is obtained. Synthesized.
次に、得られたビニルポリマーを用いたこと以外は、実施例1と同様にして発光層形成用塗布液を調製した。さらに、かかる発光層形成用塗布液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。 Next, a light emitting layer forming coating solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained vinyl polymer was used. Furthermore, an organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer forming coating solution was used.
得られた有機EL素子においては、テトラフェニルブタジエンに由来する青色発光が得られた。また、得られた有機EL素子の電流効率は、10mA/cm2の定電流駆動時に2.3cd/Aであった。さらに、10mA/cm2の定電流駆動により輝度半減寿命試験を行ったところ、輝度半減寿命は300時間であった。なお、比較例3の有機EL素子においては、発光層の結晶化が激しく膜の状態が不安定であった。 In the obtained organic EL element, blue light emission derived from tetraphenylbutadiene was obtained. Further, the current efficiency of the obtained organic EL element was 2.3 cd / A when driven at a constant current of 10 mA / cm 2 . Further, when the luminance half-life test was performed by driving at a constant current of 10 mA / cm 2 , the luminance half-life was 300 hours. In the organic EL device of Comparative Example 3, the light emitting layer was crystallized so that the film state was unstable.
1…基板、2…陽極層(第1の電極層)、3…有機層、4…陰極層(第2の電極層)、5…封止板、6…絶縁体層、7…スペーサー、8…電力供給部、9…有機EL素子、10…スイッチング部、11…駆動部、12…制御論理回路、13…発光領域、14…表示部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該電極間に配置され、下記式(I)で表される構造単位を有するビニルポリマーを含有する有機層と、
を備えることを特徴とする有機EL素子。
An organic layer containing a vinyl polymer disposed between the electrodes and having a structural unit represented by the following formula (I):
An organic EL device comprising:
前記一対の電極それぞれに電気的に接続されており、該電極に電圧又は電流を供給する電力供給部、並びに
前記有機EL素子のそれぞれを点灯又は消灯するスイッチング部、
を備えることを特徴とする有機ELディスプレイ。
A power supply unit that is electrically connected to each of the pair of electrodes and supplies a voltage or current to the electrodes; and a switching unit that turns on or off each of the organic EL elements;
An organic EL display comprising:
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