JP4483167B2 - ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND DISPLAY DEVICE HAVING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT - Google Patents

Description

（式中、Ａｒ _７ 〜Ａｒ_９はアリール基、または、置換アリール基を表す。）
（２）前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有する表示装置。
なお、下記１〜７は参考とされる手段である。
【００１４】
１．陽極側から順に、第一の正孔輸送層、第二の正孔輸送層、ホスト化合物とりん光性ドーパントを含有する発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、以下の（ａ）および（ｂ）の条件を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
（ａ）第一の正孔輸送材料、第二の正孔輸送材料、発光層のホスト化合物の最低励起三重項エネルギー（Ｔ₁）をそれぞれＴ_1a、Ｔ_1b、Ｔ_1cとした時、Ｔ_1b＞Ｔ_1c、かつ、Ｔ_1a＜Ｔ_1cである。
（ｂ）ホスト化合物、りん光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー（Ｔ₁）をそれぞれＴ_1c、Ｔ_1dとしたとき、Ｔ_1c＞Ｔ_1dである。
【００１５】
２．りん光性ドーパントの発光極大波長が３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
３．第一の正孔輸送材料、第二の正孔輸送材料、ホスト化合物とりん光性ドーパントを含有する発光層のホスト化合物のＩＰをそれぞれＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３とした時、ＩＰ１＜ＩＰ２＜ＩＰ３であることを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
４．０ｅＶ＜ＩＰ３−ＩＰ２≦０．５ｅＶであることを特徴とする前記１、２または３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
５．０ｅＶ＜ＩＰ３−ＩＰ２≦０．３ｅＶであることを特徴とする前記１、２または３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
６．第一の正孔輸送材料が前記一般式（１）または（２）で表されることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
７．前記１〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有する表示装置。
【００２１】
以下、本発明について詳述する。
本発明は、複数の正孔輸送層を有する、ホスト化合物とりん光性ドーパントを含有する発光層を有する有機ＥＬ素子に関するもので、該正孔輸送材料と発光層のホスト化合物、燐光性ドーパント等の各材料における特性間の関係を最適に調整するものである。
【００２２】
本発明の発光素子においては、前記のような正孔輸送層、発光層、そして電子輸送層等の各有機材料を含有する層を一対の電極間に挟持させ、該電極間に電界を印加することで、陰極からは電子、陽極からは正孔（ホール）が発光層中に注入され、これらが発光層中で再結合し発光する。即ち、ホスト化合物とりん光性ドーパントを含有する発光層においては、再結合によって生成した三重項励起子が、基底状態に戻る際に発光する。
【００２３】
正孔輸送層は単一の層であってもよいが、通常、電極からの正孔（ホール）の注入や、ホールの輸送性、また、発光層へのホール注入性等を考慮して、正孔輸送層は陽極側から第一の正孔輸送層、第二の正孔輸送層というように複数もうけ、第二の正孔輸送層を発光層と隣接させる構成をとるが発光効率をあげる上で好ましい。ここでは、正孔の電極からの注入を容易にする役割をもつ正孔注入層といわれるものも含め正孔輸送層と呼ぶこととする。
【００２４】
前記特許文献１において、述べられているように、発光層に隣接する正孔輸送層、或いは電子輸送層等に用いる有機材料の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ₁）は発光層に含有されるホスト化合物、りん光性ドーパントよりも高いことが、発光層において生成した三重項励起子のエネルギーが正孔輸送層或いは電子輸送層等の隣接層に移動してしまうことがなく好ましい。また、前記特許文献１においては、例えば、正孔輸送層、正孔注入層或いは電子輸送層、電子注入層等の隣接層が複数層からなる場合において、例えば、正孔輸送層に注目した場合、正孔輸送層を構成するすべての層の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ₁）が、発光層を構成するりん光性ドーパントのＴ₁準位よりも高いことが好ましい旨記載されている。
【００２５】
しかしながら、前記特許文献１において、正孔輸送材料として好ましい最低励起三重項エネルギー準位が発光層を構成する発光材料であるりん光性ドーパントに比べ高い材料は具体的には開示されておらず、また、実際に正孔輸送材料を複数の層で構成した例は開示されていないため、複数の材料で正孔輸送層を構成する材料としてどのような材料をそれぞれ選択すべきか、明確な開示はない。
【００２６】
しかしながら、本発明者らは、発光層に直接隣接した正孔輸送層の材料に、最低励起三重項エネルギー準位が発光層を構成するホスト材料に比べ高い正孔輸送材料を用い、かつ、第一の正孔輸送層、第二の正孔輸送層からなる複数の正孔輸送層を発光層に隣接させて有機ＥＬ素子を構成する場合、即ち、陽極側から順に、第一の正孔輸送層、第二の正孔輸送層、ホスト化合物とりん光性ドーパントを含有する発光層を有する有機ＥＬ素子においては、以下の様に、
（ａ）第一の正孔輸送層を構成する第一の正孔輸送材料、第二の正孔輸送層を構成する第二の正孔輸送材料、発光層のホスト化合物の最低励起三重項エネルギー（Ｔ₁）をそれぞれＴ_1a、Ｔ_1b、Ｔ_1cとした時、Ｔ_1b＞Ｔ_1c、かつ、Ｔ_1a＜Ｔ_1c、であればよい。即ち、すべての正孔輸送材料の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ₁）が発光層の有機材料（ホスト化合物またはリン光性ドーパント）に比べて高い必要はなく、発光層に隣接した正孔輸送材料の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ_1b）は発光層のホスト化合物の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ_1c）よりも高いことが必要であるが、例えば、第一の正孔輸送層を構成する正孔輸送材料の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ_1a）については、ホスト化合物のそれ（Ｔ_1c）に比べ低いことが好ましいことを見いだした。
【００２７】
更に好ましいのは、第一の正孔輸送層を構成する正孔輸送材料の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ_1a）がリン光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ_1d）に比べ低いことである。
【００２８】
生成した三重項励起子のエネルギーが隣接層である正孔輸送層に移動してしまうことがないためには発光層に直接隣接した層の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ₁）が、発光層を構成するホスト化合物に比べて高ければよく、直接隣接しない第一の正孔輸送材料の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ₁）は、発光層中のホスト化合物、更にはリン光性ドーパントよりも小さいほうがよい。第一の正孔輸送材料としては、発光層中のホスト化合物はもとより、リン光性ドーパントよりもＴ₁準位が低いものが多く、このため高いものを選択するより選択の幅が広がり、正孔輸送材料としての特性のよいものを選ぶことができる。
【００２９】
発光層に直接隣接した層に含まれる有機材料の最低励起三重項エネルギー準位は、発光層中のホスト化合物の最低励起三重項エネルギー準位の１．０５倍以上１．３８倍以下であるのが好ましい。また、前記有機材料の最低励起三重項エネルギー準位は、６８ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２８４．９ｋＪ／ｍｏｌ）以上９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３７７．１ｋＪ／ｍｏｌ）以下であるのが好ましい。
【００３０】
発光層に直接隣接しない第一の正孔輸送層の最低励起三重項エネルギー準位は発光層中のホスト化合物を基準とすると最低励起三重項エネルギー準位の１．００倍未満０．５０倍以上であるのが好ましく、より好ましくは０．９０未満０．７以上である。１．００を超えると、正孔輸送層として十分な特性を有する材料の組み合わせを選択する上での制約が大きくなる。
【００３１】
発明においては、発光層中のホスト化合物とりん光性ドーパントの関係において、りん光性ドーパントからの発光を用いるため、前記の関係のほか、
（ｂ）ホスト化合物、りん光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー（Ｔ₁）をそれぞれＴ_1c、Ｔ_1dとしたとき、Ｔ_1c＞Ｔ_1dであることが必要である。
【００３２】
本発明の有機ＥＬ素子は、また、りん光性ドーパントを用いた青色領域の発光に用いることが好ましく、りん光性ドーパントの発光極大波長を３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることにより高い発光効率で青色領域の発光が得られ、フルカラーを構成するために好ましい。
【００３３】
第一の正孔輸送層料、第二の正孔輸送層、そして発光層へとホールの移動を容易にするために、第一の正孔輸送材料、第二の正孔輸送材料、ホスト化合物とりん光性ドーパントを含有する発光層のホスト化合物のＩＰをそれぞれＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３とした時、ＩＰ１＜ＩＰ２＜ＩＰ３であることが好ましい。
【００３４】
また、発光層のホスト化合物と第二の正孔輸送材料間は、
０ｅＶ＜ＩＰ３−ＩＰ２≦０．５ｅＶという関係があることが好ましく、
さらに、０ｅＶ＜ＩＰ３−ＩＰ２≦０．３ｅＶという関係があることが特に好ましい。Ｉｐ３がＩＰ２より限度を超え大きくなりすぎると、ホールの輸送性は逆に低下する。
【００３５】
尚、イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定するか、あるいは電気化学的に測定した酸化電位を基準電極に対して補正しても求めることができる。
【００３６】
本発明では、有機化合物のイオン化ポテンシャルは、光電子分光法で直接測定する方法を用いる。具体的には、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」により測定した値とした。
【００３７】
正孔輸送材料として代表的には、以下のものがあげられる。
従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から選択して用いることができる。
【００３８】
上記正孔注入材料、正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物，無機物のいずれであってもよい。この正孔注入材料、正孔輸送材料としては、例えばトリアゾール誘導体，オキサジアゾール誘導体，イミダゾール誘導体，ポリアリールアルカン誘導体，ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体，フェニレンジアミン誘導体，アリールアミン誘導体，アミノ置換カルコン誘導体，オキサゾール誘導体，スチリルアントラセン誘導体，フルオレノン誘導体，ヒドラゾン誘導体，スチルベン誘導体，シラザン誘導体，アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー（例えば、ＰＥＤＯＴ；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（ＢＡＹＥＲ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ））などが挙げられる。正孔注入材料、正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、銅フタロシアニン、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００３９】
上記芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）などが挙げられる。
【００４０】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００４１】
また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣなどの無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記正孔注入材料、正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔注入層、正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度である。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００４２】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００４３】
これらのうち、第一の正孔輸送材料として好ましい、前記の条件を満足するものとして、銅フタロシアニン、チオフェンオリゴマー（例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ；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（ＢＡＹＥＲ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ））などがあげられるが、前記一般式（１）または（２）で示される化合物がより好ましい。
【００４４】
前記一般式（１）または（２）において、Ａｒ₁、Ａｒ₂、Ａｒ₃、Ａｒ₄、Ａｒ₅、Ａｒ₆、Ａｒ₇、Ａｒ₈、または、Ａｒ₉はそれぞれアリール基、または置換アリール基を表す。アリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基、フェナンスリル基等の基をあらわし、置換アリール基の置換基としては、例えば、アルキル基（例えばメチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基等）、シクロアルキル基（例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アラルキル基（例えばベンジル基、２−フェネチル基等）、アリール基（例えばフェニル基、ナフチル基、ｐ−トリル基、フェナンスリル基等）、アルコキシ基（例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等）、アリールオキシ基（例えばフェノキシ基等）、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子（フッ素原子等）等が挙げられる。好ましい置換基は、メチル基、フェニル基、または、アミノ基である。
【００４５】
これらの置換基はさらに置換されていてもよい。
これらの化合物の分子量は、熱安定性の観点から５００以上が好ましく、さらに好ましくは、６００以上である。
【００４６】
以下、本発明において一般式（１）または（２）で表される化合物の好ましい具体例を示す。
【００４７】
【化２】

【００４８】
【化３】

【００４９】
【化４】

【００５０】
また、第二の正孔輸送材料としては、Ｔ₁準位が発光層のホスト化合物よりも高い化合物であって、どのような有機材料を用いるかは、ホスト化合物として、また第一の正孔輸送材料として、何を用いるかによっても異なるが、前記の関係を満たすように、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される前記に示した公知のものの中から選択して用いることができるが、ホスト材料に比べて最低励起三重項エネルギー準位が高いものは少ないため、特に好ましいものとして、例えば、特開２００２−２４９４６９号公報、特願２００１−２９１１１５号公報等に記載の例えば、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（トリル）−４，４’−（２，２′−ジメチル）ビフェニレンジアミン、或いはＮ，Ｎ′−ビフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（トリル）−４，４′−（２，２，２′，２′−テトラメチル）ビフェニレンジアミン等のテトラアリールビフェニレンジアミン化合物が挙げられる。
【００５１】
また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣなどの無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記正孔注入材料、正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔注入層も含めた、正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度である。
【００５２】
〈ホスト化合物〉
本発明において、発光層中に、りん光性ドーパントと共に用いられるホスト化合物については、例えば、Ｃ．Ａｄａｃｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７７巻、９０４頁（２０００年）等に詳しく記載されている。
【００５３】
また、代表的には、４，４′−Ｎ，Ｎ′−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｅ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体があげられるが、ＣＢＰ以外のカルバゾール誘導体として、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−１０５４４５号公報等に記載の高分子タイプのカルバゾール誘導体、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−１００４７６号公報等に特定構造を有するカルバゾール誘導体等があげられる。
【００５４】
また、特願２００１−３７２６０１号に記載のトリアリールボラン化合物、特願２００２−８２９１８号に記載のフェニルピリジン誘導体、特願２００２−１６９８０２号に記載の含ホウ素カルバゾール誘導体、特願２００２−１８２６８２号に記載のピリミジン誘導体等があげられるが、前記の関係を満たす限りいずれを用いてもよい。
【００５５】
本発明の発光層において、ホスト化合物として用いる蛍光性化合物の蛍光極大波長は３２０ｎｍから４４０ｎｍであることが好ましく、更に好ましいのは３３０ｎｍ〜４１０ｎｍである。
【００５６】
又、低分子系の有機材料は、分子量が小さいと熱安定性が劣るため、発光輝度が十分ではない場合がある。本発明に用いる燐光性化合物のホストとなる蛍光性化合物は、熱安定性の観点から分子量が６００以上であることが好ましく用いられる。
【００５７】
本発明においてホスト化合物とは、２種以上の化合物で構成される発光層中において、混合比（質量）の最も多い化合物であり、それ以外の化合物はドーパント化合物という。例えば、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂという２種で構成しその混合比がＡ：Ｂ＝１０：９０であれば化合物Ａがドーパント化合物であり、化合物Ｂがホスト化合物である。更に、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成し、その混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ａ、化合物Ｂがドーパント化合物であり、化合物Ｃがホスト化合物である。本発明においてはりん光性化合物が、ドーパント化合物の一種である。
【００５８】
〈りん光性ドーパント〉
本発明において、りん光性ドーパントは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、青領域から、赤の領域まで広く選ぶことができるが、発光極大波長が３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青領域に発光を有するものが特に好ましい。
【００５９】
また、発光層中の前記ホスト化合物の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ₁）はりん光性ドーパントのそれよりも高い必要がある。りん光性ドーパントは、りん光量子収率が、２５℃において０．００１以上の化合物であり、好ましくは０．０１以上、更に好ましくは０．１以上である化合物である。
【００６０】
上記りん光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８ページ（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのりん光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明にドーパントして用いられるりん光性化合物とは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記りん光量子収率が達成されれば良い。
【００６１】
好ましくは、元素の周期律表でVIII属の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくは、イリジウム、オウミウム、または白金錯体系化合物である。
【００６２】
以下に、本発明でリン光性ドーパントとして用いられるりん光性化合物であるイリジウム、オウミウム、または白金錯体系化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４−１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００６３】
【化５】

【００６４】
【化６】

【００６５】
【化７】

【００６６】
また、別の形態では、ホスト化合物とドーパントとして用いられるりん光性化合物の他に、りん光性化合物からの発光の極大波長よりも長波な領域に、蛍光極大波長を有する蛍光性化合物を少なくとも１種含有する場合もある。この場合、ホスト化合物とりん光性化合物からのエネルギー移動で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光性化合物から得られる。蛍光性化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は１０％以上、特に３０％以上が好ましい。具体的には、クマリン系色素，ピラン系色素，シアニン系色素，クロコニウム系色素，スクアリリウム系色素，オキソベンツアントラセン系色素，フルオレセイン系色素，ローダミン系色素，ピリリウム系色素，ペリレン系色素，スチルベン系色素，ポリチオフェン系色素、または、希土類錯体系蛍光体などが挙げられる。
【００６７】
ここでの蛍光量子収率も、前記第４版実験化学講座７の分光IIの３６２ページ（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することが出来、本発明においては、テトラヒドロフラン中で測定する。
【００６８】
〈有機ＥＬ素子の構成〉
ここで有機ＥＬ素子の構成について説明する。
【００６９】
以下、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）について説明する。
ＥＬ素子における発光層は、広義の意味では、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する層のことを指す。具体的には、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する蛍光性化合物またはりん光性化合物を含有する層のことを指す。通常、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）は一対の電極の間に発光層を挟持した構造をとる。本発明の有機ＥＬ素子は、必要に応じ発光層の他に、正孔輸送層、電子輸送層、陽極バッファー層および陰極バッファー層等を有し、陰極と陽極で挟持された構造をとる。
【００７０】
具体的には、
（ｉ）陽極／発光層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（iii）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極などで示される構造があり、本発明においては、（ii）、（iv）、（ｖ）等の構成をとり、正孔輸送層が第一正孔輸送層および第二正孔輸送層と複数層構成を有するものである。
【００７１】
上記化合物を用いて発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の方法により上記薄膜を形成する方法があるが、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで、分子堆積膜とは、上記ホスト化合物またはりん光性ドーパントとして用いられる化合物の気相状態から沈着され形成された薄膜や、該化合物の溶融状態又は液相状態から固体化され形成された膜のことである。通常、この分子堆積膜はＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）と、凝集構造、高次構造の相違やそれに起因する機能的な相違により区別することができる。
【００７２】
また、この発光層は、特開昭５７−５１７８１号に記載されているように、樹脂などの結着材と共に発光材料として上記ホスト化合物またはりん光性ドーパントを溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピンコート法などにより塗布して薄膜形成することにより得ることができる。
【００７３】
このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
【００７４】
ここで、本発明に記載のりん光性ドーパント化合物は、具体的には、前述のように、重金属錯体系化合物であり、好ましくは元素の周期律表でVIII属の金属を中心金属とする錯体系化合物であり、さらに好ましくは、オスミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物である。
【００７５】
これらのりん光性化合物としては、前記のようにりん光量子収率が、２５℃において０．００１以上である他、前記ホストとなる蛍光性化合物の蛍光極大波長よりも長いりん光発光極大波長を有するものであり、これにより、例えば、ホストとなる蛍光性化合物の発光極大波長より長波のりん光性化合物をもちいてりん光性化合物の発光、即ち三重項状態を利用した、ホスト化合物の蛍光極大波長よりも長波において電界発光するＥＬ素子を得ることができる。従って、用いられるりん光性化合物のりん光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができる。
【００７６】
例えば、３２０ｎｍ〜４４０ｎｍの領域に蛍光極大波長を有する蛍光性化合物をホスト化合物として用い、例えば、緑或いは赤の領域にりん光をもったイリジウム錯体を用いる事で緑領域或いは赤の領域に電界発光する有機ＥＬ素子を得ることが出来る。
【００７７】
また、別の形態では、前記のように、ホスト化合物としての蛍光性化合物Ａとりん光性化合物の他に、りん光性化合物からの発光の極大波長よりも長波な領域に、蛍光極大波長を有するもう一つの蛍光性化合物Ｂを少なくとも１種含有する場合もあり、蛍光性化合物Ａとりん光性化合物からのエネルギー移動で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光性化合物Ｂからの発光を得ることも出来る。
【００７８】
本明細書の蛍光性化合物が発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【００７９】
ホスト化合物の分子量は６００〜２０００であることが好ましく、この分子量範囲にあると、Ｔｇ（ガラス転移温度）が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。より好ましくは分子量が８００〜２０００である。又、Ｔｇは１００度以上であることが好ましい。又、この範囲内の分子量であると発光層を真空蒸着法により容易に作製することができ、有機ＥＬ素子の製造が容易になる。さらに、有機ＥＬ素子中における蛍光性化合物の熱安定性もよくなる。
【００８０】
次に正孔注入層（広い意味での正孔輸送層であり、本発明において第一の正孔輸送層であってよい）、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等発光層と組み合わせてＥＬ素子を構成するその他の層について説明する。
【００８１】
前記正孔注入層、正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層、正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入され、そのうえ、発光層に陰極、電子注入層又は電子輸送層より注入された電子は、発光層と正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上するなど発光性能の優れた素子となる。この正孔注入層、正孔輸送層の材料（以下、正孔注入材料、正孔輸送材料という）については、前記示したもののなかから選択される。
【００８２】
さらに、必要に応じて用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００８３】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【００８４】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００８５】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）など、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基などで置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として用いられるジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣなどの無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００８６】
この電子輸送層についても、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。電子輸送層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この電子輸送層は、これらの電子輸送材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００８７】
又、本発明においては、ホスト化合物としてもちいられる蛍光性化合物は発光層のみに限定することはなく、発光層に隣接した正孔輸送層、または電子輸送層に前記りん光性化合物のホスト化合物となる蛍光性化合物と同じ領域に蛍光極大波長を有する蛍光性化合物を少なくとも１種含有させてもよく、それにより更にＥＬ素子の発光効率を高めることができる。これらの正孔輸送層や電子輸送層に含有される蛍光性化合物としては、発光層に含有されるものと同様に蛍光極大波長が３２０ｎｍから４４０ｎｍ、更に好ましくは３３０ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲にある蛍光性化合物が用いられる。
【００８８】
本発明の有機ＥＬ素子に好ましく用いられる基板は、ガラス、プラスチックなどの種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はない。本発明のエレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムを挙げることができる。
【００８９】
光透過性プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
【００９０】
次に、該有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明する。例として、前記の陽極／第一の正孔輸送層／第二の正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなるＥＬ素子の作製法について説明する。
【００９１】
まず適当な基板上に、所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陽極を作製する。次に、この上に素子材料である第一の正孔輸送層、第二の正孔輸送層、発光層、電子輸送層／電子注入層からなる薄膜を形成させる。
【００９２】
さらに、陽極と発光層または第一の正孔輸送層の間、および、陰極と発光層または電子注入層との間にはバッファー層（電極界面層）を存在させてもよい。
【００９３】
バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効率向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（第１２３頁〜第１６６頁）に詳細に記載されている。
【００９４】
例えば、陰極バッファー層は、特開平６−３２５８７１号、同９−１７５７４号、同１０−７４５８６号等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウム、酸化リチウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【００９５】
上記バッファー層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【００９６】
さらに上記基本構成層の他に必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば特開平１１−２０４２５８号、同１１−２０４３５９号、および「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２３７頁等に記載されているホールブロック（正孔阻止）層などのような機能層を有していても良い。
【００９７】
次に有機ＥＬ素子の電極について説明する。有機ＥＬ素子の電極は、陰極と陽極からなる。
【００９８】
この有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕなどの金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯなどの導電性透明材料が挙げられる。
【００９９】
上記陽極は、蒸着やスパッタリングなどの方法により、これらの電極物質の薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１００】
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化などに対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、リチウム／アルミニウム混合物などが好適である。上記陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が、透明又は半透明であれば発光効率が向上するので好都合である。
【０１０１】
次に有機ＥＬ素子の作製方法について説明する。
薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、蒸着法などがあるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくいなどの点から、真空蒸着法が好ましい。薄膜化に、真空蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類、分子堆積膜の目的とする結晶構造、会合構造などにより異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０^-6〜１０^-3Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１０２】
前記の様に、適当な基板上に、所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陽極を作製した後、該陽極上に前記の通り正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層／電子注入層からなる各層薄膜を形成させた後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫してこの様に正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、発光層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた有機ＥＬ素子に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧５〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１０３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。
【０１０４】
比較例１
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
【０１０５】
真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、ＩＴＯ上に正孔輸送層としてα−ＮＰＤを５０ｎｍの厚さに蒸着した。さらに、ＣＢＰとＩｒ−１１の蒸着速度が１７：１になるように調節し、３６ｎｍの厚さに蒸着し発光層を設けた。
【０１０６】
次いで、化合物Ａを２４ｎｍの厚さに蒸着し電子輸送層を設けた。さらに、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着し、さらにその上に陰極としてアルミニウムを１００ｎｍ積層し、比較用有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。
【０１０７】
この素子からは、Ｉｒ−１１からの青色の発光が得られた。
比較例２〜４
正孔輸送材料を表１の第一の正孔輸送材料に記載の化合物、発光層のホスト化合物に表１記載の化合物を使用した以外は、比較例１と同様にしてＯＬＥＤ１−２からＯＬＥＤ１−４を作製した。
【０１０８】
比較例５
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
【０１０９】
真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、ＩＴＯ上に正孔輸送層として銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２５ｎｍの厚さに蒸着した。次に、α−ＮＰＤを２５ｎｍの厚さに蒸着した。さらに、ＣＢＰとＩｒ−１１の蒸着速度が１７：１になるように調節し、３５ｎｍの厚さに蒸着し発光層を設けた。
【０１１０】
次いで、ＢＣを１０ｎｍの厚さに蒸着し正孔ブロック層を設けた。更に、Ａｌｑ３を膜厚４０ｎｍの厚さに蒸着し電子輸送層を設けた。さらに、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着し、さらにその上に陰極としてアルミニウムを１００ｎｍ積層し、比較用有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−５を作製した。
【０１１１】
この素子からは、Ｉｒ−１１からの青色の発光が得られた。
実施例１
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
【０１１２】
真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、ＩＴＯ上に第一の正孔輸送層としてα−ＮＰＤを２５ｎｍの厚さに蒸着した。次に、第二の正孔輸送層としてｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２５ｎｍの厚さに蒸着した。さらに、ＣＢＰとＩｒ−１１の蒸着速度が１７：１になるように調節し、３５ｎｍの厚さに蒸着し発光層を設けた。
【０１１３】
次いで、ＢＣを１０ｎｍの厚さに蒸着し正孔ブロック層を設けた。更に、Ａｌｑ３を膜厚４０ｎｍの厚さに蒸着し電子輸送層を設けた。さらに、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着し、さらにその上に陰極としてアルミニウムを１００ｎｍ積層し、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−６を作製した。
【０１１４】
この素子からは、Ｉｒ−１１からの青色の発光が得られた。
実施（参考）例２〜７
第一、第二の正孔輸送材料、発光層のホスト化合物に表１記載の化合物を使用した以外は、実施例１と同様にしてＯＬＥＤ１−７からＯＬＥＤ１−１２を作製した。
【０１１５】
比較例６
第一、第二の正孔輸送材料、発光層のホスト化合物を表１に示す化合物に変更した以外は、実施例１と同様にしてＯＬＥＤ１−１３を作製した。
【０１１６】
上記で使用した化合物の構造を以下に示す。
【０１１７】
【化８】

【０１１８】
【化９】

【０１１９】
（有機ＥＬ素子の評価）
得られた有機ＥＬ素子について以下のように評価を行った。
【０１２０】
（１）発光輝度
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１では、発光層のドーパントであるＩｒ−１１からの青色発光が得られた。発光の極大波長は、４７５ｎｍであり、Ｔ_1dは６４ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２６７．９ｋＪ／ｍｏｌ）であった。ＯＬＥＤ１−１の温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ²の電流を供給した時の発光輝度（ｃｄ／ｍ²）を測定した。
【０１２１】
各有機ＥＬ素子について、発光輝度を有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表した。発光輝度はＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【０１２２】
（２）駆動電圧
駆動電圧は、輝度が５０［ｃｄ／ｍ²］となった場合のＯＬＥＤ１−１の駆動電圧を０（Ｖ）としたときのそれぞれの同輝度となったときの相対値で表した。
【０１２３】
（３）最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ₁）の測定
各材料のＴ₁はそれぞれのりん光スペクトルから求めた。りん光スペクトルの短波長側の立ち上がり波長からＴ₁準位を求めた。
【０１２４】
（４）イオン化ポテンシャル（ＩＰ）測定
イオン化ポテンシャル（ＩＰ）については、光電子分光法で直接測定する方法を用いた。具体的には、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「ＭｏｄｅｌＡＣ−１」により測定した値とした。表１に各有機ＥＬ素子および用いられた材料、そのＴ₁（Ｔ_1a、Ｔ_1b，Ｔ_1c）、ＩＰ（ＩＰ１〜ＩＰ３）、各素子により得られた発光輝度、駆動電圧の評価結果を示した。
【０１２５】
【表１】

【０１２６】
表１より、二つの正孔輸送層を有し、（Ａ）Ｔ_1b＞Ｔ_1c、かつ、Ｔ_1a＜Ｔ_1c、（Ｂ）りん光性ドーパントの発光極大波長が５００ｎｍ以下であり、かつ、ホスト化合物のＴ₁の方がりん光性ドーパントのＴ₁よりも高い。というＡ、Ｂ二つの条件を満たす本発明の素子構成は、比較に比べて高輝度であり、駆動電圧も低下することが分かった。
【０１２７】
また、ＯＬＥＤ１−６，８，１２の比較から第二の正孔輸送層から発光層への正孔の注入障壁の差であるＩＰ３−ＩＰ２の値が０ｅＶより大きく０．５ｅＶ以下である場合がより高輝度、低駆動電圧であり、０ｅＶより大きく０．３ｅＶ以下である場合にさらにその効果が大きくなることが分かった。
【０１２８】
参考例８，１２，１４，１８，実施例９〜１１，１３，１５〜１７，１９
参考例２、実施例３〜５、参考例６、実施例７において、りん光性ドーパントをＩｒ−１１からＩｒ−９またはＩｒ−１に代えた以外は、ＯＬＥＤ１−７からＯＬＥＤ１−１２と同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ−Ｒ１〜Ｒ６（参考例８、実施例９〜１１、参考例１２、実施例１３）、ＯＬＥＤ−Ｇ１〜Ｇ６（参考例１４、実施例１５〜１７、参考例１８、実施例１９）をそれぞれ作製した。りん光性ドーパントとしてＩｒ−９を使用したＯＬＥＤ−Ｒ１〜Ｒ６からは高輝度な赤色発光、Ｉｒ−１を使用したＯＬＥＤ−Ｇ１〜Ｇ６からは高輝度な緑色の発光が得られた。
【０１２９】
本発明の素子構成にすることにより、発光層のホスト化合物は、青、緑、赤とも共通の材料が使用できる。
【０１３０】
実施例２０
実施例３〜１９で作製したそれぞれＯＬＥＤ１−９（青色発光）、ＯＬＥＤ−Ｒ３（赤色発光）、ＯＬＥＤ−Ｇ３（緑色発光）有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に示すアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。
【０１３１】
図１には作製したフルカラー表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、それぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６を格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。前記複数画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１３２】
該フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度の高い鮮明なフルカラー動画表示が得られた。
【０１３３】
【発明の効果】
高い発光効率を有する有機ＥＬ素子が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】作製したフルカラー表示装置の表示部の模式図。
【符号の説明】
Ａ 表示部
３ 画素
５ 走査線
６ データ線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence (EL) device capable of emitting blue light with high luminous efficiency.
[0002]
[Prior art]
As a light-emitting electronic display device, there is an electroluminescence display (ELD). As a component of ELD, an inorganic electroluminescent element and an organic electroluminescent element are mentioned. Inorganic electroluminescent elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements. An organic electroluminescence element has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and injects electrons and holes into the light emitting layer to recombine excitons. It is an element that emits light by utilizing the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Since it is a type, it has a wide viewing angle, high visibility, and since it is a thin-film type completely solid element, it has attracted attention from the viewpoint of space saving, portability, and the like.
[0003]
However, the development of organic EL elements that emit light efficiently and with high brightness with further low power consumption is desired as organic EL elements for practical use in the future. In order to emit light with high brightness and high efficiency, the host Several devices having an organic light emitting layer in which a compound is doped with a small amount of phosphor have been developed.
[0004]
For example, in Japanese Patent No. 3093796, a small amount of a phosphor is doped into a stilbene derivative, a distyrylarylene derivative or a tristyrylarylene derivative to achieve improvement in light emission luminance and a longer device lifetime.
[0005]
An 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound, a device having an organic light-emitting layer doped with a small amount of phosphor (Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692), an 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound, An element having an organic light emitting layer doped with a quinacridone dye (Japanese Patent Laid-Open No. 3-255190) is known. As described above, by doping with a phosphor having a high fluorescence quantum yield, a higher light emission luminance than that of a conventional device is realized.
[0006]
However, since light emitted from the above-mentioned trace amount of the phosphor is emitted from the excited singlet, the light extraction efficiency is low in principle. That is, when light emission from an excited singlet is used, the generation ratio of singlet excitons to triplet excitons is 1: 3. Since the efficiency is about 20%, the external extraction quantum efficiency (η_ext) Was 5%. However, since Princeton University has reported an organic EL device using a phosphorescent compound as a dopant and using phosphorescence emission from an excited triplet (MA Baldo et al., Nature, Vol. 395, 151). -154 (1998)), materials that exhibit phosphorescence at room temperature have been actively studied (for example, MA Baldo et al., Nature, 403, 17, 750-753 ( 2000), US Pat. No. 6,097,147, etc.).
[0007]
When excited triplets are used, the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%, so in principle the luminous efficiency is up to four times that of excited singlets, especially when applied to full-color displays and white light-emitting elements. Therefore, it is necessary to develop elements that emit light with high efficiency. Since these devices have almost the same performance as cold cathode fluorescent lamps, they can be applied to illumination and attract attention.
[0008]
When using a phosphorescent compound as a dopant, the host needs to have an emission maximum wavelength in a region shorter than the emission maximum wavelength of the phosphorescent compound. For example, Ikai et al. Studies using phosphorescent compounds as hosts for phosphorescent compounds; E. Various studies on the structure of the device, such as the introduction of a hole blocking layer by Tsutsui et al. However, there has been a considerable amount of study between the organic material used for the light-emitting layer and the organic material used for the light-emitting layer, such as the light-emitting layer, hole transport layer, hole block layer, and electron transport layer. It has been found that there are several conditions that must be met.
[0009]
For example, Patent Document 1 discloses that the lowest excited triplet energy of the organic material in the layer adjacent to the light emitting layer is higher than the lowest excited triplet energy level of the light emitting material and the host material for causing the organic light emitting element to emit light with high luminance. By making the level high, a highly efficient organic light-emitting device can be obtained by preventing the energy of triplet excitons generated in the light-emitting layer from moving to the organic material constituting the layer adjacent to the light-emitting layer. Is disclosed.
[0010]
However, as described above, organic EL elements having various configurations have been proposed, and high-luminance emission is not achieved only under such conditions in all configurations.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2002-1000047 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic EL device capable of emitting light with high luminous efficiency in an organic electroluminescence (EL) device having a plurality of hole transport layers and a light emitting layer containing a host compound and a phosphorescent dopant. It is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  The above object of the present invention is achieved by the following means (1) to (7).
  (1) From the anode side,It has a first hole transport material represented by the following general formula (2)First hole transport layer, general belowformula(2) In the organic electroluminescence device having the second hole transport layer having the second hole transport material represented by 2) and the light emitting layer containing the host compound and the phosphorescent dopant, the following (a) and ( An organic electroluminescence device characterized by satisfying the condition of b).
(A) Minimum excited triplet energy (T) of the first hole transport material, the second hole transport material, and the host compound of the light emitting layer₁) For each T_1a, T_1b, T_1cT_1b> T_1cAnd T_1a<T_1cIt is.
(B) The lowest excited triplet energy of the host compound and phosphorescent dopant (T₁) For each T_1c, T_1dT_1c> T_1dIt is.
[Chemical B]

(WhereAr ₇ ~ Ar₉Represents an aryl group or a substituted aryl group. )
  (2)The display apparatus which has an organic electroluminescent element as described in said (1).
  The following 1 to 7 are means to be referred to.
[0014]
1. In the organic electroluminescence device having the first hole transport layer, the second hole transport layer, and the light emitting layer containing the host compound and the phosphorescent dopant in this order from the anode side, the following (a) and (b) An organic electroluminescence device characterized by satisfying the following condition.
(A) Minimum excited triplet energy (T) of the first hole transport material, the second hole transport material, and the host compound of the light emitting layer₁) For each T_1a, T_1b, T_1cT_1b> T_1cAnd T_1a<T_1cIt is.
(B) The lowest excited triplet energy of the host compound and phosphorescent dopant (T₁) For each T_1c, T_1dT_1c> T_1dIt is.
[0015]
2. 2. The organic electroluminescence device as described in 1 above, wherein the phosphorescent dopant has a maximum emission wavelength of 380 nm to 500 nm.
[0016]
3. When the IPs of the first hole transport material, the second hole transport material, and the host compound of the light emitting layer containing the host compound and the phosphorescent dopant are IP1, IP2, and IP3, respectively, IP1 <IP2 <IP3 3. The organic electroluminescence device as described in 1 or 2 above.
[0017]
4. The organic electroluminescence device according to the above 1, 2 or 3, wherein 4.0 eV <IP3-IP2 ≦ 0.5 eV.
[0018]
The organic electroluminescence device according to the above 1, 2 or 3, wherein 5.0 eV <IP3-IP2 ≦ 0.3 eV.
[0019]
6). 6. The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 5, wherein the first hole transport material is represented by the general formula (1) or (2).
[0020]
7). The display apparatus which has an organic electroluminescent element of any one of said 1-6.
[0021]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention relates to an organic EL device having a light emitting layer containing a host compound and a phosphorescent dopant, and having a plurality of hole transporting layers, the hole transporting material and the light emitting layer host compound, phosphorescent dopant, etc. The relationship between the characteristics of each material is optimally adjusted.
[0022]
In the light emitting device of the present invention, a layer containing each organic material such as the hole transport layer, the light emitting layer, and the electron transport layer as described above is sandwiched between a pair of electrodes, and an electric field is applied between the electrodes. Thus, electrons are injected from the cathode and holes from the anode are injected into the light emitting layer, and these are recombined in the light emitting layer to emit light. That is, in a light emitting layer containing a host compound and a phosphorescent dopant, triplet excitons generated by recombination emit light when returning to the ground state.
[0023]
The hole transport layer may be a single layer, but in general, considering the injection of holes from the electrode (hole), the hole transport property, the hole injection property to the light emitting layer, etc. A plurality of hole transport layers are provided from the anode side, such as a first hole transport layer and a second hole transport layer, and the second hole transport layer is adjacent to the light emitting layer, but the luminous efficiency is increased. Preferred above. Here, a hole transport layer including what is called a hole injection layer having a role of facilitating injection of holes from an electrode is referred to.
[0024]
As described in Patent Document 1, the lowest excited triplet energy level (T) of an organic material used for a hole transport layer adjacent to a light-emitting layer, an electron transport layer, or the like.₁) Is higher than the host compound and phosphorescent dopant contained in the light emitting layer, the energy of triplet excitons generated in the light emitting layer is transferred to the adjacent layer such as the hole transport layer or the electron transport layer. Preferred without Moreover, in the said patent document 1, when adjacent layers, such as a positive hole transport layer, a positive hole injection layer or an electron transport layer, an electron injection layer, consist of multiple layers, for example, when paying attention to a positive hole transport layer, for example , The lowest excited triplet energy level of all layers constituting the hole transport layer (T₁) Is the phosphorescent dopant T constituting the light emitting layer.₁It is described that it is preferably higher than the level.
[0025]
However, in Patent Document 1, a material having a lowest excitation triplet energy level preferable as a hole transport material is not specifically disclosed as compared with a phosphorescent dopant which is a light emitting material constituting the light emitting layer, In addition, since an example in which the hole transport material is actually composed of a plurality of layers is not disclosed, what kind of material should be selected as a material constituting the hole transport layer with a plurality of materials is clearly disclosed. Absent.
[0026]
However, the present inventors use a hole transport material having a lowest excited triplet energy level higher than that of the host material constituting the light emitting layer as the material of the hole transport layer directly adjacent to the light emitting layer, and In the case where an organic EL device is configured by adjoining a light emitting layer with a plurality of hole transport layers composed of one hole transport layer and a second hole transport layer, that is, in order from the anode side, first hole transport In the organic EL device having a light emitting layer containing a layer, a second hole transport layer, a host compound and a phosphorescent dopant, as follows:
(A) The lowest hole triplet energy of the first hole transport material constituting the first hole transport layer, the second hole transport material constituting the second hole transport layer, and the host compound of the light emitting layer (T₁) For each T_1a, T_1b, T_1cT_1b> T_1cAnd T_1a<T_1cIf it is. That is, the lowest excited triplet energy level (T₁) Need not be higher than the organic material (host compound or phosphorescent dopant) of the light-emitting layer, and the lowest excited triplet energy level (T_1b) Is the lowest excited triplet energy level (T_1cFor example, the lowest excited triplet energy level (T) of the hole transporting material constituting the first hole transporting layer._1a) For host compounds (T_1c) Was found to be preferable.
[0027]
More preferably, the lowest excited triplet energy level (T) of the hole transport material constituting the first hole transport layer is preferable._1a) Is the lowest excited triplet energy level of the phosphorescent dopant (T_1d) Is low.
[0028]
In order to prevent the energy of the generated triplet exciton from moving to the hole transport layer which is the adjacent layer, the lowest excited triplet energy level (T₁) Is higher than the host compound constituting the light emitting layer, and the lowest excited triplet energy level (T₁) Should be smaller than the host compound in the light-emitting layer, and further the phosphorescent dopant. As the first hole transport material, not only the host compound in the light-emitting layer but also the phosphorescent dopant is used.₁Many of them have low levels, so that the range of selection is wider than selecting a high level, and a material having good characteristics as a hole transport material can be selected.
[0029]
The lowest excited triplet energy level of the organic material contained in the layer directly adjacent to the light emitting layer is 1.05 to 1.38 times the lowest excited triplet energy level of the host compound in the light emitting layer. Is preferred. Further, the lowest excited triplet energy level of the organic material is preferably 68 kcal / mol (284.9 kJ / mol) or more and 90 kcal / mol (377.1 kJ / mol) or less.
[0030]
The lowest excited triplet energy level of the first hole transport layer not directly adjacent to the light emitting layer is less than 1.00 times and 0.50 times or more of the lowest excited triplet energy level when the host compound in the light emitting layer is used as a reference. And more preferably less than 0.90 and 0.7 or more. When it exceeds 1.00, the restriction | limiting in selecting the combination of the material which has a characteristic sufficient as a positive hole transport layer will become large.
[0031]
In the invention, since the light emission from the phosphorescent dopant is used in the relationship between the host compound and the phosphorescent dopant in the light emitting layer, in addition to the above relationship,
(B) The lowest excited triplet energy of the host compound and phosphorescent dopant (T₁) For each T_1c, T_1dT_1c> T_1dIt is necessary to be.
[0032]
The organic EL device of the present invention is also preferably used for light emission in a blue region using a phosphorescent dopant. By setting the emission maximum wavelength of the phosphorescent dopant to 380 nm to 500 nm, the blue region can be obtained with high luminous efficiency. Is preferable for constituting a full color.
[0033]
A first hole transport material, a second hole transport material, a host compound for facilitating the movement of holes into the first hole transport layer material, the second hole transport layer, and the light emitting layer; When the IP of the host compound of the light emitting layer containing phosphorescent dopant is IP1, IP2, and IP3, respectively, it is preferable that IP1 <IP2 <IP3.
[0034]
In addition, between the host compound of the light emitting layer and the second hole transport material,
It is preferable that 0eV <IP3-IP2 ≦ 0.5 eV
Furthermore, it is particularly preferable that 0eV <IP3-IP2 ≦ 0.3 eV. If Ip3 exceeds the limit of IP2 and becomes too large, the hole transportability decreases.
[0035]
Note that the ionization potential can be obtained directly by photoelectron spectroscopy or by correcting the electrochemically measured oxidation potential with respect to the reference electrode.
[0036]
In the present invention, a method of directly measuring the ionization potential of an organic compound by photoelectron spectroscopy is used. Specifically, it was a value measured by a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.
[0037]
Typical examples of the hole transport material include the following.
Conventionally, in an optical transmission material, it can be used by selecting from those conventionally used as a hole charge injection / transport material and known materials used for a hole injection layer and a hole transport layer of an EL element.
[0038]
The hole injection material and the hole transport material have either hole injection or transport or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. Examples of the hole injection material and hole transport material include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, and oxazoles. Derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers (eg, PEDOT; poly (ethylenedioxythiophene) / polystyrenesulfone) And acid (BAYER, Baytron P)). As the hole injecting material and the hole transporting material, those described above can be used, but copper phthalocyanine, porphyrin compound, aromatic tertiary amine compound and styrylamine compound, particularly aromatic tertiary amine compound. It is preferable to use it.
[0039]
Representative examples of the aromatic tertiary amine compound and styrylamine compound include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl; N, N′-diphenyl-N, N ′. -Bis (3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; Bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p- Tolylaminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N′-diphenyl-N, N -Di (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadri N; N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenyl Amino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole and further described in US Pat. No. 5,061,569 Having two condensed aromatic rings in the molecule, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-3 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 8688 are linked in a starburst type ( MTDATA).
[0040]
Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
[0041]
In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material. The hole injection layer and the hole transport layer are formed by thinning the hole injection material and the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. Can be formed. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole injection layer and a positive hole transport layer, Usually, it is about 5 nm-5 micrometers. The hole injection layer and hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
[0042]
Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
[0043]
Among these, copper phthalocyanine, thiophene oligomer (for example, PEDOT / PSS; poly (ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by BAYER) is preferable as the first hole transporting material and satisfies the above conditions. , Baytron P)) and the like, and the compound represented by the general formula (1) or (2) is more preferable.
[0044]
In the general formula (1) or (2), Ar₁, Ar₂, Ar_Three, Ar_Four, Ar_Five, Ar₆, Ar₇, Ar₈Or Ar₉Each represents an aryl group or a substituted aryl group. Examples of the aryl group include groups such as a phenyl group, a naphthyl group, and a phenanthryl group. Examples of the substituent of the substituted aryl group include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group, and a t-butyl group). Etc.), cycloalkyl groups (eg cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), aralkyl groups (eg benzyl group, 2-phenethyl group etc.), aryl groups (eg phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, phenanthryl group etc.), An alkoxy group (for example, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group and the like), an aryloxy group (for example, phenoxy group and the like), an amino group, a cyano group, a halogen atom (fluorine atom and the like) and the like can be mentioned. Preferred substituents are a methyl group, a phenyl group, or an amino group.
[0045]
These substituents may be further substituted.
The molecular weight of these compounds is preferably 500 or more, more preferably 600 or more, from the viewpoint of thermal stability.
[0046]
Hereinafter, preferred specific examples of the compound represented by the general formula (1) or (2) in the present invention are shown.
[0047]
[Chemical 2]

[0048]
[Chemical Formula 3]

[0049]
[Formula 4]

[0050]
As the second hole transport material, T₁The compound whose level is higher than the host compound of the light emitting layer, and what kind of organic material is used depends on what is used as the host compound and the first hole transport material, In order to satisfy this relationship, conventionally, in the optical transmission material, those conventionally used as a charge injection transport material for holes, the well-known ones shown above used for the hole injection layer and hole transport layer of EL elements Although it is possible to select and use among those, since there are few materials having a higher lowest excited triplet energy level as compared with the host material, particularly preferable ones include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-249469 and Japanese Patent Application 2001-2001. For example, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (tolyl) -4,4 ′-(2,2′-dimethyl) biphenylenediamine or N N'- biphenyl -N, N'- bis (tolyl) -4,4 '- (2,2,2', 2'-tetramethyl) tetraaryl biphenylene diamine compounds such as biphenylene amines.
[0051]
In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material. The hole injection layer and the hole transport layer are formed by thinning the hole injection material and the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. Can be formed. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer also including a positive hole injection layer, Usually, it is about 5 nm-5 micrometers.
[0052]
<Host compound>
In the present invention, examples of the host compound used in the light emitting layer together with the phosphorescent dopant include C.I. Adachi et al. , Appl. Phys. Lett. 77, p. 904 (2000).
[0053]
Representative examples include carbazole derivatives such as 4,4′-N, N′-dicarbazole-biphenyl (CBP), and other carbazole derivatives other than CBP are disclosed in JP-A-2001-257076 and 2002-2002. Examples of the polymer type carbazole derivatives described in JP-A-105445 and the like, and carbazole derivatives having a specific structure in JP-A Nos. 2001-313179, 2002-75645, 2002-100466, and the like.
[0054]
Further, the triarylborane compound described in Japanese Patent Application No. 2001-372601, the phenylpyridine derivative described in Japanese Patent Application No. 2002-82918, the boron-containing carbazole derivative described in Japanese Patent Application No. 2002-169802, and the Japanese Patent Application No. 2002-182682 Any of the pyrimidine derivatives described above may be used as long as the above relationship is satisfied.
[0055]
In the light emitting layer of the present invention, the fluorescent maximum wavelength of the fluorescent compound used as the host compound is preferably 320 nm to 440 nm, and more preferably 330 nm to 410 nm.
[0056]
In addition, a low molecular weight organic material has poor thermal stability when the molecular weight is small, and thus the light emission luminance may not be sufficient. The fluorescent compound serving as the host of the phosphorescent compound used in the present invention preferably has a molecular weight of 600 or more from the viewpoint of thermal stability.
[0057]
In the present invention, the host compound is a compound having the largest mixing ratio (mass) in the light emitting layer composed of two or more compounds, and the other compounds are referred to as dopant compounds. For example, if the light emitting layer is composed of two types of compound A and compound B and the mixing ratio is A: B = 10: 90, compound A is a dopant compound and compound B is a host compound. Furthermore, if a light emitting layer is comprised from 3 types of compound A, compound B, and compound C, and the mixing ratio is A: B: C = 5: 10: 85, compound A and compound B are dopant compounds, Compound C is a host compound. In the present invention, the phosphorescent compound is a kind of dopant compound.
[0058]
<Phosphorescent dopant>
In the present invention, a phosphorescent dopant is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, and can be widely selected from a blue region to a red region, but the emission maximum wavelength is in the blue region of 380 nm to 500 nm. Those having luminescence are particularly preferred.
[0059]
Further, the lowest excited triplet energy level (T₁) Must be higher than that of the phosphorescent dopant. The phosphorescent dopant is a compound having a phosphorescence quantum yield of 0.001 or more at 25 ° C., preferably 0.01 or more, more preferably 0.1 or more.
[0060]
The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectrophoto II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of the Fourth Edition Experimental Chemistry Course 7. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence compound used as a dopant in the present invention can achieve the above phosphorescence quantum yield in any solvent. It ’s fine.
[0061]
Preferred are complex compounds containing a Group VIII metal in the periodic table of elements, and more preferred are iridium, onium, or platinum complex compounds.
[0062]
Although the specific example of the iridium which is a phosphorescent compound used as a phosphorescent dopant by this invention, an onium, or a platinum complex type compound is shown below, it is not limited to these. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, and the like.
[0063]
[Chemical formula 5]

[0064]
[Chemical 6]

[0065]
[Chemical 7]

[0066]
In another embodiment, in addition to the host compound and the phosphorescent compound used as the dopant, at least one fluorescent compound having a fluorescence maximum wavelength in a region longer than the maximum wavelength of light emission from the phosphorescent compound is used. It may contain seeds. In this case, electroluminescence as an organic EL element can be obtained from the fluorescent compound by energy transfer from the host compound and the phosphorescent compound. Preferred as the fluorescent compound is one having a high fluorescence quantum yield in a solution state. Here, the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more. Specifically, coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squarylium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes , Polythiophene dyes, or rare earth complex phosphors.
[0067]
The fluorescence quantum yield here can also be measured by the method described in Spectroscopic II, page 362 (1992 edition, Maruzen) of the Fourth Edition Experimental Chemistry Course 7. In the present invention, it is measured in tetrahydrofuran. .
[0068]
<Configuration of organic EL element>
Here, the configuration of the organic EL element will be described.
[0069]
Hereinafter, the electroluminescence element (EL element) will be described.
In a broad sense, the light emitting layer in an EL element refers to a layer that emits light when a current is passed through an electrode composed of a cathode and an anode. Specifically, it refers to a layer containing a fluorescent compound or phosphorescent compound that emits light when an electric current is passed through an electrode composed of a cathode and an anode. Usually, an electroluminescence element (EL element) has a structure in which a light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes. The organic EL device of the present invention has a hole transport layer, an electron transport layer, an anode buffer layer, a cathode buffer layer, and the like in addition to the light emitting layer as required, and has a structure sandwiched between a cathode and an anode.
[0070]
In particular,
(I) Anode / light emitting layer / cathode
(Ii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode
(Iii) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode
(Iv) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode
(V) There is a structure represented by anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode. In the present invention, (ii), (iv), (v) The hole transport layer has a multi-layer structure with the first hole transport layer and the second hole transport layer.
[0071]
As a method of forming a light emitting layer using the above compound, there is a method of forming the above thin film by a known method such as a vapor deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, etc. Is preferred. Here, the molecular deposited film is a thin film formed by deposition from the vapor phase state of the compound used as the host compound or phosphorescent dopant, or solidified from the molten state or liquid phase state of the compound. It is a membrane. Normally, this molecular deposited film can be distinguished from a thin film (molecular accumulated film) formed by the LB method by a difference in aggregated structure and higher order structure and a functional difference resulting therefrom.
[0072]
Further, as described in JP-A-57-51781, this light emitting layer is prepared by dissolving the above host compound or phosphorescent dopant in a solvent as a light emitting material together with a binder such as a resin, This can be obtained by applying a thin film by spin coating or the like.
[0073]
There is no restriction | limiting in particular about the film thickness of the light emitting layer formed in this way, Although it can select suitably according to a condition, Usually, it is the range of 5 nm-5 micrometers.
[0074]
Here, the phosphorescent dopant compound described in the present invention is specifically a heavy metal complex compound as described above, and preferably a complex having a group VIII metal as a central metal in the periodic table of elements. Systemic compounds, more preferably osmium, iridium or platinum complex compounds.
[0075]
As these phosphorescent compounds, the phosphorescence quantum yield is 0.001 or more at 25 ° C. as described above, and the phosphorescence emission maximum wavelength is longer than the fluorescence maximum wavelength of the fluorescent compound serving as the host. Thus, for example, the fluorescence maximum of the host compound using the phosphorescent compound having a wavelength longer than the emission maximum wavelength of the fluorescent compound serving as the host, that is, utilizing the triplet state, is used. An EL element that emits electroluminescence at a wavelength longer than the wavelength can be obtained. Accordingly, the phosphorescent maximum wavelength of the phosphorescent compound used is not particularly limited, and in principle, it can be obtained by selecting a central metal, a ligand, a ligand substituent, and the like. The emission wavelength can be changed.
[0076]
For example, a fluorescent compound having a fluorescence maximum wavelength in the region of 320 nm to 440 nm is used as a host compound, and for example, by using an iridium complex having phosphorescence in the green or red region, electroluminescence is generated in the green region or red region. An organic EL element can be obtained.
[0077]
In another embodiment, as described above, in addition to the fluorescent compound A and the phosphorescent compound as the host compound, the fluorescent maximum wavelength is set in a region longer than the maximum wavelength of light emission from the phosphorescent compound. The fluorescent compound B may contain at least one kind of fluorescent compound B, and electroluminescence as an organic EL element obtains light emission from the fluorescent compound B by energy transfer from the fluorescent compound A and the phosphorescent compound. You can also
[0078]
The color emitted by the fluorescent compound of the present specification is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Society for Color Science, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured by Minolta) is applied to the CIE chromaticity coordinates.
[0079]
The molecular weight of the host compound is preferably 600 to 2000, and if it is in this molecular weight range, Tg (glass transition temperature) is increased, thermal stability is improved, and device lifetime is improved. More preferably, the molecular weight is 800-2000. Moreover, it is preferable that Tg is 100 degree | times or more. Further, when the molecular weight is within this range, the light emitting layer can be easily produced by a vacuum vapor deposition method, and the production of the organic EL element is facilitated. Furthermore, the thermal stability of the fluorescent compound in the organic EL element is also improved.
[0080]
Next, a hole injection layer (a hole transport layer in a broad sense, which may be the first hole transport layer in the present invention), a light emitting layer such as a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and the like Other layers that combine to form the EL element will be described.
[0081]
The hole injection layer and the hole transport layer have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer, and the hole injection layer and the hole transport layer are interposed between the anode and the light emitting layer. As a result, many holes are injected into the light emitting layer at a lower electric field, and electrons injected from the cathode, electron injection layer, or electron transport layer into the light emitting layer are emitted from the light emitting layer and the hole injection layer or hole transport. Due to the barrier of electrons present at the interface of the layers, the device has excellent light emitting performance such as accumulation at the interface in the light emitting layer to improve the light emission efficiency. The material for the hole injection layer and the hole transport layer (hereinafter referred to as a hole injection material and a hole transport material) is selected from those shown above.
[0082]
Furthermore, the electron transport layer used as necessary only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and the material thereof is selected from any conventionally known compounds. Can be used.
[0083]
Examples of materials used for this electron transport layer (hereinafter referred to as electron transport materials) include heterocyclic tetracarboxylic acid anhydrides such as nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, carbodiimides, Examples include fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.
[0084]
Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
[0085]
In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu Metal complexes replaced with Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as electron transport materials. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transport material. Further, a distyrylpyrazine derivative used as a material for the light-emitting layer can also be used as an electron transport material, and similarly to the hole injection layer and the hole transport layer, inorganic such as n-type-Si and n-type-SiC. A semiconductor can also be used as an electron transport material.
[0086]
The electron transport layer can also be formed by forming the above compound by a known thin film forming method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. Although the film thickness as an electron carrying layer does not have a restriction | limiting in particular, Usually, it selects in 5 nm-5 micrometers. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or two or more of these electron transport materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
[0087]
Further, in the present invention, the fluorescent compound used as the host compound is not limited to the light emitting layer, but the hole transport layer adjacent to the light emitting layer, or the host compound of the phosphorescent compound in the electron transport layer. At least one fluorescent compound having a fluorescent maximum wavelength may be contained in the same region as the fluorescent compound to be formed, thereby further improving the luminous efficiency of the EL element. As the fluorescent compound contained in these hole transport layer and electron transport layer, the fluorescent maximum wavelength is in the range of 320 nm to 440 nm, more preferably in the range of 330 nm to 410 nm, as in the light emitting layer. A compound is used.
[0088]
The substrate preferably used for the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the kind of glass, plastic and the like, and is not particularly limited as long as it is transparent. Examples of the substrate preferably used in the electroluminescent device of the present invention include glass, quartz, and a light transmissive plastic film.
[0089]
Examples of the light transmissive plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, and polycarbonate (PC). And a film made of cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), or the like.
[0090]
Next, a suitable example for producing the organic EL element will be described. As an example, a method for manufacturing an EL element composed of the anode / first hole transport layer / second hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode will be described.
[0091]
First, a thin film made of a desired electrode material, for example, an anode material is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm. An anode is produced. Next, a thin film comprising a first hole transport layer, a second hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer / electron injection layer, which is a device material, is formed thereon.
[0092]
Further, a buffer layer (electrode interface layer) may exist between the anode and the light emitting layer or the first hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron injection layer.
[0093]
The buffer layer is a layer provided between the electrode and the organic layer in order to lower the driving voltage and improve the luminous efficiency. “The organic EL element and its forefront of industrialization (published by NTS Corporation on November 30, 1998) ) ", Chapter 2, Chapter 2," Electrode Materials "(p. 123-166).
[0094]
For example, the details of the cathode buffer layer are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like, and specifically, metal buffers represented by strontium, aluminum and the like. Examples thereof include an alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, an oxide buffer layer typified by aluminum oxide and lithium oxide, and the like.
[0095]
The buffer layer is preferably a very thin film, and depending on the material, the film thickness is preferably in the range of 0.1 to 100 nm.
[0096]
Further, in addition to the basic constituent layer, a layer having other functions may be laminated as required. For example, JP-A-11-204258, JP-A-11-204359, and “Organic EL device and its industrialization front line ( It may have a functional layer such as a hole block (hole blocking) layer described on page 237 of "November 30, 1998, NTS Corporation").
[0097]
Next, the electrode of the organic EL element will be described. The electrode of the organic EL element consists of a cathode and an anode.
[0098]
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, CuI, indium tin oxide (ITO), SnO.₂And conductive transparent materials such as ZnO.
[0099]
The anode may be formed by a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or (100 μm) when pattern accuracy is not so required. As described above, a pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. When light emission is extracted from the anode, the transmittance is desirably greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 nm to 200 nm.
[0100]
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al₂O_Three) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this from the viewpoint of durability against electron injecting and oxidation, for example, a magnesium / silver mixture, magnesium / Aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al₂O_Three) Mixtures, lithium / aluminum mixtures and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. Further, the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission efficiency is improved, which is convenient.
[0101]
Next, a method for manufacturing the organic EL element will be described.
As the thinning method, there are a spin coating method, a casting method, a vapor deposition method and the like as described above, but a vacuum vapor deposition method is preferable because a homogeneous film can be easily obtained and pinholes are hardly generated. When a vacuum deposition method is employed for thinning, the deposition conditions vary depending on the type of compound used, the target crystal structure of the molecular deposition film, the association structure, etc., but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., vacuum Degree 10^-6-10^-3It is desirable to select appropriately within the ranges of Pa, vapor deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, substrate temperature of −50 to 300 ° C., and film thickness of 5 nm to 5 μm.
[0102]
As described above, a method such as vapor deposition or sputtering of a thin film made of a desired electrode material, for example, an anode material, on a suitable substrate so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm. After forming an anode by forming a thin film of each layer comprising a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer / electron injection layer as described above on the anode, A desired organic EL device can be obtained by forming a thin film made of a cathode material to a thickness of 1 μm or less, preferably 50 to 200 nm by a method such as vapor deposition or sputtering, and providing a cathode. . The organic EL device is preferably produced from the hole injection layer to the cathode in this manner consistently by a single evacuation. However, the production order is reversed so that the cathode, the electron injection layer, the light emitting layer, It is also possible to produce the hole injection layer and the anode in this order. In the case of applying a DC voltage to the organic EL device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 5 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
[0103]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this.
[0104]
Comparative Example 1
After patterning on a substrate having a 150 nm ITO film formed on glass as an anode (NH Techno Glass Co., Ltd .: NA-45), the transparent support substrate provided with this ITO transparent electrode was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol and dried. It dried with nitrogen gas and performed UV ozone washing | cleaning for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.
[0105]
Vacuum tank 4 × 10^-FourAfter reducing the pressure to Pa, α-NPD was deposited as a hole transport layer on ITO to a thickness of 50 nm. Further, the deposition rate of CBP and Ir-11 was adjusted to be 17: 1, and deposition was performed to a thickness of 36 nm to provide a light emitting layer.
[0106]
Next, Compound A was deposited to a thickness of 24 nm to provide an electron transport layer. Furthermore, 1 nm of lithium fluoride was vapor-deposited, and further aluminum was laminated | stacked 100 nm as a cathode on it, and the comparison organic EL element OLED1-1 was produced.
[0107]
From this element, blue light emission from Ir-11 was obtained.
Comparative Examples 2-4
OLED1-2 to OLED1- are similar to Comparative Example 1 except that the hole transporting material is the compound described in the first hole transporting material in Table 1 and the compound in Table 1 is used as the host compound of the light emitting layer. 4 was produced.
[0108]
Comparative Example 5
After patterning on a substrate having a 150 nm ITO film formed on glass as an anode (NH Techno Glass Co., Ltd .: NA-45), the transparent support substrate provided with this ITO transparent electrode was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol and dried. It dried with nitrogen gas and performed UV ozone washing | cleaning for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.
[0109]
Vacuum tank 4 × 10^-FourAfter reducing the pressure to Pa, copper phthalocyanine (CuPc) was deposited on ITO as a hole transport layer to a thickness of 25 nm. Next, α-NPD was deposited to a thickness of 25 nm. Further, the evaporation rate of CBP and Ir-11 was adjusted to 17: 1, and the light-emitting layer was provided by evaporation to a thickness of 35 nm.
[0110]
Next, BC was deposited to a thickness of 10 nm to provide a hole blocking layer. Furthermore, Alq3 was deposited to a thickness of 40 nm to provide an electron transport layer. Further, 1 nm of lithium fluoride was vapor-deposited, and 100 nm of aluminum was further laminated thereon as a cathode, to produce a comparative organic EL element OLED1-5.
[0111]
From this element, blue light emission from Ir-11 was obtained.
Example 1
After patterning on a substrate having a 150 nm ITO film formed on glass as an anode (NH Techno Glass Co., Ltd .: NA-45), the transparent support substrate provided with this ITO transparent electrode was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol and dried. It dried with nitrogen gas and performed UV ozone washing | cleaning for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.
[0112]
Vacuum tank 4 × 10^-FourAfter reducing the pressure to Pa, α-NPD was deposited on ITO as a first hole transport layer to a thickness of 25 nm. Next, m-MTDATXA was deposited to a thickness of 25 nm as a second hole transport layer. Further, the evaporation rate of CBP and Ir-11 was adjusted to 17: 1, and the light-emitting layer was provided by evaporation to a thickness of 35 nm.
[0113]
Next, BC was deposited to a thickness of 10 nm to provide a hole blocking layer. Furthermore, Alq3 was deposited to a thickness of 40 nm to provide an electron transport layer. Furthermore, 1 nm of lithium fluoride was vapor-deposited, and further aluminum was laminated | stacked 100 nm as a cathode on it, and organic EL element OLED1-6 was produced.
[0114]
  From this element, blue light emission from Ir-11 was obtained.
  Implementation(reference)Examples 2-7
  OLED 1-12 to OLED 1-12 were produced in the same manner as in Example 1 except that the compounds shown in Table 1 were used as the first and second hole transport materials and the host compound of the light emitting layer.
[0115]
Comparative Example 6
OLED 1-13 was produced in the same manner as in Example 1 except that the first and second hole transport materials and the host compound of the light emitting layer were changed to the compounds shown in Table 1.
[0116]
The structure of the compound used above is shown below.
[0117]
[Chemical 8]

[0118]
[Chemical 9]

[0119]
(Evaluation of organic EL elements)
The obtained organic EL element was evaluated as follows.
[0120]
(1) Luminance
In organic EL element OLED1-1, blue light emission from Ir-11 which is a dopant of a light emitting layer was obtained. The maximum wavelength of light emission is 475 nm, and T_1dWas 64 kcal / mol (267.9 kJ / mol). OLED1-1 temperature 23 degrees, 2.5 mA / cm under dry nitrogen gas atmosphere²Luminance (cd / m)²) Was measured.
[0121]
For each organic EL element, the emission luminance was expressed as a relative value when the organic EL element OLED1-1 was 100. Luminance was measured using CS-1000 (Minolta). The results are shown in Table 1.
[0122]
(2) Driving voltage
The drive voltage has a luminance of 50 [cd / m.²], It was expressed as a relative value when the same luminance was obtained when the drive voltage of the OLED 1-1 was 0 (V).
[0123]
(3) Lowest excited triplet energy level (T₁) Measurement
T of each material₁Was obtained from each phosphorescence spectrum. From the rising wavelength on the short wavelength side of the phosphorescence spectrum, T₁The level was calculated.
[0124]
(4) Ionization potential (IP) measurement
For the ionization potential (IP), a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy was used. Specifically, it was a value measured by a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. Table 1 shows each organic EL element, materials used, and T₁(T_1a, T_1b, T_1c), IP (IP1 to IP3), emission luminance obtained by each element, and evaluation results of driving voltage are shown.
[0125]
[Table 1]

[0126]
From Table 1, it has two hole transport layers, and (A) T_1b> T_1cAnd T_1a<T_1c(B) The maximum emission wavelength of the phosphorescent dopant is 500 nm or less, and T of the host compound₁Is phosphorescent dopant T₁Higher than. It has been found that the element configuration of the present invention that satisfies the two conditions A and B has higher luminance than the comparison and the drive voltage also decreases.
[0127]
Further, from the comparison of OLEDs 1-6, 8, and 12, there is a case where the value of IP3-IP2, which is the difference in the hole injection barrier from the second hole transport layer to the light emitting layer, is larger than 0 eV and not larger than 0.5 eV. It has been found that the effect is further increased when the luminance is higher and the driving voltage is lower than 0.3 eV and higher than 0 eV.
[0128]
  Reference Examples 8, 12, 14, 18, Examples 9-11, 13, 15-17, 19
  referenceExample 2Example 3~5, Reference Example 6, Example7 except that the phosphorescent dopant is changed from Ir-11 to Ir-9 or Ir-1, in the same manner as in OLED1-7 to OLED1-12, the organic EL elements OLED-R1 to R6 (referenceExample 8Example 9~11, Reference Example 12, Example13), OLED-G1 to G6 (referenceExample 14Example 15~17, Reference Example 18, Example19) were prepared respectively. From OLED-R1 to R6 using Ir-9 as the phosphorescent dopant, high luminance red light emission was obtained, and from OLED-G1 to G6 using Ir-1 high luminance green light emission was obtained.
[0129]
By using the element structure of the present invention, the host compound for the light emitting layer can use the same material for blue, green, and red.
[0130]
Example 20
Each of the OLED 1-9 (blue light emission), OLED-R3 (red light emission), and OLED-G3 (green light emission) organic EL elements produced in Examples 3 to 19 are juxtaposed on the same substrate, and the active matrix system shown in FIG. A full-color display device was produced.
[0131]
FIG. 1 shows only a schematic diagram of the display portion A of the produced full-color display device. That is, a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 and a plurality of juxtaposed pixels 3 (light emission color is a red region pixel, a green region pixel, a blue region pixel, etc.) on the same substrate. The scanning line 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at orthogonal positions ( Details are not shown). The plurality of pixels 3 are driven by an active matrix system provided with an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor, and a scanning signal is applied from a scanning line 5. Then, an image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. In this way, full-color display is possible by appropriately juxtaposing the red, green, and blue pixels.
[0132]
By driving the full-color display device, a clear full-color moving image display with high luminance was obtained.
[0133]
【The invention's effect】
An organic EL device having high luminous efficiency was obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a display portion of a full color display device manufactured.
[Explanation of symbols]
A display
3 pixels
5 scanning lines
6 data lines

Claims (2)

In order from the anode side , a first hole transport layer having a first hole transport material represented by the following general formula ( 2), and a second hole transport material represented by the following general formula ( 2): An organic electroluminescence device having a second hole transport layer having a light emitting layer containing a host compound and a phosphorescent dopant, wherein the organic electroluminescence device satisfies the following conditions (a) and (b): element.
(A) When the lowest excited triplet energy (T ₁ ) of the first hole transport material, the second hole transport material, and the host compound of the light emitting layer is T _1a , T _1b , and T _1c , respectively, T _1b > T _1c and T _1a <T _1c .
(B) When the lowest excited triplet energy (T ₁ ) of the host compound and phosphorescent dopant is T _1c and T _1d , T _1c > T _1d .

(In the formula, Ar _{7 to} Ar ₉ represent an aryl group or a substituted aryl group.) A display device comprising the organic electroluminescence element according to claim 1.

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