JP4962577B2 - Organic electroluminescence device - Google Patents

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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(以下有機ELとも略記する場合もある)素子に関し、具体的には、発光型のマルチカラーまたはフルカラーディスプレイ、表示パネルなど、民生用や工業用の表示機器に好適に用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。   The present invention relates to an organic electroluminescence (hereinafter also abbreviated as organic EL) element, and specifically, suitable for consumer and industrial display devices such as a light-emitting multi-color or full-color display and a display panel. The present invention relates to an organic electroluminescence element to be used.

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や有機エレクトロルミネッセンス素子が挙げられる。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。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、さらに、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。   As a light-emitting electronic display device, there is an electroluminescence display (ELD). As a component of ELD, an inorganic electroluminescent element and an organic electroluminescent element are mentioned. Inorganic electroluminescent elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements. An organic electroluminescence element has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and injects electrons and holes into the light emitting layer to recombine excitons. It is an element that emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) generated 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 complete solid-state device, it is attracting attention from the viewpoints of space saving and portability.

しかしながら、今後の実用化に向けた有機EL素子には、さらなる低消費電力で効率よく高輝度、長寿命に発光する有機EL素子の開発が望まれている。また、低コストな有機EL素子の開発が望まれている。これまでに、様々な有機EL素子が報告されている。   However, for organic EL elements for practical use in the future, development of organic EL elements that emit light efficiently and with high brightness and long life is desired. Moreover, development of a low-cost organic EL element is desired. Various organic EL elements have been reported so far.

有機EL素子を用いたモノクロディスプレイで実用化されているのは、緑色のモノクロディスプレイで、車載用FM文字多重レシーバーに搭載されている画素数が256×64の単純マトリクス構造のパネルである(H.Nakada andT.Tohma:Ext. Abstr. 7th Int. WorkshopInorganic and Organic Electroluminescence p.385 (1996)等に詳しい)。モノクロディスプレイに対して、数種類の色をディスプレイの特定エリアごとに表現するいわゆるエリアカラーディスプレイでも、青、緑、黄、オレンジ等の色は出されているが(1999年5月7日付、電波新聞他)、紫青、青紫色はこれまで開発されていない。   A monochrome display using an organic EL element is a green monochrome display, which is a panel having a simple matrix structure with 256 × 64 pixels mounted on an in-vehicle FM character multiplex receiver (H Nakada and T. Tomah: Ext. Abstr. 7th Int. Workshop Inorganic and Organic Electroluminescence p. 385 (1996)). In contrast to monochrome displays, so-called area color displays that express several colors for each specific area of the display, blue, green, yellow, orange, and other colors are also available (May 7, 1999, Denpa Shimbun) Others), purple-blue and blue-purple have not been developed so far.

青紫色に発光する化合物としては、第61回応用物理学会学術講演会 講演予稿集(2000.9 北海道工業大学)では、ポリシラン発光ダイオードが、有機EL素子に用いることが発表されているが、ポリシラン発光ダイオードの発光寿命は短く、これによる影響で輝度も小さくなる傾向があり、有機EL素子として実用化できるレベルではなかった。   As a compound that emits blue-violet light, the 61st Japan Society of Applied Physics Lecture Proceedings (2000.9 Hokkaido Institute of Technology) has announced that polysilane light-emitting diodes are used for organic EL devices. The light emitting diode has a short light emission lifetime, and the luminance tends to decrease due to the influence of the light emitting diode.

しかしながら、一般に有機系蛍光体は、溶媒や樹脂などの媒体の種類によっては、有機系蛍光体が劣化、分解をおこしてしまうため、発光強度が低下する。また、10万ルックス程度の強い光の元では、数分から数時間で分解してしまうものがほとんどであり、長期保存に耐えうる有機系蛍光体は存在しない。   However, in general, the organic phosphor is deteriorated and decomposed depending on the type of a medium such as a solvent or a resin, so that the emission intensity is lowered. In addition, under the strong light of about 100,000 lux, most of them decompose in a few minutes to a few hours, and there is no organic phosphor that can withstand long-term storage.

発光層に含有される化合物についても様々な報告がされている。発光層に含有される化合物としては、低分子系と高分子系に大別される。   Various reports have been made on compounds contained in the light emitting layer. The compounds contained in the light emitting layer are roughly classified into low molecular weight systems and high molecular weight systems.

低分子系では、たとえば、特開平3-152897号では、p-クオーターフェニルを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子が報告されているが、発光輝度が低く十分なものではなかった。   For low molecular weight systems, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-152897 has reported an organic electroluminescence device containing p-quarterphenyl, but its emission luminance is low and not sufficient.

また、特許文献1、特許文献2にはベンズイミダゾールを分子内に取り込んだ化合物を検討しているが、発光輝度がこれらでも十分ではなかった。   Further, Patent Document 1 and Patent Document 2 examine compounds in which benzimidazole is incorporated into the molecule, but the light emission luminance is not sufficient.

特許文献3には、ピラゾリン化合物からなる蛍光材料が開示されているが、有機EL素子用の材料として用いるには、熱安定性の観点からも不十分であった。   Patent Document 3 discloses a fluorescent material made of a pyrazoline compound, but it is insufficient from the viewpoint of thermal stability for use as a material for an organic EL device.

以上のような低分子系の発光材料は、分子量が小さいと熱安定性が劣るため、分解しやすく発光寿命が十分ではない。   The low molecular weight light-emitting material as described above has poor thermal stability when the molecular weight is small, and thus is easily decomposed and does not have a sufficient light emission lifetime.

一方高分子系材料では、特開平11−26159号等に開示されているポリシラン系化合物や特開平5−247459号に開示されているポリカーボネートがある。これらは、一般的に不安定であるため発光寿命は短く、室温で発光を継続させるのが困難であり、発光効率は低い。   On the other hand, examples of the polymer material include a polysilane compound disclosed in JP-A-11-26159 and a polycarbonate disclosed in JP-A-5-247459. Since these are generally unstable, the light emission lifetime is short, it is difficult to continue light emission at room temperature, and the light emission efficiency is low.

また、有機EL素子の発光層中に微量(10モル%以下)の蛍光材料を混入し、発光層からの発光を蛍光材料からの発光に変換するという技術(ドーピング)について知られている。この微量の蛍光材料を投入するというドーピング技術による利点としては、発光効率の向上および多色発色等が挙げられる。具体的なドーピングの技術としては、次のものが挙げられる。   Further, a technique (doping) is known in which a very small amount (10 mol% or less) of a fluorescent material is mixed in a light emitting layer of an organic EL element, and light emitted from the light emitting layer is converted into light emitted from the fluorescent material. Advantages of the doping technique of introducing this small amount of fluorescent material include improvement in luminous efficiency and multicolor development. Specific doping techniques include the following.

特許第3093796号では、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体又はトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光性ドーパントをドープし、発光効率の向上、素子の長寿命化を達成している。   In Japanese Patent No. 3093796, a small amount of a fluorescent dopant is doped into a stilbene derivative, a distyrylarylene derivative or a tristyrylarylene derivative to achieve improvement in luminous efficiency and a longer lifetime of the device.

また、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光性ドーパントをドープした有機発光層を有する素子(特開昭63−264692号公報)、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子(特開平3−255190号公報)が知られている。   Further, an element having an organic light-emitting layer doped with a trace amount of a fluorescent dopant (8) as a host compound using an 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound, and an 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound. A device having an organic light emitting layer doped with a quinacridone dye (Japanese Patent Laid-Open No. 3-255190) is known.

しかし、このような従来のドーピングにおいては、ホスト化合物の青、緑、黄、オレンジ色の発光を吸収して、それよりも長波な蛍光を放出するものが知られているが、青紫色又は紫青色の蛍光発光を吸収して、それよりも長波に発光するホスト化合物は知られていなかった。   However, in such conventional doping, it is known that the host compound absorbs blue, green, yellow, and orange light emission and emits longer-wave fluorescence. A host compound that absorbs blue fluorescence and emits light longer than that has not been known.

また、有機EL素子の色変換層についても様々な報告がされている。色変換層に用いられる色変換材料として、特開平3-152897号、同9-245511号、同5-258860号等で、有機蛍光体を用いたものが報告されている。   Various reports have been made on the color conversion layer of the organic EL element. As color conversion materials used for the color conversion layer, those using organic phosphors have been reported in JP-A Nos. 3-12597, 9-245511, and 5-258860.

さらに、色変換層に上記有機系蛍光体を使用した場合、分子間同士の相互作用により会合体が形成されやすく、発光波長がブロードになるという欠点を有している。輝度を上げようとして、有機系蛍光体の添加量を多くした場合は、その会合がさらに激しくなり濃度消光を起こすことも知られている。結果的に、有機系蛍光体自身が高い量子収率を有していたとしても、有機EL素子として使用したときには、輝度の低下が大きくその化合物の実力を出し切れない結果となる。   Further, when the above organic phosphor is used for the color conversion layer, there is a disadvantage that an aggregate is easily formed by the interaction between molecules, and the emission wavelength becomes broad. It is also known that when the amount of the organic phosphor added is increased in order to increase the luminance, the association becomes more intense and concentration quenching occurs. As a result, even when the organic phosphor itself has a high quantum yield, when it is used as an organic EL device, the brightness is greatly reduced and the ability of the compound cannot be fully achieved.

一方、無機化合物は、一般に、長寿命である。さらに、無機化合物は発光波長がシャープで、会合体も形成しないため、量子収率が有機蛍光体に比べ大きいことから色変換効率がよい。色変換効率がよい分、無機化合物の添加量を少なくさせたり、消費電力を小さくすることが可能となることから、無機化合物は色変換層の用いる色変換材料として有用である。   On the other hand, inorganic compounds generally have a long life. Furthermore, since the inorganic compound has a sharp emission wavelength and does not form an aggregate, the quantum yield is higher than that of the organic phosphor, so that the color conversion efficiency is good. Since the amount of added inorganic compound can be reduced and the power consumption can be reduced by the amount of good color conversion efficiency, the inorganic compound is useful as a color conversion material used in the color conversion layer.

しかしながら、無機化合物は励起波長が短波長側にあり、青色発光材料では、この無機化合物の励起波長より長波長側に極大発光波長を有するため、色変換効率よく、無機化合物を発光させることができなかった。尚、量子収率とは、物質が吸収した光子に対する発光した光子の比のことを言う。   However, an inorganic compound has an excitation wavelength on the short wavelength side, and a blue light emitting material has a maximum emission wavelength on the longer wavelength side than the excitation wavelength of this inorganic compound, so that the inorganic compound can emit light with high color conversion efficiency. There wasn't. The quantum yield means the ratio of emitted photons to photons absorbed by the substance.

特開平10-92578JP 10-92578 A 特開平10-106749号JP 10-106749 A 特開平6-184531号Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-18431

上述したように、有機エレクトロルミネッセンス素子としては、長寿命で、高輝度に発光し、消費電力の少なく、低コストである有機EL素子が求められている。   As described above, organic EL elements that have a long lifetime, emit light with high brightness, consume less power, and are low in cost are demanded as organic electroluminescent elements.

本発明は上記状況に鑑みてなされたものである。   The present invention has been made in view of the above situation.

本発明は、青紫色又は紫青に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子、高輝度に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子、長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子、低消費電力である有機エレクトロルミネッセンス素子、低コストな有機エレクトロルミネッセンス素子、色変換効率の良い有機エレクトロルミネッセンス素子、製造が容易な有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも1つを提供するものである。   The present invention relates to an organic electroluminescent device that emits blue-violet or violet-blue light, an organic electroluminescent device that emits light with high brightness, an organic electroluminescent device that has a long lifetime, an organic electroluminescent device that has low power consumption, and a low-cost organic device. The present invention provides at least one of an electroluminescence element, an organic electroluminescence element with good color conversion efficiency, and an organic electroluminescence element that can be easily manufactured.

(1) 陰極と、陽極と、発光層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層に下記一般式(XVII)で表される有機化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。 (1) An organic electroluminescence device having a cathode, an anode, and a light emitting layer, wherein the light emitting layer contains an organic compound represented by the following general formula (XVII).

(式中、Re1、Re2、Re3は各々独立に水素原子を表す。X4、X5、X6は、−NR−、 酸素原子、または、硫黄原子を表し、L、L、Lはメチル基を置換基として有しても良いフェニレン基、ピリジレン基、または、ナフチレン基表し、Rfはフッ素原子により置換しても良いアルキル基を表し、k4、k5、k6は4を表す。)
また、以下は好ましい態様である。
(2) 前記有機化合物は2.96〜3.80eVの範囲内のバンドギャップを有することを特徴とする1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(3) 前記有機化合物は3.20eV〜3.60eVの範囲内のバンドギャップを有することを特徴とする1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(4) 前記有機化合物は分子量が600〜2000であることを特徴とする1〜3のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(5) 前記陰極から電子を輸送する電子輸送層を有し、該電子輸送層は、前記有機化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする1〜4のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(6) 前記陰極と前記発光層との間に少なくとも1層の陰極バッファー層を有することを特徴とする1〜5のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(7) 前記陰極は、アルミニウムの含有率が90質量%以上100質量%未満であることを特徴とする1〜6のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(8) 蛍光体を少なくとも1種含有する色変換層を有することを特徴とする1〜7のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(9) 前記蛍光体が無機系蛍光体であることを特徴とする8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(10) 前記色変換層として、少なくとも前記有機化合物の極大発光波長の光を吸収して400〜500nmの範囲内に極大発光波長を有する無機系蛍光体を少なくとも1種含有する変換層と、前記有機化合物の極大発光波長の光を吸収して501〜600nmの範囲内に極大発光波長を有する無機系蛍光体を少なくとも1種含有する変換層と、前記有機化合物の極大発光波長の光を吸収して601〜700nmの範囲内に極大発光波長を有する無機系蛍光体を少なくとも1種含有する変換層と、を有することを特徴とする8又は9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(11) 前記無機系蛍光体が下記一般式(A)で表されることを特徴とする9又は10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
一般式(A) MxGeyzn:Mnm 4+
(ただし、Mはアルカリ土類金属であり、n=2x+4(y+m)−2zを満たすものとする。nは0でもよい。)
(12) 前記一般式(A)において、Mがマグネシウムであることを特徴とする11に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(13) 前記無機系蛍光体が下記一般式(B)で表されることを特徴とする9又は10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
一般式(B) NuEuy(W1-tMot4w
(ただし、Mはアルカリ土類金属であり、2W=u+3vを満たし、tは0,または、1の整数とする。)
(14) 前記一般式(B)において、Nがカリウムであり、tが0であることを特徴とする13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(15) 前記無機系蛍光体が、希土類錯体系蛍光体であることを特徴とする9又は10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(16) 前記無機系蛍光体が、Sol−Gel法により製造されたことを特徴とする9〜15のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R e1 , R e2 and R e3 each independently represents a hydrogen atom. X 4 , X 5 and X 6 each represent —NR f —, an oxygen atom or a sulfur atom, and L 4 , L 5 , L 6 represents a phenylene group, a pyridylene group, or a naphthylene group that may have a methyl group as a substituent, R f represents an alkyl group that may be substituted with a fluorine atom, k 4 , k 5 , k 6 represents 4.)
Moreover, the following is a preferable aspect.
(2) The organic electroluminescence device according to 1, wherein the organic compound has a band gap in the range of 2.96 to 3.80 eV.
(3) The organic electroluminescent device according to 1, wherein the organic compound has a band gap in the range of 3.20 eV to 3.60 eV.
(4) The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 3, wherein the organic compound has a molecular weight of 600 to 2,000.
(5) The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 4, which has an electron transport layer that transports electrons from the cathode, and the electron transport layer contains at least one kind of the organic compound. .
(6) The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 5, further comprising at least one cathode buffer layer between the cathode and the light emitting layer.
(7) The organic electroluminescent element according to any one of 1 to 6, wherein the cathode has an aluminum content of 90% by mass or more and less than 100% by mass.
(8) The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 7, which has a color conversion layer containing at least one phosphor.
(9) The organic electroluminescence device according to 8, wherein the phosphor is an inorganic phosphor.
(10) As the color conversion layer, a conversion layer containing at least one inorganic phosphor having a maximum emission wavelength in a range of 400 to 500 nm by absorbing light having a maximum emission wavelength of the organic compound; A light-absorbing light having a maximum emission wavelength of the organic compound and a light-absorbing light having a maximum emission wavelength of the organic compound, the conversion layer containing at least one inorganic phosphor having a maximum emission wavelength in the range of 501 to 600 nm. The organic electroluminescence device according to 8 or 9, further comprising: a conversion layer containing at least one inorganic phosphor having a maximum emission wavelength within a range of 601 to 700 nm.
(11) The organic electroluminescent element according to 9 or 10, wherein the inorganic phosphor is represented by the following general formula (A).
Formula (A) M x Ge y O z F n: Mn m 4+
(However, M is an alkaline earth metal and satisfies n = 2x + 4 (y + m) −2z. N may be 0.)
(12) The organic electroluminescence device according to 11, wherein in the general formula (A), M is magnesium.
(13) The organic electroluminescence device according to 9 or 10, wherein the inorganic phosphor is represented by the following general formula (B).
Formula (B) N u Eu y ( W 1-t Mo t O 4) w
(However, M is an alkaline earth metal, 2W = u + 3v is satisfied, and t is 0 or an integer of 1.)
(14) The organic electroluminescence device according to 13, wherein in the general formula (B), N is potassium and t is 0.
(15) The organic electroluminescent element according to 9 or 10, wherein the inorganic phosphor is a rare earth complex phosphor.
(16) The organic electroluminescent element according to any one of 9 to 15, wherein the inorganic phosphor is manufactured by a Sol-Gel method.

本発明の有機EL素子によって、高輝度で長寿命であり、消費電力の小さい有機EL素子を得ることができた。   With the organic EL device of the present invention, an organic EL device having high brightness, long life, and low power consumption could be obtained.

有機エレクトロルミネッセンス素子を示す図である。It is a figure which shows an organic electroluminescent element. CIE色度座標を示す図である。It is a figure which shows a CIE chromaticity coordinate.

本発明は上記のとおりであり、また、以下の態様も本発明と同様に好ましい。以下、本発明とこの好ましい態様を説明する。   The present invention is as described above, and the following modes are also preferable as in the present invention. Hereinafter, the present invention and preferred embodiments thereof will be described.

(10’) 陰極と、陽極と、発光層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層に下記一般式(XVI)で表される有機化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
(10 ′) An organic electroluminescence device having a cathode, an anode, and a light emitting layer,
The organic electroluminescent element containing the organic compound represented by the following general formula (XVI) in the said light emitting layer.

(式中、Rc1、Rc2、Rc3は各々独立に水素原子または置換基を表す。X、X、Xは、−NR−、酸素原子、または、硫黄原子を表す。L、L、Lはπ結合を有する連結基表す。Rはアルキル基、アリール基、置換アルキル基、置換アリール基を表す。k、k、kは0から6の整数を表す。)
(12’) 陰極と、陽極と、発光層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層に下記一般式(XVIII)で表される有機化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R c1 , R c2 and R c3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. X 1 , X 2 and X 3 each represent —NR d —, an oxygen atom or a sulfur atom. L 1 , L 2 and L 3 each represent a linking group having a π bond, R d represents an alkyl group, an aryl group, a substituted alkyl group or a substituted aryl group, and k 1 , k 2 and k 3 each represents an integer of 0 to 6. To express.)
(12 ′) An organic electroluminescence device having a cathode, an anode, and a light emitting layer,
The organic electroluminescent element containing the organic compound represented by the following general formula (XVIII) in the said light emitting layer.

(式中、Rg1、Rg2、Rg3は各々独立に水素原子または置換基を表す。X、X、Xは、−NR−、酸素原子、または、硫黄原子を表す。L、L、Lはπ結合を有する連結基表す。Rはアルキル基、アリール基、置換アルキル基、置換アリール基を表す。k、k、kは0から6の整数を表す。)
(13’) 陰極と、陽極と、発光層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層に下記一般式(XIX)で表される有機化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R g1 , R g2 and R g3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. X 7 , X 8 and X 9 each represent —NR h —, an oxygen atom or a sulfur atom. L 7 , L 8 , and L 9 each represent a linking group having a π bond, R h represents an alkyl group, an aryl group, a substituted alkyl group, or a substituted aryl group, and k 7 , k 8 , and k 9 each represents an integer of 0 to 6. To express.)
(13 ′) An organic electroluminescence device having a cathode, an anode, and a light emitting layer,
The organic electroluminescent element containing the organic compound represented by the following general formula (XIX) in the said light emitting layer.

(式中、Ri1、Ri2、Ri3、Rj1、Rj2、Rj3は各々独立に水素原子または置換基を表す。X10、X11、X12は、−NR−、酸素原子、または、硫黄原
子を表す。Rはアルキル基、アリール基、置換アルキル基、置換アリール基を表す。k10、k11、k12は0から6の整数を表す。)
(14’) 陰極と、陽極と、発光層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層に下記一般式(XX−1)、(XX−2)、(XX−3)または(XX−4)で表される有機化合物の少なくとも1種を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R i1 , R i2 , R i3 , R j1 , R j2 , and R j3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. X 10 , X 11 , and X 12 are —NR k —, an oxygen atom, Or represents a sulfur atom, R k represents an alkyl group, an aryl group, a substituted alkyl group, or a substituted aryl group, and k 10 , k 11 , and k 12 represent an integer of 0 to 6.)
(14 ′) An organic electroluminescence device having a cathode, an anode, and a light emitting layer,
The organic electroluminescent element which contains at least 1 sort (s) of the organic compound represented by the following general formula (XX-1), (XX-2), (XX-3) or (XX-4) in the said light emitting layer.

(式中、Rk1、Rk2、Rk3、Rk4、Rk5、Rk6、Rk7、Rk8、Rl1、Rl2、Rl3、Rl4、Rl5、Rl6、Rl7、Rl8、Rm1、Rm2、Rm3、Rm4、Rm5、Rm6、Rm7、Rm8、Rn1、Rn2、Rn3、Rn4、Rn5、Rn6、Rn7、Rn8は、各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(30) 下記一般式(XVI)で表される有機化合物。
(Wherein, R k1, R k2, R k3, R k4, R k5, R k6, R k7, R k8, R l1, R l2, R l3, R l4, R l5, R l6, R l7, R l8, R m1, R m2, R m3, R m4, R m5, R m6, R m7, R m8, R n1, R n2, R n3, R n4, R n5, R n6, R n7, R n8 is Each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)
(30) An organic compound represented by the following general formula (XVI).

(式中、Rc1、Rc2、Rc3は各々独立に水素原子または置換基を表す。X、X、Xは、−NR−、酸素原子、または、硫黄原子を表す。L、L、Lはπ結合を有する連結基表す。Rはアルキル基、アリール基、置換アルキル基、置換アリール基を表す。k、k、kは0から6の整数を表す。)
(31) 下記一般式(XVII)で表される有機化合物。
(Wherein R c1 , R c2 and R c3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. X 1 , X 2 and X 3 each represent —NR d —, an oxygen atom or a sulfur atom. L 1 , L 2 and L 3 each represent a linking group having a π bond, R d represents an alkyl group, an aryl group, a substituted alkyl group or a substituted aryl group, and k 1 , k 2 and k 3 each represents an integer of 0 to 6. To express.)
(31) An organic compound represented by the following general formula (XVII).

(式中、Re1、Re2、Re3は各々独立に水素原子または置換基を表す。X、X、Xは、−NR−、酸素原子、または、硫黄原子を表す。L、L、L
はπ結合を有する連結基表す。Rはアルキル基、アリール基、置換アルキル基、置換アリール基を表す。k、k、kは0から6の整数を表す。)
(32) 下記一般式(XVIII)で表される有機化合物。
(Wherein R e1 , R e2 and R e3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. X 4 , X 5 and X 6 each represent —NR f —, an oxygen atom or a sulfur atom. L 4, L 5, L 6
Represents a linking group having a π bond. R f represents an alkyl group, an aryl group, a substituted alkyl group, or a substituted aryl group. k 4 , k 5 , and k 6 represent integers from 0 to 6. )
(32) An organic compound represented by the following general formula (XVIII).

(式中、Rg1、Rg2、Rg3は各々独立に水素原子または置換基を表す。X、X、Xは、−NR−、酸素原子、または、硫黄原子を表す。L、L、Lはπ結合を有する連結基表す。Rはアルキル基、アリール基、置換アルキル基、置換アリール基を表す。k、k、kは0から6の整数を表す。)
(33) 下記一般式(XIX)で表される有機化合物。
(In the formula, R g1 , R g2 and R g3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. X 7 , X 8 and X 9 each represent —NR h —, an oxygen atom or a sulfur atom. L 7 , L 8 , and L 9 each represent a linking group having a π bond, R h represents an alkyl group, an aryl group, a substituted alkyl group, or a substituted aryl group, and k 7 , k 8 , and k 9 each represents an integer of 0 to 6. To express.)
(33) An organic compound represented by the following general formula (XIX).

(式中、Ri1、Ri2、Ri3、Rj1、Rj2、Rj3は各々独立に水素原子または置換基を表す。X10、X11、X12は、−NR−、酸素原子、または、硫黄原
子を表す。Rはアルキル基、アリール基、置換アルキル基、置換アリール基を表す。k10、k11、k12は0から6の整数を表す。)
(34) 下記一般式(XX−1)、(XX−2)、(XX−3)または(XX−4)で表される有機化合物
(In the formula, R i1 , R i2 , R i3 , R j1 , R j2 , and R j3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. X 10 , X 11 , and X 12 are —NR k —, an oxygen atom, Or represents a sulfur atom, R k represents an alkyl group, an aryl group, a substituted alkyl group, or a substituted aryl group, and k 10 , k 11 , and k 12 represent an integer of 0 to 6.)
(34) Organic compound represented by the following general formula (XX-1), (XX-2), (XX-3) or (XX-4)

(式中、Rk1、Rk2、Rk3、Rk4、Rk5、Rk6、Rk7、Rk8、Rl1、Rl2、Rl3、Rl4、Rl5、Rl6、Rl7、Rl8、Rm1、Rm2、Rm3、Rm4、Rm5、Rm6、Rm7、Rm8、Rn1、Rn2、Rn3、Rn4、Rn5、Rn6、Rn7、Rn8は、各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(38) 下記一般式(A)で表される無機系蛍光体。
(Wherein, R k1, R k2, R k3, R k4, R k5, R k6, R k7, R k8, R l1, R l2, R l3, R l4, R l5, R l6, R l7, R l8, R m1, R m2, R m3, R m4, R m5, R m6, R m7, R m8, R n1, R n2, R n3, R n4, R n5, R n6, R n7, R n8 is Each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)
(38) An inorganic phosphor represented by the following general formula (A).

一般式(A) MGe:Mn 4+
(ただし、Mはアルカリ土類金属であり、n=2x+4(y+m)−2zを満たすものとする。nは0でもよい。)
(39) 下記一般式(A)で表される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする色変換フィルター。
Formula (A) M x Ge y O z F n: Mn m 4+
(However, M is an alkaline earth metal and satisfies n = 2x + 4 (y + m) −2z. N may be 0.)
(39) A color conversion filter comprising at least one compound represented by the following general formula (A).

一般式(A) MGe:Mn 4+
(ただし、Mはアルカリ土類金属であり、n=2x+4(y+m)−2zを満たすものとする。nは0でもよい。)
(42) 陰極と、陽極と、発光層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、2.96eVから3.80eVのバンドギャップを有する有機化合物と、蛍光体を含有し、450〜700nmの範囲内に少なくとも一つの極大発光波長を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
Formula (A) M x Ge y O z F n: Mn m 4+
(However, M is an alkaline earth metal and satisfies n = 2x + 4 (y + m) −2z. N may be 0.)
(42) An organic electroluminescence device having a cathode, an anode, and a light emitting layer, containing an organic compound having a band gap of 2.96 eV to 3.80 eV, a phosphor, and in a range of 450 to 700 nm An organic electroluminescence device having at least one maximum emission wavelength therein.

(1)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子によって、青紫又は紫青に発光し、長寿命で、高輝度に発光し、低消費電力である有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。   The organic electroluminescent element described in (1) can provide an organic electroluminescent element that emits blue-violet or violet-blue light, emits light with a long lifetime and high luminance, and has low power consumption.

(10’)、(12’)、(13’)、(14’)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子によって、長寿命で、高輝度に発光し、低消費電力である有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。   The organic electroluminescent device according to (10 ′), (12 ′), (13 ′), and (14 ′) provides an organic electroluminescent device that emits light with a long life, high luminance, and low power consumption. be able to.

(30)、(31)、(32)、(33)、(34)に記載の有機化合物によって、紫青または青紫色に高輝度に発光する有機化合物を提供することができる。   The organic compound described in (30), (31), (32), (33), or (34) can provide an organic compound that emits light in violet-blue or blue-violet with high luminance.

(38)に記載の無機系蛍光体によって、350〜450nmに励起波長を有して赤色に発光し、長寿命である無機系蛍光体を提供することができる。   With the inorganic phosphor described in (38), an inorganic phosphor having an excitation wavelength of 350 to 450 nm and emitting red light and having a long lifetime can be provided.

(39)に記載の色変換フィルターによって、350〜450nmに励起波長を有して赤色に発光し、長寿命である色変換フィルターを提供することができる。   The color conversion filter according to (39) can provide a color conversion filter that has an excitation wavelength of 350 to 450 nm and emits red light and has a long lifetime.

(42)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子によって、長寿命で、高輝度に発光し、低消費電力である有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。   According to the organic electroluminescent device described in (42), an organic electroluminescent device that has a long lifetime, emits light with high brightness, and has low power consumption can be provided.

以下に、本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

図1を用いて、有機EL素子の構造を説明する。有機EL素子は、発光層1と、陽極2と陰極3より構成される電極とで構成される。発光層1は陽極2および陰極3に狭持された構造をとっている。電極に電流を流すことにより、発光層1に含有される有機化合物が発光する。これは、陰極3と陽極2から正負のキャリアが注入され、有機層内で、キャリアが移動し再結合することにより、化合物の一重項励起状態が形成され、この一重項励起状態から基底状態に失活する過程で、化合物が発光するものと考えられている。有機EL素子は、さらに、色変換層4を設け、この色変換層4により、発光層に含有される化合物の光を波長の異なる光に変換することができる。図1に示すように、波長領域の異なる色変換層を3層設けることによってフルカラーを可能にすることができる。5は基板であり通常、ガラス基板が用いられる。   The structure of the organic EL element will be described with reference to FIG. The organic EL element is composed of a light emitting layer 1 and an electrode composed of an anode 2 and a cathode 3. The light emitting layer 1 has a structure sandwiched between the anode 2 and the cathode 3. By passing an electric current through the electrodes, the organic compound contained in the light emitting layer 1 emits light. This is because positive and negative carriers are injected from the cathode 3 and the anode 2, and the carriers move and recombine in the organic layer, whereby a singlet excited state of the compound is formed, and the singlet excited state is changed to the ground state. It is believed that the compound emits light during the deactivation process. The organic EL element further includes a color conversion layer 4, and the color conversion layer 4 can convert light of a compound contained in the light emitting layer into light having a different wavelength. As shown in FIG. 1, full color can be realized by providing three color conversion layers having different wavelength regions. Reference numeral 5 denotes a substrate, and a glass substrate is usually used.

発光層について説明する。   The light emitting layer will be described.

本明細書でいう発光層は、広義の意味では、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する層のことを指す。具体的には、電流を流した際に発光する有機化合物を含有する層のことを指す。通常、発光層は一対の電極の間に発光層を挾持される構造をとる。本発明の有機EL素子は、必要に応じ発光層の他に、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層および電子輸送層を有し、陰極と陽極で狭持された構造をとる。   In the broad sense, the light emitting layer referred to in this specification refers to a layer that emits light when a current is passed through an electrode composed of a cathode and an anode. Specifically, it refers to a layer containing an organic compound that emits light when an electric current is passed. Usually, the light emitting layer has a structure in which the light emitting layer is held between a pair of electrodes. The organic EL device of the present invention has a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer and an electron transport layer in addition to the light emitting layer as required, and has a structure sandwiched between a cathode and an anode.

具体的には、
(i)陽極/発光層/陰極
(ii)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
(iii)陽極/発光層/電子注入層/陰極
(iv)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
(v)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極などの構造がある。
In particular,
(I) Anode / light emitting layer / cathode (ii) Anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode (iii) Anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode (iv) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron There are structures such as injection layer / cathode (v) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode.

さらに、電子注入層と陰極との間に、陰極バッファー層(例えば、フッ化リチウム、等)を挿入しても良い。また、陽極と正孔注入層との間に、陽極バッファー層(例えば、銅フタロシアニン、等)を挿入しても良い。   Furthermore, a cathode buffer layer (for example, lithium fluoride) may be inserted between the electron injection layer and the cathode. Further, an anode buffer layer (for example, copper phthalocyanine) may be inserted between the anode and the hole injection layer.

上記発光層は、発光層自体に、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層および電子輸送層等を設けてもよい。即ち、発光層に(1)電界印加時に、陽極又は正孔注入層により正孔を注入することができ、かつ陰極又は電子注入層より電子を注入することができる注入機能、(2)注入した電荷(電子と正孔)を電界の力で移動させる輸送機能、のうちの少なくとも1つ以上の機能を有してもよく、この場合は、発光層とは別に正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層および電子輸送層の少なくとも1つ以上は設ける必要がなくなることになり、製造コストの削減、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。また、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層および電子輸送層等に発光する有機化合物を含有させることで、発光層としての機能を付与させてもよい。   The light emitting layer may be provided with a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and the like on the light emitting layer itself. That is, (1) an injection function capable of injecting holes from an anode or a hole injection layer and applying electrons from a cathode or an electron injection layer when an electric field is applied, and (2) injection It may have at least one of the functions of transporting electric charges (electrons and holes) by the force of an electric field. In this case, a hole injection layer and an electron injection layer are provided separately from the light emitting layer. In addition, it is not necessary to provide at least one of the hole transport layer and the electron transport layer, so that the manufacturing cost can be reduced and the manufacturing process can be simplified. In addition, a function as a light emitting layer may be imparted by adding an organic compound that emits light to the hole injection layer, the electron injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the like.

また、特に電子輸送層に、本発明の有機EL素子で用いられる有機化合物を含有させておくと、電子を輸送する機能も向上することから、発光層がより高輝度に発光し、より消費電力をおさえることができるようになる。   In particular, if the electron transport layer contains the organic compound used in the organic EL device of the present invention, the function of transporting electrons is also improved, so that the light emitting layer emits light with higher brightness and more power consumption. It becomes possible to hold down.

上記材料を用いて発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法などの公知の方法により薄膜化することにより形成することができるが、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで、分子堆積膜とは、上記化合物の気相状態から沈着され形成された薄膜や、該化合物の溶融状態又は液相状態から固体化され形成された膜のことである。通常、この分子堆積膜はLB法により形成された薄膜(分子累積膜)と凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区別することができる。   As a method for forming a light emitting layer using the above-mentioned material, it can be formed by thinning by a known method such as vapor deposition, spin coating, casting, LB, etc. Preferably there is. Here, the molecular deposition film refers to a thin film formed by deposition from the gas phase state of the compound or a film formed by solidification from the molten state or liquid phase state of the compound. Usually, this molecular deposited film can be distinguished from a thin film (molecular accumulated film) formed by the LB method, a difference in aggregation structure and higher order structure, and a functional difference resulting therefrom.

また、この発光層は、特開昭57−51781号に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピンコート法などにより薄膜化して形成することができる。このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は5nm〜5μmの範囲である。   Further, as described in JP-A-57-51781, this light-emitting layer is obtained by dissolving the light-emitting material in a solvent together with a binder such as a resin and then forming a thin film by spin coating or the like. Can be formed. There is no restriction | limiting in particular about the film thickness of the light emitting layer formed in this way, Although it can select suitably according to a condition, Usually, it is the range of 5 nm-5 micrometers.

本明細書でいうバンドギャップとは、化合物のイオン化ポテンシャルと電子親和力の差である。イオン化ポテンシャル、及び、電子親和力は真空準位を基準として決定される。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、電子親和力は真空準位にある電子が物質のLUMO(最低空分子軌道)レベルに落ちて安定化するエネルギーで定義される。   As used herein, the band gap is the difference between the ionization potential and electron affinity of a compound. The ionization potential and electron affinity are determined based on the vacuum level. The ionization potential is defined by the energy required to emit electrons at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of the compound to the vacuum level, and the electron affinity is the LUMO (lowest empty molecule) of the electron at the vacuum level. Defined by the energy that falls to the orbital level and stabilizes.

本発明では、有機化合物のバンドギャップはガラス上に有機化合物を100nm蒸着したときの蒸着膜の吸収スペクトルを測定し、その吸収端の波長YnmをXeVに換算して求める。このときに、以下の換算式を使用した。   In the present invention, the band gap of the organic compound is obtained by measuring the absorption spectrum of the deposited film when the organic compound is deposited on glass to a thickness of 100 nm and converting the wavelength Ynm of the absorption edge into XeV. At this time, the following conversion formula was used.

Y=10/(8065.541×X)
尚、有機化合物のイオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定されるか、電気化学的に測定した酸化電位を基準電極に対して補正しても求められる。後者の方法の場合は、例えば、飽和甘コウ電極(SCE)を基準電極として用いたとき、イオン化ポテンシャル=酸化電位(vs.SCE)+4.3 eVで表される("Molecular Semiconductors", Springer-Verlag, 1985年、98頁)。
Y = 10 7 /(8066.541×X)
The ionization potential of the organic compound can be directly measured by photoelectron spectroscopy or can be obtained by correcting the electrochemically measured oxidation potential with respect to the reference electrode. In the case of the latter method, for example, when a saturated sweet potato electrode (SCE) is used as a reference electrode, it is expressed by ionization potential = oxidation potential (vs. SCE) +4.3 eV (“Molecular Semiconductors”, Springer- Verlag, 1985, page 98).

本発明では、有機化合物のイオン化ポテンシャルIpは光電子分光法で直接測定した。具体的には、理研計器社製低エネルギー電子分光装置「Model AC−1」により測定した値とした。   In the present invention, the ionization potential Ip of the organic compound was directly measured by photoelectron spectroscopy. Specifically, the values were measured with a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.

また、電子親和力は、バンドギャップの定義式である(バンドギャップ)=(イオン化ポテンシャル)-(電子親和力)にしたがって求めた。   The electron affinity was determined according to the definition formula of band gap (band gap) = (ionization potential) − (electron affinity).

本明細書でいう「CIE色度座標のPurplish Blue(紫青)又はBlue Purplish(青紫)に発光する」とは、有機EL素子の発光層の発光する光を分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)で測定し、測定した結果が、図2に示すCIE色度座標(「新編色色彩科学ハンドブック」108頁の図4.16(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)に当てはめたとき、Purplish Blue(紫青)、Bluish Purple(青紫)の領域にあることをいう。   In the present specification, “emits light emission in CIE chromaticity coordinates Purple Blue or Blue Purple” means that the light emitted from the light emitting layer of the organic EL element is emitted from a spectral radiance meter CS-1000 (Minolta). The measurement result was applied to the CIE chromaticity coordinates shown in FIG. 2 (“New Color Color Science Handbook”, page 108, FIG. 4.16 (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985)). Sometimes, it is in the area of Purplish Blue (purple blue) and Bluish Purple (blue purple).

上記有機EL素子の少なくとも一つは、それぞれ2.96eV〜3.80eVのバンドギャップを有する有機化合物を含有させ発光層を紫青、青紫の光を発することから、蛍光体、特に無機系蛍光体を色変換効率よく発光させることを可能にすることができる。   Since at least one of the organic EL elements contains an organic compound having a band gap of 2.96 eV to 3.80 eV and emits light of purple-blue and blue-violet, the phosphor, particularly an inorganic phosphor. Can be emitted efficiently with color conversion.

上記有機EL素子に用いられる有機化合物は特にCIE色度座標のBlue Purplish(青紫)に発光することが好ましく、これにより、無機系蛍光体をより色変換効率よく発光させることができる。   The organic compound used in the organic EL element preferably emits light in CIE chromaticity coordinate Blue Purple (blue violet), and thereby the inorganic phosphor can emit light with higher color conversion efficiency.

また、有機化合物がヘテロ原子を有する有機無機化合物であるとさらに高輝度に発光する。これにより、より高輝度な有機EL素子を提供することができる。   Further, when the organic compound is an organic inorganic compound having a hetero atom, light is emitted with higher brightness. Thereby, an organic EL element with higher luminance can be provided.

さらに、有機化合物がヘテロ環を少なくとも1個有する複素間化合物であると、より一層高輝度に発光し、これによりさらに高輝度な有機EL素子を提供することができる。   Furthermore, when the organic compound is an intermetallic compound having at least one heterocycle, light can be emitted with even higher luminance, thereby providing an organic EL device with higher luminance.

上記有機EL素子の少なくとも一つは、特に3.20eV〜3.60eVのバンドギャップを有する有機化合物が色変換効率の点で特に好ましい。   At least one of the organic EL elements is particularly preferably an organic compound having a band gap of 3.20 eV to 3.60 eV in terms of color conversion efficiency.

上記有機EL素子の少なくとも一つは、特に電子輸送層を有することが好ましく、さらに電子輸送層に有機EL素子の発光層に含有されている有機化合物を含有していることが好ましい。これにより電子輸送機能が向上することから、より、長寿命で、高輝度に発光し、低消費電力である有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。   At least one of the organic EL elements preferably has an electron transport layer, and the electron transport layer preferably contains an organic compound contained in the light emitting layer of the organic EL element. Thus, the electron transport function is improved, so that it is possible to provide an organic electroluminescence element that emits light with higher brightness and lower power consumption.

上記有機EL素子としては、発光層と陰極の間に少なくとも1層のバッファー層を有することが好ましく、これにより有機EL素子の寿命を著しく延ばすことができる。   The organic EL element preferably has at least one buffer layer between the light-emitting layer and the cathode, whereby the life of the organic EL element can be significantly extended.

有機EL素子が有する発光層に含有される発光する有機化合物として、より高輝度に発光する下記一般式(I)で表される化合物を含有することが好ましい。   As the organic compound that emits light contained in the light emitting layer of the organic EL element, it is preferable to contain a compound represented by the following general formula (I) that emits light with higher luminance.

前記一般式(I)において、中心の炭素-炭素結合は、共鳴構造式の書き方により、例えば、以下のように書くことができるので、単結合にも、二重結合にも、どちらにもなりうる。   In the general formula (I), the central carbon-carbon bond can be written, for example, as follows, depending on how to write the resonance structural formula. sell.

一般式(I)において、Z、Zは炭素-炭素の単結合、もしくは、炭素-炭素の二重結合と共に5または6員環の炭化水素環、または、複素環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。例えば、Z、Zと炭素-炭素の単結合、もしくは、炭素-炭素の二重結合と共に形成される5または6員環の炭化水素環、または、複素環の具体例としては、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、1,2,4−トリアゾール、1,2,3−トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、フラザン、ピリジン、4-ヒドロキシピリジン(または、その互変異性体)、2-ヒドロキシピリジン(または、その互変異性体)、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、キノリン、イソインドール、インドール、イソキノリン、フタラジン、プリン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、ペリミジン、フェナントロリン、フェナジン、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、等を表す。またこれらは任意の置換基を複数個それぞれ独立に有していてもよく、その複数の置換基が互いに縮合してさらに環を形成してもよい。具体例としては以下のようなものであるが、これらに限定されない。*が、一般式(I)における炭素-炭素結合となりうる箇所である。 In the general formula (I), Z 1 and Z 2 are necessary for forming a 5- or 6-membered hydrocarbon ring or a heterocyclic ring together with a carbon-carbon single bond or a carbon-carbon double bond. Represents a non-metallic atomic group. For example, as specific examples of a 5- or 6-membered hydrocarbon ring formed with Z 1 , Z 2 and a carbon-carbon single bond, or a carbon-carbon double bond, or a heterocyclic ring, furan, Thiophene, pyrrole, imidazole, pyrazole, 1,2,4-triazole, 1,2,3-triazole, oxazole, thiazole, isoxazole, isothiazole, furazane, pyridine, 4-hydroxypyridine (or tautomers thereof) ) 2-hydroxypyridine (or its tautomer), pyrazine, pyrimidine, pyridazine, indolizine, quinoline, isoindole, indole, isoquinoline, phthalazine, purine, naphthyridine, quinoxaline, quinazoline, cinnoline, pteridine, carbazole, Phenanthridine, acridine, perimidi Phenanthroline, phenazine, benzene, naphthalene, phenanthrene, anthracene, pyrene, cyclopentane, cyclohexane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexene, cyclohexadiene, and the like. In addition, they may each independently have a plurality of arbitrary substituents, and the plurality of substituents may be condensed with each other to further form a ring. Specific examples are as follows, but are not limited thereto. * Is a position which can be a carbon-carbon bond in the general formula (I).

Rは置換基を表すが、R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、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロ-t-ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよく、前記置換基としては、ハロゲン原子、水素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジアリールアミノ基等が挙げられる。   R represents a substituent. Examples of the substituent represented by R include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoropropyl group, Fluoro-n-butyl group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group, etc.), cycloalkyl group (eg cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), aralkyl group (eg benzyl group, 2-phenethyl group etc.), aryl Groups (eg, phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, etc.), alkoxy groups (eg, methoxy, ethoxy, isopropoxy, butoxy, etc.), aryloxy groups (eg, phenoxy), etc. Is mentioned. These groups may be further substituted. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydrogen atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and an alkylthio group. , Dialkylamino group, dibenzylamino group, diarylamino group and the like.

一般式(I)で表される化合物は、特に高輝度に発光する下記一般式(II)、(III)で表される化合物であることが好ましい。   The compound represented by the general formula (I) is preferably a compound represented by the following general formula (II) or (III) that emits light with particularly high luminance.

前記一般式(II)、(III)において、Z、Z、Z、Zは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環あるいは複素環を表し、例えばベンゼン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、フェナントレン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペリレン、ペンタセン、ヘキサセン、コロネン、トリナフチレン、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、1,2,4−トリアゾール、1,2,3−トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、フラザン、ピリジン、4-ヒドロキシピリジン(または、その互変異性体)、2-ヒドロキシピリジン(または、その互変異性体)、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、キノリン、イソインドール、インドール、イソキノリン、フタラジン、プリン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、ペリミジン、フェナントロリン、フェナジン等を表す。またこれらは任意の置換基を複数個それぞれ独立に有していてもよく、その複数の置換基が互いに縮合してさらに環を形成してもよい。 In the general formulas (II) and (III), Z 3 , Z 4 , Z 5 and Z 6 each represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon ring or heterocyclic ring, such as benzene, naphthalene, anthracene. , Azulene, phenanthrene, triphenylene, pyrene, chrysene, naphthacene, perylene, pentacene, hexacene, coronene, trinaphthylene, furan, thiophene, pyrrole, imidazole, pyrazole, 1,2,4-triazole, 1,2,3-triazole, oxazole , Thiazole, isoxazole, isothiazole, furazane, pyridine, 4-hydroxypyridine (or a tautomer thereof), 2-hydroxypyridine (or a tautomer thereof), pyrazine, pyrimidine, pyridazine, indolizine, Quinoline, isoindole, indian Represents isoquinoline, phthalazine, purine, naphthyridine, quinoxaline, quinazoline, cinnoline, pteridine, carbazole, phenanthridine, acridine, perimidine, phenanthroline, phenazine and the like. In addition, they may each independently have a plurality of arbitrary substituents, and the plurality of substituents may be condensed with each other to further form a ring.

〜Rは置換基を表すが、R〜R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、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロ-t-ブチル基、t−ブチル基等)、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アラルキル基(例えばベンジル基、2−フェネチル基等)、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ基等)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよく、前記置換基としては、ハロゲン原子、水素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジアリールアミノ基等が挙げられる。 R 3 to R 6 represent a substituent, and examples of the substituent represented by R 3 to R 6 include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a hydroxyethyl group, a methoxymethyl group, a trifluoromethyl group). Group, perfluoropropyl group, perfluoro-n-butyl group, perfluoro-t-butyl group, t-butyl group etc.), cycloalkyl group (eg cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), aralkyl group (eg benzyl group, 2-phenethyl group etc.), aryl group (eg phenyl group, naphthyl group, p-tolyl group, p-chlorophenyl group etc.), alkoxy group (eg methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group etc.), aryloxy Group (for example, phenoxy group and the like) and the like. These groups may be further substituted. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydrogen atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and an alkylthio group. , Dialkylamino group, dibenzylamino group, diarylamino group and the like.

一般式(II)、(III)で表される化合物は、特に高輝度に発光する下記一般式(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII),(IX)、(X)、(XI)、(XII)で表される化合物であることが好ましい。   The compounds represented by the general formulas (II) and (III) have the following general formulas (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), (IX), (IX) that emit light with particularly high luminance. X), (XI), and a compound represented by (XII) are preferable.

Ra1〜Ra19は、各々独立して、水素原子又は置換基を表すが、Ra1〜Ra19で表される置換基としては、前記R〜Rで表される置換基と同義のものが挙げられる。 R a1 to R a19 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and the substituent represented by R a1 to R a19 has the same meaning as the substituent represented by R 3 to R 6 . Things.

有機EL素子の発光層に含有される発光する化合物としては、高輝度に発光する一般式(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII),(IX)、(X)、(XI)、(XII)で表される化合物から少なくとも2つ以上選ばれる化合物から水素原子又は置換基を除いたそれぞれの残基を互いに非共役な連結基で結合した化合物であることが好ましい。   As the light emitting compound contained in the light emitting layer of the organic EL device, general formulas (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), (IX), (X) that emit light with high luminance are used. , (XI), (XII) are preferably compounds in which the residues obtained by removing a hydrogen atom or a substituent from a compound selected from at least two compounds selected from the compounds represented by (XI) and (XII) are bonded to each other by a non-conjugated linking group. .

非共役な連結基としては、2価、3価、4価のものが挙げられる。具体的には、置換もしくは無置換の飽和アルキレン基、芳香族炭化水素環、複素環、等が挙げられる。置換もしくは無置換の飽和アルキレン基は、ヘテロ原子を含んでもよく、部分的に環を形成してもよい。   Examples of the non-conjugated linking group include divalent, trivalent and tetravalent ones. Specific examples include a substituted or unsubstituted saturated alkylene group, an aromatic hydrocarbon ring, a heterocyclic ring, and the like. The substituted or unsubstituted saturated alkylene group may contain a hetero atom and may partially form a ring.

以下に具体的な非共役な連結基を示す。*は残基が結合する位置を表す。   Specific non-conjugated linking groups are shown below. * Represents the position where the residue is bound.

一般式(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)で表される化合物から少なくとも2つ以上選ばれる化合物のそれぞれの残基を互いに非共役な連結基で結合した化合物としては、具体的には下記一般式(XIII)、(XIV)または(XV)で表される化合物がより高輝度に発光するのでこれらの少なくとも1つを発光層に含有することが好ましい。   A compound selected from at least two compounds represented by formulas (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), (IX), (X), (XI), (XII) Specifically, as a compound in which each residue is bonded with a non-conjugated linking group, a compound represented by the following general formula (XIII), (XIV) or (XV) emits light with higher brightness. It is preferable to contain at least one of these in the light emitting layer.

〜Z14は、芳香族炭化水素環、または、複素環を形成するのに必要な非金属原子群を表すが、具体的には、Z〜Zで表わされるものと同義のものが挙げられる。Lx、Ly、Lzはそれぞれ2価、3価、4価の連結基を表す。具体的には置換もしくは無置換の飽和アルキレン基、芳香族炭化水素環、複素環、等が挙げられる。置換もしくは無置換の飽和アルキレン基は、ヘテロ原子を含んでもよく、部分的に環を形成してもよい。 Z 7 to Z 14 each represents a nonmetallic atom group necessary for forming an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring, and specifically, the same as those represented by Z 3 to Z 6 Is mentioned. Lx, Ly, and Lz each represent a divalent, trivalent, or tetravalent linking group. Specific examples include a substituted or unsubstituted saturated alkylene group, an aromatic hydrocarbon ring, a heterocyclic ring, and the like. The substituted or unsubstituted saturated alkylene group may contain a hetero atom and may partially form a ring.

一般式(I)〜(XII)で表される有機化合物のバンドギャップは、好ましくは、3.20eV〜3.60eVであり、これにより、より高輝度に青紫色又は紫青色に発光することができる。   The band gaps of the organic compounds represented by the general formulas (I) to (XII) are preferably 3.20 eV to 3.60 eV, which can emit blue-violet or purple-blue with higher luminance. it can.

また、一般式(I)〜(XII)で表される有機化合物は、ガラス転位温度(Tg)が高いことから、有機エレクトロルミネッセンス素子の材料としての熱安定性も十分にある。   In addition, since the organic compounds represented by the general formulas (I) to (XII) have a high glass transition temperature (Tg), they have sufficient thermal stability as a material for the organic electroluminescence element.

一般式(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)、(XX−1)、(XX−2)、(XX−3)、(XX−4)で表される有機化合物は、紫青又は青紫色に発光する化合物である。また、高輝度に発光する有機化合物であることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に含有させる発光する化合物として有用であることはもちろんのこと、他にも上記性質を利用して、蛍光発光を利用した医薬品用の標識化合物等の材料としても用いることができる。   The organic compounds represented by the general formulas (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX), (XX-1), (XX-2), (XX-3), (XX-4) are purple It is a compound that emits blue or blue-violet light. In addition, since it is an organic compound that emits light with high brightness, it is useful as a compound that emits light to be contained in the light emitting layer of an organic electroluminescence device. It can also be used as a material such as a labeling compound for pharmaceuticals used.

さらに、下記一般式(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)、(XX−1)、(XX−2)、(XX−3)、(XX−4)で表される有機化合物は、ガラス転位温度(Tg)が高いことから、有機エレクトロルミネッセンス素子の材料としての熱安定性も十分にある。   Further, organic compounds represented by the following general formulas (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX), (XX-1), (XX-2), (XX-3), (XX-4) Since the glass transition temperature (Tg) is high, the thermal stability as a material of the organic electroluminescence element is also sufficient.

一般式(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)、(XX−1)、(XX−2)、(XX−3)、(XX−4)で表される有機化合物を有機EL層の発光層に含有させる場合は、バンドギャップは、2.96〜3.80eVの範囲内であることが好ましく、更に好ましくは3.20eV〜3.60eVの範囲内の化合物である。これによって、より高輝度に青紫色又は紫青色を発光することができる。   The organic compounds represented by the general formulas (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX), (XX-1), (XX-2), (XX-3), (XX-4) are converted into organic EL. When it is contained in the light emitting layer of the layer, the band gap is preferably in the range of 2.96 to 3.80 eV, more preferably 3.20 eV to 3.60 eV. Thereby, blue-violet or purple-blue can be emitted with higher luminance.

一般式(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)、(XX−1)、(XX−2)、(XX−3)、(XX−4)で表される有機化合物で表される化合物の分子量は600〜2000の範囲内であることが好ましい。この範囲内の分子量であると発光層を真空蒸着法により容易に作製することができ、有機EL素子の製造が容易になる。さらに、有機EL素子中における有機化合物の熱安定性もよくなる。   It is represented by the organic compound represented by the general formula (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX), (XX-1), (XX-2), (XX-3), (XX-4). The molecular weight of the compound is preferably in the range of 600-2000. When the molecular weight is within this range, the light emitting layer can be easily produced by a vacuum deposition method, and the production of the organic EL element is facilitated. Furthermore, the thermal stability of the organic compound in the organic EL element is improved.

以下に、一般式(I)〜(XX)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the compounds represented by the general formulas (I) to (XX) are shown below, but are not limited thereto.

上記有機EL素子は、蛍光体(ドーパント)を含有する領域(ドーピング領域)は、特定されず、ドーパントを含有してさえあればよいが、発光層に蛍光体が含有されていることが好ましい。また、ドーピング領域の層の厚さは5nmから100nmであることが好ましく、ドーピング領域の厚さが薄すぎると色変換の効果が小さい。用いる蛍光性ドーパントの濃度は、0.001〜10モル%が好ましい。蛍光性ドーパントの濃度は、小さすぎては色変換の効果が薄く、逆に大きすぎては分子の会合により、励起状態が発光せずに失活する濃度消光を起こす。   In the organic EL element, a region (doping region) containing a phosphor (dopant) is not specified, and it is only necessary to contain a dopant, but the phosphor is preferably contained in the light emitting layer. The thickness of the layer in the doping region is preferably 5 nm to 100 nm. If the doping region is too thin, the color conversion effect is small. The concentration of the fluorescent dopant used is preferably 0.001 to 10 mol%. If the concentration of the fluorescent dopant is too small, the effect of color conversion is thin. On the other hand, if the concentration is too large, concentration quenching occurs because the excited state is deactivated without emitting light due to molecular association.

上記有機EL素子には、任意のドーパントが用いられる。好ましいドーパントは、溶液状態で蛍光量子収率が高い蛍光性有機分子、または、希土類錯体系蛍光体である。ここで、蛍光量子収率は10%以上、特に30%以上が好ましい。蛍光量子収率の測定に用いる溶液は、化合物が可溶であればなんでもよく、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン、ベンゼン、ジメチルホルムアミド、ジクロロメタン、トルエン等が考えられる。   Arbitrary dopants are used for the organic EL element. A preferred dopant is a fluorescent organic molecule having a high fluorescence quantum yield in a solution state or a rare earth complex-based phosphor. Here, the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more. Any solution may be used for the measurement of the fluorescence quantum yield as long as the compound is soluble, and acetonitrile, tetrahydrofuran, cyclohexane, benzene, dimethylformamide, dichloromethane, toluene and the like are considered.

蛍光量子収率が高い蛍光性有機分子としては、例えばクマリン系色素、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などが挙げられる。   Examples of fluorescent organic molecules having a high fluorescence quantum yield include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, and pyrylium dyes. Examples include dyes, perylene dyes, stilbene dyes, and polythiophene dyes.

また、希土類錯体系蛍光体としては後に詳細に述べる希土類錯体系蛍光体を用いることができる。   Moreover, as the rare earth complex phosphor, a rare earth complex phosphor described in detail later can be used.

次に正孔注入層および電子注入層について説明する。   Next, the hole injection layer and the electron injection layer will be described.

正孔注入層、正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層、正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入され、そのうえ、発光層に陰極、電子注入層又は電子輸送層より注入された電子は、発光層と正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上するなど発光性能の優れた素子となる。この正孔注入層、正孔輸送層の材料(以下、正孔注入材料、正孔輸送材料という)については、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやEL素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。   The hole injection layer and the hole transport layer have a function of transmitting the holes injected from the anode to the light emitting layer, and the hole injection layer and the hole transport layer are interposed between the anode and the light emitting layer. Therefore, a lot of holes are injected into the light emitting layer with a lower electric field, and the electrons injected into the light emitting layer from the cathode, the electron injection layer, or the electron transport layer are converted into the light emitting layer and the hole injection layer or the hole transport layer. Due to the barrier of electrons existing at the interface, the device has excellent light emitting performance, such as being accumulated at the interface in the light emitting layer and improving the light emission efficiency. The material for the hole injection layer and the hole transport layer (hereinafter referred to as the hole injection material and the hole transport material) is not particularly limited as long as it has the above-mentioned preferable properties. Any of those commonly used as hole charge injection and transport materials and known materials used for hole injection layers and hole transport layers of EL devices can be selected and used.

上記正孔注入材料、正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物,無機物のいずれであってもよい。この正孔注入材料、正孔輸送材料としては、例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマーなどが挙げられる。正孔注入材料、正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物,芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。   The hole injection material and the hole transport material have either hole injection or transport or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. Examples of the hole injection material and hole transport material include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazoles. Derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers. As the hole injecting material and the hole transporting material, the above-mentioned materials can be used, and porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds, particularly aromatic tertiary amine compounds can be used. preferable.

上記芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノフェニル;N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1’−ビフェニル〕−4,4’−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−4,4’−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4’−ジアミノビフェニル;N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル;4,4’−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4’−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4’−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第5061569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば4,4’−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4’,4''−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)などが挙げられる。   Representative examples of the aromatic tertiary amine compound and styrylamine compound include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl; N, N′-diphenyl-N, N ′. -Bis (3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; Bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p- Tolylaminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N′-diphenyl-N, N -Di (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadri N; N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 ′-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenyl Amino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole and also two condensations described in US Pat. No. 5,061,569 Having an aromatic ring in the molecule, 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).

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   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、p型−Si、p型−SiCなどの無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記正孔注入材料、正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法などの公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔注入層、正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度である。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。さらに、必要に応じて用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。   In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material. The hole injection layer and the hole transport layer are formed by thinning the hole injection material and the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. Can be formed. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole injection layer and a positive hole transport layer, Usually, it is about 5 nm-5 micrometers. The hole injection layer and hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions. Furthermore, the electron transport layer used as necessary only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and the material thereof is selected from any conventionally known compounds. Can be used.

この電子輸送層に用いられる材料(以下、電子輸送材料という)の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。   Examples of materials used for this electron transport layer (hereinafter referred to as electron transport materials) include heterocyclic tetracarboxylic acid anhydrides such as nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, carbodiimides, Examples include fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   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)など、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn,Mg,Cu,Ca,Sn,Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基などで置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として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などの無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。   In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu , Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as an electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transport 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. A semiconductor can also be used as an electron transport material.

この電子輸送層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。電子輸送層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は5nm〜5μmの範囲で選ばれる。この電子輸送層は、これらの電子輸送材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。   This electron transport layer can be formed by forming the above compound by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. Although the film thickness as an electron carrying layer does not have a restriction | limiting in particular, Usually, it selects in 5 nm-5 micrometers. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or two or more of these electron transport materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.

本発明の有機EL素子に好ましく用いられる基盤は、ガラス、プラスチックなどの種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はない。本発明のエレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いられる基盤としては例えばガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムを挙げることができる。   The substrate preferably used in the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the kind of glass, plastic, etc., and is not particularly limited as long as it is transparent. Examples of the substrate preferably used for the electroluminescence device of the present invention include glass, quartz, and a light transmissive plastic film.

光透過性プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。   Examples of the light transmissive plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, and polycarbonate (PC). And a film made of cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), or the like.

次に、該有機EL素子を作製する好適な例を説明する。例として、前記の陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなるEL素子の作製法について説明すると、まず適当な基板上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは10〜200nmの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層/電子注入層からなる薄膜を形成させる。   Next, a suitable example for producing the organic EL element will be described. As an example, a method for producing an EL device comprising the above-mentioned anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode will be described. First, a desired electrode is formed on a suitable substrate. A thin film made of a material, for example, a material for an anode, is formed 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 10 to 200 nm, to produce an anode. Next, a thin film comprising a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer / electron injection layer, which is a device material, is formed thereon.

さらに、陽極と発光層または正孔注入層の間、および、陰極と発光層または電子注入層との間にはバッファー層(電極界面層)を存在させてもよい。   Furthermore, a buffer layer (electrode interface layer) may be present between the anode and the light emitting layer or hole injection layer and between the cathode and the light emitting layer or electron injection layer.

バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効率向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日 エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(第123頁〜第166頁)に詳細に記載されており、陽極バッファー層と陰極バッファー層とがある。   The buffer layer is a layer that is provided between the electrode and the organic layer in order to reduce drive voltage and improve luminous efficiency. “Organic EL element and its forefront of industrialization (November 30, 1998, issued by NTS Corporation) 2) Chapter 2 “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in detail, and includes an anode buffer layer and a cathode buffer layer.

陽極バッファー層は、特開平9-45479号、同9-260062号、同8-288069号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 are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. Specific examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by copper phthalocyanine, vanadium oxide. And an oxide buffer layer, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.

陰極バッファー層は、特開平6-325871号、同9-17574号、同10-74586号等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。   The details of the cathode buffer layer are described in JP-A-6-325871, JP-A-97574, JP-A-10-74586 and the like, specifically, a metal buffer layer represented by strontium, aluminum and the like, Examples thereof include an alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, and an oxide buffer layer typified by aluminum oxide.

上記バッファー層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は0.1〜100nmの範囲が好ましい。   The buffer layer is preferably a very thin film, and depending on the material, the film thickness is preferably in the range of 0.1 to 100 nm.

さらに上記基本構成層の他に必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば特開平11-204258号、同11-204359号、および「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日 エヌ・ティー・エス社発行)」の第237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層などのような機能層を有していても良い。   Further, in addition to the basic constituent layer, a layer having other functions may be laminated as required. For example, JP-A-11-204258, 11-204359, and “Organic EL device and its industrialization front ( It may have a functional layer such as a hole blocking layer described on page 237 of “November 30, 1998, issued by NTS Corporation”.

バッファー層は、陰極バッファー層または陽極バッファー層の少なくとも何れか1つの層内に本発明の化合物の少なくとも1種が存在して、発光層として機能してもよい。   The buffer layer may function as a light emitting layer when at least one of the compounds of the present invention is present in at least one of the cathode buffer layer and the anode buffer layer.

次に有機EL素子の電極について説明する。有機EL素子の電極は、陰極と陽極からなる。   Next, the electrode of the organic EL element will be described. The electrode of the organic EL element consists of a cathode and an anode.

この有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAuなどの金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnOなどの導電性透明材料が挙げられる。 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 substances include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO.

上記陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で選ばれる。   The anode may be formed by forming a thin film by depositing these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or (100 μm when pattern accuracy is not required so much). As described above, a pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance is greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 nm to 200 nm.

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、ナトリウムーカリウム合金、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(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化などに対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物などが好適である。 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, a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this from the viewpoint of durability against electron injecting and oxidation, for example, a magnesium / silver mixture, magnesium An aluminum / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, a lithium / aluminum mixture, and the like are preferable.

更に本発明の有機EL素子に用いる陰極としては、アルミニウム合金が好ましく、特にアルミニウム含有量が90質量%以上100質量%未満であることが好ましく、最も好ましくは95質量%以上100質量%未満である。これにより、有機EL素子の発光寿命や、最高到達輝度を一段と向上させることができる。   Furthermore, as the cathode used in the organic EL device of the present invention, an aluminum alloy is preferable, and the aluminum content is particularly preferably 90% by mass or more and less than 100% by mass, and most preferably 95% by mass or more and less than 100% by mass. . Thereby, the light emission lifetime and the highest reached luminance of the organic EL element can be further improved.

上記陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機EL素子の陽極又は陰極のいずれか一方が、透明又は半透明であれば発光効率が向上し好都合である。   The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. Further, the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit light, if either the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission efficiency is improved, which is convenient.

この有機薄膜層の薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、蒸着法などがあるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくいなどの点から、真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用しても良い。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、分子堆積膜の目的とする結晶構造、会合構造などにより異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10−6〜10−2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚5nm〜5μmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。 As a method for thinning the organic thin film layer, there are a spin coating method, a casting method, a vapor deposition method and the like as described above. From the viewpoint that a homogeneous film is easily obtained and pinholes are not easily generated. Vapor deposition or spin coating is particularly preferred. Further, a different film forming method 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, the target crystal structure of the molecular deposition film, the association structure, etc., but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C. and a degree of vacuum of 10 It is desirable to select appropriately within the range of −6 to 10 −2 Pa, a deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, a substrate temperature of −50 to 300 ° C., and a film thickness of 5 nm to 5 μm.

これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、1μm以下好ましくは50〜200nmの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の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かまわないが、その際には作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。   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 to 200 nm, and a cathode is provided. Thus, a desired 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 it may be taken out in the middle and subjected to a different film forming method. Therefore, 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EL素子に、直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧5〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が+、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   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 EL element thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 5 to 40 V with the anode being + and the cathode being-. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

次に色変換層について説明する。   Next, the color conversion layer will be described.

本明細書でいう色変換層は、広義の意味ではある波長の光を、異なる波長の光に変換する機能を有する層のことを言う。具体的には、光を吸収して異なる波長の光を発する物質を含有する層のことを言う。   The color conversion layer referred to in this specification refers to a layer having a function of converting light having a certain wavelength into light having a different wavelength in a broad sense. Specifically, it refers to a layer containing substances that absorb light and emit light of different wavelengths.

本発明の有機EL素子は、蛍光体を含有する色変換層を有していることが好ましい。これにより有機EL素子が、発光層から発する光の色のみではなく、色変換層により変換された他の色も表示することが可能となる。   The organic EL device of the present invention preferably has a color conversion layer containing a phosphor. Thus, the organic EL element can display not only the color of light emitted from the light emitting layer but also other colors converted by the color conversion layer.

また本発明に用いられる色変換層に含有される蛍光体は無機系蛍光体を含有することが特に好ましい。これにより、有機EL素子の発光層から発せられる光を色変換効率よく変換することから有機EL素子の消費電力をおさえることができる。   The phosphor contained in the color conversion layer used in the present invention particularly preferably contains an inorganic phosphor. Thereby, since the light emitted from the light emitting layer of the organic EL element is converted with high color conversion efficiency, the power consumption of the organic EL element can be suppressed.

本発明に用いられる色変換層として、発光層中の有機化合物の発光波長で励起して400〜500nmの範囲内に極大発光波長を有して発光する無機蛍光体を含有する色変換層、発光層中の有機化合物の発光波長で励起して501〜600nmの範囲内に極大発光波長を有して発光する無機系蛍光体を含有する色変換層、発光層中の有機化合物の発光波長で励起して601〜700nmの範囲内に極大発光波長を有して発光する無機系蛍光体を含有する色変換層を少なくとも有しているのが好ましい。これにより、有機EL素子をフルカラー化することが可能となる。   As a color conversion layer used in the present invention, a color conversion layer containing an inorganic phosphor that emits light having a maximum emission wavelength in the range of 400 to 500 nm when excited by the emission wavelength of the organic compound in the emission layer, and emission A color conversion layer containing an inorganic phosphor that emits light with a maximum emission wavelength in the range of 501 to 600 nm when excited by the emission wavelength of the organic compound in the layer, and excited by the emission wavelength of the organic compound in the emission layer It is preferable to have at least a color conversion layer containing an inorganic phosphor that emits light having a maximum emission wavelength within a range of 601 to 700 nm. Thereby, the organic EL element can be made full color.

また、効率よくフルカラー化が達成されるのであれば、色変換層を4層以上有していても構わない。   Moreover, as long as full colorization is achieved efficiently, you may have four or more color conversion layers.

無機系蛍光体の組成は特に制限はないが、結晶母体であるYS、ZnSiO、Ca(POCl等に代表される金属酸化物及びZnS、SrS、CaS等に代表される硫化物に、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンやAg、Al、Mn、In、Cu、Sb等の金属のイオンを賦活剤または共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。 The composition of the inorganic phosphor is not particularly limited, but metal oxides such as Y 2 O 2 S, Zn 2 SiO 4 , Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl, etc., which are crystal bases, and ZnS, SrS, CaS. And sulfides such as Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and other rare earth metal ions, Ag, Al, Mn, In, Cu A combination of metal ions such as Sb as activator or coactivator is preferable.

晶母体を更に詳しく説明すると、結晶母体としては金属酸化物が好ましく、例えば、(X)Al1627、(X)Al1425、(X)AlSi10、(X)Si、(X)Si、(X)、(X)、(X)(POCl、(X)Si−2(X)Cl〔ここで、Xはアルカリ土類金属を表す。なお、Xで表されるアルカリ土類金属は単一成分でも2種類以上の混合成分でもよく、その混合比率は任意でよい。〕のようなアルカリ土類金属で置換された酸化アルミニウム、酸化ケイ素、リン酸、ハロリン酸等が代表的な結晶母体として挙げられる。 The crystal matrix will be described in more detail. As the crystal matrix, a metal oxide is preferable. For example, (X) 3 Al 16 O 27 , (X) 4 Al 14 O 25 , (X) 3 Al 2 Si 2 O 10 , ( X) 4 Si 2 O 8 , (X) 2 Si 2 O 6 , (X) 2 P 2 O 7 , (X) 2 P 2 O 5 , (X) 5 (PO 4 ) 3 Cl, (X) 2 Si 3 O 8 -2 (X) Cl 2 [wherein X represents an alkaline earth metal. The alkaline earth metal represented by X may be a single component or two or more mixed components, and the mixing ratio may be arbitrary. As typical crystal bases, aluminum oxide, silicon oxide, phosphoric acid, halophosphoric acid and the like substituted with an alkaline earth metal such as

その他の好ましい結晶母体としては、亜鉛の酸化物および硫化物、イットリウムやガドリウム、ランタン等の希土類金属の酸化物およびその酸化物の酸素の一部を硫黄原子に換えた(硫化物)もの、および希土類金属の硫化物およびそれらの酸化物や硫化物に任意の金属元素を配合したもの等が挙げられる。   Other preferable crystal matrixes include oxides and sulfides of zinc, oxides of rare earth metals such as yttrium, gadolinium and lanthanum, and oxides in which part of the oxygen is replaced with sulfur atoms (sulfides), and Examples include rare earth metal sulfides and oxides or sulfides thereof containing any metal element.

結晶母体の好ましい例を以下に列挙する。   Preferred examples of the crystal matrix are listed below.

MgGeO5.5F、MgGeO、ZnS、YS、YAl12、YSiO10、ZnSiO、Y、BaMgAl1017、BaAl1219、(Ba、Sr、Mg)O・aAl、(Y、Gd)BO、(Zn、Cd)S、SrGa、SrS、GaS、SnO、Ca10(PO(F、Cl)、(Ba、Sr)(Mg、Mn)Al1017、(Sr、Ca、Ba、Mg)10(POCl、(La、Ce)PO、CeMgAl1119、GdMgB10、Sr、SrAl1425、YSO、GdS、Gd、YVO、Y(P,V)O等である。 Mg 4 GeO 5.5 F, Mg 4 GeO 6 , ZnS, Y 2 O 2 S, Y 3 Al 5 O 12 , Y 2 SiO 10 , Zn 2 SiO 4 , Y 2 O 3 , BaMgAl 10 O 17 , BaAl 12 O 19 , (Ba, Sr, Mg) O.aAl 2 O 3 , (Y, Gd) BO 3 , (Zn, Cd) S, SrGa 2 S 4 , SrS, GaS, SnO 2 , Ca 10 (PO 4 ) 6 (F, Cl) 2 , (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al 10 O 17 , (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 , (La, Ce) PO 4 , CeMgAl 11 O 19 , GdMgB 5 O 10 , Sr 2 P 2 O 7 , Sr 4 Al 14 O 25 , Y 2 SO 4 , Gd 2 O 2 S, Gd 2 O 3 , YVO 4 , Y (P, V) O 4 Etc.

以上の結晶母体及び賦活剤または共賦活剤は、同族の元素と一部置き換えたものでも構わないし、とくに元素組成に制限はなく、紫外領域の光または紫色領域の光を吸収して可視光を発するものであればよい。   The above crystal matrix and activator or coactivator may be partially replaced with elements of the same family, and there is no particular restriction on the element composition, and visible light is absorbed by absorbing light in the ultraviolet region or light in the purple region. Anything can be used.

本発明において、無機蛍光体の賦活剤、共賦活剤として好ましいものは、La、Eu、Tb、Ce、Yb、Pr等に代表されるランタノイド元素のイオン、Ag、Mn、Cu、In、Al 等の金属 のイオンであり、そのドープ量は母体に対して0.001〜100モル%が好ましく、0.01〜50モル%がさらに好ましい。   In the present invention, preferred as the activator and coactivator of the inorganic phosphor are ions of lanthanoid elements represented by La, Eu, Tb, Ce, Yb, Pr and the like, Ag, Mn, Cu, In, Al, etc. The metal ion is preferably from 0.001 to 100 mol%, more preferably from 0.01 to 50 mol%, based on the matrix.

賦活剤、共賦活剤は結晶母体を構成するイオンの一部を上記ランタノイドのようなイオンに置き換えることでその結晶の中にドープされる。   The activator and coactivator are doped into the crystal by replacing some of the ions constituting the crystal matrix with ions such as the above lanthanoids.

蛍光体結晶の実際の組成は、厳密に記載すれば以下のような組成式になるが、賦活剤の量の大小は本質的な蛍光特性に影響を及ぼさないことが多いので、以下特にことわりのない限り下記xやyの数値は記載しないこととする。例えばSr4−xAl1425:Eu2+ は、本発明においてはSrAl1425:Eu2+と表記する。 Strictly speaking, the actual composition of the phosphor crystal has the following composition formula, but since the amount of the activator often does not affect the intrinsic fluorescence properties, the following is especially true: Unless stated, the following numerical values of x and y are not described. For example, Sr 4-x Al 14 O 25 : Eu 2+ x is expressed as Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+ in the present invention.

本発明の有機EL素子の色変換層に用いられる無機系蛍光体は、下記一般式(A)で表される無機系蛍光体を含有するのが好ましい。
一般式(A) MGe:Mn 4+
(ただし、Mはアルカリ土類金属であり、n=2x+4(y+m)−2Zを満たすものとする。nは0でもよい)
一般式(A)で表される無機系蛍光体を用いることによって、より長寿命でより色変換効率がよくなることから、より長寿命で低消費電力の有機EL素子を提供することができる。
The inorganic phosphor used in the color conversion layer of the organic EL device of the present invention preferably contains an inorganic phosphor represented by the following general formula (A).
Formula (A) M x Ge y O z F n: Mn m 4+
(However, M is an alkaline earth metal, and n = 2x + 4 (y + m) −2Z is satisfied. N may be 0)
By using the inorganic phosphor represented by the general formula (A), the color conversion efficiency is improved with a longer lifetime, and therefore, an organic EL element with a longer lifetime and low power consumption can be provided.

一般式(A)で表される無機蛍光体は、601〜700nmの範囲内の極大発光波長を有することが好ましく、一般式(A)で表される蛍光体は、Mがマグネシウムであることが好ましい。これにより、赤色の純度の高い有機EL素子を提供することができる。   The inorganic phosphor represented by the general formula (A) preferably has a maximum emission wavelength in the range of 601 to 700 nm, and the phosphor represented by the general formula (A) is such that M is magnesium. preferable. Thereby, an organic EL element with high red purity can be provided.

また、色変換層に用いられる無機系蛍光体は、下記一般式(B)で表される無機系蛍光体を含有するのが好ましい。
一般式(B) Nuy(W1−tMoO
(ただし、Mはアルカリ土類金属であり、2W=u+3vを満たし、tは0、または1の整数とする。)
一般式(B)で表される無機系蛍光体を用いることによって、より長寿命でより色変換効率がよくなることから、より長寿命で低消費電力の有機EL素子を提供することができる。
The inorganic phosphor used for the color conversion layer preferably contains an inorganic phosphor represented by the following general formula (B).
Formula (B) N u E uy ( W 1-t MoO 4) w
(However, M is an alkaline earth metal, 2W = u + 3v is satisfied, and t is an integer of 0 or 1.)
By using the inorganic phosphor represented by the general formula (B), the color conversion efficiency is improved with a longer lifetime, so that an organic EL element with a longer lifetime and low power consumption can be provided.

一般式(B)で表される無機蛍光体は、601〜700nmの範囲内の極大発光波長を有することが好ましく、一般式(B)で表される蛍光体は、Nがカリウムであることが好ましい。これにより、赤色の純度の高い有機EL素子を提供することができる。   The inorganic phosphor represented by the general formula (B) preferably has a maximum emission wavelength in the range of 601 to 700 nm, and the phosphor represented by the general formula (B) is such that N is potassium. preferable. Thereby, an organic EL element with high red purity can be provided.

以下に代表的な無機系蛍光体(結晶母体と賦活剤によって構成される無機蛍光体)の組成式を記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。(BaMg1−z3−x−yAl1627:Eu2+ ,Mn2+ 、Sr4−xAl1425:Eu2+ 、(Sr1−z Ba1−xAlSi:Eu2+ 、Ba2−xSiO:Eu2+ 、Sr2−xSiO:Eu2+ 、Mg2−xSiO:Eu2+ 、(BaSr)1−xSiO:Eu2+ 、Y2−x−ySiO:Ce 3+ ,Tb3+ 、Sr2−x:Eu2+ 、Sr2−x:Eu2+ 、(BaCaMg1−y−z5−x(POCl:Eu2+x、Sr2−xSi−2SrCl:Eu2+ [x,yおよびzはそれぞれ1以下の任意の数を表す。]
以下に本発明に好ましく使用される無機蛍光体を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。
[青色発光 無機系蛍光体]
(BL−1) Sr:Sn4+
(BL−2) SrAl1425:Eu2+
(BL−3) BaMgAl1017:Eu2+
(BL−4) SrGa:Ce3+
(BL−5) CaGa:Ce3+
(BL−6) (Ba、Sr)(Mg、Mn)Al1017:Eu2+
(BL−7) (Sr、Ca、Ba、Mg)10(POCl:Eu2+
(BL−8) BaAlSiO:Eu2+
(BL−9) Sr:Eu2+
(BL−10) Sr(POCl:Eu2+
(BL−11) (Sr,Ca,Ba)(POCl:Eu2+
(BL−12) BaMgAl1627:Eu2+
(BL−13) (Ba,Ca)(POCl:Eu2+
(BL−14) BaMgSi:Eu2+
(BL−15) SrMgSi:Eu2+
[緑色発光 無機系蛍光体]
(GL−1) (BaMg)Al1627:Eu2+,Mn2+
(GL−2) SrAl1425:Eu2+
(GL−3) (SrBa)AlSi:Eu2+
(GL−4) (BaMg)SiO:Eu2+
(GL−5) YSiO:Ce3+,Tb3+
(GL−6) Sr−Sr:Eu2+
(GL−7) (BaCaMg)(POCl:Eu2+
(GL−8) SrSi−2SrCl:Eu2+
(GL−9) ZrSiO、MgAl1119:Ce3+,Tb3+
(GL−10) BaSiO:Eu2+
(GL−11) SrSiO:Eu2+
(GL−12) (BaSr)SiO:Eu2+
[赤色発光 無機系蛍光体]
(RL−1) YS:Eu3+
(RL−2) YAlO:Eu3+
(RL−3) Ca(SiO:Eu3+
(RL−4) LiY(SiO:Eu3+
(RL−5) YVO:Eu3+
(RL−6) CaS:Eu3+
(RL−7) Gd:Eu3+
(RL−8) GdS:Eu3+
(RL−9) Y(P,V)O:Eu3+
(RL−10) MgGeO5.5F:Mn4+
(RL−11) MgGeO:Mn4+
(RL−12) KEu2.5(WO6.25
(RL−13) NaEu2.5(WO6.25
(RL−14) KEu2.5(MoO6.25
(RL−15) NaEu2.5(MoO6.25
上記無機系蛍光体は、必要に応じて表面改質処理を施してもよく、その方法としてはシランカップリング剤等の化学的処理によるものや、サブミクロンオーダーの微粒子等の添加による物理的処理によるもの、さらにはそれらの併用によるもの等が挙げられる。
The composition formulas of typical inorganic phosphors (inorganic phosphors composed of a crystal matrix and an activator) are described below, but the present invention is not limited to these. (Ba z Mg 1-z) 3-x-y Al 16 O 27: Eu 2+ x, Mn 2+ y, Sr 4-x Al 14 O 25: Eu 2+ x, (Sr 1-z Ba z) 1-x Al 2 Si 2 O 8 : Eu 2+ x , Ba 2−x SiO 4 : Eu 2+ x , Sr 2−x SiO 4 : Eu 2+ x , Mg 2−x SiO 4 : Eu 2+ x , (BaSr) 1-x SiO 4 : Eu 2+ x , Y 2−x−y SiO 5 : Ce 3+ x , Tb 3+ y , Sr 2−x P 2 O 5 : Eu 2+ x , Sr 2−x P 2 O 7 : Eu 2+ x , (Ba y Ca z Mg 1- y-z) 5-x (PO 4) 3 Cl: Eu 2 + x, Sr 2-x Si 3 O 8 -2SrCl 2: Eu 2+ x [x, y and z are each 1 or less Represents any number of. ]
The inorganic phosphors preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these compounds.
[Blue light emitting inorganic phosphor]
(BL-1) Sr 2 P 2 O 7 : Sn 4+
(BL-2) Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+
(BL-3) BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+
(BL-4) SrGa 2 S 4 : Ce 3+
(BL-5) CaGa 2 S 4 : Ce 3+
(BL-6) (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al 10 O 17 : Eu 2+
(BL-7) (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+
(BL-8) BaAl 2 SiO 8 : Eu 2+
(BL-9) Sr 2 P 2 O 7 : Eu 2+
(BL-10) Sr 5 ( PO 4) 3 Cl: Eu 2+
(BL-11) (Sr, Ca, Ba) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+
(BL-12) BaMg 2 Al 16 O 27: Eu 2+
(BL-13) (Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+
(BL-14) Ba 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+
(BL-15) Sr 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+
[Green light emitting inorganic phosphor]
(GL-1) (BaMg) Al 16 O 27 : Eu 2+ , Mn 2+
(GL-2) Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+
(GL-3) (SrBa) Al 2 Si 2 O 8 : Eu 2+
(GL-4) (BaMg) 2 SiO 4 : Eu 2+
(GL-5) Y 2 SiO 5: Ce 3+, Tb 3+
(GL-6) Sr 2 P 2 O 7 -Sr 2 B 2 O 5: Eu 2+
(GL-7) (BaCaMg) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+
(GL-8) Sr 2 Si 3 O 8 -2SrCl 2: Eu 2+
(GL-9) Zr 2 SiO 4, MgAl 11 O 19: Ce 3+, Tb 3+
(GL-10) Ba 2 SiO 4 : Eu 2+
(GL-11) Sr 2 SiO 4 : Eu 2+
(GL-12) (BaSr) SiO 4: Eu 2+
[Red light-emitting inorganic phosphor]
(RL-1) Y 2 O 2 S: Eu 3+
(RL-2) YAlO 3 : Eu 3+
(RL-3) Ca 2 Y 2 (SiO 4 ) 6 : Eu 3+
(RL-4) LiY 9 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu 3+
(RL-5) YVO 4 : Eu 3+
(RL-6) CaS: Eu 3+
(RL-7) Gd 2 O 3 : Eu 3+
(RL-8) Gd 2 O 2 S: Eu 3+
(RL-9) Y (P, V) O 4 : Eu 3+
(RL-10) Mg 4 GeO 5.5 F: Mn 4+
(RL-11) Mg 4 GeO 6 : Mn 4+
(RL-12) K 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25
(RL-13) Na 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25
(RL-14) K 5 Eu 2.5 (MoO 4 ) 6.25
(RL-15) Na 5 Eu 2.5 (MoO 4 ) 6.25
The inorganic phosphor may be subjected to a surface modification treatment as required, and as a method thereof, a chemical treatment such as a silane coupling agent or a physical treatment by adding submicron order fine particles or the like. And those obtained by using them in combination.

シランカップリング剤としては、日本ユニカー株式会社発行(1997年8月2日)の「NUCシリコーン シランカップリング剤」カタログに記載されているものがそのまま使え、その具体例としては、例えば、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリアルコキシシラン、グリシジルオキシエチルトリエトキシシラン、γ−アクリロイルオキシ−n−プロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、γ−メタクリロイルオキシ−n−プロピル−n−プロピルオキシシラン、ジ(γ−アクリロイルオキシーn−プロピル)ジ−n−プロピルオキシシラン、アクリロイルオキシジメトキシエチルシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。   As the silane coupling agent, those described in the “NUC silicone silane coupling agent” catalog issued by Nihon Unicar Co., Ltd. (August 2, 1997) can be used as they are. Specific examples thereof include, for example, β- (3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrialkoxysilane, glycidyloxyethyltriethoxysilane, γ-acryloyloxy-n-propyltri-n-propyloxysilane, γ-methacryloyloxy-n-propyl-n-propyloxy Silane, di (γ-acryloyloxy-n-propyl) di-n-propyloxysilane, acryloyloxydimethoxyethylsilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ- Aminopropylmethyldimethoxysilane γ- aminopropyltriethoxysilane, N- phenyl--γ- aminopropyltrimethoxysilane, etc. γ- mercaptopropyl trimethoxysilane.

微粒子としては、無機微粒子であることが好ましく、例えば、シリカ、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛等の微粒子が挙げられる。   The fine particles are preferably inorganic fine particles, and examples thereof include fine particles such as silica, titania, zirconia, and zinc oxide.

無機系蛍光体は、発光強度の観点から、製造時に機械的破砕工程を経ない、つまりビルドアップ法で合成されるものが好ましく、特にSol−Gel法等によって製造されるものが好ましい。また、組成上は無機酸化物が母体となっているものが好ましい。色変換効率を更によくすることができる。   Inorganic phosphors are preferably those that do not undergo a mechanical crushing process at the time of production, that is, those that are synthesized by a build-up method, and those that are produced by a Sol-Gel method or the like are particularly preferable. Moreover, what has an inorganic oxide as a base | matrix is preferable on a composition. Color conversion efficiency can be further improved.

Sol−Gel法による製造方法とは、例えば、作花済夫著「ゾル−ゲル法の応用」(1997年アグネ承風社発行)に詳しく書かれているが、基本的には、溶液から出発し、溶液のゾル化、ゲル化を経て材料を溶融法よりも低温で合成する方法を意味し、本発明でいう「Sol−Gel法」とは、蛍光体製造の少なくとも1工程で液相法での反応を行うことを指し、通常の無機蛍光体合成に適用される溶融反応で行う合成法と区別することができる。本発明のSol−Gel法は、一般的には母体または賦活剤または共賦活剤に用いる元素(金属)を例えばテトラメトキシシラン(Si(OCH)やユーロピウム−2,4−ペンタンジオネート(Eu3+(CHCOCH=C(O-)CH)等の金属アルコキシドや金属錯体、またはそれらの有機溶媒溶液に金属単体を加えて作るダブルアルコキシド(例えばAl(OBu)の2−ブタノール溶液に金属マグネシウムを加えて作るMg〔Al(OBu)等)、金属ハロゲン化物、有機酸の金属塩、金属単体として必要量混合し、液相状態で熱的または化学的に重縮合することによる製造方法を意味し、必要に応じて焼成や還元処理等を施してもよい。 The manufacturing method based on the Sol-Gel method is described in detail in, for example, “Application of the Sol-Gel Method” by Sakuo Sakuo (published by Agne Jofusha, 1997). Means a method of synthesizing a material at a lower temperature than the melting method through sol-formation and gelation of the solution. The “Sol-Gel method” in the present invention is a liquid-phase method in at least one step of phosphor production. It can be distinguished from a synthesis method performed by a melt reaction applied to normal inorganic phosphor synthesis. In the Sol-Gel method of the present invention, generally, an element (metal) used for a base, an activator, or a coactivator is, for example, tetramethoxysilane (Si (OCH 3 ) 4 ) or europium-2,4-pentanedionate. Metal alkoxides and metal complexes such as (Eu 3+ (CH 3 COCH═C (O—) CH 3 ) 3 ), or double alkoxides formed by adding a simple metal to an organic solvent solution thereof (for example, Al (OBu) 3 2 -Mg [Al (OBu) 3 ] 2 etc. made by adding magnesium metal to butanol solution), metal halide, metal salt of organic acid, necessary amount of metal as a simple substance, and mixed thermally or chemically in liquid phase It means a production method by polycondensation, and if necessary, baking or reduction treatment may be performed.

なお、本発明で用いられる金属アルコキシド、金属ハロゲン化物、金属塩または金属の「金属」とは、一般に周期律表等で定義されている「金属類(Metals)」の他に「遷移金属(Transition Metals)」の全ての元素、「ランタノイド」の全ての元素、「アクチノイド」の全ての元素、および「非金属(Non Metals)」として定義されるホウ素、珪素(シリコン)を含んだものとして定義する。また、特にSol−Gel法で製造する場合、蛍光体の前駆溶液または一次粒子を含む液を透明基板に印刷法やインクジェット法等でパターニングした後に焼成や還元処理等の結晶化処理または高輝度化処理を施しても良い。   The “metal” of the metal alkoxide, metal halide, metal salt or metal used in the present invention is generally “transition metal (transition metal)” in addition to “metals” defined in the periodic table or the like. All elements of “Metals”, all elements of “lanthanoid”, all elements of “actinoid”, and boron, silicon defined as “Non Metals” . In particular, when manufacturing by the Sol-Gel method, a phosphor precursor solution or a liquid containing primary particles is patterned on a transparent substrate by a printing method, an inkjet method, or the like, followed by crystallization treatment such as baking or reduction treatment or high brightness. Processing may be performed.

また、無機系蛍光体は希土類錯体系蛍光体であることが好ましい。これにより色変換効率がよくなり、有機EL素子の消費電力をさらにおさえることができる。   The inorganic phosphor is preferably a rare earth complex phosphor. Thereby, the color conversion efficiency is improved and the power consumption of the organic EL element can be further reduced.

希土類錯体系蛍光体としては、希土類金属としてCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等を有するものが挙げられ、錯体を形成する有機配位子としては、芳香族系、非芳香族系のどちらでも良く、好ましく下記一般式(C)で表される化合物が好ましい。   Examples of rare earth complex phosphors include those having Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, etc. as rare earth metals. The ligand may be either aromatic or non-aromatic, and a compound represented by the following general formula (C) is preferable.

一般式(C) Xa−(L)−(L−(L)−Ya
[式中、L、L、Lはそれぞれ独立に2個以上の結合手を持つ原子を表わし、nは0または1を表わし、XaはLの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表わし、YaはLの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表わす。さらにXaの任意の部分とLとは互いに縮合して環を形成してもよく、Yaの任意の部分とLとは互いに縮合して環を形成してもよく、LとLとは互いに縮合して環を形成してもよく、さらに分子内に芳香族炭化水素環または芳香族複素環が少なくとも一つ存在する。ただし、Xa−(L)−(L−(L)−Yaがβ−ジケトン誘導体やβ−ケトエステル誘導体、β−ケトアミド誘導体又は前記ケトンの酸素原子を硫黄原子又は−N(R201)−、(R201は水素原子、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を表す)に置き換えたもの、クラウンエーテルやアザクラウンエーテルまたはチアクラウンエーテルまたはクラウンエーテルの酸素原子を任意の数硫黄原子または−N(R201)−に置き換えたクラウンエーテルを表わす場合には芳香族炭化水素環または芳香族複素環は無くてもよい。]
一般式(C)において、XaおよびYaで表される配位可能な原子とは、具体的には酸素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子であり、特に酸素原子、窒素原子、硫黄原子であることが好ましい。
Formula (C) Xa- (L x) - (L y) n - (L z) -Ya
[Wherein, L x , L y , and L z each independently represent an atom having two or more bonds, n represents 0 or 1, and Xa represents an atom that can be coordinated to the adjacent position of L x. represents a substituent having, Ya represents a substituent having a coordinating an atom at the adjacent position to L Z. Further, any part of Xa and L X may be condensed with each other to form a ring, and any part of Ya and L z may be condensed with each other to form a ring, and L x and L z May be condensed with each other to form a ring, and at least one aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is present in the molecule. However, Xa- (L x) - ( L y) n - (L z) -Ya is beta-diketone derivative and beta-keto ester derivative, beta-ketoamide derivative or an oxygen atom of the ketone sulfur atom or -N (R 201 )-, (R 201 represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), crown ether, azacrown ether, thiacrown ether or crown ether In the case of a crown ether in which an oxygen atom is replaced with any number of sulfur atoms or —N (R 201 ) —, there may be no aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring. ]
In the general formula (C), the coordinateable atoms represented by Xa and Ya are specifically an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a selenium atom, and a tellurium atom, particularly an oxygen atom, a nitrogen atom, A sulfur atom is preferred.

一般式(C)において、L、L、Lで表される2個以上の結合手を持つ原子としては、特に制限はないが、代表的には炭素原子、酸素原子、窒素原子、シリコン原子、チタン原子等が挙げられるが、このましいものは炭素原子である。 In the general formula (C), the atom having two or more bonds represented by L x , L y , and L z is not particularly limited, but typically, a carbon atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, A silicon atom, a titanium atom, etc. are mentioned, A preferable one is a carbon atom.

以下に一般式(C)で表される希土類錯体系蛍光体の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the rare earth complex phosphor represented by the general formula (C) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

次に、色変換フィルターについて説明する。   Next, the color conversion filter will be described.

色変換フィルターとは、光源の色(発光色)を所望の色に変換するのに用いられる波長変換素子のことであり、基本的には光源の最大極大波長よりも10nm以上長波長に波長を変換できる波長変換素子であり、具体的な用途としては、特開平3−152897号、同9−245511号、同11−297477号等に記載されたフルカラーディスプレイ用フィルター(青色の光源から緑および赤に変換し、それらをストライプ状に配置することによって青、緑、赤の発光を可能とする色変換フィルター)、照明や液晶ディスプレーのバックライト用の白色発光用フィルター(400〜700nmの可視領域の光を幅広く発光させる色変換フィルター)、ネオンサインや自動車の計器類の部分発光用フィルター(必要に応じた場所に必要な色を表示するための色変換フィルター)などがその代表例として挙げられる。色変換フィルターは有機EL素子の色変換層として用いると有用である。   A color conversion filter is a wavelength conversion element used to convert the color of a light source (emission color) to a desired color. Basically, the wavelength is longer than the maximum maximum wavelength of the light source by 10 nm or longer. This is a wavelength conversion element that can be converted. Specific applications include filters for full-color displays described in JP-A Nos. 3-152897, 9-245511, 11-297477, etc. (from blue light sources to green and red By converting them into stripes, they are arranged in stripes to make color conversion filters that can emit blue, green, and red light, and white light emission filters for lighting and liquid crystal display backlights (400-700 nm in the visible region). Color conversion filters that emit a wide range of light), partial emission filters for neon signs and automotive instruments (necessary colors where needed) And color conversion filter) for displaying can be mentioned as a typical example. The color conversion filter is useful when used as a color conversion layer of an organic EL element.

色変換フィルターに含有される一般式(A)は、前述した一般式(A)の具体例を用いるのが好ましく、これにより効率よく色を変換することができる。   As the general formula (A) contained in the color conversion filter, it is preferable to use the specific example of the general formula (A) described above, whereby the color can be efficiently converted.

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this.

実施例1 有機化合物の合成
実施例1−1 有機化合物(XVI-1)の合成
トリス(2,5-ジメチル,4-ブロモ)アミン5.0gを窒素雰囲気下で300ccのドライテトラヒドロフランに溶解し、ドライアイス/アセトンで-78度に冷却した。この反応液に、n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液30ccを30分かけて滴下した。1時間撹拌後、ドライアイスを5gすばやく添加した。その後、しばらく撹拌した後、テトラヒドロフランを減圧留去し、酢酸エチルと水を添加し、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去し、酢酸とメタノールで再結晶し、3.0gのトリス(2,5-ジメチル,4-カルボキシ)アミンを得た(収率74%)。
Example 1 Synthesis of Organic Compound Example 1-1 Synthesis of Organic Compound (XVI-1) 5.0 g of tris (2,5-dimethyl, 4-bromo) amine was dissolved in 300 cc of dry tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere and dried. Cooled to -78 degrees with ice / acetone. To this reaction solution, 30 cc of n-butyllithium n-hexane solution was added dropwise over 30 minutes. After stirring for 1 hour, 5 g of dry ice was quickly added. Then, after stirring for a while, tetrahydrofuran was distilled off under reduced pressure, ethyl acetate and water were added, and the organic layer was extracted. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure and recrystallized with acetic acid and methanol to obtain 3.0 g of tris (2,5-dimethyl, 4-carboxy) amine (yield 74%).

次に、トリス(2,5-ジメチル,4-カルボキシ)アミン3.0gと2,3-ジアミノフラン2.7gを、窒素雰囲気下でポリりん酸20gに溶解した。反応液を200度で4時間加熱撹拌した。その後、反応液を水あけし、炭酸ナトリウムでpH=8.0とし、濾過した。得られた結晶をジメチルホルムアミドで洗って濾過すると、2.7gのトリス(2,5-ジメチル,4-ベンズイミダゾリル)アミンを得た(収率62%)。   Next, 3.0 g of tris (2,5-dimethyl, 4-carboxy) amine and 2.7 g of 2,3-diaminofuran were dissolved in 20 g of polyphosphoric acid under a nitrogen atmosphere. The reaction solution was heated and stirred at 200 degrees for 4 hours. Thereafter, the reaction solution was drained, adjusted to pH = 8.0 with sodium carbonate, and filtered. The obtained crystals were washed with dimethylformamide and filtered to obtain 2.7 g of tris (2,5-dimethyl, 4-benzimidazolyl) amine (yield 62%).

1.0gのトリス(2,5-ジメチル,4-ベンズイミダゾリル)アミンを20ccのN-N-ジメチルアセトアミド中、炭酸カリウム1.0g、n-ブロモブタン0.8gとともに100度に加熱し、2時間反応させた。その後、水あけし、得られた結晶に酢酸エチルと水を添加し、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去した。酢酸エチルとトルエンの比が7:3のカラムクロマトグラフィーで精製し、目的化合物(XVI-1)を0.7g得た。   1.0 g of tris (2,5-dimethyl, 4-benzimidazolyl) amine was heated in 100 cc together with 1.0 g of potassium carbonate and 0.8 g of n-bromobutane in 20 cc NN-dimethylacetamide and reacted for 2 hours. . Then, water was poured, ethyl acetate and water were added to the obtained crystals, and the organic layer was extracted. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure. Purification by column chromatography with a ratio of ethyl acetate to toluene of 7: 3 gave 0.7 g of the desired compound (XVI-1).

アセトニトリル中で、上記目的有機化合物の蛍光スペクトルを測定したところ、蛍光波長は417nm(励起波長は355nm)、蛍光量子収率は0.24と青紫色に高輝度に発光することが分かった。   When the fluorescence spectrum of the target organic compound was measured in acetonitrile, it was found that the fluorescence wavelength was 417 nm (excitation wavelength was 355 nm), and the fluorescence quantum yield was 0.24.

イオン化ポテンシャルは、5.70eV、バンドギャップは3.12eV、電子親和力は、2.58eVとなった。   The ionization potential was 5.70 eV, the band gap was 3.12 eV, and the electron affinity was 2.58 eV.

実施例1−2 有機化合物XVII−1の合成
トリス(2,5-ジメチル,4-ブロモ)アミン5.0gを窒素雰囲気下で300ccのドライテトラヒドロフランに溶解し、ドライアイス/アセトンで-78度に冷却した。この反応液に、n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液30ccを30分かけて滴下した。1時間撹拌後、ドライアイスを5gすばやく添加した。その後、しばらく撹拌した後、テトラヒドロフランを減圧留去し、酢酸エチルと水を添加し、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去し、酢酸とメタノールで再結晶し、3.0gのトリス(2,5-ジメチル,4-カルボキシ)アミンを得た(収率74%)。
Example 1-2 Synthesis of Organic Compound XVII-1 5.0 g of tris (2,5-dimethyl, 4-bromo) amine was dissolved in 300 cc of dry tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere and cooled to -78 degrees with dry ice / acetone. did. To this reaction solution, 30 cc of n-butyllithium n-hexane solution was added dropwise over 30 minutes. After stirring for 1 hour, 5 g of dry ice was quickly added. Then, after stirring for a while, tetrahydrofuran was distilled off under reduced pressure, ethyl acetate and water were added, and the organic layer was extracted. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure and recrystallized with acetic acid and methanol to obtain 3.0 g of tris (2,5-dimethyl, 4-carboxy) amine (yield 74%).

次に、トリス(2,5-ジメチル,4-カルボキシ)アミン3.0gとオルトフェニレンジアミン3.9gを、窒素雰囲気下でポリりん酸20gに溶解した。反応液を200度で4時間加熱撹拌した。その後、反応液を水あけし、炭酸ナトリウムでpH=8.0とし、濾過した。得られた結晶をジメチルホルムアミドで洗って濾過すると、2.7gのトリス(2,5-ジメチル,4-ベンズイミダゾリル)アミンを得た(収率62%)。   Next, 3.0 g of tris (2,5-dimethyl, 4-carboxy) amine and 3.9 g of orthophenylenediamine were dissolved in 20 g of polyphosphoric acid under a nitrogen atmosphere. The reaction solution was heated and stirred at 200 degrees for 4 hours. Thereafter, the reaction solution was drained, adjusted to pH = 8.0 with sodium carbonate, and filtered. The obtained crystals were washed with dimethylformamide and filtered to obtain 2.7 g of tris (2,5-dimethyl, 4-benzimidazolyl) amine (yield 62%).

1.0gのトリス(2,5-ジメチル,4-ベンズイミダゾリル)アミンを20ccのN-N-ジメチルアセトアミド中、炭酸カリウム1.0g、n-ブロモブタン0.8gとともに100度に加熱し、2時間反応させた。その後、水あけし、得られた結晶に酢酸エチルと水を添加し、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去した。酢酸エチルとトルエンの比が7:3のカラムクロマトグラフィーで精製し、目的有機化合物(XVI-1)を1.0g得た。(収率80%)
NMRおよびマススペクトルにより、目的有機化合物(XVII-1)であることを確認した。
1.0 g of tris (2,5-dimethyl, 4-benzimidazolyl) amine was heated in 100 cc together with 1.0 g of potassium carbonate and 0.8 g of n-bromobutane in 20 cc NN-dimethylacetamide and reacted for 2 hours. . Then, water was poured, ethyl acetate and water were added to the obtained crystals, and the organic layer was extracted. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure. Purification by column chromatography with a ratio of ethyl acetate to toluene of 7: 3 gave 1.0 g of the desired organic compound (XVI-1). (Yield 80%)
By NMR and mass spectrum, it was confirmed to be the target organic compound (XVII-1).

アセトニトリル中で、上記目的有機化合物の蛍光スペクトルを測定したところ、蛍光波長は413nm(励起波長は348nm)、蛍光量子収率は0.27と青紫色に高輝度に発光することが分かった。   When the fluorescence spectrum of the target organic compound was measured in acetonitrile, it was found that the fluorescence wavelength was 413 nm (excitation wavelength was 348 nm), the fluorescence quantum yield was 0.27, and blue-violet light was emitted with high brightness.

イオン化ポテンシャルは、5.72eV、バンドギャップは3.27eV、電子親和力は、2.45eVとなった。   The ionization potential was 5.72 eV, the band gap was 3.27 eV, and the electron affinity was 2.45 eV.

実施例1−3 有機化合物(XVIII-1)の合成
上記実施例1−1において、オルトフェニレンジアミン3.9gを、3,4-ジアミノピリジン4.5gに置き換えた以外は、実施例10と同様にして、化合物(XVIII-1)を0.8g合成した。アセトニトリル中で、上記目的化合物の蛍光スペクトルを測定したところ、蛍光波長は406nm(励起波長は349nm)、蛍光量子収率は0.18と青紫色に高輝度に発光することが分かった。
Example 1-3 Synthesis of Organic Compound (XVIII-1) In the same manner as in Example 10 except that 3.9 g of orthophenylenediamine was replaced with 4.5 g of 3,4-diaminopyridine in Example 1-1 above. Then, 0.8 g of compound (XVIII-1) was synthesized. When the fluorescence spectrum of the target compound was measured in acetonitrile, it was found that the fluorescence wavelength was 406 nm (excitation wavelength was 349 nm), the fluorescence quantum yield was 0.18, and blue-violet light was emitted with high brightness.

イオン化ポテンシャルは、5.78eV、バンドギャップは3.24eV、電子親和力は、2.54eVとなった。   The ionization potential was 5.78 eV, the band gap was 3.24 eV, and the electron affinity was 2.54 eV.

実施例1−4 有機化合物(XIX-1)の合成
合成ルートを以下に示す
Example 1-4 Synthesis of Organic Compound (XIX-1) The synthesis route is shown below.

化合物(12-1)5.0g をアセトニトリル200ccに溶解し、化合物(12-2)12.0g を添加し、室温で8時間撹拌した。その後、氷冷し、ろ過、乾燥させると白色の化合物(12-3)7.9g を得た。   Compound (12-1) (5.0 g) was dissolved in acetonitrile (200 cc), compound (12-2) (12.0 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. Then, it was ice-cooled, filtered and dried to obtain 7.9 g of a white compound (12-3).

化合物(12-3)7.0g を200cc のメタノールに溶解し、ヒドロキシルアミンの塩酸塩 を2.8g と水50cc に溶解した酢酸ナトリウム3.3g を添加し、1時間加熱還流した。メタノールを減圧留去し、ろ過すると6.2g の白色の結晶(アミドオキシム体)を得た。   Compound (12-3) (7.0 g) was dissolved in 200 cc of methanol, hydroxylamine hydrochloride (2.8 g) and sodium acetate (3.3 g) dissolved in water (50 cc) were added, and the mixture was heated to reflux for 1 hour. Methanol was distilled off under reduced pressure and filtered to obtain 6.2 g of white crystals (amide oxime form).

4.0g のアミドオキシム体をトルエン300cc に溶解し、ピリジン1.5 g を添加してから氷冷した。この反応液にトシル酸クロリド 3.4 gを10分かけて滴下した。その後、5時間加熱還流した後、一晩放冷すると、結晶が析出した。この結晶をろ過して、メタノールで再結晶させると化合物(12-4)を 2.8 g 得た。化合物(12-4)2.5 g をテトラヒドロフラン200cc に溶解し、炭酸カリウム2.0 g、n-ブロモブタン 2.1 g とともに2時間加熱還流した。その後、テトラヒドロフランを減圧留去し、酢酸エチルと水を添加し、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去した。アセトニトリルで再結晶して、有機化合物(XIX-1)を2.7 g を得た。   4.0 g of the amide oxime was dissolved in 300 cc of toluene, and 1.5 g of pyridine was added, followed by ice cooling. To this reaction solution, 3.4 g of tosylic chloride was added dropwise over 10 minutes. Thereafter, the mixture was heated to reflux for 5 hours, and then allowed to cool overnight to precipitate crystals. The crystals were filtered and recrystallized from methanol to obtain 2.8 g of Compound (12-4). Compound (12-4) (2.5 g) was dissolved in tetrahydrofuran (200 cc) and heated to reflux with 2.0 g of potassium carbonate and 2.1 g of n-bromobutane for 2 hours. Then, tetrahydrofuran was depressurizingly distilled, ethyl acetate and water were added, and the organic layer was extracted. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure. Recrystallization from acetonitrile gave 2.7 g of an organic compound (XIX-1).

アセトニトリル中で、上記目的化合物の蛍光スペクトルを測定したところ、蛍光波長は412nm(励起波長は354nm)、蛍光量子収率は0.31と青紫色に高輝度に発光することが分かった。   When the fluorescence spectrum of the above-mentioned target compound was measured in acetonitrile, it was found that the fluorescence wavelength was 412 nm (excitation wavelength was 354 nm), the fluorescence quantum yield was 0.31, and blue-violet light was emitted with high brightness.

イオン化ポテンシャルは、5.63eV、バンドギャップは3.15eV、電子親和力は、2.48eVとなった。   The ionization potential was 5.63 eV, the band gap was 3.15 eV, and the electron affinity was 2.48 eV.

実施例1−5 有機化合物(XX-1)の合成
合成ルートを以下に示す
Example 1-5 Synthesis of Organic Compound (XX-1) The synthesis route is shown below.

化合物(14-1)8.0gを150ccの酢酸に溶解し、フェニルヒドラジン4.7gを0度で滴下した。滴下終了後、100度で1時間攪拌した。その後、酢酸エチルと水を添加し、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去した。次に、酢酸エチルとヘキサンの比が1:13のカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(14−2)を4.2g得た。(収率38%)
次に、化合物(14−2)3.0gと化合物(14−3)2.7gを、テトラヒドロフラン100ccに溶解し、トリエチルアミン3.0gを添加した。反応液を24時間加熱撹拌した。その後、テトラヒドロフランを減圧留去し、酢酸エチルと水を添加し、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを減圧留去した。次に、酢酸エチルとヘキサンの比が1:9のカラムクロマトグラフィーで精製し、有機化合物(XX-1)を2.1g得た。(収率40%)
アセトニトリル中で、上記目的有機化合物の蛍光スペクトルを測定したところ、蛍光波長は403nm(励起波長は334nm)、蛍光量子収率は0.65と青紫色に高輝度に発光することが分かった。
Compound (14-1) 8.0g was melt | dissolved in 150 cc acetic acid, and phenylhydrazine 4.7g was dripped at 0 degree | times. After completion of dropping, the mixture was stirred at 100 degrees for 1 hour. Thereafter, ethyl acetate and water were added, and the organic layer was extracted. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure. Next, the residue was purified by column chromatography with a ratio of ethyl acetate to hexane of 1:13 to obtain 4.2 g of compound (14-2). (Yield 38%)
Next, 3.0 g of compound (14-2) and 2.7 g of compound (14-3) were dissolved in 100 cc of tetrahydrofuran, and 3.0 g of triethylamine was added. The reaction was heated and stirred for 24 hours. Then, tetrahydrofuran was depressurizingly distilled, ethyl acetate and water were added, and the organic layer was extracted. After drying over magnesium sulfate, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure. Next, the residue was purified by column chromatography with a ratio of ethyl acetate to hexane of 1: 9 to obtain 2.1 g of an organic compound (XX-1). (Yield 40%)
When the fluorescence spectrum of the target organic compound was measured in acetonitrile, the fluorescence wavelength was 403 nm (excitation wavelength was 334 nm), and the fluorescence quantum yield was 0.65.

イオン化ポテンシャルは、5.53eV、バンドギャップは3.30eV、電子親和力は、2.23eVとなった。   The ionization potential was 5.53 eV, the band gap was 3.30 eV, and the electron affinity was 2.23 eV.

実施例2 無機系蛍光体の合成
実施例2−1−1 赤色発光微粒子無機蛍光体(RL−11)MgGeO:Mn4+の合成
0.016モルのアンモニアを含有するアンモニア水にエタノール150mlと水150mlを加えアルカリ液を作製した。
Example 2 Synthesis of Inorganic Phosphor Example 2-1-1 Synthesis of Red Luminescent Fine Particle Inorganic Phosphor (RL-11) Mg 4 GeO 6 : Mn 4+ 150 ml of ethanol in ammonia water containing 0.016 mol of ammonia And 150 ml of water were added to prepare an alkaline solution.

さらにテトラエトキシゲルマニウム10.0g(0.04モル)と硫酸マンガン(IV)0.030g(0.2ミリモル)を150mlのエタノールに溶解した溶液を室温下にて前記アルカリ液中に滴下速度約1ml/minで攪拌しながら添加し、ゾル液を調整した。得られたゾルをエバポレータで約15倍(約30ml)に濃縮し、これに0.3mol/lの硝酸マグネシウム水溶液を295ml添加しゲル化させた。   Further, a solution obtained by dissolving 10.0 g (0.04 mol) of tetraethoxygermanium and 0.030 g (0.2 mmol) of manganese sulfate (IV) in 150 ml of ethanol was dropped into the alkaline solution at a dropping rate of about 1 ml at room temperature. The mixture was added with stirring at / min to prepare a sol solution. The obtained sol was concentrated about 15 times (about 30 ml) with an evaporator, and 295 ml of a 0.3 mol / l magnesium nitrate aqueous solution was added thereto to cause gelation.

得られた湿潤ゲルは密閉容器中、60℃で一晩熟成させた。その後エタノール(約300ml)中に攪拌分散させ、濾紙(Advantec 5A)を用いた吸引濾過により分取し、室温で乾燥した。乾燥ゲルは、5% H2−N2雰囲気中、1000℃で2時間熱処理を施し、太陽光下で赤色に光る無機蛍光体 RL−11 (MgGeO:Mn4+) 2.7gを得た。 The obtained wet gel was aged in a sealed container at 60 ° C. overnight. Thereafter, the mixture was stirred and dispersed in ethanol (about 300 ml), collected by suction filtration using filter paper (Advantec 5A), and dried at room temperature. The dried gel was heat-treated at 1000 ° C. for 2 hours in a 5% H 2 -N 2 atmosphere to obtain 2.7 g of an inorganic phosphor RL-11 (Mg 4 GeO 6 : Mn 4+ ) that glows red under sunlight.

無機系蛍光体の製造には、従来固相法や溶融法が採用されている。しかしながら、これらの方法では、各金属酸化物の分布が不均一であり、また反応も均一ではなく、従って得られる無機蛍光体の組成が不均一となり、その特性を安定させることが困難であった。さらに、不純物が混入しやすく、特性が低下してしまう問題もあることから、金属アルコキシドを用いたsol−gel法により組成が均一でかつ高純度な無機蛍光体を製造する方法を採用した。   Conventionally, a solid phase method or a melting method has been employed for the production of inorganic phosphors. However, in these methods, the distribution of each metal oxide is non-uniform and the reaction is not uniform, so the composition of the obtained inorganic phosphor becomes non-uniform and it is difficult to stabilize its characteristics. . Furthermore, since impurities are likely to be mixed and the characteristics are deteriorated, a method of manufacturing an inorganic phosphor having a uniform composition and high purity by a sol-gel method using a metal alkoxide was employed.

RL−11 の成分組成はXRDスペクトルにより分析した。その結果主成分はMgGeO、微量含まれる副成分はMgGeOとMgGeOであることがわかった。 The component composition of RL-11 was analyzed by XRD spectrum. As a result, it was found that the main component was Mg 4 GeO 6 , and the minor components contained were Mg 3 GeO 5 and Mg 5 GeO 7 .

RL−11の平均粒径は0.85μm、発光極大波長はアセトニトリル中で測定して660nm(励起光420nm)の赤色に発光する蛍光体であることがわかった。RL−11は無機系蛍光体であるので、有機系蛍光体に比べ長寿命である。350〜450nmの光を効率よく赤色に変換することができる物質であり、長寿命であることから、有機EL素子の変換層に添加される無機系蛍光体として有用である。   It was found that RL-11 is a phosphor that emits red light of 660 nm (excitation light 420 nm) when measured in acetonitrile with an average particle diameter of 0.85 μm and an emission maximum wavelength. Since RL-11 is an inorganic phosphor, it has a longer lifetime than an organic phosphor. It is a substance that can efficiently convert 350 to 450 nm light into red and has a long lifetime, and is therefore useful as an inorganic phosphor added to the conversion layer of an organic EL element.

実施例2−1−2 無機系蛍光体(RL−12) KEu2.5(WO6.25の合成
0.016モルのアンモニアを含有するアンモニア水をエタノール150mlと水150mlを加えアルカリ液を作製した。
Example 2-1-2 Synthesis of inorganic phosphor (RL-12) K 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25 Ammonia water containing 0.016 mol of ammonia was added to 150 ml of ethanol and 150 ml of water. An alkaline solution was prepared.

さらにタングステン(IV)アセチルアセテナート錯体23.2g(0.04モル)とユーロピウム(III)アセチルアセテナート錯体2水和物9.7g(0.02モル)を150mlのエタノールに溶解した溶液を室温下にて前記アルカリ液中に滴下速度約1ml/minで撹拌しながら添加し、ゾル液を調製した。得られたゾルをエバポレータで約15倍(30ml)に濃縮し、これに0.3mol/lの硝酸カリウム水溶液を295ml添加しゲル化させた。   Further, a solution prepared by dissolving 23.2 g (0.04 mol) of tungsten (IV) acetylacetonate complex and 9.7 g (0.02 mol) of europium (III) acetylacetonate complex dihydrate in 150 ml of ethanol at room temperature. Under stirring, the mixture was added to the alkaline solution at a dropping rate of about 1 ml / min with stirring to prepare a sol solution. The obtained sol was concentrated to about 15 times (30 ml) with an evaporator, and 295 ml of a 0.3 mol / l potassium nitrate aqueous solution was added thereto for gelation.

得られた湿潤ゲルは密閉容器中、60℃で一晩熟成させた。その後エタノール(約300ml)中に撹拌分散させ、濾紙(Advantec 5A)を用いた吸引濾過により分取し、室温で乾燥させた。乾燥ゲルは、5% H2−N2雰囲気中、1000℃で2時間熟成処理を施し、太陽光下で赤色に光る無機系蛍光体RL−12(KEu2.5(WO6.25)3.2gを得た。 The obtained wet gel was aged in a sealed container at 60 ° C. overnight. Thereafter, the mixture was dispersed with stirring in ethanol (about 300 ml), collected by suction filtration using filter paper (Advantec 5A), and dried at room temperature. The dried gel was aged in a 5% H2-N2 atmosphere at 1000 ° C. for 2 hours, and glowed red under sunlight. RL-12 (K 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25 ) 3.2 g was obtained.

RL−12の平均粒径は1.15μm、発光極大波長は615nm(励起光394nm)の赤色に発光する蛍光体であることがわかった。   It was found that RL-12 is a phosphor that emits red light having an average particle diameter of 1.15 μm and an emission maximum wavelength of 615 nm (excitation light of 394 nm).

実施例2−2 無機系蛍光体(GL−10) BaSiO:Eu2+の合成
0.016モルのアンモニアを含有するアンモニア水にエタノール150mlと水150mlを加えアルカリ液を作製した。
Example 2-2 Synthesis of Inorganic Phosphor (GL-10) Ba 2 SiO 4 : Eu 2+ An alkaline solution was prepared by adding 150 ml of ethanol and 150 ml of water to ammonia water containing 0.016 mol of ammonia.

さらにテトラエトキシシラン8.33g(0.04モル)とユーロピウム(III)アセチルアセトナート錯体2水和物0.097g(0.2ミリモル)を150mlのエタノールに溶解した溶液を室温下にて前記アルカリ液中に滴下速度約1ml/minで攪拌しながら添加し、ゾル液を調整した。得られたゾルをエバポレータで約15倍(約30ml)に濃縮し、これに0.3mol/lの硝酸バリウム水溶液を295ml添加しゲル化させた。   Further, a solution prepared by dissolving 8.33 g (0.04 mol) of tetraethoxysilane and 0.097 g (0.2 mmol) of europium (III) acetylacetonate complex dihydrate in 150 ml of ethanol was added to the alkali at room temperature. The solution was added to the solution while stirring at a dropping rate of about 1 ml / min to prepare a sol solution. The obtained sol was concentrated about 15 times (about 30 ml) with an evaporator, and 295 ml of 0.3 mol / l barium nitrate aqueous solution was added thereto to cause gelation.

得られた湿潤ゲルは密閉容器中、60℃で一晩熟成させた。その後エタノール(約300ml)中に攪拌分散させ、濾紙(Advantec 5A)を用いた吸引濾過により分取し、室温で乾燥した。乾燥ゲルは、5% H−N雰囲気中、1000℃で2時間熱処理を施し、太陽光下で薄緑色に光る無機系蛍光体 GL−10 (BaSiO:Eu2+0.005) 2.7gを得た。 The obtained wet gel was aged in a sealed container at 60 ° C. overnight. Thereafter, the mixture was stirred and dispersed in ethanol (about 300 ml), collected by suction filtration using filter paper (Advantec 5A), and dried at room temperature. 1. The dried gel is an inorganic phosphor GL-10 (Ba 2 SiO 4 : Eu 2+ 0.005) that is heat-treated at 1000 ° C. for 2 hours in a 5% H 2 —N 2 atmosphere and glows light green under sunlight. 7 g was obtained.

GL−10の成分組成はXRDスペクトルにより分析した。その結果主成分はBaSiO、微量含まれる副成分はBaSiOとBaSiOであることがわかった。 The component composition of GL-10 was analyzed by XRD spectrum. As a result, it was found that the main component was Ba 2 SiO 4 , and the minor components included were BaSiO 3 and Ba 3 SiO 5 .

GL−10の平均粒径は1.05μm、発光極大波長は510nm(励起光405nm)の緑色に発光する蛍光体であることがわかった。   It was found that GL-10 was a phosphor that emitted green light with an average particle diameter of 1.05 μm and an emission maximum wavelength of 510 nm (excitation light 405 nm).

実施例2−3 無機系蛍光体(BL−3) BaMgAl1017:Eu2+の合成
実施例2−2において、テトラエトキシシランをイソプロポキシルアルミニウム8.2gに変更し、硝酸バリウム水溶液を、硝酸バリウムと硝酸マグネシウムの1:1の混合水溶液300mlに変更する以外は、同様の方法で、青色発光無機蛍光体(BL−3)(平均粒径0.90μm、極大発光波長432nm(励起光375nm))を得た。
Example 2-3 Inorganic phosphor (BL-3) Synthesis of BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ In Example 2-2, tetraethoxysilane was changed to 8.2 g of isopropoxyl aluminum, and an aqueous barium nitrate solution was used. A blue-emitting inorganic phosphor (BL-3) (average particle size 0.90 μm, maximum emission wavelength 432 nm (excitation light 375 nm) was used in the same manner except that the mixture was changed to 300 ml of a 1: 1 mixed aqueous solution of barium nitrate and magnesium nitrate. )).

実施例3 色変換フィルターの作製および評価
実施例3−1 無機系蛍光体を用いた色変換フィルターの作製
平均粒径5nmのエアロジル0.16gにエタノール15gおよびγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン0.22gを加えて開放系室温下1時間攪拌した。この混合物と実施例2−1で作製した(RL−10)20gとを乳鉢に移し、よくすり混ぜた後、70℃のオーブンで2時間、さらに120℃のオーブンで2時間加熱し、表面改質した(RL−11)を得た。
Example 3 Production and Evaluation of Color Conversion Filter Example 3-1 Production of Color Conversion Filter Using Inorganic Phosphor Phosphorus 0.16 g Aerosil with an average particle diameter of 5 nm and ethanol 15 g and γ-glycidoxypropyltriethoxysilane 0 .22 g was added and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. This mixture and 20 g of (RL-10) prepared in Example 2-1 were transferred to a mortar, thoroughly mixed, and then heated in an oven at 70 ° C. for 2 hours and further in an oven at 120 ° C. for 2 hours to modify the surface. (RL-11) was obtained.

また、同様にして、実施例2−2で作製した(GL−10)と実施例2−3で作製した(BL−3)の表面改質も行った。   Similarly, the surface modification of (GL-10) produced in Example 2-2 and (BL-3) produced in Example 2-3 was also performed.

上記の表面改質を施した(RL−11)10gに、トルエン/エタノール=1/1の混合溶液(300g)で溶解されたブチラール(BX−1)30gを加え、攪拌した後、Wet膜厚200μmでガラス上に塗布した。得られた塗布済みガラスを100℃のオーブンで4時間加熱乾燥して、本発明の色変換フィルター(F−1)を作成した。   30 g of butyral (BX-1) dissolved in a mixed solution (300 g) of toluene / ethanol = 1/1 was added to 10 g of the above-described surface modification (RL-11), and the mixture was stirred and then wet film thickness was added. It was coated on glass at 200 μm. The obtained coated glass was heated and dried in an oven at 100 ° C. for 4 hours to prepare the color conversion filter (F-1) of the present invention.

また、これと同じ方法で(GL−10)を塗設した色変換フィルター(F−2)および(BL−3)を塗設した色変換フィルター(F−3)および(RL−12)を塗設した色変換フィルター(F−9)を作成した。(F−1)、(F−9)は350〜450nmに励起波長を有していた。   In the same manner, the color conversion filters (F-2) and (RL-12) coated with (GL-10) are coated with the color conversion filters (F-2) and (RL-12) coated with (BL-3). The provided color conversion filter (F-9) was created. (F-1) and (F-9) had an excitation wavelength at 350 to 450 nm.

実施例3−2 希土類錯体系蛍光体を用いた色変換フィルターの作成
トルエン/エタノール=1/1の混合溶液(300g)で溶解されたブチラール(BX−1)30gに本発明の希土類錯体系蛍光体(RE−17)3gを溶解し、厚さ80μmのポリエーテルスルフォン(PES)フィルム上にWet膜厚150μmで塗布し、温風乾燥して、色変換フィルター(F−4)を作成した。
Example 3-2 Preparation of Color Conversion Filter Using Rare Earth Complex Phosphor The rare earth complex fluorescence of the present invention was added to 30 g of butyral (BX-1) dissolved in a mixed solution (300 g) of toluene / ethanol = 1/1. 3 g of the body (RE-17) was dissolved, applied onto a polyethersulfone (PES) film having a thickness of 80 μm with a wet film thickness of 150 μm, and dried with warm air to prepare a color conversion filter (F-4).

RE−17を表1に示す物質に替えた以外は同様の手法で、色変換フィルター(F−5)、(F−6)を作成した。   Color conversion filters (F-5) and (F-6) were prepared in the same manner except that RE-17 was changed to the substances shown in Table 1.

実施例3−3 有機系蛍光体を用いた色変換フィルターの作成
上記実施例3−2のRE−17を表1に示す物質に替えた以外は同様の手法で、色変換フィルター(F−7),(F−8)を作成した。
Example 3-3 Creation of Color Conversion Filter Using Organic Phosphor Color conversion filter (F-7) was prepared in the same manner except that RE-17 in Example 3-2 was replaced with the substance shown in Table 1. ), (F-8).

実施例3−4 色変換フィルターの評価
陽極としてガラス上にITOを150nm成膜した基板(NHテクノグラス社製NA−45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行なった。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに、m−MTDATXA200mgを入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに有機化合物(VIII−1)200mgを入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにBCを200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。次いで、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATXAの入った前記加熱ボートに通電して、220℃まで加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで透明支持基板に蒸着し、膜厚60nmの正孔注入層を設けた。さらに、(VIII−1)の入った前記加熱ボートを通電して220℃まで加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで前記正孔注入層上に蒸着して膜厚40nmの発光層を設けた。さらに、BCの入った前記加熱ボートを通電して250℃まで加熱し、蒸着速度0.1nm/secで前記発光層の上に蒸着して膜厚20nmの電子注入層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
Example 3-4 Evaluation of Color Conversion Filter After patterning a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) having a 150 nm ITO film formed on glass as an anode, a transparent support substrate provided with this ITO transparent electrode was formed. Ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, drying with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning were performed for 5 minutes. This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum vapor deposition apparatus. Meanwhile, 200 mg of m-MTDATXA is put into a molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of an organic compound (VIII-1) is put into another molybdenum resistance heating boat. Furthermore, 200 mg of BC was put into another resistance heating boat made of molybdenum and attached to a vacuum deposition apparatus. Next, after depressurizing the vacuum tank to 4 × 10 −4 Pa, energizing the heating boat containing m-MTDATXA, heating to 220 ° C., and supporting transparent at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec. It vapor-deposited on the board | substrate and provided the positive hole injection layer with a film thickness of 60 nm. Furthermore, the heating boat containing (VIII-1) was energized and heated to 220 ° C., and deposited on the hole injection layer at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec to emit light with a thickness of 40 nm. A layer was provided. Further, the heating boat containing BC was energized and heated to 250 ° C., and deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec to provide an electron injection layer having a thickness of 20 nm. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.

次に、真空槽をあけ、電子注入層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにマグネシウム3gを入れ、タングステン製の蒸着用バスケットに銀を0.5g入れ、再び真空槽を2×10−4Paまで減圧した後、マグネシウム入りのボートに通電して蒸着速度1.5〜2.0nm/secでマグネシウムを蒸着し、この際、同時に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度0.1nm/secで銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物からなる対向電極とすることにより、エレクトロルミネッセンス素子を作製した。 Next, a vacuum chamber is opened, and a stainless steel rectangular perforated mask is placed on the electron injection layer. On the other hand, 3 g of magnesium is placed in a molybdenum resistance heating boat, and 0.02 of silver is placed in a tungsten vapor deposition basket. 5 g was added and the vacuum chamber was again depressurized to 2 × 10 −4 Pa, and then the magnesium-containing boat was energized to deposit magnesium at a deposition rate of 1.5 to 2.0 nm / sec. Was heated, and silver was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to form a counter electrode made of the mixture of magnesium and silver, thereby producing an electroluminescent device.

この有機EL層の色変換層として色変換フィルター(F−1)〜(F−9)を用いて、直流8Vの電圧を陽極と陰極に印加した。   A color conversion filter (F-1) to (F-9) was used as the color conversion layer of the organic EL layer, and a voltage of DC 8 V was applied to the anode and the cathode.

そのときの各色変換フィルターのCIE色度座標(JIS Z 8701)に基づく値と発光色を表2に示す。   Table 2 shows values and emission colors based on the CIE chromaticity coordinates (JIS Z 8701) of each color conversion filter at that time.

さらに、今度は、乾燥窒素ガス雰囲気下で12V直流電圧をかけて、色変換フィルターから発光する輝度を測定した。   Furthermore, this time, the brightness | luminance which light-emits from a color conversion filter was measured by applying 12-V DC voltage in dry nitrogen gas atmosphere.

次に、60度40%の環境下で3日間放置した色変換フィルター(F−1)〜(F−9)と、10万ルクスのキセノンフェードメーターで3日間照射した色変換フィルター放置して、保存劣化させた色変換フィルターから発光する輝度を測定した。   Next, the color conversion filters (F-1) to (F-9) left for 3 days in an environment of 60 degrees 40% and the color conversion filter irradiated for 3 days with a 100,000 lux xenon fade meter are left standing, The luminance emitted from the color conversion filter that had been deteriorated during storage was measured.

保存劣化させていない色変換フィルターから発光する輝度を100としたときのそれぞれの色変換フィルターの相対値を表2に示す。   Table 2 shows the relative value of each color conversion filter when the luminance emitted from the color conversion filter that has not been deteriorated during storage is 100.

表2から、
色変換材料として有機系蛍光体よりも、無機系蛍光体の方が、熱安定性および光安定性に優れていることが分かる。特に色変換フィルター(F−1)、(F−9)は非常に熱安定性および光安定性に優れていることから、有機EL素子の色変換層に用いると非常に長寿命とすることができ有用である。
From Table 2,
It can be seen that the inorganic phosphor is superior in thermal stability and light stability to the color conversion material than the organic phosphor. In particular, since the color conversion filters (F-1) and (F-9) are very excellent in thermal stability and light stability, they may have a very long life when used in a color conversion layer of an organic EL element. Can be useful.

実施例4 エレクトロルミネッセンス素子No.1〜34の作製
100mm×100mm×1.1mmのノンアルカリガラス支持基板(コーニング社製 7059)の片面にカーボンブラック含有メタクリレート系レジスト(富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製 CK2000)をスピンコートし、200℃でベークして約2μm膜厚の黒色ベタ膜を製膜した。次に、この基板の黒色膜の反対面上を、IPA洗浄、UV洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。蒸着源は、モリブデン製の抵抗加熱ボートに正孔注入材料としてm−MTDATXA、発光材料として化合物(IV-1)、電子注入材料としてBCをそれぞれ仕込み、電極の第二金属としてAgをタングステン製フィラメントに、電極の電子注入性金属としてMgをモリブデン製ボートに装着した。その後、真空槽を5×10−7torrまで減圧後、72mm×72mmの範囲において、1.5mmピッチ(1.4mmライン0.1mmギャップ)のストライプ状に成膜できるようなマスクを介して、まず、電極のパターンを成膜し、次いで、72mm×72mmの範囲のベタ成膜ができるマスクを介して、電子注入層から正孔注入層まで成膜した。なお、電極から正孔注入層を順次積層するときは、途中で真空を破らず一回の真空引きで行なった。まず電極としては、MgとAgを同時蒸着した。すなわち、Mgは、蒸着速度1.3〜1.4nm/s、Agを蒸着速度0.1nm/sで膜厚を200nmとした。次に、電子注入層としては、BCを蒸着速度0.1〜0.3nm/s、膜厚20nm、発光層としては有機化合物(IV-1)を蒸着速度0.1〜0.3nm/s、膜厚50nm、正孔注入層としては、m−MTDATXAを蒸着速度0.1〜0.3nm/s、膜厚40nmの条件で蒸着した。次に、この基板をスパッタリング装置に移動し、室温で120nm膜厚、20Ω/□の透明電極としてITOを、72mm×72mmの範囲において4.5mmピッチ(4.0mmライン1.0mmギャップ)のストライプ状に成膜できるようなマスクを介して、成膜し、有機EL素子を作製した。なおここで、電極と透明電極を交差させ、それぞれの電極の端子がとれるようにマスクを配置した。次に、この基板上の電極と透明電極の交差範囲(72mm×72mmの範囲)の周辺部に、ディスペンサーにて、エポキシ系二液混合型接着剤(CIBA−GEIGY社製 アラルダイド)を1mm程度の幅で一部隙間を開けて塗布した。次に、この基板C上に100mm×100mm×0.15mmのノンアルカリガラス基板(コーニング社製 7059)を張り合わせ、接着剤を硬化させた。次いで、窒素雰囲気下、フッ化炭化水素(米国3M社製 フロリナート)を注射針にて先の硬化した接着剤の隙間から、支持基板と張り合わせたガラス基板の隙間に注入した。次いで、接着剤の間隙にさらに先の接着剤を充填し硬化させた。
Example 4 Electroluminescence element No. Preparation of 1 to 34 A carbon black-containing methacrylate resist (CK2000 manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was spin-coated on one side of a 100 mm × 100 mm × 1.1 mm non-alkali glass supporting substrate (Corning 7059) at 200 ° C. A black solid film having a thickness of about 2 μm was formed by baking. Next, the surface of the substrate opposite to the black film was subjected to IPA cleaning and UV cleaning, and then fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus. The deposition source is a molybdenum resistance heating boat charged with m-MTDATXA as a hole injection material, compound (IV-1) as a light emitting material, BC as an electron injection material, and Ag as a second metal of the electrode, and a tungsten filament. In addition, Mg was mounted on a molybdenum boat as an electron injecting metal of the electrode. Then, after depressurizing the vacuum chamber to 5 × 10 −7 torr, through a mask that can be formed into stripes with a pitch of 1.5 mm (1.4 mm line 0.1 mm gap) in a range of 72 mm × 72 mm, First, an electrode pattern was formed, and then from an electron injection layer to a hole injection layer through a mask capable of solid film formation in a range of 72 mm × 72 mm. In addition, when sequentially laminating the hole injection layer from the electrode, it was performed by evacuation once without breaking the vacuum on the way. First, Mg and Ag were vapor-deposited simultaneously as an electrode. That is, Mg has a deposition rate of 1.3 to 1.4 nm / s, Ag has a deposition rate of 0.1 nm / s, and a film thickness of 200 nm. Next, as the electron injection layer, BC is deposited at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / s and a film thickness is 20 nm. As the light emitting layer, an organic compound (IV-1) is deposited at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / s. As a hole injection layer with a film thickness of 50 nm, m-MTDATXA was deposited under conditions of a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / s and a film thickness of 40 nm. Next, this substrate was moved to a sputtering apparatus, and ITO was used as a transparent electrode having a thickness of 120 nm and 20 Ω / □ at room temperature, and a stripe of 4.5 mm pitch (4.0 mm line 1.0 mm gap) in a range of 72 mm × 72 mm. An organic EL element was manufactured by forming a film through a mask that can be formed into a film. Here, the electrode and the transparent electrode were crossed, and the mask was arranged so that the terminal of each electrode could be taken. Next, on the periphery of the crossing range of the electrode on the substrate and the transparent electrode (72 mm × 72 mm range), using a dispenser, an epoxy two-component mixed adhesive (CIBA-GEIGY, Araldide) is about 1 mm. It was applied with a gap in the width. Next, a 100 mm × 100 mm × 0.15 mm non-alkali glass substrate (Corning 7059) was bonded to the substrate C to cure the adhesive. Next, under a nitrogen atmosphere, fluorinated hydrocarbon (Fluorinert manufactured by 3M Corporation in the United States) was injected into the gap between the glass substrate bonded to the support substrate through the gap between the previously cured adhesive with an injection needle. Next, the adhesive was further filled in the gap between the adhesives and cured.

この基板上に、青色変換層として、色変換フィルター(F-3)、緑色変換層として色変換フィルター(F-2)、赤色変換層として色変換フィルター(F-1)をそれぞれ1.5mm間隔で塗設して、有機EL素子No.1を作製した。   On this substrate, a color conversion filter (F-3) as a blue color conversion layer, a color conversion filter (F-2) as a green color conversion layer, and a color conversion filter (F-1) as a red color conversion layer at 1.5 mm intervals, respectively. The organic EL element No. 1 was produced.

また、有機化合物(IV-1) を表3に示す化合物に替え、さらに、色変換フィルターF−1、F−2、F−3に替えて表3に示す色変換フィルターを色変換層として設けて、有機EL素子NO.2〜NO.34を作成した。   Further, the organic compound (IV-1) is replaced with the compound shown in Table 3, and the color conversion filter shown in Table 3 is provided as a color conversion layer in place of the color conversion filters F-1, F-2 and F-3. Thus, organic EL elements NO.2 to NO.34 were prepared.

バンドギャップは、有機化合物をガラス上に100nm蒸着したときの蒸着膜の吸収スペクトルを測定し、その吸収端の波長をeVに換算して求めた。   The band gap was obtained by measuring the absorption spectrum of the deposited film when an organic compound was deposited on glass to a thickness of 100 nm and converting the wavelength at the absorption edge into eV.

尚、実施例1で合成されていない化合物は、特願平11−341923(特開2001−160488)に記載の方法にしたがって、合成して用いた。   The compound that was not synthesized in Example 1 was synthesized and used according to the method described in Japanese Patent Application No. 11-341923 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-160488).

実施例5 有機エレクトロルミネッセンス素子No.1〜34の評価
実施例5−1 有機エレクトロルミネッセンス素子No.1〜34の色変換効率および連続発光後の輝度半減時間の評価
エレクトロルミネッセンス素子NO.1〜NO.34の各々に、温度23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で12V直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の発光効率(lm/W)および輝度の半減する時間をミノルタ製CS−1000を用いて測定した。発光効率は試料1の発光効率を100とした時の相対値で表し、輝度の半減する時間は試料1の輝度が半減する時間を100とした相対値で表した。結果を表4に示す。
Example 5 Organic electroluminescence element No. 1-34 Example 5-1 Organic electroluminescent element No. Evaluation of color conversion efficiency of 1 to 34 and half-life time of luminance after continuous light emission Each of the electroluminescence elements NO.1 to NO.34 is continuously lit by applying a 12 V DC voltage in a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 ° C. The light emission efficiency at the start of lighting (lm / W) and the time for halving the luminance were measured using a Minolta CS-1000. Luminous efficiency was expressed as a relative value when the luminous efficiency of sample 1 was set to 100, and the time when the luminance was reduced by half was expressed as a relative value where the time when the luminance of sample 1 was reduced by half was set to 100. The results are shown in Table 4.

表4より、本発明のエレクトロルミネッセンス素子は、色変換層に、有機系蛍光体ではなく、無機系蛍光体を用いていることから、発光効率が優れていることが判明した。また、効率よく無機化合物を発光させるのに有機化合物によって差があることが分かった。また、本発明の有機EL素子は、発光層に含有する有機化合物は、長寿命であることがわかる。   From Table 4, it was found that the electroluminescence element of the present invention has excellent luminous efficiency because the color conversion layer uses an inorganic phosphor instead of an organic phosphor. Moreover, it turned out that there exists a difference by an organic compound in making an inorganic compound light-emit efficiently. In the organic EL device of the present invention, the organic compound contained in the light emitting layer has a long lifetime.

実施例5−2 有機エレクトロルミネッセンス素子No.1〜34の最高到達輝度の評価
有機エレクトルミネッセンス素子No.1〜34に直流10ボルトを印加し発光輝度および各色変換層の極大発光波長をミノルタ製CS−1000を用いて測定した。最高到達輝度は有機EL素子No.1の最高到達輝度を100とした時の相対値で表した。結果を表5に示す。なお、発光層の最高放射エネルギーは色変換層を付加する前に測定した。
Example 5-2 Organic electroluminescence device No. 1-34 Evaluation of the highest possible luminance Organic electroluminescent element No. A DC voltage of 10 volts was applied to 1 to 34, and the light emission luminance and the maximum light emission wavelength of each color conversion layer were measured using a Minolta CS-1000. The highest reached luminance is the organic EL element No. It was expressed as a relative value when the maximum reached luminance of 1 was 100. The results are shown in Table 5. The maximum radiant energy of the light emitting layer was measured before adding the color conversion layer.

表5より明らかなように、本発明のエレクトロルミネッセンス素子は、最高到達輝度が高いことから、有機EL素子として非常に有用であることが判明した。   As is clear from Table 5, the electroluminescence device of the present invention has a high maximum attained luminance, and thus has been found to be very useful as an organic EL device.

実施例6−1 有機エレクトロルミネッセンス素子No.6−1〜6−12の作製
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を150nm成膜した基板(NHテクノガラス社製NA−45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持体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。
Example 6-1 Organic electroluminescence element No. Preparation of 6-1 to 6-12 Patterning was performed on a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) in which ITO (indium tin oxide) was formed to a thickness of 150 nm on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode. Thereafter, the transparent support substrate provided with the ITO transparent electrode was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.

この透明支持体基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボードに、m−MTDATXA200mgを入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボードに化合物(イ)を200mg入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボードにバソキュプロイン(BC)を200mg入れ、真空蒸着装置に取り付けた。次いで、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、m−MTDATXAの入った前記加熱ボードに通電して、220℃まで加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで透明支持基板に蒸着し、膜厚33nmの正孔輸送層を設けた。さらに、化合物(イ)の入った前記加熱ボードに通電して、220℃まで加熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/secで前記正孔輸送層上に蒸着して膜厚33nmの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温だった。 This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum vapor deposition apparatus. Meanwhile, 200 mg of m-MTDATXA is put into a molybdenum resistance heating board, and 200 mg of compound (I) is put into another resistance heating board made of molybdenum. Furthermore, 200 mg of bathocuproine (BC) was put in another resistance heating board made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus. Next, after reducing the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, energizing the heating board containing m-MTDATXA, heating to 220 ° C., and supporting transparent at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec. It vapor-deposited on the board | substrate and provided the 33-nm-thick hole transport layer. Further, the heating board containing the compound (A) is energized, heated to 220 ° C., and deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / sec to emit light having a thickness of 33 nm. A layer was provided. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.

次に、真空槽をあけ、電子注入層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボードにマグネシウム3gを入れ、タングステン製の蒸着用バスケットに銀を0.5g入れ、再び真空槽を2×10−4Paまで減圧した後、マグネシウム入りのボードに通電して蒸着速度1.5〜2.0nm/secでマグネシウムを蒸着し、この際、同時に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度0.1nm/secで銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物からなる対向電極とすることにより、比較用の有機エレクトロルミネッセンス素子6−1を作製した。 Next, a vacuum chamber is opened, and a stainless steel rectangular perforated mask is placed on the electron injection layer. On the other hand, 3 g of magnesium is placed on a molybdenum resistance heating board, and 0.02 of silver is placed in a tungsten vapor deposition basket. 5 g was added and the vacuum chamber was again depressurized to 2 × 10 −4 Pa, and then the magnesium-containing board was energized to deposit magnesium at a deposition rate of 1.5 to 2.0 nm / sec. Was heated, and silver was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to form a counter electrode made of the mixture of magnesium and silver, thereby producing a comparative organic electroluminescence device 6-1.

上記において、電子輸送層のBCを表6に示す化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で、有機エレクトロルミネッセンス素子6−2〜6−14を作製した。実施例6−2 有機エレクトロルミネッセンス素子No.6−1〜6−14の評価
試料6−1〜6−14の発光輝度を測定評価した。
In the above, organic electroluminescent elements 6-2 to 6-14 were produced in exactly the same manner except that BC in the electron transport layer was replaced with the compounds shown in Table 6. Example 6-2 Organic electroluminescence element No. Evaluation of 6-1 to 6-14 The luminance of the samples 6-1 to 6-14 was measured and evaluated.

試料6−1に電圧印加し、初期駆動電圧5Vで電流が流れ始めた。試料6−1の最高放射エネルギーは、9Vのときに4W/Sr・mであった。このときの試料6−1の最高放射エネルギーを100としたときの試料6−2〜6−14それぞれの最高放射エネルギーの比の値(相対値)を表6に示す。 A voltage was applied to Sample 6-1 and current began to flow at an initial drive voltage of 5V. The maximum radiant energy of Sample 6-1 was 4 W / Sr · m 2 at 9V. Table 6 shows values (relative values) of the ratios of the maximum radiant energy of Samples 6-2 to 6-14 when the maximum radiant energy of Sample 6-1 at this time is 100.

また、試料6−1を窒素ガス雰囲気中にて寿命試験を行った結果、初期放射エネルギー1W/Sr・mの半減期は840時間であった。試料6−1の発光寿命を100としたときの試料6−2〜6−14それぞれの発光寿命の比の値(相対値)を表6に示す。 Moreover, as a result of conducting a life test on the sample 6-1 in a nitrogen gas atmosphere, the half-life of the initial radiation energy of 1 W / Sr · m 2 was 840 hours. Table 6 shows values (relative values) of the ratios of the light emission lifetimes of Samples 6-2 to 6-14 when the light emission lifetime of Sample 6-1 is 100.

尚、発光色は、CIE色度座標の(x、y)座標から決定した。   The emission color was determined from the (x, y) coordinates of the CIE chromaticity coordinates.

表6から明らかなように、発光層に用いる有機化合物を電子輸送層に用いると、最高放射エネルギーがより高く、発光寿命がより長くなることから、有機EL素子として非常に有用であることが判明した。   As is apparent from Table 6, when the organic compound used for the light emitting layer is used for the electron transport layer, the maximum radiant energy is higher and the light emission lifetime is longer, so that it is found to be very useful as an organic EL device. did.

尚、発光色によって、視感度が大きく異なるため、輝度ではなく放射エネルギーで比較を行った。   In addition, since the visibility varies greatly depending on the emission color, the comparison was made by radiant energy rather than luminance.

実施例7 有機EL素子7−1〜7−14の作製及び最高到達輝度、連続発光後の輝度半減時間の評価
実施例6−1で作製した試料6−1〜6−14の基板上に、青色変換層として、色変換フィルター(F−B)、緑色変換層として色変換フィルター(F−G)、赤色変換層として色変換フィルター(F−R)をそれぞれ1.5mm間隔ではりつけて、試料7−1〜7−14を作製した。
Example 7 Production of organic EL elements 7-1 to 7-14 and evaluation of maximum reached luminance and luminance half time after continuous light emission On the substrates of Samples 6-1 to 6-14 produced in Example 6-1, The sample is obtained by attaching a color conversion filter (F-B) as a blue conversion layer, a color conversion filter (FG) as a green conversion layer, and a color conversion filter (F-R) as a red conversion layer at 1.5 mm intervals. 7-1 to 7-14 were produced.

試料7−1〜7−14の各々に、温度23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で9V直流電圧を印加し、各青、緑、赤の発光輝度、色度座標、及び輝度の半減する時間をミノルタ製CS−1000を用いて測定した。最高到達輝度、発光寿命は試料7−1の最高到達輝度、発光寿命を100としたときの相対値で表した。結果を表7に示す。   Applying 9V DC voltage to each of Samples 7-1 to 7-14 in a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 ° C., the emission brightness of each blue, green and red, chromaticity coordinates, and the time to reduce the brightness by half. It measured using Minolta CS-1000. The maximum reached luminance and the light emission lifetime were expressed as relative values when the maximum reached luminance and the light emission lifetime of Sample 7-1 were taken as 100. The results are shown in Table 7.

表7から明らかなように、上記有機EL素子は、最高到達輝度、発光寿命が高いことから、有機EL素子として非常に有用であることが判明した。   As is clear from Table 7, the organic EL element has been found to be very useful as an organic EL element because it has the highest possible luminance and a high light emission lifetime.

実施例8 有機エレクトロルミネッセンス素子8−1〜8−25の作製及び最高放射エネルギー、発光寿命の評価
実施例6と同様にして、ITO透明電極を設けた透明支持体基板に、m−MTDATXAを膜圧30nm蒸着し、正孔輸送層とした。その上に化合物(イ)を40nm蒸着し、発光層とした。続いてその上にBCを30nm蒸着し、電子輸送層とした。続いてその上にAl/Li=99/1(質量%)の合金を100nm蒸着し対向電極とすることにより比較用の有機EL素子8−1を作製した。
Example 8 Production of organic electroluminescent elements 8-1 to 8-25 and evaluation of maximum radiant energy and light emission lifetime In the same manner as in Example 6, m-MTDATXA was formed on a transparent support substrate provided with an ITO transparent electrode. A pressure of 30 nm was deposited to form a hole transport layer. On top of that, compound (a) was deposited to 40 nm to form a light emitting layer. Subsequently, BC was deposited thereon to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. Subsequently, an Al / Li = 99/1 (mass%) alloy was deposited thereon to a thickness of 100 nm to form a counter electrode, whereby a comparative organic EL element 8-1 was produced.

また、電子輸送層とアルミニウムの層との間にフッ化リチウムを膜厚0.5nm蒸着して陰極バッファー層とした以外は試料8−1と同様にして比較試料8−2を作製した。   Further, Comparative Sample 8-2 was prepared in the same manner as Sample 8-1, except that lithium fluoride was deposited to a thickness of 0.5 nm between the electron transport layer and the aluminum layer to form a cathode buffer layer.

同様にして電子輸送層、発光層、及び陰極バッファー層を表8に示すような構造にして、試料8−3〜8−25を作製した。   In the same manner, Samples 8-3 to 8-25 were fabricated with the electron transport layer, the light emitting layer, and the cathode buffer layer as shown in Table 8.

これらの素子を温度23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の最高放射エネルギー(W/Sr・m)および最高放射エネルギーを半減する時間を測定した。最高放射エネルギーは8−1の最高放射エネルギーを100としたときの相対値で表し、最高放射エネルギーの半減する時間は試料8−1の最高放射エネルギーの半減する時間は試料8−1の最高放射エネルギーが半減する時間を100とした相対値で表した。結果を表8に示す。 These elements were continuously lit by applying a DC voltage of 10 V under a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 ° C., and the maximum radiant energy (W / Sr · m 2 ) at the start of lighting and the time for halving the maximum radiant energy were measured. . The maximum radiant energy is expressed as a relative value when the maximum radiant energy of 8-1 is 100, and the time to halve the maximum radiant energy is the time to halve the maximum radiant energy of sample 8-1. It was expressed as a relative value with the time for energy halving as 100. The results are shown in Table 8.

尚、発光色はCIE色度座標の(x、y)座標から決定した。   The emission color was determined from the (x, y) coordinates of the CIE chromaticity coordinates.

これらの結果から以下のことがいえる。   From these results, the following can be said.

1)陰極バッファー層を積層すると、従来の化合物にフッ化リチウムを積層したものよりも上記の化合物の方が効果がある。   1) When the cathode buffer layer is laminated, the above compound is more effective than the conventional compound obtained by laminating lithium fluoride.

2)電子輸送層に上記有機EL素子で用いる有機化合物を使用し、さらに陰極バッファー層を積層するとさらに効果的である。   2) It is more effective to use the organic compound used in the organic EL device for the electron transport layer and further stack a cathode buffer layer.

3)電子輸送層と発光層に上記有機EL素子で用いる有機化合物を併用し、さらに陰極バッファー層を積層するとさらに効果的である。   3) It is more effective when an organic compound used in the organic EL device is used in combination in the electron transport layer and the light emitting layer, and a cathode buffer layer is further laminated.

結果として、青紫色に発光し、高輝度かつ高寿命な有機EL素子を得ることができた。   As a result, it was possible to obtain an organic EL device that emits blue-violet light and has high luminance and long life.

実施例9 有機エレクトロルミネッセンス素子9−1〜9−29の作製及び最高輝度、発光寿命の評価
実施例6と同様にして、ITO透明電極を設けた透明支持体基板に、m−MTDATXAを膜圧30nm蒸着し、正孔輸送層とした。その上に有機化合物である化合物(イ)に加えて、化合物(イ)に対して5質量%の蛍光材料(ドーパント)(DA)を40nm共蒸着し、発光層とした。続いてこの上にBCを30nm蒸着し、電子輸送層とした。続いてその上にアルミニウムを100nm蒸着し対向電極とすることにより比較試料9−1を作製した。
Example 9 Production of organic electroluminescent elements 9-1 to 9-29 and evaluation of maximum luminance and light emission lifetime In the same manner as in Example 6, m-MTDATXA was applied to a transparent support substrate provided with an ITO transparent electrode. 30 nm was vapor-deposited to form a hole transport layer. On top of that, in addition to the compound (I), which is an organic compound, 5% by mass of a fluorescent material (dopant) (DA) with respect to the compound (I) was co-evaporated to 40 nm to form a light emitting layer. Subsequently, BC was deposited thereon to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. Subsequently, a comparative sample 9-1 was prepared by depositing 100 nm of aluminum thereon to form a counter electrode.

また、電子輸送層とアルミニウムの層の間にフッ化リチウムを膜厚0.5nm蒸着して陰極バッファー層とした以外は試料9−1と同様にして比較試料9−2を作製した。   Further, Comparative Sample 9-2 was prepared in the same manner as Sample 9-1 except that lithium fluoride was deposited to a thickness of 0.5 nm between the electron transport layer and the aluminum layer to form a cathode buffer layer.

同様にして電子輸送層、発光層、蛍光材料(ドーパント)、および陰極バッファー層を表9に示すような構成にして、試料9−3〜9−29を作製した。   Similarly, Samples 9-3 to 9-29 were fabricated by configuring the electron transport layer, the light emitting layer, the fluorescent material (dopant), and the cathode buffer layer as shown in Table 9.

これらの試料を温度23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の最高輝度(cd/m)および最高輝度の半減する時間を測定した。最高輝度は9−1の最高輝度を100としたときの相対値で表し、最高輝度の半減する時間は試料9−1の最高輝度が半減する時間を100とした相対値で表した。結果を表9に示す。 These samples were continuously lit by applying a 10 V DC voltage in a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 ° C., and the maximum luminance (cd / m 2 ) at the start of lighting and the time for halving the maximum luminance were measured. The maximum luminance was expressed as a relative value when the maximum luminance of 9-1 was 100, and the time for the maximum luminance to be halved was expressed as a relative value with the time for the maximum luminance of the sample 9-1 being halved as 100. The results are shown in Table 9.

これらの結果から、以下のことが明らかである。   From these results, the following is clear.

1)電子輸送層に上記有機EL素子で用いる有機化合物を使用し、さらに発光層にドーパントを導入するとさらに効果的である。   1) It is more effective to use an organic compound used in the organic EL element for the electron transport layer and introduce a dopant to the light emitting layer.

2)電子輸送層と発光層に上記有機EL素子で用いる有機化合物を併用し、さらに陰極バッファー層を積層し、発光層にドーパントを導入するとさらに効果的である。   2) It is more effective to use the organic compound used in the organic EL device in the electron transport layer and the light emitting layer, to further stack a cathode buffer layer, and to introduce a dopant into the light emitting layer.

結果として高輝度かつ高寿命な有機EL素子を得ることができた。   As a result, an organic EL device having high brightness and long life could be obtained.

実施例10 有機エレクトロルミネッセンス素子10−1〜10−26の作製及び最高放射エネルギー、発光寿命の評価
実施例6と同様にして、ITO透明電極を設けた透明支持基板に、m−MTDATXAを膜厚30nm蒸着し、正孔輸送層とした。その上にTAZを40nm蒸着し、発光層とした。続いてこの上にBCを30nm蒸着し、電子輸送層とした。続いてその上にAl/Li=99/1(質量%)の合金を100nm蒸着し対向電極とすることにより比較の試料10−1を作製した。
Example 10 Preparation of organic electroluminescence elements 10-1 to 10-26 and evaluation of maximum radiant energy and emission lifetime In the same manner as in Example 6, m-MTDATXA was formed on a transparent support substrate provided with an ITO transparent electrode. 30 nm was vapor-deposited to form a hole transport layer. On top of that, TAZ was vapor-deposited to 40 nm to form a light emitting layer. Subsequently, BC was deposited thereon to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. Subsequently, an alloy of Al / Li = 99/1 (mass%) was deposited thereon to a thickness of 100 nm to prepare a counter sample 10-1.

上記において、発光層のTAZを表10に示す化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で、試料10−2〜10−26を作製した。   Samples 10-2 to 10-26 were prepared in exactly the same manner except that TAZ in the light emitting layer was replaced with the compounds shown in Table 10 above.

これらの素子を温度23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の最高放射エネルギー(W/Sr・m)および最高放射エネルギーの半減する時間を測定した。最高放射エネルギーは10−1の最高放射エネルギーを100としたときの相対値で表し、最高放射エネルギーの半減する時間は試料10−1の最高放射エネルギーが半減する時間を100とした相対値で表した。結果を表10に示す。 These elements were continuously lit by applying a DC voltage of 10 V in a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 ° C., and the maximum radiant energy (W / Sr · m 2 ) at the start of lighting and the time for halving the maximum radiant energy were measured. . The maximum radiant energy is expressed as a relative value when the maximum radiant energy of 10-1 is 100, and the time when the maximum radiant energy is halved is expressed as a relative value when the time when the maximum radiant energy of Sample 10-1 is halved is 100. did. The results are shown in Table 10.

尚、発光色はCIE色度座標の(x、y)座標から決定した。   The emission color was determined from the (x, y) coordinates of the CIE chromaticity coordinates.

表10から明らかなように、本発明の有機EL素子は、最高放射エネルギーが高く、発光寿命が長いことから、有機EL素子として非常に有用であることが判明した。結果として高輝度かつ高寿命な青紫色に発光する有機EL素子を得ることができた。   As is clear from Table 10, the organic EL device of the present invention was found to be very useful as an organic EL device because of its high maximum radiant energy and long emission lifetime. As a result, it was possible to obtain an organic EL device that emits blue-violet light with high brightness and long life.

比較試料10−1は青紫色に発光しているが、分子量が600未満と小さいため、電圧印加に伴い発光している化合物の分子劣化が起こるため、発光寿命等が劣ることがわかった。   Although the comparative sample 10-1 emitted blue-violet, since the molecular weight was as small as less than 600, it was found that the emission life and the like were inferior because the compound that emitted light was deteriorated with voltage application.

尚、発光色によって、視感度が大きく異なるため、輝度ではなく放射エネルギーで比較を行った。
実施例11 エレクトロルミネッセンス素子No.11−1〜11−19の作製及び最高放射エネルギー、発光寿命の評価
実施例6と同様にして、ITO透明電極を設けた透明支持基板に、m−MTDATXAを膜厚30nm蒸着し、正孔輸送層とした。その上に化合物(イ)を40nm蒸着し、発光層とした。続いてこの上にBCを30nm蒸着し、電子輸送層とした。続いてその上にアルミニウムとリチウムの質量%比が80:20である合金を100nm蒸着し対向電極とすることにより比較用の有機EL素子11−1を作製した。
In addition, since the visibility varies greatly depending on the emission color, the comparison was made by radiant energy rather than luminance.
Example 11 Electroluminescence element No. Preparation of 11-1 to 11-19 and evaluation of maximum radiant energy and light emission lifetime In the same manner as in Example 6, m-MTDATXA was deposited to a thickness of 30 nm on a transparent support substrate provided with an ITO transparent electrode, and hole transport was performed. Layered. On top of this, compound (a) was deposited to 40 nm to form a light emitting layer. Subsequently, BC was deposited thereon to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. Subsequently, an organic EL device 11-1 for comparison was produced by depositing an alloy having a mass% ratio of aluminum and lithium of 80:20 to 100 nm thereon to form a counter electrode.

上記において、発光層の化合物(イ)を表11に示す化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で、有機EL素子11−2〜11−19を作製した。   Organic EL elements 11-2 to 11-19 were produced in the same manner as described above except that the compound (A) in the light emitting layer was replaced with the compounds shown in Table 11.

これらの素子を陰極として温度23度、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の最高放射エネルギー(W/sr・m)および最高放射エネルギーの半減する時間を測定した。最高放射エネルギーは11−1の最高放射エネルギーを100としたときの相対値で表し、最高放射エネルギーの半減する時間は試料11−1の最高放射エネルギーが半減する時間を100とした相対値で表した。 Using these elements as cathodes, continuous lighting is performed by applying a DC voltage of 10 V in a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 degrees, and the maximum radiant energy (W / sr · m 2 ) at the start of lighting and the time to halve the maximum radiant energy It was measured. The maximum radiant energy is expressed as a relative value when the maximum radiant energy of 11-1 is 100, and the time when the maximum radiant energy is halved is expressed as a relative value when the time when the maximum radiant energy of the sample 11-1 is halved is 100. did.

さらに、試料11-1から11-18について、陰極をアルミニウム/リチウム=99:1(質量%)からなる対向電極を陰極として場合についても同様に評価した。結果を表11に示す。   Further, the samples 11-1 to 11-18 were evaluated in the same manner in the case where the counter electrode made of aluminum / lithium = 99: 1 (mass%) was used as the cathode. The results are shown in Table 11.

なお、発光色はCIE色度座標の(x、y)座標から決定した。   The emission color was determined from the (x, y) coordinates of the CIE chromaticity coordinates.

表11から明らかなように、上記好ましい態様の化合物を発光層に用いたエレクトロルミネッセンス素子は、最高放射エネルギーが高く、発光寿命が長いことから、有機EL素子として非常に有用であることが判明した。特に、陰極の構成をアルミニウム/リチウム=99:1(質量%)としたときに、発光寿命の向上が著しいことが分かった。   As is apparent from Table 11, the electroluminescence device using the compound of the preferred embodiment in the light emitting layer has a high maximum radiant energy and a long emission lifetime, and thus has been found to be very useful as an organic EL device. . In particular, it was found that when the cathode configuration was aluminum / lithium = 99: 1 (mass%), the emission lifetime was significantly improved.

なお、発光色によって、視感度が大きく異なるため、輝度ではなく放射エネルギーで比較を行った。
実施例12 有機エレクトロルミネッセンス素子No.12−1〜12−19の最高到達輝度および連続発光後の輝度半減時間の評価
実施例11で作成した有機EL素子のNo.11−1〜11−19の基板上に、青色変換層として、色変換フィルター(F-B)、緑色変換層として色変換フィルター(F-G)、赤色変換層として色変換フィルター(F-R)をそれぞれ1.5mm間隔で塗設して、有機EL素子No.12−1〜12−19を作製した。
In addition, since the visibility differs greatly depending on the emission color, the comparison was made with the radiant energy instead of the luminance.
Example 12 Organic electroluminescence element No. Evaluation of Maximum Achievable Luminance of 12-1 to 12-19 and Luminance Half-Time after Continuous Light Emission No. 1 of the organic EL device prepared in Example 11 On the substrate of 11-1 to 11-19, a color conversion filter (FB) as a blue conversion layer, a color conversion filter (FG) as a green conversion layer, and a color conversion filter (FR) as a red conversion layer are spaced at 1.5 mm intervals. The organic EL element No. 12-1 to 12-19 were prepared.

陰極は、アルミニウム/リチウム=80:20(質量%)とアルミニウム/リチウム=99:1(質量%)からなる対向電極を陰極とした場合について評価した。   The cathode was evaluated for a case where a counter electrode composed of aluminum / lithium = 80: 20 (mass%) and aluminum / lithium = 99: 1 (mass%) was used as the cathode.

有機EL素子No.12−1〜12−19の各々に、温度23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で9V直流電圧を印加し、各青、緑、赤の発光輝度、色度座標、および輝度の半減する時間をミノルタ製CS−1000を用いて測定した。最高到達輝度、発光寿命は有機EL素子No.12−1(陰極がアルミニウム/リチウム=80:20(質量%))の最高到達輝度,発光寿命を100とした時の相対値で表した。結果を表12に示す。   Organic EL element No. Apply a 9V DC voltage to each of 12-1 to 12-19 in a dry nitrogen gas atmosphere at a temperature of 23 ° C., and set the blue, green, and red emission luminances, the chromaticity coordinates, and the time to reduce the luminance by half. It measured using CS-1000 made. The maximum luminance and emission lifetime are as follows. It was expressed as a relative value when the maximum reached luminance and the light emission lifetime of 12-1 (the cathode is aluminum / lithium = 80: 20 (mass%)) are defined as 100. The results are shown in Table 12.

表12より明らかなように、上記エレクトロルミネッセンス素子は、最高到達輝度,発光寿命が高いことから、有機EL素子として非常に有用であることが判明した。特に、陰極の構成をアルミニウム/リチウム=99:1(質量%)としたときに、発光寿命の向上が著しいことが分かった。   As is clear from Table 12, the above electroluminescent device was found to be very useful as an organic EL device because of its highest ultimate luminance and high emission lifetime. In particular, it was found that when the cathode configuration was aluminum / lithium = 99: 1 (mass%), the emission lifetime was significantly improved.

1 発光層
2 陽極
3 陰極
4 色変換層
5 ガラス基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting layer 2 Anode 3 Cathode 4 Color conversion layer 5 Glass substrate

Claims (1)

陰極と、陽極と、発光層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層に下記一般式(XVII)で表される有機化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
(式中、Re1、Re2、Re3は各々独立に水素原子を表す。X4、X5、X6は、−NR−、酸素原子、または、硫黄原子を表し、L、L、Lはメチル基を置換基として有しても良いフェニレン基、ピリジレン基、または、ナフチレン基表し、Rfはフッ素原子により置換しても良いアルキル基を表し、k4、k5、k6は4を表す。)
An organic electroluminescence device comprising a cathode, an anode, and a light emitting layer, wherein the light emitting layer contains an organic compound represented by the following general formula (XVII).
(In the formula, R e1 , R e2 and R e3 each independently represents a hydrogen atom. X 4 , X 5 and X 6 each represent —NR f —, an oxygen atom or a sulfur atom, and L 4 , L 5 , L 6 represents a phenylene group, a pyridylene group, or a naphthylene group that may have a methyl group as a substituent, R f represents an alkyl group that may be substituted with a fluorine atom, k 4 , k 5 , k 6 represents 4.)
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