JP4923651B2 - Organic electroluminescence element, display device and lighting device - Google Patents

Organic electroluminescence element, display device and lighting device Download PDF

Info

Publication number
JP4923651B2
JP4923651B2 JP2006076300A JP2006076300A JP4923651B2 JP 4923651 B2 JP4923651 B2 JP 4923651B2 JP 2006076300 A JP2006076300 A JP 2006076300A JP 2006076300 A JP2006076300 A JP 2006076300A JP 4923651 B2 JP4923651 B2 JP 4923651B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
group
emitting layer
layer
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006076300A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007250501A (en
Inventor
知是 中山
寛司 柏木
浩幸 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2006076300A priority Critical patent/JP4923651B2/en
Publication of JP2007250501A publication Critical patent/JP2007250501A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4923651B2 publication Critical patent/JP4923651B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子、液晶表示装置、及び照明装置に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element, a liquid crystal display device, and a lighting device.

発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)がある。ELDの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子(無機EL素子)や有機エレクトロルミネッセンス素子(以下「有機EL素子」ともいう。)が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。   As a light-emitting electronic display device, there is an electroluminescence display (ELD). Examples of the constituent elements of ELD include inorganic electroluminescent elements (inorganic EL elements) and organic electroluminescent elements (hereinafter also referred to as “organic EL elements”). Inorganic electroluminescent elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements.

有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する素子であり、数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。   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. This is an element that emits light by utilizing the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when this exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Therefore, 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 viewpoints of space saving and portability.

また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源、様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適にできる。   Another major feature of the organic electroluminescence element is that it is a surface light source, unlike main light sources that have been conventionally used in practice, such as light-emitting diodes and cold-cathode tubes. Applications that can effectively utilize this characteristic include illumination light sources and backlights for various displays. In particular, it can be suitably used as a backlight of a liquid crystal full-color display whose demand has been increasing in recent years.

このようなフルカラーディスプレイのバックライトとして用いる場合には、白色光源として用いることになる。有機エレクトロルミネッセンス素子で白色光を得るには、1つの素子中に発光材料を調整して混色により白色を得る方法、多色の発光画素、例えば青・緑・赤の3色を塗りわけ同時に発光させ混色して白色を得る方法、色変換色素を用い白色を得る方法(例えば、青発光材料と色変換蛍光色素の組み合わせ)などがある。   When used as a backlight of such a full color display, it is used as a white light source. In order to obtain white light with an organic electroluminescence element, a method of adjusting the light emitting material in one element and obtaining white color by mixing, multicolored light emitting pixels, for example, blue, green, and red, are applied simultaneously to emit light. And a method of obtaining a white color by color mixing and a method of obtaining a white color using a color conversion dye (for example, a combination of a blue light-emitting material and a color conversion fluorescent dye).

しかしながら、低コスト、高生産性、簡便な駆動方法などバックライトに求められる諸要求から見て、1つの素子中に発光材料を調整して混色により白色を得る方法がこの用途には有効であり、近年研究開発が意欲的に進められている。   However, in view of various demands required for backlights such as low cost, high productivity, and simple driving method, a method of adjusting the light emitting material in one element and obtaining white color by mixing is effective for this application. In recent years, research and development has been actively promoted.

この方法において、白色光を得るには、更に詳細に述べれば、素子中に補色の関係にある2色の発光材料、例えば青発光材料と黄発光材料を用い混色して白色を得る方法、青・緑・赤の3色の発光材料を用い混色して白色を得る方法がある。   In this method, in order to obtain white light, more specifically, a method of obtaining a white color by mixing two colors of light emitting materials having complementary colors in the element, for example, a blue light emitting material and a yellow light emitting material, and blue There is a method of obtaining a white color by mixing light emitting materials of three colors of green and red.

例えば、効率の高い青、緑、赤の3色の蛍光体を発光材料としてドープすることによって白色の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られることが報告されている(特許文献献1及び2参照。)。   For example, it has been reported that white organic electroluminescence elements can be obtained by doping high-efficiency phosphors of blue, green, and red as light emitting materials (see Patent Documents 1 and 2).

また、より高輝度の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られることから、近年、燐光発光材料の開発が進められている(例えば、非特許文献1、2、及び特許文献3参照。)。これは、従来の蛍光体からの発光が励起一重項からの発光であり、一重項励起子と三重項励起子の生成比が1:3であるため発光性励起種の生成確率が25%であるのに対し、励起三重項からの発光を利用する燐光材料の場合には、前記励起子生成比率と一重項励起子から三重項励起子への内部変換により、内部量子効率の上限が100%となるため、蛍光発光材料の場合に比べて原理的に発光効率が最大4倍となることによる。   In addition, since a brighter organic electroluminescent element can be obtained, development of phosphorescent materials has been promoted in recent years (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2 and Patent Document 3). This is because the emission from the conventional phosphor is emission from the excited singlet, and the generation ratio of the singlet exciton and triplet exciton is 1: 3, so the generation probability of the luminescent excited species is 25%. On the other hand, in the case of a phosphorescent material using light emission from an excited triplet, the upper limit of internal quantum efficiency is 100% due to the exciton generation ratio and internal conversion from singlet excitons to triplet excitons. Therefore, in principle, the luminous efficiency is up to four times that of a fluorescent material.

白色発光を呈する有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光色の異なる層を各々別個の層にするのではなく、2色以上の発光材料を1層に共存させ、高発光エネルギーの発光ドーパントから相対的に効率の低いドーパントにエネルギー移動により2色を発光させる方式がある。この方式は有機層数を削減できること、また発光材料の使用量を減少できることから白色発光素子を得るにあたり有力な方法の一つである。   In an organic electroluminescence device that emits white light, the layers having different emission colors are not separated from each other, but two or more colors of light emitting materials coexist in one layer, and the efficiency is relatively high from a light emitting dopant with high emission energy. There is a method of emitting two colors by energy transfer to a low dopant. This method is one of the effective methods for obtaining a white light emitting element because the number of organic layers can be reduced and the amount of light emitting material used can be reduced.

しかしながら、この方式を用いた場合、駆動電流に対し色バランスの変化が大きく実用化する上で問題がある。   However, when this method is used, a change in color balance with respect to the drive current is large, which causes a problem in practical use.

本発明は、このような発光層の構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、色バランスの安定性を向上する技術に関するものであり2色共存発光層の陽極側に、前記共存層中低エネルギー発光側の発光ドーパントを含有する薄膜層を設けることで効率を損なうことなく色バランスの安定性を向上させる技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for improving the stability of color balance in an organic electroluminescence device having such a light emitting layer configuration, and the low energy light emitting side in the coexisting layer is disposed on the anode side of the two color coexisting light emitting layer. It is related with the technique which improves the stability of color balance, without impairing efficiency by providing the thin film layer containing the luminescent dopant of this.

特許文献4には、「少なくとも1発光層中に少なくとも2種以上の発光材料を含有し、少なくとも1種が燐光発光材料であり、最も短波長の光を発する発光材料の励起寿命が最も短いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子」が開示されているが、本発明において問題とする色バランスの対駆動電流安定性に関する記述はなく、また本発明の必須構成である補助発光層に関する記載もなく、本発明とは異なるものであり、本発明の効果を予見するものでもない。   Patent Document 4 states that “at least one light emitting layer contains at least two kinds of light emitting materials, at least one kind is a phosphorescent light emitting material, and the light emitting material emitting the shortest wavelength has the shortest excitation lifetime. In the present invention, there is no description regarding the color balance versus driving current stability, which is a problem in the present invention, and there is no description regarding the auxiliary light-emitting layer which is an essential component of the present invention. This is different from the present invention and does not predict the effects of the present invention.

特許文献5には、「1つの特定の有機発光層に隣接する有機発光層に対して、前記特定発光層における基本発光物質の発光色と同系の色の発光を行う補助発光物質をドープしたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子」が開示されている。しかしながら、本発明においては主たる発光層は前記2種の発光材料を含有する発光層であり、これに加え補助発光層を設けることが特徴である。従って、本発明の構成は該特許と全く異なるものである。また、該特許は実質蛍光発光材料に対するものであり、本発明とは異なるものである。
特開平6−207170号公報 特開2004−235168号公報 米国特許第6,097,147号明細書 特開2004−14155号公報 特開2004−6165号公報 M.A.Baldo et al.,nature、395巻、151〜154頁(1998年) M.A.Baldo et al.,nature、403巻、17号、750〜753頁(2000年)
Patent Document 5 states that “the organic light-emitting layer adjacent to one specific organic light-emitting layer is doped with an auxiliary light-emitting material that emits light of a color similar to the light emission color of the basic light-emitting material in the specific light-emitting layer. An organic electroluminescence device characterized by the above is disclosed. However, in the present invention, the main light emitting layer is a light emitting layer containing the two kinds of light emitting materials, and an auxiliary light emitting layer is additionally provided. Therefore, the configuration of the present invention is completely different from the patent. The patent is for a substantially fluorescent light-emitting material, which is different from the present invention.
JP-A-6-207170 JP 2004-235168 A US Pat. No. 6,097,147 JP 2004-14155 A JP 2004-6165 A M.M. A. Baldo et al. , Nature, 395, 151-154 (1998) M.M. A. Baldo et al. , Nature, 403, 17, 750-753 (2000)

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光波長の異なる複数の発光材料を有し、特に白色発光を呈する有機エレクトロルミネッセンス素子において色度の対駆動電流安定性に優れた素子、それを用いた表示装置及び照明装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an object of improving chromaticity versus driving current stability in an organic electroluminescence element that has a plurality of light emitting materials having different emission wavelengths, and emits white light in particular. An excellent element, and a display device and an illumination device using the element are provided.

本発明の上記課題は下記の手段により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following means.

1.陽極と陰極の間に、ホスト化合物と燐光発光材料を含有する少なくとも一つの主発光層と、ホスト化合物と燐光発光材料を含有する補助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、主発光層が、発光極大エネルギーが0.2eV以上異なる2種以上の燐光発光材料を含有し、かつ該燐光発光材料中、最も発光エネルギーの大きい燐光発光材料最大モル濃度で含有しており、かつ該補助発光層が該主発光層と陽極の間に存在し、かつ該補助発光層が、該主発光層が含有する燐光発光材料のうち、最も発光エネルギーの大きい燐光発光材料よりも低い発光エネルギーの燐光発光材料を主たる発光材料として含有しており、かつ該主発光層と該補助発光層とが少なくとも1つの共通のホスト化合物を含有し、かつ主発光層の膜厚が2〜20nmであることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 1. In an organic electroluminescent device having at least one main light emitting layer containing a host compound and a phosphorescent material between an anode and a cathode, and an auxiliary light emitting layer containing a host compound and a phosphorescent material , the main light emitting layer emits light maximum energy contain different two or more phosphorescent materials or 0.2 eV, and in phosphorescent light emitting material, which contains a large phosphorescent material of the most luminous energy at the maximum molar concentration, and the auxiliary light-emitting layer present between the main light-emitting layer and the anode, and the auxiliary light-emitting layer, among the phosphorescent material main emitting layer contains the lowest than large phosphorescent material emitting energy emission energy of the phosphorescent material As a main light emitting material, and the main light emitting layer and the auxiliary light emitting layer contain at least one common host compound, and a film of the main light emitting layer The organic electroluminescent device but characterized in that it is a 2 to 20 nm.

2.前記2種以上の燐光発光材料を含有する主発光層に含有される全ての燐光発光材料中、最も発光極大波長の短い燐光発光材料の発光量子効率が最も高い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。 2. Wherein in all of the phosphorescent materials contained in the main light-emitting layer containing two or more phosphorescent materials, according to the 1-emitting quantum efficiency of most emission maximum short phosphorescent material wavelength is equal to or highest Organic electroluminescence element.

3.前記補助発光層の膜厚が前記主発光層より薄く、かつ1nm以上5nm以下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。 3. 3. The organic electroluminescence device according to 1 or 2 , wherein the auxiliary light emitting layer is thinner than the main light emitting layer and has a thickness of 1 nm to 5 nm.

4.前記1〜3のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることを特徴とする表示装置。 4). Display device characterized by using an organic electroluminescent device according to any one of the 1-3.

5.前記1〜3のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることを特徴とする照明装置。 5. Lighting device characterized by use of an organic electroluminescent device according to any one of the 1-3.

本発明の上記構成により、発光波長の異なる複数の発光材料を有し、特に白色発光を呈する有機エレクトロルミネッセンス素子において色度の対駆動電流安定性に優れた素子、それを用いた表示装置及び照明装置を提供することができる。   With the above configuration of the present invention, an organic electroluminescence element having a plurality of light emitting materials having different emission wavelengths, and particularly excellent in chromaticity versus driving current stability, a display device and an illumination using the same An apparatus can be provided.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極の狭間に少なくとも一つの主発光層と補助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、主発光層が、発光極大エネルギーが0.2eV以上異なる2種以上の燐光発光材料を含有し、かつ該燐光発光材料中、最も発光エネルギーの大きい燐光発光材料が最大モル濃度で含有されていること、及び補助発光層が該主発光層と陽極の間、又は該主発光層と陰極の間に存在し、かつ該主発光層中の低エネルギー側の発光材料を主たる発光材料として含有していることを特徴とする。なお、該主発光層と補助発光層は直接に隣接していても、もしくは非発光性中間層を介して間接的に隣接していてもよい。   The organic electroluminescent device of the present invention is an organic electroluminescent device having at least one main light emitting layer and an auxiliary light emitting layer between an anode and a cathode, wherein the main light emitting layer has two or more kinds different in emission maximum energy by 0.2 eV or more. And the phosphorescent material having the largest emission energy is contained in the maximum molar concentration, and the auxiliary light emitting layer is disposed between the main light emitting layer and the anode, or the phosphorescent light emitting material. It is characterized in that it is present between the main light emitting layer and the cathode and contains a light emitting material on the low energy side in the main light emitting layer as the main light emitting material. The main light emitting layer and the auxiliary light emitting layer may be directly adjacent to each other or indirectly adjacent to each other through a non-light emitting intermediate layer.

また、ここで、「発光極大エネルギー」とは、燐光発光材料が発光する光の波長のうち極大波長に対応する光エネルギーをいう。   Here, the “maximum light emission energy” means light energy corresponding to the maximum wavelength among the wavelengths of light emitted by the phosphorescent material.

以下、本発明と本発明に係る各構成要素の詳細な説明を順次する。   Hereinafter, the detailed description of the present invention and each component according to the present invention will be sequentially described.

《有機エレクトロルミネッセンス素子》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。
《Organic electroluminescence device》
The organic electroluminescence element of the present invention will be described.

《発光と正面輝度》
本発明の有機EL素子や該素子に係る化合物の発光色は、「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(コニカミノルタセンシング社製)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。
<Light emission and front brightness>
The emission color of the organic EL element of the present invention and the compound related to the element is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing) is applied to the CIE chromaticity coordinates.

白色発光素子として好ましい色度は、CIE1931表色系においてX=0.33±0.07、Y=0.33±0.07にあり、更に好ましくは、素子を集光シート等の集光部材を付属しない状態で1000cd/m2でのCIE1931表色系における色度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.07の領域内にあることである。 Preferred chromaticity as a white light emitting element is X = 0.33 ± 0.07 and Y = 0.33 ± 0.07 in the CIE1931 color system, and more preferably, the element is a condensing member such as a condensing sheet. The chromaticity in the CIE 1931 color system at 1000 cd / m 2 without X is in the region of X = 0.33 ± 0.07 and Y = 0.33 ± 0.07.

次に、本発明の有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。   Next, although the preferable specific example of the layer structure of the organic EL element of this invention is shown below, this invention is not limited to these.

(i)陽極/発光層ユニット/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
ここで、発光層ユニットが複数層の発光層を有する場合には、各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。
(I) Anode / light emitting layer unit / electron transport layer / cathode (ii) Anode / hole transport layer / light emitting layer unit / electron transport layer / cathode (iii) Anode / hole transport layer / light emitting layer unit / hole blocking Layer / electron transport layer / cathode (iv) anode / hole transport layer / light emitting layer unit / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (v) anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emission Layer unit / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode Here, when the light emitting layer unit has a plurality of light emitting layers, a non-light emitting intermediate layer is provided between the light emitting layers. Preferably it is.

《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. May be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.

本発明に係る発光層は、前記請求項に記載される本発明の要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない
また、発光層の数が3層より多い場合には、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。
The configuration of the light emitting layer according to the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the requirements of the present invention described in the above claims. Also, when the number of light emitting layers is more than three, the same There may be a plurality of layers having an emission spectrum or an emission maximum wavelength.

発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは2nm〜200nmの範囲に調整される。   The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the uniformity of the film, preventing unnecessary application of a high voltage during light emission, and improving the stability of the emission color with respect to the drive current. It is preferable to adjust to the range of 2 nm-5 micrometers, More preferably, it adjusts to the range of 2 nm-200 nm.

個々の発光層の膜厚としては、2nm〜100nmの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは、2nm〜20nmの範囲に調整することである。   The film thickness of each light emitting layer is preferably adjusted to a range of 2 nm to 100 nm, and more preferably adjusted to a range of 2 nm to 20 nm.

発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。   For the production of the light-emitting layer, a light-emitting dopant or a host compound, which will be described later, is formed and formed by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink-jet method. it can.

本発明においては、少なくとも1層の発光層が発光極大エネルギーが0.2eV以上異なる2種以上の燐光発光材料を有し、該層中に含有される燐光発光材料中、最も発光エネルギーの大きい燐光発光材料が最大モル濃度であり、かつ該発光層と陰極に挟まれる領域間に前記発光層と隣接、もしくは非発光性中間層を介して、前記発光層の低エネルギー側の発光材料を主たる発光材料として含有する補助発光層を設ける。   In the present invention, at least one light emitting layer has two or more kinds of phosphorescent light emitting materials having different light emission maximum energy of 0.2 eV or more, and phosphorescence having the largest light emitting energy among the phosphorescent light emitting materials contained in the layers. The light emitting material has a maximum molar concentration, and the light emitting material on the low energy side of the light emitting layer is mainly emitted through a region adjacent to the light emitting layer or a non-light emitting intermediate layer between the light emitting layer and the cathode. An auxiliary light emitting layer contained as a material is provided.

本発明における補助発光層とは、前記2種以上の燐光発光材料を有する発光層における最も発光極大波長の長い燐光発光材料を含有し、かつその発光材料含有量が前記2種以上の燐光発光材料を含有する主たる発光層(「主感光層」ともいう。)における最も発光極大波長の長い燐光発光材料の含有量の1/5以下である発光層である。   The auxiliary light emitting layer in the present invention includes a phosphorescent light emitting material having the longest emission maximum wavelength in the light emitting layer having the two or more types of phosphorescent light emitting materials, and the content of the light emitting material is the two or more types of phosphorescent light emitting materials. Is a light emitting layer that is 1/5 or less of the content of the phosphorescent material having the longest light emission maximum wavelength in the main light emitting layer (also referred to as “main photosensitive layer”).

補助発光層は、前記2種以上の燐光発光材料を有する発光層と隣接、もしくは非発光性中間層を介して陰極側または陽極側に設けられる。陰極側か陽極側かは、主たる発光層である前記2種以上の燐光発光材料を有する発光層内での発光位置に依存して適宜選択することができる。   The auxiliary light emitting layer is provided on the cathode side or the anode side adjacent to the light emitting layer having the two or more types of phosphorescent light emitting materials or through a non-light emitting intermediate layer. The cathode side or the anode side can be appropriately selected depending on the light emitting position in the light emitting layer having the two or more kinds of phosphorescent light emitting materials as the main light emitting layer.

補助発光層の膜厚は、前記主発光層より薄く、1nm以上5nm以下であることが好ましい。5nmより厚い場合、あるいは主発光層より厚い場合には駆動電圧の上昇が無視し得なくなり好ましくない。また、色バランスの安定化効果も小さくなる。   The thickness of the auxiliary light emitting layer is smaller than that of the main light emitting layer, and is preferably 1 nm or more and 5 nm or less. If it is thicker than 5 nm, or thicker than the main light emitting layer, an increase in driving voltage cannot be ignored, which is not preferable. In addition, the effect of stabilizing the color balance is reduced.

次に、発光層に含まれるホスト化合物、発光ドーパント(「発光ドーパント化合物」ともいう。)について説明する。   Next, a host compound and a light-emitting dopant (also referred to as “light-emitting dopant compound”) included in the light-emitting layer will be described.

(ホスト化合物)
本発明の有機EL素子の発光層に含まれるホスト化合物とは、室温(25℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物が好ましい。更に好ましくはリン光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。
(Host compound)
The host compound contained in the light emitting layer of the organic EL device of the present invention is preferably a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C.) of less than 0.1. More preferably, the phosphorescence quantum yield is less than 0.01. Moreover, it is preferable that the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.

ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。   As the host compound, known host compounds may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. Moreover, it becomes possible to mix different light emission by using multiple types of light emission dopants mentioned later, and, thereby, arbitrary luminescent colors can be obtained.

本発明に係るホスト化合物としては、下記一般式(1)で表される化合物が好ましく用いられる化合物の一例として挙げられる。また、前記化合物は発光層の隣接層(例えば、正孔阻止層等)にも好ましく用いられる。   As a host compound concerning this invention, the compound represented by following General formula (1) is mentioned as an example of the compound used preferably. Moreover, the said compound is preferably used also for the adjacent layer (for example, hole-blocking layer etc.) of a light emitting layer.

下記一般式(1)で表される化合物を発光層または該発光層の隣接層に含み、本発明に係る燐光発光体を発光層に用いて作製した有機EL素子は、発光効率が高くなり、高輝度の素子を得ることができる。   An organic EL device comprising a compound represented by the following general formula (1) in a light emitting layer or an adjacent layer of the light emitting layer and using the phosphorescent emitter according to the present invention for the light emitting layer has high luminous efficiency, A high-luminance element can be obtained.

《一般式(1)で表される化合物》   << Compound Represented by Formula (1) >>

Figure 0004923651
Figure 0004923651

式中、Z1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Z2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Z3は2価の連結基または単なる結合手を表す。R101は水素原子または置換基を表す。 In the formula, Z 1 represents an aromatic heterocyclic ring which may have a substituent, Z 2 represents an aromatic heterocyclic ring or an aromatic hydrocarbon ring which may each have a substituent, and Z 3 represents a divalent linking group or a simple bond. R 101 represents a hydrogen atom or a substituent.

前記一般式(1)において、Z1、Z2で表される芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子が更に窒素原子で置換されている環等が挙げられる。更に、前記芳香族複素環は、後述するR101で表される置換基を有してもよい。 In the general formula (1), examples of the aromatic heterocycle represented by Z 1 and Z 2 include a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, a benzimidazole ring, Diazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring, carboline ring And a ring in which the carbon atom of the hydrocarbon ring is further substituted with a nitrogen atom. Furthermore, the aromatic heterocyclic ring may have a substituent represented by R 101 described later.

前記一般式(1)において、Z2で表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。更に、前記芳香族炭化水素環は、後述するR101で表される置換基を有してもよい。 In the general formula (1), examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Z 2 include benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene. Ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene Ring, pyranthrene ring, anthraanthrene ring and the like. Furthermore, the aromatic hydrocarbon ring may have a substituent represented by R 101 described later.

一般式(1)において、R101で表される置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、等が挙げられる。
これらの置換基は、上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
好ましい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、フッ化炭化水素基、アリール基、芳香族複素環基である。
In the general formula (1), examples of the substituent represented by R 101 include an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group). Group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.) Etc.), aryl groups (eg phenyl group, naphthyl group etc.), aromatic heterocyclic groups (eg furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group) , Thiazolyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group, etc.), heterocyclic group (eg Pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cyclo An alkoxy group (eg, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), an aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), an alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, Octylthio group, dodecylthio group etc.), cycloalkylthio group (eg cyclopentylthio group, cyclohexylthio group etc.), arylthio group (eg phenylthio group, naphthylthio group etc.), alkoxycarbonyl group (eg methyl Xycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, Aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2 -Pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexane) A silcarbonyl group, an octylcarbonyl group, a 2-ethylhexylcarbonyl group, a dodecylcarbonyl group, a phenylcarbonyl group, a naphthylcarbonyl group, a pyridylcarbonyl group, etc.), an acyloxy group (for example, an acetyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, a butylcarbonyloxy group) Octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonyl) Amino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylca Carbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl) Group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, Dodecylureido group, phenylureido group, naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfide group, etc.) Sulfonyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group) , Butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group (phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group etc.), amino group (for example, amino group, ethyl group) Amino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridyla Group), halogen atoms (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), fluorinated hydrocarbon groups (for example, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), And cyano group, nitro group, hydroxy group, mercapto group, silyl group (for example, trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.).
These substituents may be further substituted with the above substituents. In addition, a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.
Preferred substituents are an alkyl group, a cycloalkyl group, a fluorinated hydrocarbon group, an aryl group, and an aromatic heterocyclic group.

2価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレンなどの炭化水素基のほか、ヘテロ原子を含むものであってもよく、また、チオフェン−2,5−ジイル基や、ピラジン−2,3−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物(ヘテロ芳香族化合物ともいう)に由来する2価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のような、ヘテロ原子を会して連結する基でもよい。   As the divalent linking group, in addition to hydrocarbon groups such as alkylene, alkenylene, alkynylene, and arylene, those containing a hetero atom may be used, and a thiophene-2,5-diyl group, pyrazine-2, It may be a divalent linking group derived from a compound having an aromatic heterocyclic ring (also called a heteroaromatic compound) such as a 3-diyl group, or may be a chalcogen atom such as oxygen or sulfur. . Further, it may be a group such as an alkylimino group, a dialkylsilanediyl group, or a diarylgermandiyl group that connects and connects heteroatoms.

単なる結合手とは、連結する置換基同士を直接結合する結合手である。   A mere bond is a bond that directly bonds the connecting substituents together.

本発明においては、前記一般式(1)のZ1が6員環であることが好ましい。これにより、より発光効率を高くすることができる。更に、一層長寿命化させることができる。
また、本発明においては、前記一般式(1)のZ2が6員環であることが好ましい。これにより、より発光効率を高くすることができる。更に、より一層長寿命化させることができる。
In the present invention, Z 1 in the general formula (1) is preferably a 6-membered ring. Thereby, luminous efficiency can be made higher. Furthermore, the lifetime can be further increased.
In the present invention, it is preferable that the Z 2 in the general formula (1) is a 6-membered ring. Thereby, luminous efficiency can be made higher. Furthermore, the lifetime can be further increased.

更に、前記一般式(1)のZ1とZ2を共に6員環とすることで、より一層発光効率と高くすることができるので好ましい。更に、より一層長寿命化させることができるので好ましい。 Furthermore, it is preferable that Z 1 and Z 2 in the general formula (1) are both 6-membered rings because the luminous efficiency can be further increased. Furthermore, it is preferable because the lifetime can be further increased.

以下、本発明に係る一般式(1)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the specific example of a compound represented by General formula (1) based on this invention is shown, this invention is not limited to these.

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でもいい。   The light emitting host used in the present invention may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (deposition polymerization property). (Light emitting host).

公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。   As the known host compound, a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from being increased in wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.

公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等が挙げられる。
本発明においては、ガラス転移点が90℃以上の化合物が好ましく、更に好ましくは、100℃以上の化合物である。
Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860 Gazette, 2002-334787 gazette, 2002-15871 gazette, 2002-334788 gazette, 2002-43056 gazette, 2002-334789 gazette, 2002-75645 gazette, 2002-338579 gazette. No. 2002-105445, No. 2002-343568, No. 2002-141173, No. 2002-352957, No. 2002-203683, No. 2002-363227, No. 2002-231453. No. 2003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060. 2002-302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.
In the present invention, a compound having a glass transition point of 90 ° C. or higher is preferable, and a compound of 100 ° C. or higher is more preferable.

(ガラス転移点(Tg))
ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。
(Glass transition point (Tg))
Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).

(発光ドーパント)
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光性化合物、燐光発光体(リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう)を用いることが出来るが、より発光効率の高い有機EL素子を得る観点からは、本発明の有機EL素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパント(単に、発光材料ということもある)としては、上記のホスト化合物を含有すると同時に、燐光発光体を含有することが好ましい。
(Luminescent dopant)
As the light-emitting dopant according to the present invention, a fluorescent compound or a phosphorescent emitter (also referred to as a phosphorescent compound or a phosphorescent compound) can be used. From the viewpoint of obtaining an organic EL element with higher luminous efficiency. The light-emitting dopant used in the light-emitting layer or light-emitting unit of the organic EL device of the present invention (sometimes simply referred to as a light-emitting material) contains the above-mentioned host compound and at the same time contains a phosphorescent emitter. preferable.

(燐光発光体)
本発明に係る燐光発光体は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
(Phosphorescent emitter)
The phosphorescent material according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, it is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.) and has a phosphorescence quantum yield of 25. Although it is defined as a compound of 0.01 or more at ° C., a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光発光体は、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。   The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence emitter according to the present invention achieves the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. Just do it.

燐光発光体の発光は原理としては2種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーを燐光発光体に移動させることで燐光発光体からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つは燐光発光体がキャリアトラップとなり、燐光発光体上でキャリアの再結合が起こり燐光発光体からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、燐光発光体の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。   There are two types of light emission of phosphorescent emitters in principle. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent emitter. Energy transfer type to obtain light emission from the phosphorescent emitter, and another is a carrier in which the phosphorescent emitter becomes a carrier trap and recombination of carriers occurs on the phosphorescent emitter to obtain light emission from the phosphorescent emitter. Although it is a trap type, in any case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent emitter is lower than the excited state energy of the host compound.

燐光発光体は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。   The phosphorescent luminescent material can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL device.

本発明に係る燐光発光体としては、好ましくは元素の周期表で8族〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。   The phosphorescent emitter according to the present invention is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound). ), Rare earth complexes, and most preferred are iridium compounds.

以下に、燐光発光体として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。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。   Specific examples of the compound used as the phosphorescent emitter are shown below, but the present invention is not limited to these. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, and the like.

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

Figure 0004923651
Figure 0004923651

(蛍光発光体)
蛍光発光体(「蛍光性ドーパント」ともいう。)の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
(Fluorescent light emitter)
Representative examples of fluorescent emitters (also referred to as “fluorescent dopants”) include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamines. And dyes based on dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.

また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第00/70655号パンフレット、特開2002−280178号公報、特開2001−181616号公報、特開2002−280179号公報、特開2001−181617号公報、特開2002−280180号公報、特開2001−247859号公報、特開2002−299060号公報、特開2001−313178号公報、特開2002−302671号公報、特開2001−345183号公報、特開2002−324679号公報、国際公開第02/15645号パンフレット、特開2002−332291号公報、特開2002−50484号公報、特開2002−332292号公報、特開2002−83684号公報、特表2002−540572号公報、特開2002−117978号公報、特開2002−338588号公報、特開2002−170684号公報、特開2002−352960号公報、国際公開第01/93642号パンフレット、特開2002−50483号公報、特開2002−100476号公報、特開2002−173674号公報、特開2002−359082号公報、特開2002−175884号公報、特開2002−363552号公報、特開2002−184582号公報、特開2003−7469号公報、特表2002−525808号公報、特開2003−7471号公報、特表2002−525833号公報、特開2003−31366号公報、特開2002−226495号公報、特開2002−234894号公報、特開2002−235076号公報、特開2002−241751号公報、特開2001−319779号公報、特開2001−319780号公報、特開2002−62824号公報、特開2002−100474号公報、特開2002−203679号公報、特開2002−343572号公報、特開2002−203678号公報等が挙げられる。   In addition, conventionally known dopants can also be used in the present invention. For example, WO 00/70655 pamphlet, JP 2002-280178 A, JP 2001-181616 A, JP 2002-280179 A, JP 2001-181617 A, JP 2002-280180 A, JP 2001-247859 A, JP 2002-299060 A, JP 2001-313178 A, JP 2002-302671 A, JP JP 2001-345183 A, JP 2002-324679 A, WO 02/15645 Pamphlet, JP 2002-332291 A, JP 2002-50484 A, JP 2002-332292 A, JP 2002-2002 A. -83684 publication, special table 2002 JP 40572, JP 2002-117978, JP 2002-338588, JP 2002-170684, JP 2002-352960, WO 01/93642, JP 2002-50483. JP, JP-A No. 2002-1000047, JP-A No. 2002-173684, JP-A No. 2002-359082, JP-A No. 2002-175854, JP-A No. 2002-363552, JP-A No. 2002-184582 JP, 2003-7469, JP 2002-525808, JP 2003-7471, JP 2002-525833, JP 2003-31366, JP 2002-226495, JP JP 2002-234894, JP No. 002-235076, JP 2002-241751, JP 2001-319779, JP 2001-319780, JP 2002-62824, JP 2002-1000047, JP 2002 No. 203679, JP-A No. 2002-343572, JP-A No. 2002-203678, and the like.

《非発光性の中間層》
本発明に用いられる非発光性の中間層(非ドープ領域等ともいう)について説明する。非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる層で
ある。
<Non-light emitting intermediate layer>
A non-light emitting intermediate layer (also referred to as an undoped region or the like) used in the present invention will be described. The non-light emitting intermediate layer is a layer provided between the light emitting layers in the case of having a plurality of light emitting layers.

非発光性の中間層の膜厚としては、1nm〜50nmの範囲にあるのが好ましく、更には3nm〜10nmの範囲にあることが、隣接発光層間のエネルギー移動など相互作用を抑制し、かつ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。   The film thickness of the non-light emitting intermediate layer is preferably in the range of 1 nm to 50 nm, and more preferably in the range of 3 nm to 10 nm to suppress interaction such as energy transfer between adjacent light emitting layers, and This is preferable because a large load is not applied to the current-voltage characteristics.

この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する2つの発光層のすくなくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。   The material used for the non-light emitting intermediate layer may be the same as or different from the host compound of the light emitting layer, but may be the same as the host material of at least one of the adjacent light emitting layers. preferable.

非発光性の中間層は、非発光各発光層と共通の化合物(例えば、ホスト化合物等)を含有していてもよく、各々共通ホスト材料(ここで、共通ホスト材料が用いられるとは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合やホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す。)を含有することにより、発光層−非発光層間の層間の注入障壁が低減され、電圧(電流)を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。更に、非ドープ発光層に各発光層に含まれるホスト化合物とが、同一の物理的特性または同一の分子構造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機EL素子作製の大きな問題点である、素子作製の煩雑さをも併せて解消することが出来る。   The non-light emitting intermediate layer may contain a compound (for example, a host compound) common to the non-light emitting layers, and each of the common host materials (here, the common host material is used) means phosphorescence. In the case where the physicochemical characteristics such as luminescence energy and glass transition point are the same or the molecular structure of the host compound is the same, etc.), the injection barrier between the light emitting layer and the non-light emitting layer is contained. Thus, even if the voltage (current) is changed, the hole and electron injection balance can be easily maintained. Furthermore, the host compound contained in each light emitting layer in the undoped light emitting layer is a major problem in the conventional organic EL device production by using a host material having the same physical characteristics or the same molecular structure. The complexity of device fabrication can also be eliminated.

また、青色の発光層を有する有機EL素子においては、青色の燐光発光体の励起3重項エネルギーが一番大きくなるが、前記青色の燐光発光体よりも大きい励起3重項エネルギーを有するホスト材料を発光層と非発光性の中間層とが共通のホスト材料として含んでいてもよい。   Further, in an organic EL device having a blue light-emitting layer, the host material having the excited triplet energy of the blue phosphorescent emitter is the highest, but is larger than that of the blue phosphorescent emitter. The light emitting layer and the non-light emitting intermediate layer may contain a common host material.

本発明の有機EL素子においては、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすい為、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。
また、一方では、正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は、後述する阻止層即ち、正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様としてあげられる。
In the organic EL device of the present invention, since the host material is responsible for carrier transport, a material having carrier transport capability is preferable. Carrier mobility is used as a physical property representing carrier transport ability, but the carrier mobility of an organic material generally depends on the electric field strength. Since a material having a high electric field strength dependency easily breaks the balance of hole and electron injection / transport, it is preferable to use a material having a low electric field strength dependency of mobility for the intermediate layer material and the host material.
On the other hand, in order to optimally adjust the injection balance of holes and electrons, it is also preferable that the non-light emitting intermediate layer functions as a blocking layer described later, that is, a hole blocking layer and an electron blocking layer. It is given as.

《注入層:電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と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」(123〜166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。
<< Injection layer: electron injection layer, hole injection layer >>
The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, it exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. May be.
An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance. “Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) 2), Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in detail, and includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).

陽極バッファー層(正孔注入層)は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。   The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. As a specific example, copper phthalocyanine is used. Examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by an oxide, an oxide buffer layer represented by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.

陰極バッファー層(電子注入層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。   The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc. . The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm although it depends on the material.

《阻止層:正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
As described above, the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258, 11-204359, and “Organic EL elements and their forefront of industrialization” (issued by NTT, Inc. on November 30, 1998). There is a hole blocking (hole blocking) layer.
The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking. Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned later can be used as a hole-blocking layer concerning this invention as needed.

本発明の有機EL素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。   The hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.

イオン化ポテンシャルは化合物のHOMO(最高被占分子軌道)レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。   The ionization potential is defined by the energy required to emit an electron at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of the compound to the vacuum level, and can be obtained by the following method, for example.

(1)米国Gaussian社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるGaussian98(Gaussian98、Revision A.11.4,M.J.Frisch,et al,Gaussian,Inc.,Pittsburgh PA,2002.)を用い、キーワードとしてB3LYP/6−31G*を用いて構造最適化を行うことにより算出した値(eV単位換算値)の小数点第2位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。   (1) Keywords using Gaussian 98 (Gaussian 98, Revision A.11.4, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2002.), which is molecular orbital calculation software manufactured by Gaussian, USA. The ionization potential can be obtained as a value obtained by rounding off the second decimal place of the value (eV unit converted value) calculated by performing structural optimization using B3LYP / 6-31G *. This calculation value is effective because the correlation between the calculation value obtained by this method and the experimental value is high.

(2)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により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Model AC−1」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係わる正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは3nm〜100nmであり、更に好ましくは5nm〜30nmである。
(2) The ionization potential can also be obtained by a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy. For example, a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy can be suitably used by using a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.
On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed. The film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 30 nm.

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、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等が挙げられる。   The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。   The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.

芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、更には、米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。   Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N, N'-diphenyl-N, N'- Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and two more described in US Pat. No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.

更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。また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような所謂、p型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5nm〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。
JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. A so-called p-type hole transport material described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, it is preferable to use these materials because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.
The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5 nm-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。   Alternatively, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

本発明においては、このようなp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a hole transport layer having such a high p property because a device with lower power consumption can be produced.

《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、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、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、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。更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。
《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers. Conventionally, in the case of a single electron transport layer and a plurality of layers, an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for an electron transport layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side is injected from the cathode. As long as it has a function of transferring electrons to the light-emitting layer, any material can be selected and used from among conventionally known compounds. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives Thiopyrandioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。   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), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. In addition, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of 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 can be used. A semiconductor can also be used as an electron transport material.

電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子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、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。   The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、不純物をドープしたn性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開平10−270172号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)などに記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなn性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
Further, an electron transport layer having a high n property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
In the present invention, it is preferable to use an electron transport layer having such a high n property because an element with lower power consumption can be manufactured.

《支持基盤》
本発明の有機EL素子に係る支持基盤(以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明であっても不透明であってもよい。支持基盤側から光を取り出す場合には、支持基盤は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基盤としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基盤は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
《Support base》
The support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, a substrate, a substrate, a support, etc.) according to the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, etc., and is transparent or opaque. It may be. In the case where light is extracted from the support base side, the support base is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable support base is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート(TAC)、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)或いはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10-3g/(m2・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10-3ml/m2・24h・atm以下、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10-3g/(m2・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, Cycloolefin resins such as polyether imide, polyether ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned. On the surface of the resin film, an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed. Water vapor permeability measured by a method in accordance with JIS K 7129-1992 (25 ± 0.5 ° C., It is preferable that the relative humidity (90 ± 2)% RH) is a barrier film of 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less, and further measured by a method based on JIS K 7126-1987. The oxygen permeability is 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24 h · atm or less, and the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) is 1 × 10 −3. It is preferable that it is a high barrier film of g / (m 2 · 24h) or less.

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

《バリア膜の形成方法》
バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
<Method for forming barrier film>
The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, the sputtering method, the reactive sputtering method, the molecular beam epitaxy method, the cluster ion beam method, the ion plating method, the plasma polymerization method, the atmospheric pressure plasma weighting. A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, and the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.

不透明な支持基盤としては、例えばアルミ、ステンレス等の金属板・フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。   Examples of the opaque support base include metal plates / films such as aluminum and stainless steel, opaque resin substrates, ceramic substrates, and the like.

本発明の有機EL素子の発光の室温における外部取り出し効率は1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。   The external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more. Here, the external extraction quantum efficiency (%) = the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element × 100.

《封止》
本発明の有機EL素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば封止部材と、電極、支持基盤とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
<Sealing>
Examples of the sealing means used for sealing the organic EL element of the present invention include a method of bonding a sealing member, an electrode, and a support base with an adhesive.

封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。   The sealing member may be disposed so as to cover the display area of the organic EL element, and may be concave or flat. Moreover, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウムおよびタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。   Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.

本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。更には、ポリマーフィルムは、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10-3g/(m2・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10-3ml/m2・24h・atm以下、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10-3g/(m2・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the element can be thinned. Furthermore, the polymer film has a water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by a method in accordance with JIS K 7129-1992, 1 × 10 −3 g / (M 2 · 24h) It is preferable that the film has a barrier property of not more than 1, and furthermore, the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24h ·. It is preferable that the film has a high barrier property with a water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) of 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less. .

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化および熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系などの熱および化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。   For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used. Specific examples of the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having a reactive vinyl group of acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylate. be able to. Moreover, the heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.

なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。   In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened from room temperature to 80 degreeC is preferable. A desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print it like screen printing.

また、有機層を挟み支持基盤と対向する側の電極の外側に、該電極と有機層を被覆し、支持基盤と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いることができる。   In addition, it is also preferable to coat the electrode and the organic layer on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and form an inorganic or organic layer in contact with the support substrate to form a sealing film. it can. In this case, the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of the element such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like is used. it can. Furthermore, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. The method for forming these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster-ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma A polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.

封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、気相および液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。   In the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element, an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil is injected in the gas phase and the liquid phase. Is preferred. A vacuum can also be used. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.

吸湿性化合物としては例えば金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等があげられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物および過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。   Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (eg, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide), sulfates (eg, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate, etc.). Metal halides (eg, calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide, etc.), perchloric acids (eg, barium perchlorate, In particular, anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides and perchloric acids.

《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基盤と対向する側の前記封止膜あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
《Protective film, protective plate》
In order to increase the mechanical strength of the element, a protective film or a protective plate may be provided outside the sealing film or the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween. In particular, when sealing is performed by the sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, etc. used for the sealing can be used. Is preferably used.

《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In23-ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式など湿式製膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1000nm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で選ばれる。
"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 -ZnO) that can form a transparent conductive film may be used. For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method. ), A pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. Or when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 200 nm.

《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50nm〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
"cathode"
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Suitable are a magnesium / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, a lithium / aluminum mixture, aluminum and the like. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as a cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 nm to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the emission luminance is advantageously improved.

また、陰極に上記金属を1nm〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。   Moreover, after producing the said metal by the film thickness of 1 nm-20 nm to a cathode, the transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the electroconductive transparent material quoted by description of the anode on it, By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.

《有機EL素子の作製方法》
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。
まず適当な支持基盤上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10nm〜200nmの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機EL素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成させる。
<< Method for producing organic EL element >>
As an example of the method for producing the organic EL device of the present invention, a method for producing an organic EL device comprising an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode will be described.
First, a desired electrode material, for example, a thin film made of a material for an anode is formed on a suitable support base by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 nm to 200 nm. To do. Next, an organic compound thin film of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer, which are organic EL element materials, is formed thereon.

この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法)等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。更に層毎に異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50℃〜450℃、真空度10-6Pa〜10-2Pa、蒸着速度0.01nm/秒〜50nm/秒、基板温度50℃〜300℃、膜厚0.1nm〜5μm、好ましくは5nm〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、1μm以下好ましくは50nm〜200nmの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機EL素子が得られる。この有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。 As a method for thinning the organic compound thin film, there are a vapor deposition method and a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, printing method) as described above, but it is easy to obtain a uniform film and a pinhole. From the point of being difficult to form, a vacuum deposition method, a spin coating method, an ink jet method, and a printing method are particularly preferable. Further, different film forming methods may be applied for each layer. When a vapor deposition method is employed for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 ° C. to 450 ° C., a vacuum degree of 10 −6 Pa to 10 −2 Pa, a vapor deposition rate of 0. It is desirable to select appropriately within a range of 01 nm / second to 50 nm / second, a substrate temperature of 50 ° C. to 300 ° C., and a film thickness of 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 nm to 200 nm. After forming these layers, a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 50 nm to 200 nm, and a cathode is provided. Thus, a desired organic EL element can be obtained. The organic EL element is preferably produced from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.

また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧2V〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   In addition, it is also possible to reverse the production order and produce the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode in this order. When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 V to 40 V with the anode as + and the cathode as-. An alternating voltage may be applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

有機エレクトロルミネッセンス素子は、空気よりも屈折率の高い(屈折率1.6〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。   An organic electroluminescence element emits light inside a layer having a higher refractive index than air (refractive index of about 1.6 to 2.1), and can extract only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said that there is no. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the side surface of the device.

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(例えば、米国特許第4774435号明細書)。基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(例えば、特開昭63−314795号公報)。素子の側面等に反射面を形成する方法(例えば、特開平1−220394号公報)。基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(例えば、特開昭62−172691号公報)。基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(例えば、特開2001−202827号公報)。基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)などがある。   As a technique for improving the light extraction efficiency, for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (for example, US Pat. No. 4,774,435). A method for improving efficiency by providing a substrate with a light condensing property (for example, JP-A-63-314795). A method of forming a reflective surface on the side surface of the element (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394). A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between a substrate and a light emitter (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-172691). A method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter (for example, JP-A-2001-202827). There is a method of forming a diffraction grating between any one of the substrate, the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-283951).

本発明においては、これらの方法を本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
In the present invention, these methods can be used in combination with the organic electroluminescence device of the present invention, but a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, A method of forming a diffraction grating between any layers of the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.
In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。またさらに1.35以下であることが好ましい。   When a low refractive index medium is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the light extracted from the transparent electrode has a higher extraction efficiency to the outside as the refractive index of the medium is lower. . Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Furthermore, it is preferable that it is 1.35 or less.

また、低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
全反射を起こす界面または、いずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が1次の回折や、2次の回折といった、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
The thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate.
The method of introducing a diffraction grating into an interface that causes total reflection or in any medium has a feature that the effect of improving the light extraction efficiency is high. This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction, such as first-order diffraction or second-order diffraction. The light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating into any layer or medium (in the transparent substrate or transparent electrode). , Trying to extract light out.

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
回折格子を導入する位置としては前述のとおり、いずれかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)でも良いが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
The introduced diffraction grating desirably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. The light extraction efficiency does not increase so much.
However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.
As described above, the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated.

このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状など、2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。   At this time, the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium. The arrangement of the diffraction gratings is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.

《集光シート》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、支持基盤(基板)の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、あるいは、所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
<Condenser sheet>
The organic electroluminescence device of the present invention is processed to provide a structure on the microlens array, for example, on the light extraction side of the support base (substrate), or in combination with a so-called condensing sheet, for example, Condensing light in the front direction with respect to the element light emitting surface can increase the luminance in a specific direction.
As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 μm to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

集光シートとしては、例えば液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)などを用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であっても良い。
また、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)などを用いることができる。
As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. As the shape of the prism sheet, for example, a substrate may be formed with a Δ-shaped stripe having an apex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the apex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may also be used.
Moreover, in order to control the light emission angle from a light emitting element, you may use together a light diffusing plate and a film with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.

《用途》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に、カラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
<Application>
The organic electroluminescence element of the present invention can be used as a display device, a display, or various light sources. Examples of light sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, and light sources for optical sensors. Although it is not limited to this, it can be effectively used especially as a backlight of a liquid crystal display device combined with a color filter and a light source for illumination.

カラーフィルターと組み合わせてディスプレイのバックライトとして用いる場合には、輝度を更に高めるため、前記の集光シートと組み合わせて用いるのが好ましい。   When used as a backlight of a display in combination with a color filter, it is preferably used in combination with the light collecting sheet in order to further increase the luminance.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.

《有機EL素子1−1の作製》
陽極として30mm×30mm、厚さ0.7mmのガラス基板上に、ITO(インジウムチンオキシド)を120nm成膜した支持基板にパターニングを行った後、このITO透明電極を付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。
<< Production of Organic EL Element 1-1 >>
After patterning a support substrate in which 120 nm of ITO (indium tin oxide) was formed on a glass substrate having a thickness of 30 mm × 30 mm and a thickness of 0.7 mm as an anode, the transparent support substrate to which this ITO transparent electrode was attached was isopropyl alcohol. Was subjected to ultrasonic cleaning, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning was performed for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.

真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。   Each of the vapor deposition crucibles in the vacuum vapor deposition apparatus was filled with the constituent material of each layer in an optimum amount for device fabrication. The evaporation crucible used was made of a resistance heating material made of molybdenum or tungsten.

次いで、真空度4×10-4Paまで減圧した後、m−MTDATAの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で透明支持基板に蒸着し、10nmの正孔注入層を設けた。次いで、α−NPDを同様にして蒸着し30nmの正孔輸送層を設けた。次いで、以下の手順で各発光層及びその中間層を設けた。 Then, after reducing the vacuum to 4 × 10 −4 Pa, the vapor deposition crucible containing m-MTDATA was energized and heated, and deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second. A hole injection layer was provided. Next, α-NPD was deposited in the same manner to provide a 30 nm hole transport layer. Subsequently, each light emitting layer and its intermediate | middle layer were provided in the following procedures.

CBPと化合物(A−1)及び(A−2)を、(A−1)が8質量%、(A−2)が1質量%になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、10nmの燐光発光層を形成した。   CBP and compounds (A-1) and (A-2) were co-deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second so that (A-1) was 8% by mass and (A-2) was 1% by mass. A 10 nm phosphorescent emitting layer was formed.

該層中の化合物(A−1)と(A−2)のモル濃度比は、7:1であった。また、発光極大エネルギーは化合物(A−1)の方が(A−2)より大きい。   The molar concentration ratio of the compounds (A-1) and (A-2) in the layer was 7: 1. Further, the maximum energy of light emission is larger in the compound (A-1) than in (A-2).

次いで、BAlqを蒸着速度0.1nm/秒で5nm蒸着し、発光層に陰極側に隣接する正孔阻止層を形成し、次いでBCPとCsFを膜厚比で80:20になるように蒸着速度0.1nm/秒で40nm蒸着し、電子輸送層を設けた。   Next, 5 nm of BAlq was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second, a hole blocking layer adjacent to the cathode side was formed on the light emitting layer, and then the deposition rate of BCP and CsF was 80:20 in a film thickness ratio. An electron transport layer was provided by depositing 40 nm at 0.1 nm / second.

更にアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−1を作製した。   Furthermore, aluminum 110nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 1-1 was produced.

《有機エレクトロルミネッセンス素子1−2の作製》
有機エレクトロルミネッセンス素子1−1と同様にして、正孔輸送層を設けた後、CBPと化合物(A−2)を、(A−2)が0.3質量%の濃度になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、3nmの共蒸着層を設けた。次いで、CBPと化合物(A−1)及び(A−2)を、(A−1)が8質量%、(A−2)が1質量%になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、10nmの燐光発光層を形成した。
<< Production of Organic Electroluminescence Element 1-2 >>
In the same manner as in the organic electroluminescence device 1-1, after providing the hole transport layer, the deposition rate of CBP and the compound (A-2) was adjusted so that the concentration of (A-2) was 0.3% by mass. Co-evaporation was performed at 0.1 nm / second, and a 3 nm co-evaporation layer was provided. Next, CBP and compounds (A-1) and (A-2) were combined at a deposition rate of 0.1 nm / second so that (A-1) was 8% by mass and (A-2) was 1% by mass. Evaporation was performed to form a 10 nm phosphorescent light emitting layer.

10nmの発光層中の化合物(A−1)と(A−2)のモル濃度比は、7:1であった。また、前記3nmの発光層中に含有される化合物(A−2)の含有量は、前記10nmの発光層中に含有される化合物(A−2)の約10%であった。   The molar concentration ratio of the compounds (A-1) and (A-2) in the 10 nm light emitting layer was 7: 1. The content of the compound (A-2) contained in the 3 nm light emitting layer was about 10% of the compound (A-2) contained in the 10 nm light emitting layer.

次いで、BAlqを蒸着速度0.1nm/秒で5nm蒸着し、発光層に陰極側に隣接する正孔阻止層を形成し、次いでBCPとCsFを膜厚比で80:20になるように蒸着速度0.1nm/秒で40nm蒸着し、電子輸送層を設けた。   Next, 5 nm of BAlq was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second, a hole blocking layer adjacent to the cathode side was formed on the light emitting layer, and then the deposition rate of BCP and CsF was 80:20 in a film thickness ratio. An electron transport layer was provided by depositing 40 nm at 0.1 nm / second.

更にアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−2を作製した。   Furthermore, aluminum 110nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 1-2 was produced.

《有機エレクトロルミネッセンス素子1−3の作製》
有機エレクトロルミネッセンス素子1−2と同様にして、正孔輸送層を設けた後、CBPと化合物(A−2)を、(A−2)が0.2質量%の濃度になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、7nmの共蒸着層を設けた。次いで、CBPと化合物(A−1)及び(A−2)を、(A−1)が8質量%、(A−2)が1質量%になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、10nmの燐光発光層を形成した。
<< Preparation of Organic Electroluminescence Element 1-3 >>
In the same manner as in the organic electroluminescence device 1-2, after providing the hole transport layer, the deposition rate of CBP and the compound (A-2) was adjusted so that the concentration of (A-2) was 0.2% by mass. Co-evaporation was performed at 0.1 nm / second to provide a 7 nm co-evaporation layer. Next, CBP and compounds (A-1) and (A-2) were combined at a deposition rate of 0.1 nm / second so that (A-1) was 8% by mass and (A-2) was 1% by mass. Evaporation was performed to form a 10 nm phosphorescent light emitting layer.

10nmの発光層中の化合物(A−1)と(A−2)のモル濃度比は、7:1であった。また、前記7nmの発光層中に含有される化合物(A−2)の含有量は、前記10nmの発光層中に含有される化合物(A−2)の約15%であった。   The molar concentration ratio of the compounds (A-1) and (A-2) in the 10 nm light emitting layer was 7: 1. The content of the compound (A-2) contained in the 7 nm light emitting layer was about 15% of the compound (A-2) contained in the 10 nm light emitting layer.

次いで、BAlqを蒸着速度0.1nm/秒で5nm蒸着し、発光層に陰極側に隣接する正孔阻止層を形成し、次いでBCPとCsFを膜厚比で80:20になるように蒸着速度0.1nm/秒で40nm蒸着し、電子輸送層を設けた。
更にアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−3を作製した。
Next, 5 nm of BAlq was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second, a hole blocking layer adjacent to the cathode side was formed on the light emitting layer, and then the deposition rate of BCP and CsF was 80:20 in a film thickness ratio. An electron transport layer was provided by depositing 40 nm at 0.1 nm / second.
Furthermore, aluminum 110nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 1-3 was produced.

《有機エレクトロルミネッセンス素子1−4の作製》
有機エレクトロルミネッセンス素子1−2と同様にして、正孔注入層を設けた後、化合物(A−3)を蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、30nmの正孔輸送層を形成した。次いで、CBPと化合物(A−1)及び(A−2)を、(A−1)が8質量%、(A−2)が1質量%になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、10nmの燐光発光層を形成した。
<< Preparation of Organic Electroluminescence Element 1-4 >>
In the same manner as in the organic electroluminescence device 1-2, after providing the hole injection layer, the compound (A-3) was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second to form a 30 nm hole transport layer. Next, CBP and compounds (A-1) and (A-2) were combined at a deposition rate of 0.1 nm / second so that (A-1) was 8% by mass and (A-2) was 1% by mass. Evaporation was performed to form a 10 nm phosphorescent light emitting layer.

10nmの発光層中の化合物(A−1)と(A−2)のモル濃度比は、7:1であった。また、前記3nmの発光層中に含有される化合物(A−2)の含有量は、前記10nmの発光層中に含有される化合物(A−2)の約12%であった。   The molar concentration ratio of the compounds (A-1) and (A-2) in the 10 nm light emitting layer was 7: 1. The content of the compound (A-2) contained in the 3 nm light emitting layer was about 12% of the compound (A-2) contained in the 10 nm light emitting layer.

次いで、CBPと化合物(A−2)を、(A−2)が0.4質量%の濃度になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、3nmの共蒸着層を設けた。   Next, CBP and the compound (A-2) were co-evaporated at a deposition rate of 0.1 nm / second so that the concentration of (A-2) was 0.4% by mass to provide a 3 nm co-evaporated layer.

次いで、BAlqを蒸着速度0.1nm/秒で5nm蒸着し、発光層に陰極側に隣接する正孔阻止層を形成し、次いでBCPとCsFを膜厚比で80:20になるように蒸着速度0.1nm/秒で40nm蒸着し、電子輸送層を設けた。
更にアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−4を作製した。
Next, 5 nm of BAlq was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second, a hole blocking layer adjacent to the cathode side was formed on the light emitting layer, and then the deposition rate of BCP and CsF was 80:20 in a film thickness ratio. An electron transport layer was provided by depositing 40 nm at 0.1 nm / second.
Furthermore, aluminum 110nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 1-4 was produced.

Figure 0004923651
Figure 0004923651

《素子の封止化処理と正面輝度、色度の評価》
上記実施例で得られた有機エレクトロルミネッセンス素子1−1〜1−4の各々の非発光面をガラスケースで覆い(尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機エレクトロルミネッセンス素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス(純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で行った)。図1、図2に示すような照明装置とした後、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)を用いて、各素子の正面輝度、色度を評価した。
<Evaluation of element sealing treatment, front luminance, and chromaticity>
Cover each non-light-emitting surface of the organic electroluminescent elements 1-1 to 1-4 obtained in the above-described embodiments with a glass case (in the sealing operation with the glass cover, the organic electroluminescent element is brought into contact with the atmosphere. A glove box under nitrogen atmosphere (performed in an atmosphere of high-purity nitrogen gas with a purity of 99.999% or more) After the illumination device as shown in FIGS. The front luminance and chromaticity of each element were evaluated using (Konica Minolta Sensing Corp.).

本発明における色バランスの安定性は、正面輝度300cd/m2と5000cd/m2でのCIE1931表色系における色度座標値(x1、y1)、(x2、y2)を測定し、下式により定義される。 Stability of color balance in the present invention, the chromaticity coordinate values in the CIE1931 color system in the front luminance 300 cd / m 2 and 5000cd / m 2 (x 1, y 1), measured (x 2, y 2) , Defined by the following formula.

ΔE=√((x1−x22+(y1−y22ΔE = √ ((x 1 −x 2 ) 2 + (y 1 −y 2 ) 2 )

Figure 0004923651
Figure 0004923651

表1に結果を示す。表1より、本発明の補助発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子は、色度の安定性において優れた性能を有することが明らかである。補助発光層の膜厚は5nm以下である方が好ましいことも示されている。   Table 1 shows the results. From Table 1, it is clear that the organic electroluminescence device having the auxiliary light emitting layer of the present invention has excellent performance in terms of chromaticity stability. It is also shown that the auxiliary light emitting layer preferably has a thickness of 5 nm or less.

照明装置の概略図Schematic of lighting device 照明装置の断面図Cross section of the lighting device

符号の説明Explanation of symbols

101 有機EL素子
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Organic EL element 102 Glass cover 105 Cathode 106 Organic EL layer 107 Glass substrate with a transparent electrode 108 Nitrogen gas 109 Water catching agent

Claims (5)

陽極と陰極の間に、ホスト化合物と燐光発光材料を含有する少なくとも一つの主発光層と、ホスト化合物と燐光発光材料を含有する補助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、主発光層が、発光極大エネルギーが0.2eV以上異なる2種以上の燐光発光材料を含有し、かつ該燐光発光材料中、最も発光エネルギーの大きい燐光発光材料最大モル濃度で含有しており、かつ該補助発光層が該主発光層と陽極の間に存在し、かつ該補助発光層が、該主発光層が含有する燐光発光材料のうち、最も発光エネルギーの大きい燐光発光材料よりも低い発光エネルギーの燐光発光材料を主たる発光材料として含有しており、かつ該主発光層と該補助発光層とが少なくとも1つの共通のホスト化合物を含有し、かつ主発光層の膜厚が2〜20nmであることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 In an organic electroluminescent device having at least one main light emitting layer containing a host compound and a phosphorescent material between an anode and a cathode, and an auxiliary light emitting layer containing a host compound and a phosphorescent material , the main light emitting layer emits light maximum energy contain different two or more phosphorescent materials or 0.2 eV, and in phosphorescent light emitting material, which contains a large phosphorescent material of the most luminous energy at the maximum molar concentration, and the auxiliary light-emitting layer present between the main light-emitting layer and the anode, and the auxiliary light-emitting layer, among the phosphorescent material main emitting layer contains the lowest than large phosphorescent material emitting energy emission energy of the phosphorescent material As a main light emitting material, and the main light emitting layer and the auxiliary light emitting layer contain at least one common host compound, and a film of the main light emitting layer The organic electroluminescent device but characterized in that it is a 2 to 20 nm. 前記2種以上の燐光発光材料を含有する主発光層に含有される全ての燐光発光材料中、最も発光極大波長の短い燐光発光材料の発光量子効率が最も高いことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 Wherein in all phosphorescent material contained in the main light-emitting layer containing two or more phosphorescent materials, to claim 1 where the light emitting quantum efficiency of most emission maximum short phosphorescent material wavelength and wherein the highest The organic electroluminescent element of description. 前記補助発光層の膜厚が前記主発光層より薄く、かつ1nm以上5nm以下であることを特徴とする請求項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。 The organic electroluminescent device according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the auxiliary light emitting layer is thinner than the main light emitting layer, and is 1nm or more 5nm below. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることを特徴とする表示装置。 Display device characterized by using an organic electroluminescent device according to any one of claims 1-3. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることを特徴とする照明装置。 Lighting device characterized by use of an organic electroluminescent device according to any one of claims 1-3.
JP2006076300A 2006-03-20 2006-03-20 Organic electroluminescence element, display device and lighting device Expired - Fee Related JP4923651B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006076300A JP4923651B2 (en) 2006-03-20 2006-03-20 Organic electroluminescence element, display device and lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006076300A JP4923651B2 (en) 2006-03-20 2006-03-20 Organic electroluminescence element, display device and lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007250501A JP2007250501A (en) 2007-09-27
JP4923651B2 true JP4923651B2 (en) 2012-04-25

Family

ID=38594545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006076300A Expired - Fee Related JP4923651B2 (en) 2006-03-20 2006-03-20 Organic electroluminescence element, display device and lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4923651B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086376A (en) * 2001-09-06 2003-03-20 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Organic electroluminescence device and its manufacturing method
JP2004281087A (en) * 2003-03-12 2004-10-07 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Organic el device and organic el display
JP2004235168A (en) * 2004-05-20 2004-08-19 Toyota Industries Corp Organic electroluminescent element

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007250501A (en) 2007-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5930002B2 (en) Organic electroluminescence element, display device and lighting device
JP5181676B2 (en) Organic electroluminescence element, display device and lighting device
JP5857754B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
JP5870782B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, LIGHTING DEVICE, AND DISPLAY DEVICE
JP5076899B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ITS MANUFACTURING METHOD, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE HAVING THE ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT
JP5163642B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2007189001A (en) Organic electroluminescence element, material thereof, display device, and luminaire
JP2009114369A (en) Organic electroluminescent material, organic electroluminescent element, display and illuminator
JP2008207520A (en) Organic thin film, method for producing the same, electronic device, organic luminescence element, display device and lightening equipment
JP6107657B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2007180148A (en) Organic electroluminescence element, material thereof, display and illumination apparatus
JP5061423B2 (en) Organic electroluminescence device
WO2011052250A1 (en) Organic electroluminescent element, organic electroluminescent element material, display device, and lighting device
WO2012173079A1 (en) Organic electroluminescence element, illumination device, and display device
JP5045605B2 (en) Lighting device
JP5353006B2 (en) Organic electroluminescence element, liquid crystal display device and lighting device
JP2007059310A (en) Organic electroluminescence element and lighting system
JP5261745B2 (en) Organic electroluminescence element, display device, liquid crystal display device, and illumination device
JP5256486B2 (en) Organic electroluminescence element, light emitting panel, liquid crystal display device and lighting device
JPWO2009008263A1 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
JP5600884B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
JP2009152435A (en) White organic electroluminescent device, manufacturing method thereof, display unit, and lighting apparatus
JP5320881B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, LIGHTING DEVICE, AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL
JP2007251096A (en) Organic electroluminescence element and organic electroluminescence display
JP2007059189A (en) Organic electroluminescence element and organic electroluminescence display

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090318

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20110808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110920

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110921

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120123

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4923651

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees