JP6036204B2 - Organic electroluminescence element, display device and lighting device - Google Patents
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本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、当該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置及び照明装置に関する。より詳しくは、発光効率が高く発光寿命が長く、かつ駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子、当該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置及び照明装置に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element, a display device using the organic electroluminescence element, and a lighting device. More specifically, the present invention relates to an organic electroluminescence element having high luminous efficiency, a long emission lifetime, and a low driving voltage, and a display device and an illumination device using the organic electroluminescence element.
従来、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(以下、「ELD」という。)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。 Conventionally, as a light-emitting electronic display device, there is an electroluminescence display (hereinafter referred to as “ELD”). As a component of ELD, an inorganic electroluminescent element and an organic electroluminescent element are mentioned.
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・リン光)を利用して発光する素子である。有機エレクトロルミネッセンス素子は数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が広く、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。 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 electroluminescent device has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons (excitons) are generated by injecting electrons and holes into the light emitting layer and recombining them. It is an element that emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when this exciton is deactivated. The organic electroluminescence device can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Further, since it is a self-luminous type, it has a wide viewing angle, high visibility, and is a thin film type solid state device. It attracts attention from the viewpoint of space saving and portability.
しかしながら、今後の実用化に向けた有機エレクトロルミネッセンス素子においては、さらに低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子の開発が望まれている。 However, in the organic electroluminescence element for practical use in the future, development of an organic electroluminescence element that emits light efficiently and with high luminance with lower power consumption is desired.
近年、発光効率を高める技術の一つとして、リン光発光性化合物の検討が盛んに行われている。このリン光発光性化合物は、冷陰極管とほぼ同等の発光効率が得られる可能性があることから、照明用途としても注目されている。 In recent years, a phosphorescent compound has been actively studied as one of techniques for increasing luminous efficiency. This phosphorescent compound is attracting attention as a lighting application because it may have a luminous efficiency almost equal to that of a cold cathode tube.
このようなリン光発光性化合物を用いた方式は、極めてポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光性化合物を利用する有機EL素子においては、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部でキャリアの再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるか、リン光発光性化合物自身の発光性をいかに向上させることができるかが、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率や素子寿命の観点から、極めて重要な技術的課題となっている。 The method using such a phosphorescent compound is an extremely high potential method. However, in an organic EL device using a phosphorescent compound, a method for controlling the position of the emission center, in particular, the emission layer is used. The luminous efficiency and lifetime of the organic electroluminescent device depend on how the carriers can be recombined internally to stabilize the light emission and how the phosphorescent compound itself can improve the light emission. From this point of view, it is an extremely important technical issue.
有機エレクトロルミネッセンス素子に使用される青色リン光発光用の化合物(ドーパント)としては、例えば、フェニルピラゾール系構造、イミダゾフェナンスリジン系構造、フェニルイミダゾール系構造を配位子として有するイリジウム錯体が知られているが、それらのイリジウム錯体では、依然として、発光効率(輝度)、短波長発光特性(青色適合性)、高い耐久性を同時に満足させるには、いまだ課題を抱えているのが現状である。 As compounds (dopants) for blue phosphorescence used in organic electroluminescence devices, for example, iridium complexes having a phenylpyrazole structure, an imidazophenanthridine structure, and a phenylimidazole structure as a ligand are known. However, these iridium complexes still have problems to satisfy the luminous efficiency (luminance), short wavelength emission characteristics (blue compatibility) and high durability at the same time.
フェニルイミダゾール系配位子を有するイリジウム錯体は、発光波長が比較的短い材料であることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、従来知られている技術では、さらなる素子の長寿命化や、発光色の経時における変色耐性等の問題が完全に解決しているとは言い難い。 An iridium complex having a phenylimidazole-based ligand is known to be a material having a relatively short emission wavelength (see, for example, Patent Document 1). However, it is difficult to say that the conventionally known techniques have completely solved problems such as further life extension of the element and resistance to discoloration of the emitted color over time.
さらに、イリジウム錯体の配位子同士を結合させて、4座以上の多座配位子を形成して、化合物自身の熱安定性の向上を狙ったイリジウム錯体が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2で開示されている各技術においては、素子寿命の向上に関しては、一定の効果が見られるが、発光色の経時での安定性に関しては、問題が完全に解決しているとは言い難い。 Furthermore, an iridium complex aimed at improving the thermal stability of the compound itself by binding ligands of the iridium complex to form a tetradentate or higher polydentate ligand is disclosed (for example, patents) Reference 2). In each technique disclosed in Patent Document 2, a certain effect can be seen with respect to the improvement of the device lifetime, but the problem with respect to the stability of the emission color over time is said to be completely solved. hard.
近年、中心金属をイリジウムの代わりに白金を用いたシクロメタル化型の白金錯体が注目されている(例えば、非特許文献1及び特許文献3参照。)。中でも、4価の白金原子を中心金属とする白金錯体は、耐熱性の向上による錯体自体の安定性と有機EL素子の高い発光効率を実現することが最近開示された(例えば、特許文献4、5参照。)。
In recent years, a cyclometalated platinum complex using platinum instead of iridium as a central metal has attracted attention (see, for example, Non-Patent
特許文献4における4価の白金錯体は、三つの2座配位子を有しており、中心金属に対する配位様式が、オクタヘドラル型である。そのため、配位様式が平面型である2価の白金錯体と比較して、同一分子間のスタッキングによる消光などを抑制でき、発光効率の改善がなされたと報告されている。 The tetravalent platinum complex in Patent Document 4 has three bidentate ligands, and the coordination mode with respect to the central metal is an octahedral type. For this reason, it has been reported that quenching due to stacking between identical molecules can be suppressed and luminous efficiency has been improved as compared with a bivalent platinum complex whose coordination mode is a planar type.
しかし、隣接層からのキャリア注入性、特に電子輸送層からのキャリア注入性が低下してしまうため発光効率の改善効果は十分といえるものではなかった。 However, since the carrier injecting property from the adjacent layer, particularly the carrier injecting property from the electron transporting layer is lowered, the effect of improving the light emission efficiency is not sufficient.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、発光効率が高く、発光寿命が長く、かつ駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子、及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置及び照明装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems and situations, and the problem to be solved is to use an organic electroluminescence element having high luminous efficiency, a long emission lifetime, and a low driving voltage, and the organic electroluminescence element. Display device and lighting device.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、発光層が発光材料としてカルベン配位子が配位結合した6配位の4価白金錯体を含有し、発光層の陰極側に隣接する電子輸送層が、窒素原子を含む芳香族複素環を有する化合物を含有することによって、発光効率が高く、発光寿命が長く、かつ駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られることを見出し本発明に至った。 As a result of studying the cause of the above problems in order to solve the above problems, the present inventor has a light emitting layer containing a hexacoordinate tetravalent platinum complex coordinated with a carbene ligand as a light emitting material, and emitting light. When the electron transport layer adjacent to the cathode side of the layer contains a compound having an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom, an organic electroluminescence device with high emission efficiency, long emission lifetime, and low driving voltage is obtained. As a result, the present invention has been found.
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。 That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.
1.陽極と陰極の間に、発光層と、該発光層の陰極側に隣接する電子輸送層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該発光層は、多座配位子を有する6配位の4価白金錯体(ただし、下記一般式(A)で表されるジカルベン遷移金属錯体である場合を除く)を含有し、
該多座配位子の少なくとも一つは、白金原子に配位結合する部位を有するカルベン配位子であり、
該発光層の陰極側に隣接する電子輸送層が、窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(式中、Ptは、白金原子を表し;Kは、無電荷の一座または二座配位子を表し;Lは、一座または二座の、モノアニオン性またはジアニオン性配位子を表し;mは、0〜5の整数を表し;oは、0〜5の整数を表し;nは、1〜3の整数を表し;pは、錯体の荷電数であり、0〜4の整数を表し;W−は、モノアニオン性の対イオンを表し;m、o、nおよびpは、Ptである白金原子の酸化状態と配位数、または、配位子の電荷と錯体の全体として電荷に依存し;Y1、Y2、Y3およびY4は、各々独立して、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコシキ基を表し、これらの基は置換されていても非置換であってもよく;Y1とY2、Y2とY3およびY3とY4は、各々独立に、それらの一部が結合して一体となって、窒素原子間に少なくとも2個の原子を有する飽和又は不飽和の環構造を形成していてもよく、これらの環構造の一個以上の原子はアルキル基またはアリール基で置換されていてもよく(これらの置換基はさらに置換されていてもまたは無置換であってもよく)、またこれらの環構造はさらに、一個以上の環構造を形成していてもよく;R1およびR2は、各々独立して、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、これらの基は置換されていても無置換であってもよい。)
1. An organic electroluminescent device having a light emitting layer and an electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer between an anode and a cathode,
The light-emitting layer contains a hexacoordinate tetravalent platinum complex having a polydentate ligand (except for the case where it is a dicarbene transition metal complex represented by the following general formula (A)) ,
At least one of the polydentate ligands is a carbene ligand having a site coordinated to a platinum atom,
An organic electroluminescence device, wherein the electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer contains a compound having an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom as a skeleton.
Wherein Pt represents a platinum atom; K represents an uncharged monodentate or bidentate ligand; L represents a monodentate or bidentate monoanionic or dianionic ligand; m Represents an integer of 0 to 5; o represents an integer of 0 to 5; n represents an integer of 1 to 3; p represents the number of charges of the complex, and represents an integer of 0 to 4; W- represents a monoanionic counter ion; m, o, n and p depend on the oxidation state and coordination number of the platinum atom which is Pt, or the charge of the ligand and the overall charge of the complex Y1, Y2, Y3 and Y4 each independently represents hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an aralkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an alkoxy group. These groups may be substituted or unsubstituted. Each of Y1 and Y2, Y2 and Y3, and Y3 and Y4 independently forms a saturated or unsaturated ring structure having at least two atoms between nitrogen atoms. And one or more atoms of these ring structures may be substituted with an alkyl group or an aryl group (these substituents may be further substituted or unsubstituted) In addition, these ring structures may further form one or more ring structures; each of
2.前記6配位の4価白金錯体が、下記一般式(I)で表される化合物であることを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. 2. The organic electroluminescence device according to
(一般式(I)中、Ptは配位数が6かつ4価の白金原子を表す。環AはY1と炭素原子とともに形成される芳香族環を表し、さらに置換基を有していてもよく、それらの置換基が互いに結合して環を形成してもよい。Y1は炭素原子又は窒素原子を表す。X1〜X4はPtに配位したカルベン炭素原子とともに5員の芳香族複素環を形成する原子群であり、炭素原子、C−R1、窒素原子、N−R1、酸素原子又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子又はN−R1を表す。R1は水素原子又は置換基を表す。L1はPtに配位する補助配位子を表し、m及びnは1以上の整数を表し、m+n=3の関係式を満たす。mが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。)
3.前記一般式(I)における環Aが、5員又は6員の芳香族環を表すことを特徴とする第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In general formula (I), Pt represents a platinum atom having a coordination number of 6 and tetravalent. Ring A represents an aromatic ring formed together with Y 1 and a carbon atom, and further has a substituent. The substituents may be bonded to each other to form a ring, Y 1 represents a carbon atom or a nitrogen atom, and X 1 to X 4 represent a 5-membered aromatic together with a carbene carbon atom coordinated to Pt. Is a group of atoms forming a group heterocycle, and represents a carbon atom, C—R 1 , nitrogen atom, N—R 1 , oxygen atom or sulfur atom, and at least one represents a nitrogen atom or N—R 1. 1 represents a hydrogen atom or a substituent, L 1 represents an auxiliary ligand coordinated to Pt, m and n represent an integer of 1 or more, and satisfy the relational expression m + n = 3. And the two L 1 may be the same or different from each other.)
3. 3. The organic electroluminescence device according to item 2, wherein the ring A in the general formula (I) represents a 5-membered or 6-membered aromatic ring.
4.前記一般式(I)で表される化合物が、下記一般式(II)で表される化合物であることを特徴とする第2項又は第3項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4). 4. The organic electroluminescence device according to
(一般式(II)中、Ptは配位数が6、かつ4価の白金原子を表す。Y2〜Y6はPtに配位した炭素原子とともに6員の芳香族環を形成する原子群であり、炭素原子、C−R2又は窒素原子を表す。X5及びX6はカルベン炭素原子、窒素原子とともに5員の芳香族複素環を形成する原子群であり、C−R3又は窒素原子を表す。R2及びR3は水素原子又は置換基を表し、R4は置換基を表す。L1はPtに配位する補助配位子を表し、m及びnは1以上の整数を表し、m+n=3の関係式を満たす。mが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。)
5.前記一般式(II)で表される化合物が、下記一般式(III)で表される化合物であることを特徴とする第4項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In General Formula (II), Pt represents a tetravalent platinum atom having a coordination number of 6. Y 2 to Y 6 are an atomic group that forms a 6-membered aromatic ring together with a carbon atom coordinated to Pt. And represents a carbon atom, C—R 2 or a nitrogen atom, wherein X 5 and X 6 are a group of atoms forming a 5-membered aromatic heterocyclic ring together with a carbene carbon atom and a nitrogen atom, and C—R 3 or nitrogen R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a substituent, R 4 represents a substituent, L 1 represents an auxiliary ligand coordinated to Pt, and m and n represent an integer of 1 or more. And satisfies the relational expression m + n = 3.When m is 2, the two L 1 may be the same or different from each other.)
5. 5. The organic electroluminescence device according to item 4, wherein the compound represented by the general formula (II) is a compound represented by the following general formula (III).
(一般式(III)中、X7及びX8は単結合又は二重結合を有する炭素原子であり、置換基を有していてもよい。R6〜R9は水素原子又は置換基を表し、R5は置換基を表す。L1はPtに配位する補助配位子を表し、m及びnは1以上の整数を表し、m+n=3の関係式を満たす。mが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。)
6.前記6配位の4価白金錯体が、下記一般式(IV)で表される少なくとも一つの3座のカルベン配位子を有する白金錯体であることを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In General Formula (III), X 7 and X 8 are carbon atoms having a single bond or a double bond, and may have a substituent. R 6 to R 9 represent a hydrogen atom or a substituent. , R 5 represents a substituent, L 1 represents an auxiliary ligand coordinated to Pt, m and n represent an integer of 1 or more, and satisfy the relational expression m + n = 3. Two L 1 may be the same or different from each other.)
6). 2. The organic electrolysis according to
(一般式(IV)中、Ptは配位数が6かつ4価の白金原子を表す。環B、環C及び環Dは芳香族環を表し、少なくとも一つは窒素原子を含む芳香族複素環であり、環B、環C及び環Dは置換基を有していてもよく、それらの置換基が互いに結合して環を形成してもよい。V、W及びZは炭素原子、カルベン炭素原子又は窒素原子であり、少なくとも一つはカルベン炭素原子である。L1はPtに配位する補助配位子を表し、pは1又は2を表す。pが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。)
7.前記一般式(IV)において、V及びZの両方がカルベン炭素原子であるか、又はWのみがカルベン炭素原子であることを特徴とする第6項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In general formula (IV), Pt represents a tetravalent platinum atom having a coordination number of 6. Ring B, ring C and ring D represent an aromatic ring, at least one of which is an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom. Ring B, Ring C and Ring D may have a substituent, and these substituents may be bonded to each other to form a ring V, W and Z are carbon atoms, carbene A carbon atom or a nitrogen atom, at least one of which is a carbene carbon atom, L 1 represents an auxiliary ligand coordinated to Pt, and p represents 1 or 2. When p is 2, two L 1 may be the same as or different from each other.
7). In the said general formula (IV), both V and Z are carbene carbon atoms, or only W is a carbene carbon atom, The organic electroluminescent element of
8.前記発光層の陰極側に隣接する電子輸送層に含有される窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物が、ピリジン環を骨格として有する化合物であることを特徴とする第1項から第7項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8). The compound having an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom contained in an electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer as a skeleton is a compound having a pyridine ring as a skeleton. The organic electroluminescence device according to any one of
9.前記ピリジン環を骨格として有する化合物が、ピリジン誘導体又はアザカルバゾール誘導体であることを特徴とする第8項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 9. 9. The organic electroluminescence device according to item 8, wherein the compound having a pyridine ring as a skeleton is a pyridine derivative or an azacarbazole derivative.
10.前記ピリジン環を骨格として有する化合物が、アザカルバゾール誘導体であることを特徴とする第9項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
11.前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、複数層の発光層を有することを特徴とする第1項から第10項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
10. 10. The organic electroluminescence device according to item 9, wherein the compound having a pyridine ring as a skeleton is an azacarbazole derivative.
11 . The organic electroluminescence device according to any one of
12.前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、二種以上の発光材料を含有し、かつ発光色が白色であることを特徴とする第1項から第11項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
12 . The organic electroluminescence element according to any one of
13.第1項から第12項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
13 . A display device comprising the organic electroluminescence element according to any one of
14.第1項から第12項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
14 . A lighting device comprising the organic electroluminescence element according to any one of
本発明の上記手段により、発光効率が高く、発光寿命が長く、かつ駆動電圧が低い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。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置及び照明装置を提供することができる。 By the above means of the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device having high luminous efficiency, long luminous lifetime, and low driving voltage. In addition, a display device and a lighting device using the organic electroluminescence element can be provided.
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確になってはいないが、以下のように推察している。 The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
4価の白金錯体は、三つの2座配位子を有しており、中心金属に対する配位様式が、オクタヘドラル型である。そのため、配位様式が平面型である2価の白金錯体と比較して、同一分子間のスタッキングによる消光などを抑制できるという効果がある。その一方で、スタッキングされにくい構造になったためにキャリアのホッピングもされにくくなり、隣接層からのキャリア注入性が低下するという問題が生じたと考えられる。特に、電子輸送層からの電子の注入性低下の影響が大きいことが明らかになった。 The tetravalent platinum complex has three bidentate ligands, and the coordination mode with respect to the central metal is an octahedral type. Therefore, compared with a bivalent platinum complex whose coordination mode is a planar type, there is an effect that quenching due to stacking between the same molecules can be suppressed. On the other hand, it is considered that the problem that the carrier injection property from the adjacent layer is lowered due to the difficulty of hopping of carriers due to the structure that is difficult to stack. In particular, it has been clarified that the influence of a decrease in the injection property of electrons from the electron transport layer is large.
そこで、発光層に隣接する電子輸送層に含窒素化合物を含有し、発光層にカルベン配位子を有する6配位の4価白金錯体を含有することで、電子輸送層から発光層への電子注入性改善により、発光効率が向上したと考えられる。また、カルベン配位子を用いることで錯体自体の安定性が向上し、発光素子が長寿命化したものと考えられる。 Therefore, by containing a nitrogen-containing compound in the electron transport layer adjacent to the light-emitting layer and a hexacoordinate tetravalent platinum complex having a carbene ligand in the light-emitting layer, electrons from the electron transport layer to the light-emitting layer can be obtained. It is considered that the luminous efficiency is improved by improving the injection property. In addition, the use of a carbene ligand is considered to improve the stability of the complex itself and extend the lifetime of the light-emitting element.
すなわち、電子輸送材料が窒素原子を含む芳香族複素環を有する化合物からなる場合、発光層と電子輸送層(EML−ETL)の界面において、カルベン配位子と電子輸送材料との相互作用が強くなり、電子注入性が向上することを見出した。これは素子の駆動電圧低減にも寄与する。 That is, when the electron transport material is composed of a compound having an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom, the interaction between the carbene ligand and the electron transport material is strong at the interface between the light emitting layer and the electron transport layer (EML-ETL). Thus, it has been found that the electron injecting property is improved. This also contributes to reduction of the driving voltage of the element.
さらに多座配位子の少なくとも一つは、白金原子に配位結合する部位を有するカルベン配位子とすることで、以下の効果がある。
(1)カルベン原子の中心金属への配位力が強く、錯体自身が安定になる
(2)励起状態の構造が安定する
これらは素子の長寿命化に寄与するものと考えられる。
Furthermore, at least one of the polydentate ligands has the following effects by being a carbene ligand having a site that coordinates to a platinum atom.
(1) The coordination power of the carbene atom to the central metal is strong, and the complex itself is stable. (2) The structure in the excited state is stable. These are considered to contribute to extending the lifetime of the device.
励起状態の構造が安定するのは、以下の理由によると考えられる。 The reason why the structure of the excited state is stabilized is considered to be as follows.
6配位の4価白金錯体におけるカルベン配位子は、一般式(I)におけるX1−Y1結合軸間が、フェニル−ピリジン配位子やフェニル−イミダゾール配位子と比較してねじれて白金原子に配位しており、配位子全体が非平面である。この形態が本錯体における最も安定な構造である。 In the carbene ligand in the hexacoordinate tetravalent platinum complex, the X 1 -Y 1 bond axis in the general formula (I) is twisted as compared with the phenyl-pyridine ligand or the phenyl-imidazole ligand. Coordinates to the platinum atom and the entire ligand is non-planar. This form is the most stable structure in the complex.
一般的に基底状態から励起状態になるとき、錯体の構造変化を伴い、ひずみが生じる。しかし、本発明に係る錯体は基底状態においてもともとねじれているため、励起状態に伴う構造変化が小さくひずみが生じにくい。そのため励起状態においても引き続き安定な構造をとっているといえる。したがって、励起状態における経時劣化は小さく、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化が達成されたと推察している。 In general, when a ground state is changed to an excited state, distortion occurs with a structural change of the complex. However, since the complex according to the present invention is originally twisted in the ground state, the structural change associated with the excited state is small and distortion is unlikely to occur. Therefore, it can be said that the structure is still stable even in the excited state. Therefore, the deterioration with time in the excited state is small, and it is presumed that the lifetime of the organic electroluminescence element has been extended.
なお、本発明において、「カルベン配位子」とは、配位部位としてカルベン炭素原子を有する配位子をいう。また本発明において、二つ以上の配位部位を有する多座配位子においては、少なくとも一つの配位部位がカルベン炭素原子である配位子をいう。 In the present invention, the “carbene ligand” refers to a ligand having a carbene carbon atom as a coordination site. In the present invention, a polydentate ligand having two or more coordination sites refers to a ligand in which at least one coordination site is a carbene carbon atom.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」ともいう。)は、陽極と陰極の間に、発光層と、該発光層の陰極側に隣接する電子輸送層を有する有機EL素子であって、該発光層は、多座配位子を少なくとも一つ有する6配位の4価白金錯体を含有し、該多座配位子の少なくとも一つは、白金原子に配位結合する部位を有するカルベン配位子であり、該発光層の陰極側に隣接する電子輸送層が、窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物を含有することを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項13までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
The organic electroluminescence device of the present invention (hereinafter also referred to as “organic EL device”) is an organic EL device having a light emitting layer and an electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer between an anode and a cathode. The light-emitting layer contains a hexacoordinate tetravalent platinum complex having at least one polydentate ligand, and at least one of the polydentate ligands is a site that is coordinated to a platinum atom. The electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer contains a compound having an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom as a skeleton. This feature is a technical feature common to the inventions according to
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記6配位の4価白金錯体が、前記一般式(I)で表される化合物であることが、発光効率(輝度)、短波長発光特性(青色適合性)、高い耐久性を同時に満足させる効果が得られるので好ましい。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of expression of the effect of the present invention, the hexacoordinate tetravalent platinum complex is a compound represented by the general formula (I), the luminous efficiency (luminance), It is preferable because the effect of simultaneously satisfying short wavelength light emission characteristics (blue compatibility) and high durability can be obtained.
さらに、本発明においては、前記一般式(I)における環Aが、5員又は6員の芳香族環であることが短波長発光特性(青色適合性)を示す効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the ring A in the general formula (I) is a 5-membered or 6-membered aromatic ring because an effect of exhibiting short wavelength light emission characteristics (blue compatibility) is obtained.
さらに、本発明においては、前記一般式(I)で表される化合物が、前記一般式(II)で表される化合物であることが、電子輸送層の窒素原子を含む芳香族複素環を有する化合物との相互作用が強くなることで、電子注入性が向上し、駆動電圧を低減できる効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in this invention, it has an aromatic heterocyclic ring containing the nitrogen atom of an electron carrying layer that the compound represented by the said general formula (I) is a compound represented by the said general formula (II) The strong interaction with the compound is preferable because the electron injecting property is improved and the driving voltage can be reduced.
さらに、本発明においては、前記一般式(II)で表される化合物が、前記一般式(III)で表される化合物であることが、励起状態における錯体自身の安定性が向上し、素子が長寿命化する効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in the present invention, the compound represented by the general formula (II) is a compound represented by the general formula (III), whereby the stability of the complex itself in an excited state is improved, and the device is Since the effect of extending the life is obtained, it is preferable.
さらに、本発明においては、前記6配位の4価白金錯体が、下記一般式(IV)で表される少なくとも一つの3座のカルベン配位子を有する白金錯体であることが、発光効率(輝度)、短波長発光特性(青色適合性)、高い耐久性を同時に満足させる効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in the present invention, the hexacoordinate tetravalent platinum complex is a platinum complex having at least one tridentate carbene ligand represented by the following general formula (IV): (Brightness), short wavelength emission characteristics (blue compatibility), and high durability are obtained at the same time.
さらに、本発明においては、前記一般式(IV)において、V及びZの両方がカルベン炭素原子であるか、又はWのみがカルベン炭素原子であることが、励起状態における錯体自身の安定性が向上し、素子が長寿命化する効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in the present invention, in the general formula (IV), both V and Z are carbene carbon atoms, or only W is a carbene carbon atom, which improves the stability of the complex itself in an excited state. However, it is preferable because an effect of extending the life of the element can be obtained.
さらに、本発明においては、前記発光層の陰極側に隣接する電子輸送層に含有される窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物が、ピリジン環を骨格として有する化合物であることが、発光ドーパントである前記6配位の4価白金錯体との相互作用が強くなることで、電子注入性が向上し、駆動電圧を低減できる効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in the present invention, the compound having an aromatic heterocyclic ring containing a nitrogen atom contained in an electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer as a skeleton is a compound having a pyridine ring as a skeleton, It is preferable that the interaction with the hexacoordinate tetravalent platinum complex which is a light-emitting dopant is strengthened, so that the electron injecting property is improved and the driving voltage can be reduced.
さらに、本発明においては、前記ピリジン環を骨格として有する化合物が、ピリジン誘導体又はアザカルバゾール誘導体であることが、より強力な相互作用により、電子注入性が向上する効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the compound having the pyridine ring as a skeleton is a pyridine derivative or an azacarbazole derivative, because an effect of improving electron injection property is obtained by stronger interaction.
さらに、本発明においては、前記有機EL素子が、複数層の発光層を有することが、発光色の経時変化が抑制された、長寿命な有機EL素子を提供できる効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the organic EL element has a plurality of light-emitting layers because an effect of providing a long-life organic EL element in which a change in emission color with time is suppressed can be obtained.
さらに、本発明においては、前記有機EL素子が、二種以上の発光材料を含有し、かつ発光色が白色であることが、表示装置及び照明装置などに具備できる効果が得られるので好ましい。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the organic EL element contains two or more kinds of light emitting materials and the light emission color is white because an effect that can be provided in a display device, a lighting device, and the like is obtained.
本発明の有機EL素子は、表示装置及び照明装置に好適に具備され得る。これにより、駆動電圧が低く、高輝度で、かつ耐久性に優れた表示装置及び照明装置を得ることができる。 The organic EL element of the present invention can be suitably included in a display device and a lighting device. As a result, a display device and a lighting device with low driving voltage, high luminance, and excellent durability can be obtained.
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明を行う。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.
≪有機エレクトロルミネッセンス素子≫
本発明の有機EL素子は、陽極と陰極の間に、発光層と、該発光層の陰極側に隣接する電子輸送層を有する有機EL素子であって、該発光層は、多座配位子を少なくとも一つ有する6配位の4価白金錯体を含有し、該多座配位子の少なくとも一つは、白金原子に配位結合する部位を有するカルベン配位子であり、該発光層の陰極側に隣接する電子輸送層が、窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物を含有することを特徴としている。
≪Organic electroluminescence element≫
The organic EL device of the present invention is an organic EL device having a light emitting layer and an electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer between an anode and a cathode, the light emitting layer comprising a multidentate ligand. A hexacoordinate tetravalent platinum complex having at least one of the above, and at least one of the polydentate ligands is a carbene ligand having a site coordinated to a platinum atom, The electron transport layer adjacent to the cathode side is characterized by containing a compound having an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom as a skeleton.
≪6配位の4価白金錯体≫
以下、本発明に係る多座配位子を少なくとも一つ有する6配位の4価白金錯体について説明する。本発明に係る6配位の4価白金錯体は、発光層にリン光性化合物(発光ドーパント、又はリン光性ドーパントともいう。)として含有される。
≪Six coordinated tetravalent platinum complex≫
The hexacoordinate tetravalent platinum complex having at least one multidentate ligand according to the present invention will be described below. The hexacoordinate tetravalent platinum complex according to the present invention is contained in the light emitting layer as a phosphorescent compound (also referred to as a light emitting dopant or a phosphorescent dopant).
本発明に係る6配位の4価白金錯体は、下記一般式(I)で表される化合物であることが好ましい。 The hexacoordinate tetravalent platinum complex according to the present invention is preferably a compound represented by the following general formula (I).
一般式(I)中、Ptは配位数が6かつ4価の白金原子を表す。Y1と炭素原子とともに形成される環Aは芳香族環を表し、さらに置換基を有していてもよく、それらの置換基が互いに結合して環を形成してもよい。Y1は炭素原子、若しくは窒素原子を表す。X1〜X4はPtに配位したカルベン炭素原子とともに5員の芳香族複素環を形成する原子群であり、炭素原子、C−R1、窒素原子、N−R1、酸素原子又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子又はN−R1を表す。R1は水素原子又は置換基を表す。L1はPtに配位する補助配位子を表し、m及びnは1以上の整数を表し、m+n=3の関係式を満たす。mが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。 In general formula (I), Pt represents a tetravalent platinum atom having a coordination number of 6. Ring A formed together with Y 1 and the carbon atom represents an aromatic ring, and may further have a substituent, and these substituents may be bonded to each other to form a ring. Y 1 represents a carbon atom or a nitrogen atom. X 1 to X 4 are a group of atoms that form a 5-membered aromatic heterocycle with a carbene carbon atom coordinated to Pt, and are a carbon atom, C—R 1 , nitrogen atom, N—R 1 , oxygen atom or sulfur. Represents an atom, and at least one represents a nitrogen atom or N—R 1 . R 1 represents a hydrogen atom or a substituent. L 1 represents an auxiliary ligand coordinated to Pt, m and n represent an integer of 1 or more, and satisfy the relational expression m + n = 3. When m is 2, the two L 1 may be the same or different from each other.
前記一般式(I)におけるY1と炭素原子とともに形成される環Aが、5員又は6員の芳香族環であることが好ましい。 The ring A formed together with Y 1 and the carbon atom in the general formula (I) is preferably a 5-membered or 6-membered aromatic ring.
前記一般式(I)における環Aで表される芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、及びアンスラアントレン環等の芳香族炭化水素環が挙げられる。 Examples of the aromatic ring represented by the ring A in the general formula (I) include a benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o -Terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene ring, pyranthrene Examples thereof include aromatic hydrocarbon rings such as a ring and anthraanthrene ring.
また、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、及びジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが、さらに窒素原子で置換されている環を示す)等の芳香族複素環が挙げられる。これらの中でもチオフェン環、ピリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、及びジアザカルバゾール環が好ましい。 In addition, furan ring, thiophene ring, oxazole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, Benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring, and diazacarbazole ring (one of the carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring is nitrogen An aromatic heterocycle such as a ring substituted with an atom). Among these, a thiophene ring, a pyridine ring, a carbazole ring, a carboline ring, and a diazacarbazole ring are preferable.
前記一般式(I)におけるX1〜X4とPtに配位したカルベン炭素原子とともに形成される5員の芳香族複素環としては、ピラゾール環、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、インドール環、トリアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾピラゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、及びベンゾイソオキサゾール環等が挙げられる。これらの中でもイミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、及びトリアゾール環が好ましい。 Examples of the 5-membered aromatic heterocycle formed with the carbene carbon atom coordinated to X 1 to X 4 and Pt in the general formula (I) include a pyrazole ring, an imidazole ring, a thiazole ring, an oxazole ring, and an isoxazole ring. , Indole ring, triazole ring, benzimidazole ring, benzopyrazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, and benzoisoxazole ring. Among these, an imidazole ring, a thiazole ring, an oxazole ring, and a triazole ring are preferable.
これら環Aで表される5員又は6員の芳香族環に置換する置換基としては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、(t)ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、プロパルギル基等)、アリール基(芳香族炭化水素環基ともいい、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニリル基、アントリル基、フェナントリル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、芳香族複素環基(例えば、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(カルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ニトロ基、及びシアノ基等が挙げられる。これらの中でもメチル基、イソプロピル基、(t)ブチル基、及びシクロヘキシル基が好ましい。 Examples of the substituent substituted on the 5-membered or 6-membered aromatic ring represented by the ring A include an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, (t) butyl group, pentyl group). Group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group etc.), cycloalkyl group (eg cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), alkenyl group (eg vinyl group, allyl group etc.), alkynyl Group (for example, propargyl group), aryl group (also called aromatic hydrocarbon ring group, for example, phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, biphenylyl group, anthryl group, phenanthryl group, etc.), heterocyclic group ( For example, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), aromatic heterocyclic group (for example, For example, pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzoimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, triazolyl group (for example, 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3- Triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group , Indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (in which one of carbon atoms constituting carboline ring is replaced by nitrogen atom), quinoxalinyl group, pyridazinyl group, triazinyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl Group), alkoki Group (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy Group (for example, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (for example, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (for example, cyclopentylthio group) Cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octylio) Xycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butyl) Aminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group) , Ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group, naphthylureido group, 2 Pyridylaminoureido group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl) Group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (eg, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (eg, methyl Carbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propyl) Aminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), sulfinyl Groups (eg, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexyl group) Rusulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group or arylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), nitro group, cyano group and the like. Among these, a methyl group, an isopropyl group, a (t) butyl group, and a cyclohexyl group are preferable.
上記の置換基は、さらに置換基を有してもよい、また、上記の芳香族環に、さらに芳香族環炭化水素基、芳香族複素環基等が置換して、縮環構造を形成することも可能である。 The above substituent may further have a substituent, and the aromatic ring is further substituted with an aromatic ring hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group or the like to form a condensed ring structure. It is also possible.
R1で表される置換基としては、上記環Aで表される5員又は6員の芳香族環に置換する置換基が挙げられる。 Examples of the substituent represented by R 1 include a substituent substituted on the 5-membered or 6-membered aromatic ring represented by the ring A.
前記一般式(I)で表される化合物が下記一般式(II)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).
一般式(II)中、Ptは配位数が6、かつ4価の白金原子を表す。Y2〜Y6はPtに配位した炭素原子とともに6員の芳香族環を形成する原子群であり、炭素原子、C−R2又は窒素原子を表す。X5及びX6はカルベン炭素原子、窒素原子とともに5員の芳香族複素環を形成する原子群であり、C−R3又は窒素原子を表す。R2及びR3は水素原子又は置換基を表し、R4は置換基を表す。L1はPtに配位する補助配位子を表し、m及びnは1以上の整数を表し、m+n=3の関係式を満たす。mが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。 In general formula (II), Pt represents a tetravalent platinum atom having a coordination number of 6. Y 2 to Y 6 is a group of atoms forming an aromatic ring of 6 members together with the carbon atom coordinating to Pt, it represents a carbon atom, C-R 2 or a nitrogen atom. X 5 and X 6 are an atomic group forming a 5-membered aromatic heterocyclic ring together with a carbene carbon atom and a nitrogen atom, and represent C—R 3 or a nitrogen atom. R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a substituent, and R 4 represents a substituent. L 1 represents an auxiliary ligand coordinated to Pt, m and n represent an integer of 1 or more, and satisfy the relational expression m + n = 3. When m is 2, the two L 1 may be the same or different from each other.
前記一般式(II)におけるY2〜Y6とPtに配位した炭素原子とともに形成される6員の芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、及びアンスラアントレン環等の芳香族炭化水素環が挙げられる。 The 6-membered aromatic ring formed together with the carbon atoms coordinated to Y 2 to Y 6 and Pt in the general formula (II) includes a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, an azulene ring, an anthracene ring, and a phenanthrene ring. , Pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring , Aromatic hydrocarbon rings such as perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene ring, pyranthrene ring, and anthraanthrene ring.
また、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、及びジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つがさらに窒素原子で置換されている環を示す)等の芳香族複素環が挙げられる。これらの中でもピリジン環、トリアジン環、カルバゾール環、カルボリン環、及びジアザカルバゾール環が好ましい。 Also, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring And an aromatic heterocycle such as a diazacarbazole ring (which represents a ring in which one of the carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring is further substituted with a nitrogen atom). Among these, a pyridine ring, a triazine ring, a carbazole ring, a carboline ring, and a diazacarbazole ring are preferable.
また、これらの芳香族環は置換基を有してもよく、置換基としては、前記環Aで表される5員又は6員の芳香族環に置換する置換基が挙げられる。またR2、R3及びR4で表される置換基としては、前記環Aで表される5員又は6員の芳香族環に置換する置換基が挙げられる。 In addition, these aromatic rings may have a substituent, and examples of the substituent include a substituent that substitutes for the 5-membered or 6-membered aromatic ring represented by the ring A. Examples of the substituent represented by R 2 , R 3, and R 4 include a substituent substituted on the 5-membered or 6-membered aromatic ring represented by the ring A.
前記一般式(II)におけるX5及びX6はカルベン炭素原子、窒素原子とともに形成される5員の芳香族複素環としては、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環等が挙げられる。これらの中でもイミダゾール環が好ましい。 X 5 and X 6 in the general formula (II) include an imidazole ring, a benzimidazole ring, a triazole ring and the like as the 5-membered aromatic heterocycle formed together with a carbene carbon atom and a nitrogen atom. Among these, an imidazole ring is preferable.
これらの芳香族複素環は置換基を有してもよく、置換基としては前記環Aで表される5員又は6員の芳香族環に置換する置換基が挙げられる。 These aromatic heterocycles may have a substituent, and examples of the substituent include a substituent that substitutes for the 5-membered or 6-membered aromatic ring represented by the ring A.
前記一般式(II)で表される化合物が下記一般式(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 (II) is preferably a compound represented by the following general formula (III).
一般式(III)中、X7及びX8は単結合又は二重結合を有する炭素原子であり、置換基を有していてもよい。R6〜R9は水素原子又は置換基を表し、R5は置換基を表す。L1はPtに配位する補助配位子を表し、m及びnは1以上の整数を表し、m+n=3の関係式を満たす。mが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。 In general formula (III), X 7 and X 8 are carbon atoms having a single bond or a double bond, and may have a substituent. R 6 to R 9 represent a hydrogen atom or a substituent, and R 5 represents a substituent. L 1 represents an auxiliary ligand coordinated to Pt, m and n represent an integer of 1 or more, and satisfy the relational expression m + n = 3. When m is 2, the two L 1 may be the same or different from each other.
R5〜R9で表される置換基、及びX7、X8に置換する置換基としては、前記環Aで表される5員又は6員の芳香族環に置換する置換基が挙げられる。 Examples of the substituent represented by R 5 to R 9 and the substituent substituted on X 7 and X 8 include a substituent substituted on the 5-membered or 6-membered aromatic ring represented by the ring A. .
前記6配位の4価白金錯体が下記一般式(IV)で表される少なくとも一つの3座のカルベン配位子を有する白金錯体であることが好ましい。 The hexacoordinate tetravalent platinum complex is preferably a platinum complex having at least one tridentate carbene ligand represented by the following general formula (IV).
一般式(IV)中、Ptは配位数が6かつ4価の白金原子を表す。環B、環C及び環Dは芳香族環を表し、少なくとも一つは窒素原子を含む芳香族複素環であり、環B、環C及び環Dは置換基を有していてもよく、それらの置換基が互いに結合して環を形成してもよい。V、W及びZは炭素原子、カルベン炭素原子又は窒素原子であり、少なくとも一つはカルベン炭素原子である。L1はPtに配位する補助配位子を表し、pは1又は2を表す。pが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。 In the general formula (IV), Pt represents a tetravalent platinum atom having a coordination number of 6. Ring B, Ring C and Ring D represent an aromatic ring, at least one is an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom, and Ring B, Ring C and Ring D may have a substituent, The substituents may be bonded to each other to form a ring. V, W and Z are a carbon atom, a carbene carbon atom or a nitrogen atom, and at least one is a carbene carbon atom. L 1 represents an auxiliary ligand coordinated to Pt, and p represents 1 or 2. When p is 2, two L 1 may be the same or different from each other.
前記一般式(IV)における環B、環C及び環Dとしては、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、キノリン環、ベンゾキノリン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、及びジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つがさらに窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げられる。これらの中でもベンゼン環、ピリジン環、キノリン環、及びベンゾキノリン環が好ましい。 Ring B, ring C and ring D in the general formula (IV) include benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, quinoline ring, benzoquinoline ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene. Ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene Ring, pyranthrene ring, anthraanthrene ring and the like. The aromatic heterocycle includes furan ring, thiophene ring, oxazole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole. Ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring, and diazacarbazole ring (the carbon atom of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring) One of which represents a ring further substituted with a nitrogen atom). Among these, a benzene ring, a pyridine ring, a quinoline ring, and a benzoquinoline ring are preferable.
環B、環C及び環Dに置換する置換基としては、前記環Aで表される5員又は6員の芳香族環に置換する置換基が挙げられる。 Examples of the substituent substituted on the ring B, ring C, and ring D include a substituent substituted on the 5-membered or 6-membered aromatic ring represented by the ring A.
前記一般式(IV)において、V及びZの両方がカルベン炭素原子であるか、又はWのみがカルベン炭素原子であることが好ましい。 In the general formula (IV), it is preferable that both V and Z are carbene carbon atoms, or only W is a carbene carbon atom.
《補助配位子の説明》
前記一般式(I)から一般式(IV)においてL1で表される補助配位子としては、従来公知のものが使用できる。補助配位子を選択することによって、発光波長を最適化することや発光量子効率を向上させることが可能である。あるいは、補助配位子の立体的な効果によって錯体同士の相互作用を抑えることが可能であり、それによって有機EL素子としたときの発光効率を向上させることができる。
<Description of auxiliary ligand>
As the general formula auxiliary ligand represented by L 1 in the general formula (IV) from (I), conventionally known ones can be used. By selecting an auxiliary ligand, it is possible to optimize the emission wavelength and improve the emission quantum efficiency. Alternatively, the interaction between the complexes can be suppressed by the steric effect of the auxiliary ligand, whereby the light emission efficiency when an organic EL element is obtained can be improved.
補助配位子は、一つであっても複数であってもよく、複数である場合、それらが互いに同じでも異なっていてもよいが、中心金属の白金原子との間の価数と配位数を満足させる、すなわち全体が6配位4価の白金錯体が形成されなければならない。 One or a plurality of auxiliary ligands may be used. When there are a plurality of auxiliary ligands, they may be the same or different from each other, but the valence and coordination between the central metal and the platinum atom may be different. The number must be satisfied, i.e. a hexacoordinate tetravalent platinum complex as a whole must be formed.
複数の空き配位座がある場合には、キレート効果による錯体自身の安定化を得るためにも複座の配位子である方がより好ましい。 When there are a plurality of vacant coordination sites, a bidentate ligand is more preferable in order to obtain stabilization of the complex itself by a chelate effect.
従来、金属錯体に用いられる公知の配位子としては、例えば、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」Springer−Verlag社 H.Yersin著 1987年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」 裳華房社 山本明夫著 1982年発行 等に記載の配位子(例えば、ハロゲン配位子(好ましくは塩素配位子)、含窒素ヘテロ環配位子(例えば、ビピリジル、フェナントロリンなど)、ジケトン配位子など)が挙げられる。さらに、置換又は無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボール、ピコリン酸、及びカルベン等も好ましい配位子として併用することが可能である。 Conventionally known ligands used for metal complexes include, for example, “Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds” Springer-Verlag H. Published by Yersin in 1987, “Organometallic Chemistry-Fundamentals and Applications-” Liu Huabo Company, Akio Yamamoto, published in 1982, etc. (for example, halogen ligands (preferably chlorine ligands), Nitrogen heterocyclic ligands (for example, bipyridyl, phenanthroline, etc.) and diketone ligands). Furthermore, substituted or unsubstituted phenylpyridine, phenylpyrazole, phenylimidazole, phenyltriazole, phenyltetrazole, pyrazabol, picolinic acid, carbene, and the like can be used in combination as preferable ligands.
以下、本発明に係る6配位の4価白金錯体を構成することができる補助配位子について説明する。 Hereinafter, the auxiliary ligand capable of constituting the hexacoordinate tetravalent platinum complex according to the present invention will be described.
(マイナス1価のアニオン性単座配位子)
マイナス1価のアニオン性単座配位子は、白金原子と共有結合を形成している単座の配位子を表す。該配位子の配位原子として好ましくは、炭素原子、水素原子、酸素原子、フッ素原子、及び塩素原子である。
(Minus monovalent anionic monodentate ligand)
The minus monovalent anionic monodentate ligand represents a monodentate ligand that forms a covalent bond with a platinum atom. The coordination atom of the ligand is preferably a carbon atom, a hydrogen atom, an oxygen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
(マイナス1価のアニオン性2座配位子)
マイナス1価のアニオン性2座配位子は、白金原子と共有結合及び配位結合を形成している2座の配位子を表す。該配位子の配位原子として好ましくは、炭素原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、及びリン原子である。
(Minus monovalent anionic bidentate ligand)
The minus monovalent anionic bidentate ligand represents a bidentate ligand that forms a covalent bond and a coordinate bond with the platinum atom. The coordination atom of the ligand is preferably a carbon atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, or a phosphorus atom.
(マイナス2価のアニオン性2座配位子)
マイナス2価のアニオン性2座配位子は、白金原子と共有結合を形成している2座の配位子を表す。該配位子の配位原子としては、炭素原子及び窒素原子の組み合わせが好ましく、フェニルピリジン配位子、フェニルイミダゾール配位子、及びベンゾキノリン配位子が好ましい。
(Minus divalent anionic bidentate ligand)
The minus divalent anionic bidentate ligand represents a bidentate ligand that forms a covalent bond with a platinum atom. As a coordination atom of the ligand, a combination of a carbon atom and a nitrogen atom is preferable, and a phenylpyridine ligand, a phenylimidazole ligand, and a benzoquinoline ligand are preferable.
本発明に係る6配位の4価白金錯体は、中性錯体(非イオン性)であることが好ましい。中性の金属錯体は、錯体間におけるイオン性の相互作用がないので昇華されやすく、金属錯体の昇華精製、及び有機EL素子作製の真空蒸着の際に有利であるからである。本発明に係る6配位の4価白金錯体の具体例を以下に例示する。 The hexacoordinate tetravalent platinum complex according to the present invention is preferably a neutral complex (nonionic). This is because a neutral metal complex is easily sublimated because there is no ionic interaction between the complexes, and is advantageous for sublimation purification of the metal complex and vacuum deposition for producing an organic EL device. Specific examples of the hexacoordinate tetravalent platinum complex according to the present invention are illustrated below.
(例示化合物)
これらの6配位の4価白金錯体は公知の方法により合成することができる。 These hexacoordinate tetravalent platinum complexes can be synthesized by a known method.
≪窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物≫
本発明の有機EL素子の発光層の陰極側に隣接する電子輸送層の構成材料(以下、電子輸送材料という。)としては、「窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物」の中から選ばれる。窒素原子を含む芳香族複素環としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾキノリン環、シンシノリン環、キノキサリン環、カルバゾール環、インドール環、イソインドール環、カルボリン環、ジアザカルボリン環、カルボリン環、アザジベンゾフラン環、ジアザジベンゾフラン環、ベンゾピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾオキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環、チアゾロチアゾール環、フェナントロリン環、ポルフィリン環、フタロシアニン環などが挙げられ、好ましくはピリジン環を骨格として有する化合物であり、より好ましくはピリジン誘導体又はアザカルバゾール誘導体である。
≪Compound having aromatic heterocycle containing nitrogen atom as skeleton≫
The constituent material of the electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer of the organic EL device of the present invention (hereinafter referred to as electron transport material) is “a compound having a nitrogen atom-containing aromatic heterocycle as a skeleton”. Chosen from. Aromatic heterocycles containing a nitrogen atom include pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, triazine ring, pyrrole ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, benzoquinoline ring, cincinoline ring Quinoxaline ring, carbazole ring, indole ring, isoindole ring, carboline ring, diazacarboline ring, carboline ring, azadibenzofuran ring, diazadibenzofuran ring, benzopyrazole ring, benzimidazole ring, benzotriazole ring, oxazole ring, oxazol ring Diazole ring, benzoxazole ring, benzooxadiazole ring, thiazole ring, thiadiazole ring, benzothiazole ring, benzothiadiazole ring, thiazolothiazole ring, phenanthroline ring, porphyrin ring, lid And cyanine ring, and preferably a compound having a pyridine ring as a skeleton, and more preferably pyridine derivative or aza carbazole derivative.
以下、本発明に係る窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 Hereinafter, although the specific example of the compound which has the aromatic heterocyclic ring containing the nitrogen atom which concerns on this invention as a skeleton is shown, this invention is not limited to these.
(例示化合物)
≪有機EL素子の構成≫
次に、本発明の有機EL素子の構成について詳細に説明する。本発明において、有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。本実施形態では、陽極と陰極との間の層が有機層に相当する。
≪Configuration of organic EL element≫
Next, the configuration of the organic EL element of the present invention will be described in detail. In this invention, although the preferable specific example of the layer structure of an organic EL element is shown below, this invention is not limited to these. In this embodiment, the layer between the anode and the cathode corresponds to the organic layer.
(i)陽極/発光層/陰極
(ii)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(v)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層(陰極バッファー層)/陰極
(vi)陽極/正孔注入層(陽極バッファー層)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層(陰極バッファー層)/陰極
(vii)陽極/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
本発明の有機EL素子においては、発光層の構成としては、例えば、青色発光層、緑色発光層及び赤色発光層の三層構成として、白色発光層とすることができる。この際、青色発光層の発光極大波長としては、430〜480nmの範囲にあるものが好ましく、緑色発光層の発光極大波長としては、510〜550nmの範囲にあることが好ましく、赤色発光層の発光極大波長としては、600〜640nmの範囲にある単色発光層であることが好ましく、これらを用いて、表示装置として構成することができる。また、本発明の照明装置においては、これらの少なくとも三層の発光層を積層して白色発光層とした構成とすることが好ましい。さらに、複数から構成される発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。
(I) Anode / light emitting layer / cathode (ii) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iv) Anode / hole transport layer / Light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode (v) anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer (cathode buffer layer) / cathode (vi) anode / Hole injection layer (anode buffer layer) / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer (cathode buffer layer) / cathode (vii) anode / hole transport layer / electron blocking layer / Light emitting layer / Hole blocking layer / Electron transport layer / Cathode In the organic EL device of the present invention, the light emitting layer is composed of, for example, a blue light emitting layer, a green light emitting layer, and a red light emitting layer. It can be set as a light emitting layer. At this time, the light emission maximum wavelength of the blue light emitting layer is preferably in the range of 430 to 480 nm, and the light emission maximum wavelength of the green light emitting layer is preferably in the range of 510 to 550 nm. The maximum wavelength is preferably a monochromatic light emitting layer in the range of 600 to 640 nm, and can be configured as a display device using these. Moreover, in the illuminating device of this invention, it is preferable to set it as the structure which laminated | stacked these at least 3 layers of light emitting layers, and made it the white light emitting layer. Further, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the plurality of light emitting layers.
以下、有機EL素子を構成する各構成層の詳細について説明する。 Hereinafter, the detail of each structural layer which comprises an organic EL element is demonstrated.
《発光層》
本発明に係る発光層は、ホスト化合物とドーパントを含有し、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light-emitting layer according to the present invention contains a host compound and a dopant, and is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from an electrode or an electron transport layer and a hole transport layer. It may be in the light emitting layer or at the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
発光層の膜厚の総和は、特に制限はないが、膜の均質性や発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは2〜200nmの範囲に調整され、特に好ましくは5〜20nmの範囲である。 The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but it is 2 nm from the viewpoint of the uniformity of the film and the application of unnecessary high voltage during light emission, and the improvement of the stability of the emission color against the drive current. It is preferable to adjust to the range of -5 micrometers, More preferably, it adjusts to the range of 2-200 nm, Especially preferably, it is the range of 5-20 nm.
発光層の形成には、本発明に係る金属錯体であるドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法や、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等のウェットプロセス法など、公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。本発明においては、特に、ウェットプロセス法を用いて形成することが好ましい。 For the formation of the light emitting layer, a dopant or host compound which is a metal complex according to the present invention is used, for example, a known thin film such as a vacuum deposition method, a wet coating method such as a spin coating method, a casting method, an LB method, or an inkjet method. The film can be formed by a chemical method. In the present invention, it is particularly preferable to form using a wet process method.
〔ホスト化合物〕
本発明の有機EL素子を構成する発光層に用いられるホスト化合物としては、公知のホスト化合物が用いられる。
[Host compound]
As the host compound used in the light emitting layer constituting the organic EL device of the present invention, a known host compound is used.
ここで、本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.01未満の化合物と定義される。 Here, in the present invention, the host compound is defined as a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.01 at room temperature (25 ° C.) among compounds contained in the light emitting layer.
さらに公知のホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。また、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。ドーパントとしてのリン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用もできる。 Further, a plurality of known host compounds may be used in combination. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. In addition, by using a plurality of phosphorescent compounds, it is possible to mix different light emission, thereby obtaining an arbitrary emission color. White light emission is possible by adjusting the kind of phosphorescent compound as a dopant and the amount of doping, and can also be applied to illumination and backlight.
これらの公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。 As these known host compounds, compounds having a hole transporting ability and an electron transporting ability, preventing the emission of longer wavelengths, and having a high Tg (glass transition temperature) are preferable.
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。 Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents.
特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等。 JP-A-2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060, No. 2002. -302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.
本発明の有機EL素子に好ましく用いられるホスト化合物を以下に例示する。
(例示化合物)
(Exemplary compounds)
また、発光層は、ホスト化合物としてさらに蛍光極大波長を有するホスト化合物を含有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光性化合物から蛍光性化合物へのエネルギー移動で、有機EL素子としての電界発光は蛍光極大波長を有する他のホスト化合物からの発光も得られる。蛍光極大波長を有するホスト化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は10%以上、特に30%以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有するホスト化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第4版実験化学講座7の分光IIの362頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定することができる。
Moreover, the light emitting layer may contain the host compound which has a fluorescence maximum wavelength further as a host compound. In this case, the energy transfer from the other host compound and the phosphorescent compound to the fluorescent compound allows electroluminescence as an organic EL element to be emitted from the other host compound having a fluorescence maximum wavelength. A host compound having a fluorescence maximum wavelength is preferably a compound having a high fluorescence quantum yield in a solution state. Here, the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more. Specific host compounds having a maximum fluorescence wavelength include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, and pyrylium dyes. Perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and the like. The fluorescence quantum yield can be measured by the method described in 362 (1992, Maruzen) of Spectroscopic II of the Fourth Edition
〔ドーパント〕
ドーパントとは、ホスト化合物とともに用いられる発光材料である。ドーパントには、リン光発光性ドーパント(リン光ドーパント又はリン光性化合物ともいう。)と蛍光発光性ドーパント(蛍光ドーパント又は蛍光性化合物ともいう。)とがあり、本発明に係る6配位の4価白金錯体はリン光発光性ドーパント(リン光性化合物)である。
[Dopant]
A dopant is a light emitting material used with a host compound. The dopant includes a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent compound) and a fluorescent dopant (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound). The tetravalent platinum complex is a phosphorescent dopant (phosphorescent compound).
(リン光性化合物)
発光層に使用される材料(以下、発光材料という)としては、上記のホスト化合物を含有すると同時に、本発明に係る6配位の4価白金錯体をリン光性化合物として含有する。これにより、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。
(Phosphorescent compound)
As a material used for the light emitting layer (hereinafter referred to as a light emitting material), the above host compound is contained, and at the same time, the hexacoordinate tetravalent platinum complex according to the present invention is contained as a phosphorescent compound. Thereby, it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency.
本発明に係るリン光性化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物である。リン光量子収率は好ましくは0.1以上である。上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。 The phosphorescent compound according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and has a phosphorescence quantum yield of 0.2 at 25 ° C. 01 or more compounds. The phosphorescence quantum yield is preferably 0.1 or more. The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence quantum yield used in the present invention only needs to achieve the above phosphorescence quantum yield in any solvent.
リン光性化合物の発光は原理としては二種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。 There are two types of light emission of phosphorescent compounds in principle. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent compound. The energy transfer type is to obtain light emission from the phosphorescent compound by moving to the other, and the other is that the phosphorescent compound becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the phosphorescent compound, and the phosphorescent compound emits light. Although it is a carrier trap type in which light emission is obtained, in any case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent compound is lower than the excited state energy of the host compound.
本発明に係る多座配位子を有する6配位の4価白金錯体とともに、さらに他の公知のリン光性化合物を含有してもよく、好ましくは元素の周期表で8族〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
In addition to the hexacoordinate tetravalent platinum complex having a polydentate ligand according to the present invention, it may further contain other known phosphorescent compounds, preferably group 8 to
以下に、本発明の有機EL素子の発光層に併用することができる公知のリン光性化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 Although the specific example of the well-known phosphorescent compound which can be used together for the light emitting layer of the organic EL element of this invention below is shown, this invention is not limited to these.
(例示化合物)
本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができるが、リン光性化合物のリン光発光波長が380〜480nmにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。このような青色リン光発光の有機EL素子や、白色リン光発光の有機EL素子で、より一層発光効率を高めることができる。 In the present invention, the phosphorescence emission maximum wavelength of the phosphorescent compound is not particularly limited, and can be obtained in principle by selecting a central metal, a ligand, a ligand substituent, and the like. Although the emission wavelength can be changed, it is preferable that the phosphorescent compound has a maximum phosphorescence emission wavelength of 380 to 480 nm. With such a blue phosphorescent organic EL element and a white phosphorescent organic EL element, the luminous efficiency can be further increased.
本発明の有機EL素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタオプティクス社製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。
The light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on
発光層は上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。この発光層はこれらのリン光性化合物やホスト化合物が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。 The light emitting 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, an LB method, or an ink jet method. The light emitting layer may have a single layer structure in which these phosphorescent compounds and host compounds are one or two or more, or may have a laminated structure in which a plurality of layers having the same composition or different compositions are formed.
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
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するもので、本発明の有機EL素子において、発光層の陰極側に隣接する電子輸送層の構成材料としては、窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物が用いられる。 The electron transport layer has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. In the organic EL device of the present invention, the constituent material of the electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer includes nitrogen atoms. A compound having an aromatic heterocyclic ring as a skeleton is used.
本発明の有機EL素子の電子輸送層には、その他に窒素原子を含まない公知の電子輸送材料を添加することができる。その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、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。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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。 In addition to the electron transport layer of the organic EL device of the present invention, a known electron transport material containing no nitrogen atom can be added. As the material, any one of conventionally known compounds can be selected and used. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquino Dimethane and anthrone derivatives and quinoxaline derivatives having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as the electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq3)、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(Znq2)等、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等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。 In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq 3 ), 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 2 ), and the like, and the central metal of these metal complexes is In, Metal complexes replaced with Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. A distyrylpyrazine derivative can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si or n-type-SiC can also be used as an electron transport material in the same manner as the hole injection layer and the hole transport layer. be able to.
電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、湿式法(ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、及びLB法(ラングミュア・ブロジェット(Langmuir Blodgett法)等を挙げることができる。))等により、薄膜化することにより形成することが好ましい。 The electron transport layer is made of an electron transport material such as a vacuum deposition method, a wet method (also referred to as a wet process, such as a spin coating method, a casting method, a die coating method, a blade coating method, a roll coating method, an ink jet method, a printing method, or a spraying method. It is preferable to form the thin film by a coating method, a curtain coating method, an LB method (such as Langmuir-Blodgett method)).
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5〜5000nm程度、好ましくは5〜200nmである。この電子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い。 Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, about 5-5000 nm, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
また、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のn型ドーパントをドープして用いてもよい。 Further, an n-type dopant such as a metal compound such as a metal complex or a metal halide may be doped.
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、及びアニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。 The hole transport material has any of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples include stilbene derivatives, silazane derivatives, and aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第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 above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
芳香族第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′−ジアミノビフェニル;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リルベンゼン;及びN−フェニルカルバゾール、さらには米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、及び特開平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三つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。 Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminobiphenyl; N, N'-diphenyl-N, N'- Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' Di (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino -(2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostyrylbenzene; and N-phenylcarbazole, as well as those described in US Pat. No. 5,061,569 Having four condensed aromatic rings in the molecule, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), and JP 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenyl in which triphenylamine units described in Japanese Patent No. 4-308688 are linked in three starburst types An amine (MTDATA) etc. are mentioned.
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。 Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、又はLB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この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い。 The hole transport layer is formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, or an LB method. Can do. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
次に、本発明の有機EL素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層等について説明する。 Next, an injection layer, a blocking layer and the like used as a constituent layer of the organic EL element of the present invention will be described.
《注入層:電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のように陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
<< Injection layer: electron injection layer, hole injection layer >>
The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. You may let them.
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。 An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance. “Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) 2), Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in detail, and includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).
正孔注入層(陽極バッファー層)は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。 The details of the hole injection layer (anode buffer layer) are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. As a specific example, copper phthalocyanine is used. Examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by an oxide, an oxide buffer layer represented by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
電子注入層(陰極バッファー層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。 The details of the electron injection layer (cathode buffer layer) are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc. . The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm although it depends on the material.
《阻止層:正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記のごとく、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
As described above, the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258, 11-204359, and “Organic EL elements and their forefront of industrialization” (issued by NTT, Inc. on November 30, 1998). There is a hole blocking (hole blocking) layer.
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。 The hole blocking layer is an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons but has a very small ability to transport holes, and blocks holes while transporting electrons. Thus, the probability of recombination of electrons and holes can be improved.
正孔阻止層及び電子阻止層の膜厚は、1〜15nmが好ましく、3〜10nmがより好ましい。 The film thickness of the hole blocking layer and the electron blocking layer is preferably 1 to 15 nm, and more preferably 3 to 10 nm.
本発明の有機EL素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられている。 The hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is provided adjacent to the light emitting layer.
本発明の有機EL素子においては、発光層の陰極側に隣接して正孔阻止層を設ける場合、正孔阻止層には正孔阻止材料として前述した本発明に係る「窒素原子を含む芳香族複素環を有する化合物」を含有する。これにより、より一層発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより一層長寿命化させることができる。 In the organic EL device of the present invention, when a hole blocking layer is provided adjacent to the cathode side of the light-emitting layer, the hole blocking layer has a “nitrogen-containing aromatic” according to the present invention described above as the hole blocking material. A compound having a heterocyclic ring. Thereby, it can be set as an organic EL element with much higher luminous efficiency. Further, the lifetime can be further increased.
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。 On the other hand, the electron blocking layer is a hole transport layer in a broad sense, made of a material that has a function of transporting holes and has a very small ability to transport electrons, and blocks electrons while transporting holes. Thus, the probability of recombination of electrons and holes can be improved.
《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、ITO(Indium Tin Oxide(酸化インジウムスズ))、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In2O3−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度を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10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, conductive transparent materials such as CuI, ITO (Indium Tin Oxide), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by photolithography, or when pattern accuracy is not required (about 100 μm or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極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輝度が向上し好都合である。
"cathode"
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. 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 5 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission luminance is improved, which is convenient.
また、陰極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。 Moreover, after producing the metal with a film thickness of 1 to 20 nm on the cathode, a transparent or translucent cathode can be produced by producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode, By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.
《基体》
本発明の有機EL素子は、基体上に形成されているのが好ましい。
本発明の有機EL素子に用いることのできる基体(以下、基板、基材、支持体等ともいう)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては、例えば、ガラス、石英、及び光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
<Substrate>
The organic EL device of the present invention is preferably formed on a substrate.
The substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, etc. Although there is no restriction | limiting in particular, As a board | substrate used preferably, glass, quartz, and a transparent resin film can be mentioned, for example. A particularly preferable substrate is a resin film that can give flexibility to the organic EL element.
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、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)、及び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。樹脂フィルムの表面には、バリアー膜として、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。バリアー膜としては、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m2・24h)以下のバリアー性フィルムであることが好ましく、さらにはJIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3cm3/(m2・24h・atm)以下、水蒸気透過度が1×10−5g/(m2・24h)以下の高バリアー性フィルムであることが好ましい。 Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), and cellulose. Examples include films made of triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), and the like. On the surface of the resin film, an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed as a barrier film. As the barrier film, the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by a method according to JIS K 7129-1992 is 0.01 g / (m 2 · 24 h). ) The following barrier film is preferable, and the oxygen permeability measured by a method based on JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) or less, water vapor A high barrier film having a transmittance of 1 × 10 −5 g / (m 2 · 24 h) or less is preferable.
バリアー膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。さらに、バリアー膜の脆弱性を改良するため、これら無機層と有機材料からなる有機層との積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。 As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing entry of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Furthermore, in order to improve the brittleness of the barrier film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and organic layers made of organic materials. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.
バリアー膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、又はコーティング法等を用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが、均質なバリアー膜を形成することができる観点から特に好ましい。 The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma weight A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but a method based on an atmospheric pressure plasma polymerization method described in JP-A-2004-68143 is homogeneous. It is particularly preferable from the viewpoint that a barrier film can be formed.
本発明の有機EL素子の発光の室温における外部取り出し効率は1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。 The external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.
ここに、外部取り出し量子効率(%)=(有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数)×100である。 Here, external extraction quantum efficiency (%) = (number of photons emitted to the outside of the organic EL element / number of electrons sent to the organic EL element) × 100.
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機EL素子の発光のλmaxは480nm以下が好ましい。 In addition, a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor. In the case of using a color conversion filter, the λmax of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.
《有機EL素子の作製方法》
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。
<< Method for producing organic EL element >>
As an example of the method for producing the organic EL device of the present invention, a method for producing an organic EL device comprising an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode will be described.
まず適当な基体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の膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機EL素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜(有機層)を形成させる。 First, a thin film made of a desired electrode material, for example, a material for an anode is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm to produce an anode. . Next, an organic compound thin film (organic layer) of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a hole blocking layer, which is an organic EL element material, is formed thereon.
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を+(プラス)、陰極を−(マイナス)の極性として電圧2〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。 In addition, it is also possible to reverse the production order and produce the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode in this order. When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission occurs when a voltage of about 2 to 40 V is applied with the polarity of the anode being + (plus) and the cathode being-(minus). Observable. An alternating voltage may be applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記のごとく例えば、真空蒸着法、又は湿式法(ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、又はLB法(ラングミュア・ブロジェット(Langmuir Blodgett法)等を挙げることができる。))等により、薄膜化することにより形成することが好ましい。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等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10−6〜10−2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚0.1nm〜5μm、好ましくは5〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。 As a method for thinning the organic compound thin film, as described above, for example, a vacuum deposition method or a wet method (also referred to as a wet process, for example, a spin coating method, a casting method, a die coating method, a blade coating method, a roll coating method, The film is preferably formed by thinning by an inkjet method, a printing method, a spray coating method, a curtain coating method, or an LB method (such as Langmuir-Blodgett method)). The vacuum deposition method, the spin coating method, the ink jet method, and the printing method are particularly preferable from the viewpoints that a homogeneous film is easily obtained and that pinholes are not easily generated. Further, different film forming methods may be applied for each layer. When employing a vapor deposition method for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., a degree of vacuum of 10 −6 to 10 −2 Pa, and a vapor deposition rate of 0.01 to It is desirable to select appropriately within the range of 50 nm / second, substrate temperature −50 to 300 ° C., film thickness 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、通常は10nm〜5μm、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等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機EL素子が得られる。この有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。 After forming these layers, a thin film made of a cathode material is usually formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm. A desired organic EL device can be obtained by providing a cathode. The organic EL element is preferably produced from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.
《表示装置》
本発明の多色の表示装置は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャドーマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、又は印刷法等で膜を形成できる。発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においては、シャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。
<Display device>
The multicolor display device of the present invention is provided with a shadow mask only at the time of forming a light emitting layer, and the other layers are common, so patterning such as a shadow mask is unnecessary, and a vapor deposition method, a casting method, a spin coating method, an ink jet method on one side. Alternatively, the film can be formed by a printing method or the like. When patterning is performed only on the light-emitting layer, the method is not limited, but a vapor deposition method, an inkjet method, and a printing method are preferable. In the case of using a vapor deposition method, patterning using a shadow mask is preferable.
本発明の表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、緑発光の三種の有機EL素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。又は、一色の発光色、例えば、白色発光をカラーフィルターを用いてBGRにし、フルカラー化することも可能である。さらに有機ELの発光色を色変換フィルターを用いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機EL発光のλmaxは480nm以下であることが好ましい。 The display device of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources. In a display device or display, full-color display is possible by using three types of organic EL elements of blue, red, and green light emission. Alternatively, a single emission color, for example, white emission, can be changed to BGR using a color filter to achieve full color. Further, it is possible to convert the emission color of the organic EL to another color by using a color conversion filter, and in this case, λmax of the organic EL emission is preferably 480 nm or less.
表示デバイス、ディスプレイとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、AV機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス(パッシブマトリックス)方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。 Examples of the display device and the display include a television, a personal computer, a mobile device, an AV device, a character broadcast display, and an information display in a car. In particular, it may be used as a display device for reproducing still images and moving images, and the driving method when used as a display device for reproducing moving images may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
また、本発明の有機EL素子に共振器構造を持たせた有機EL素子として用いてもよい。このような共振器構造を有した有機EL素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。 Moreover, you may use as an organic EL element which gave the organic EL element of this invention the resonator structure. Examples of the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure include a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processing machine, and a light source of an optical sensor. It is not limited. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
有機EL素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて以下に説明する。 An example of a display device composed of organic EL elements will be described below with reference to the drawings.
図1は、有機EL素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機EL素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a display device including organic EL elements. It is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.
ディスプレイ1は、複数の画素を有する表示部A、画像情報に基づいて表示部Aの画像走査を行う制御部B等からなる。
The
制御部Bは、表示部Aと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Aに表示する。 The control unit B is electrically connected to the display unit A, and sends a scanning signal and an image data signal to each of the plurality of pixels based on image information from the outside. The pixels for each scanning line are converted into image data signals by the scanning signal. In response to this, light is sequentially emitted and image scanning is performed to display image information on the display unit A.
図2は、表示部Aの模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A.
表示部Aは基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、複数の画素3等とを有する。表示部Aの主要な部材の説明を以下に行う。図2においては、画素3の発光した光Lが、白矢印方向(下方向)へ取り出される場合を示している。
The display unit A includes a wiring unit including a plurality of
配線部の走査線5及び複数のデータ線6は、各々導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示せず)。
The
画素3は、走査線5から走査信号が印加されると、データ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
When a scanning signal is applied from the
次に、画素の発光プロセスを説明する。 Next, the light emission process of the pixel will be described.
図3は、画素の回路の模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel circuit.
画素は、有機EL素子10、スイッチングトランジスタ11、駆動トランジスタ12、コンデンサー13等を備えている。複数の画素に有機EL素子10として、赤色、緑色、青色発光の有機EL素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
The pixel includes an
図3において、制御部Bからデータ線6を介してスイッチングトランジスタ11のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Bから走査線5を介してスイッチングトランジスタ11のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ11の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサー13と駆動トランジスタ12のゲートに伝達される。
In FIG. 3, an image data signal is applied from the control unit B to the drain of the switching
画像データ信号の伝達により、コンデンサー13が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ12の駆動がオンする。駆動トランジスタ12は、ドレインが電源ライン7に接続され、ソースが有機EL素子10の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン7から有機EL素子10に電流が供給される。
By transmitting the image data signal, the
制御部Bの順次走査により走査信号が次の走査線5に移ると、スイッチングトランジスタ11の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ11の駆動がオフしてもコンデンサー13は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ12の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機EL素子10の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ12が駆動して有機EL素子10が発光する。
When the scanning signal is moved to the
すなわち、有機EL素子10の発光は、複数の画素それぞれの有機EL素子10に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ11と駆動トランジスタ12を設けて、複数の画素3それぞれの有機EL素子10の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリックス方式と呼んでいる。
That is, the
ここで、有機EL素子10の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、2値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。
Here, the light emission of the
また、コンデンサー13の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
The potential of the
本発明においては、上述したアクティブマトリックス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機EL素子を発光させるパッシブマトリックス方式の発光駆動でもよい。 In the present invention, not only the active matrix method described above, but also a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light according to the data signal only when the scanning signal is scanned.
図4は、パッシブマトリックス方式による表示装置の模式図である。図4において、複数の走査線5と複数の画像データ線6が画素3を挟んで対向して格子状に設けられている。
FIG. 4 is a schematic diagram of a passive matrix display device. In FIG. 4, a plurality of
順次走査により走査線5の走査信号が印加されたとき、印加された走査線5に接続している画素3が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリックス方式では画素3にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。
When the scanning signal of the
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光又は蛍光を発光する材料(ドーパント)を、複数組み合わせたもの、蛍光又はリン光を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機EL素子においては、ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。 A combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors includes a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials (dopants), a light emitting material that emits fluorescence or phosphorescence, and the light emitting material. However, in the white organic EL device according to the present invention, a method of combining a plurality of dopants is preferable.
複数の発光色を得るための有機EL素子の層構成としては、複数のドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。 As a layer structure of the organic EL element for obtaining a plurality of emission colors, a method of having a plurality of dopants exist in one emission layer, a plurality of emission layers, and different emission wavelengths in each emission layer Examples thereof include a method in which a dopant is present, and a method in which minute pixels emitting light having different wavelengths are formed in a matrix.
本発明の有機EL素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよく、電極と発光層をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。 In the organic EL device of the present invention, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like at the time of film formation, if necessary. When patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire element layer may be patterned.
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、CF(カラーフィルター)特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る白金錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。 There is no restriction | limiting in particular as a luminescent material used for a light emitting layer, For example, if it is a backlight in a liquid crystal display element, the platinum complex which concerns on this invention so that it may correspond to the wavelength range corresponding to CF (color filter) characteristic, Any one of known luminescent materials may be selected and combined to whiten.
《照明装置》
本発明の照明装置は家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の露光光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれらに限定するものではない。
《Lighting device》
The lighting device of the present invention includes home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, exposure light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light sensors Examples include, but are not limited to, a light source.
本発明の有機EL素子を具備した本発明の照明装置の一態様について説明する。 One aspect of the lighting device of the present invention including the organic EL element of the present invention will be described.
本発明の有機EL素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ300μmのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からUV光を照射して、硬化させて、封止し、図5及び図6に示すような照明装置を形成することができる。 The non-light emitting surface of the organic EL device of the present invention is covered with a glass case, a 300 μm thick glass substrate is used as a sealing substrate, and an epoxy photocurable adhesive (LUX The track LC0629B) is applied, and this is overlaid on the cathode and brought into close contact with the transparent support substrate, irradiated with UV light from the glass substrate side, cured, sealed, and illuminated as shown in FIGS. A device can be formed.
図5は、照明装置の模式図を示している。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the lighting device.
図5に示すとおり、有機EL素子101はガラスカバー102で覆われている。
As shown in FIG. 5, the
ガラスカバー102での封止作業は、好ましくは、有機EL素子101を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス(純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下)で行われる。
The sealing operation with the
図6は、照明装置の断面図を示している。 FIG. 6 shows a cross-sectional view of the lighting device.
図6に示すとおり、照明装置は、主に陰極105、有機EL層106及び透明電極付きガラス基板107で構成され、これら部材がガラスカバー102で覆われている。
As shown in FIG. 6, the lighting device mainly includes a
ガラスカバー102内には窒素ガス108が充填され、捕水剤109が設けられている。
The
このように、本発明の有機EL素子は、前記表示デバイス、ディスプレイに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また露光光源のような一種のランプとして、また液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。 As described above, the organic EL element of the present invention is not only the display device and the display, but also various light emitting sources, lighting devices, home lighting, interior lighting, a kind of lamp such as an exposure light source, and a liquid crystal display. It is also useful for display devices such as device backlights.
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。 In addition, backlights such as clocks, signboard advertisements, traffic lights, light sources such as optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processing machines, light sources for optical sensors, etc. There are a wide range of uses such as household appliances.
(実施例1)
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
Example 1
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.
以下に説明する実施例で用いられる例示化合物以外の化合物の構造を以下に示す。 The structures of compounds other than the exemplified compounds used in the examples described below are shown below.
《有機EL素子1−1の作製》
100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上に、陽極としてITO(Indium Tin Oxide)を100nm製膜した基板(AvanStrate(株)製、NA−45)にパターニングを行った。その後、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て、UVオゾン洗浄を5分間行った。
<< Production of Organic EL Element 1-1 >>
Patterning was performed on a substrate (NA-45, manufactured by AvanStrate Co., Ltd.) in which ITO (Indium Tin Oxide) was formed to a thickness of 100 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.
この透明支持基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS(HT−1)、Bayer(株)製、Baytron P Al4083)を純水で70%に希釈した溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの第1正孔輸送層を設けた。 On this transparent support substrate, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS (HT-1), Baytron P Al4083, Baytron P Al4083) was diluted to 70% with pure water. A thin film was formed by spin coating using the solution, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a first hole transport layer having a thickness of 30 nm.
この第1正孔輸送層上に、正孔輸送材料としてポリ〔N,N′−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン〕(American Dye Source(株)製、ADS−254)(HT−2)のクロロベンゼン溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した。150℃で1時間加熱乾燥し、膜厚40nmの第2正孔輸送層を設けた。 On this first hole transport layer, poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine] (American Dye Source Co., Ltd., ADS-254) is used as a hole transport material. ) A thin film was formed by spin coating using a chlorobenzene solution of (HT-2). It heat-dried at 150 degreeC for 1 hour, and provided the 2nd hole transport layer with a film thickness of 40 nm.
この透明支持基板を、真空蒸着装置に取付け、真空槽を4×10−4Paまで減圧した。次いで、第2正孔輸送層上に、ホスト化合物としてのHOST−11及びドーパントとしてのB−1−55を、HOST−11:B−1−55=100:6の割合で30nm蒸着し発光層を設けた。 This transparent support substrate was attached to a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber was depressurized to 4 × 10 −4 Pa. Next, HOST-11 as a host compound and B-1-55 as a dopant are vapor-deposited on the second hole transport layer at a ratio of HOST-11: B-1-55 = 100: 6 by 30 nm. Was provided.
次いで、この発光層上に、電子輸送材料としてのET−32を20nm蒸着して電子輸送層を設けた。 Next, 20 nm of ET-32 as an electron transport material was deposited on the light emitting layer to provide an electron transport layer.
次いで、電子注入層としてフッ化リチウムを1.0nm、陰極としてアルミニウムを110nmそれぞれ蒸着し、有機EL素子1−1を作製した。 Subsequently, 1.0 nm of lithium fluoride was vapor-deposited as an electron injection layer, and 110 nm of aluminum was vapor-deposited as a cathode, respectively, and the organic EL element 1-1 was produced.
《有機EL素子1−2〜1−7の作製》
有機EL素子1−2の作製において、発光層のドーパントと電子輸送材料を表1に示す化合物に変更した以外は同様にして、有機EL素子1−2〜1−7を各々作製した。
<< Production of Organic EL Elements 1-2 to 1-7 >>
In the production of the organic EL element 1-2, the organic EL elements 1-2 to 1-7 were respectively produced in the same manner except that the dopant of the light emitting layer and the electron transport material were changed to the compounds shown in Table 1.
《有機EL素子の評価》
上記のようにして作製した有機EL素子1−1〜1−7について、下記の方法に従って、各評価を行った。
<< Evaluation of organic EL elements >>
Each evaluation was performed according to the following method about the organic EL element 1-1 to 1-7 produced as mentioned above.
(1)発光効率の評価
各有機EL素子について、室温23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で、2.5mA/cm2定電流を印加したときの外部取り出し量子効率(%)を測定し、これを発光効率の指標とした。測定には、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタオプティクス社製)を用いた。
(1) Evaluation of luminous efficiency For each organic EL element, an external extraction quantum efficiency (%) was measured when a constant current of 2.5 mA / cm 2 was applied at a room temperature of 23 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere. It was used as an index of luminous efficiency. For the measurement, a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Optics) was used.
発光効率は、有機EL素子1−1の外部取り出し量子効率の測定値を100としたときの相対値で表した。数値が大きいほど、発光効率に優れていることを表す。 The luminous efficiency was expressed as a relative value when the measured value of the external extraction quantum efficiency of the organic EL element 1-1 was 100. It represents that it is excellent in luminous efficiency, so that a numerical value is large.
(2)耐久性(半減寿命)の評価
各有機EL素子を、50℃の一定環境条件下で、初期輝度が1000cd/m2を与える電流で定電流駆動させ、初期輝度の1/2(500cd/m2)に到達するまでの時間(高温保存時の半減寿命)を求め、これを耐久性の尺度とした。
(2) Evaluation of durability (half life) Each organic EL element was driven at a constant current under a constant environmental condition of 50 ° C. with a current giving an initial luminance of 1000 cd / m 2, and 1/2 of the initial luminance (500 cd) / M 2 ) The time required to reach (m 2 ) (half life at high temperature storage) was determined and used as a measure of durability.
耐久性は、有機EL素子1−1の半減寿命を100とした相対値で求めた。数値が大きいほど、素子寿命が高く、耐久性に優れていることを表す。 Durability was calculated | required by the relative value which set the half life of the organic EL element 1-1 to 100. The larger the value, the longer the device life and the better the durability.
(3)駆動電圧の測定
各有機EL素子を、室温(25℃)で、2.5mA/cm2の定電流条件下で駆動させたときの電圧を求め、これを駆動電圧とした。
(3) Measurement of drive voltage The voltage when each organic EL element was driven at a room temperature (25 ° C.) under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 was obtained and used as the drive voltage.
次いで、測定した各有機EL素子の駆動電圧を、下式に従い、有機EL素子1−1の駆動電圧を100とする相対値として求めた。 Next, the measured driving voltage of each organic EL element was determined as a relative value with the driving voltage of the organic EL element 1-1 being 100 according to the following formula.
駆動電圧(相対値)=(各有機EL素子の駆動電圧/有機EL素子1−1の駆動電圧)×100
なお、駆動電圧の相対値が小さいほど、低電圧で駆動できることを示す。
評価結果を表1に示した。
Drive voltage (relative value) = (drive voltage of each organic EL element / drive voltage of the organic EL element 1-1) × 100
In addition, it shows that it can drive with a low voltage, so that the relative value of a drive voltage is small.
The evaluation results are shown in Table 1.
表1の結果から明らかなように、発光層のドーパントとしてカルベン配位子を有する6配位の4価白金錯体を用い、電子輸送層に窒素原子を含む芳香族複素環を有する化合物を用いた本発明の有機EL素子1−3〜1−7は、発光効率が高く、半減寿命が長くかつ駆動電圧が低く良好な特性を示した。これに対して、発光層のドーパントとしてカルベン配位子を有さない6配位の4価白金錯体(B−1−55)を用いた有機EL素子1−1と電子輸送層の電子輸送性材料として、窒素原子を有さない芳香族化合物(ET−A)を用いた有機EL素子1−2はいずれかの特性において劣るものであった。 As is clear from the results in Table 1, a hexacoordinate tetravalent platinum complex having a carbene ligand was used as a dopant for the light-emitting layer, and a compound having an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom in the electron transport layer was used. The organic EL devices 1-3 to 1-7 of the present invention exhibited good characteristics such as high luminous efficiency, long half-life and low driving voltage. On the other hand, the electron transport property of the organic EL element 1-1 using the 6 coordinate tetravalent platinum complex (B-1-55) which does not have a carbene ligand as a dopant of a light emitting layer, and an electron carrying layer. The organic EL element 1-2 using an aromatic compound (ET-A) having no nitrogen atom as a material was inferior in any of the characteristics.
(実施例2)
以下に説明する実施例で用いられる、例示化合物及び前記化合物以外の化合物の構造を以下に示す。
(Example 2)
The structures of compounds other than the exemplified compounds and the compounds used in the examples described below are shown below.
《有機EL素子2−1の作製》
有機EL素子1−1の作製で用いたITO透明電極を設けた透明支持基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer(株)製、Baytron P Al4083)(HT−1)を純水で70%に希釈した溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの第1正孔輸送層を設けた。
<< Preparation of Organic EL Element 2-1 >>
Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, manufactured by Bayer Co., Ltd., Baytron P) on the transparent support substrate provided with the ITO transparent electrode used in the production of the organic EL element 1-1. A thin film is formed by spin coating using a solution obtained by diluting Al4083) (HT-1) with pure water to 70%, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to form a first hole transport layer having a thickness of 30 nm. Provided.
この基板を、真空蒸着装置に取付け、真空槽を4×10−4Paまで減圧した。第1正孔輸送層上に、正孔輸送材料として、N,N′−ジ(1−ナフチル)−N,N′−ジフェニルベンジジン(α−NPD:HT−3)を膜厚40nmで蒸着し第2正孔輸送層を設けた。 This substrate was attached to a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber was decompressed to 4 × 10 −4 Pa. On the first hole transport layer, N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenylbenzidine (α-NPD: HT-3) was vapor-deposited with a film thickness of 40 nm as a hole transport material. A second hole transport layer was provided.
次いで、第2正孔輸送層上に、ホスト化合物としてのHOST−30及びドーパントとしてのD−19を、HOST−30:D−19=100:6の割合で30nm蒸着し発光層を設けた。 Next, on the second hole transport layer, HOST-30 as a host compound and D-19 as a dopant were deposited in a ratio of HOST-30: D-19 = 100: 6 by 30 nm to provide a light emitting layer.
次いで、電子注入層としてフッ化リチウムを1.0nm、陰極としてアルミニウムを110nmそれぞれ蒸着し、有機EL素子2−1を作製した。 Subsequently, 1.0 nm of lithium fluoride was vapor-deposited as an electron injection layer, and 110 nm of aluminum was vapor-deposited as a cathode, respectively, and the organic EL element 2-1 was produced.
《有機EL素子2−2の作製》
有機EL素子1−1の作製で用いたITO透明電極を設けた透明支持基板上に有機EL素子2−1と同じ第1正孔輸送層及び第2正孔輸送層を順に設けた。
<< Production of Organic EL Element 2-2 >>
The same 1st positive hole transport layer and 2nd positive hole transport layer as the organic EL element 2-1 were provided in order on the transparent support substrate which provided the ITO transparent electrode used by preparation of the organic EL element 1-1.
次いで、第2正孔輸送層の上にホスト化合物としてHOST−30及びドーパントとしてD−19を、HOST−30:D−19=100:6の割合で30nm蒸着し発光層を設けた。 Next, HOST-30 as a host compound and D-19 as a dopant were deposited on the second hole transport layer at a ratio of HOST-30: D-19 = 100: 6 by 30 nm to provide a light emitting layer.
次いで発光層の上に、電子輸送材料としてET−Bを20nm蒸着して電子輸送層を設けた。 Next, 20 nm of ET-B was deposited as an electron transport material on the light emitting layer to provide an electron transport layer.
次いで、電子注入層としてフッ化リチウムを1.0nm、陰極としてアルミニウムを110nmそれぞれ蒸着し有機EL素子2−2を作製した。 Next, 1.0 nm of lithium fluoride was deposited as an electron injection layer, and 110 nm of aluminum was deposited as a cathode to prepare an organic EL element 2-2.
《有機EL素子2−3〜2−8の作製》
有機EL素子2−2の作製において、発光層のドーパントと、電子輸送材料を表2に示す化合物に変更した以外は同様にして、有機EL素子2−3〜2−8を各々作製した。
<< Production of Organic EL Elements 2-3 to 2-8 >>
In the production of the organic EL element 2-2, organic EL elements 2-3 to 2-8 were produced in the same manner except that the dopant of the light emitting layer and the electron transport material were changed to the compounds shown in Table 2.
ここで、有機EL素子2−1は、電子輸送層を有していない有機EL素子であり、有機EL素子2−2は電子輸送層に窒素原子を有さない芳香族化合物(ET−B)を含有する有機EL素子であり、有機EL素子2−3は発光層のドーパントとしてカルベン配位子を有する6配位の4価白金錯体の代わりに4配位の2価白金錯体(Pt−1)を用いた有機EL素子である。 Here, the organic EL element 2-1 is an organic EL element having no electron transport layer, and the organic EL element 2-2 is an aromatic compound (ET-B) having no nitrogen atom in the electron transport layer. The organic EL element 2-3 contains a tetracoordinate divalent platinum complex (Pt-1) instead of the hexacoordinate tetravalent platinum complex having a carbene ligand as a dopant in the light emitting layer. ).
上記のようにして作製した有機EL素子2−1〜2−8について、前記の方法に従って、発光効率、半減寿命及び駆動電圧の各評価を行った。結果を表2に示した。ここでは、有機EL素子2−2の測定値を100としてそれぞれ相対値で示した。 The organic EL elements 2-1 to 2-8 produced as described above were evaluated for luminous efficiency, half life, and driving voltage in accordance with the methods described above. The results are shown in Table 2. Here, the measured value of the organic EL element 2-2 is set as 100, and each is shown as a relative value.
以上の結果から明らかなように、発光層のドーパントとしてカルベン配位子を有する6配位の4価白金錯体を用いることにより、発光効率が向上し、半減寿命が向上した。また、電子輸送層に窒素原子を有する芳香族複素環化合物をさせることにより、電子注入性が向上し駆動電圧が低減した。これに対して、本発明外の有機EL素子2−1、2−2及び2−3はいずれかの特性において劣るものであった。 As is clear from the above results, by using a hexacoordinate tetravalent platinum complex having a carbene ligand as the dopant of the light emitting layer, the light emission efficiency was improved and the half life was improved. In addition, by using an aromatic heterocyclic compound having a nitrogen atom in the electron transporting layer, the electron injecting property was improved and the driving voltage was reduced. On the other hand, the organic EL elements 2-1, 2-2, and 2-3 outside the present invention were inferior in any of the characteristics.
(実施例3)
以下に説明する実施例で用いられる、例示化合物及び前記化合物以外の化合物の構造を以下に示す。
Example 3
The structures of compounds other than the exemplified compounds and the compounds used in the examples described below are shown below.
《有機EL素子3−1の作製》
有機EL素子1−1の作製で用いたITO透明電極を設けた透明支持基板を、真空蒸着装置に取付け、真空槽を4×10−4Paまで減圧した。基板上に、正孔輸送材料として銅フタロシアニン(HT−4)を膜厚30nmで蒸着し第1正孔輸送層を設けた。
<< Production of Organic EL Element 3-1 >>
The transparent support substrate provided with the ITO transparent electrode used in the production of the organic EL element 1-1 was attached to a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber was depressurized to 4 × 10 −4 Pa. On the substrate, copper phthalocyanine (HT-4) was deposited as a hole transport material with a film thickness of 30 nm to provide a first hole transport layer.
第1正孔輸送層上に、正孔輸送材料として、N,N′−ジ(1−ナフチル)−N,N′−ジフェニルベンジジン(α−NPD:HT−3)を膜厚40nmで蒸着し第2正孔輸送層を設けた。 On the first hole transport layer, N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenylbenzidine (α-NPD: HT-3) was vapor-deposited with a film thickness of 40 nm as a hole transport material. A second hole transport layer was provided.
次いで、第2正孔輸送層上に、ホスト化合物としてのHOST−33及びドーパントとしてのP−1を30nm蒸着し、発光層を設けた。 Next, HOST-33 as a host compound and P-1 as a dopant were deposited on the second hole transport layer by 30 nm to provide a light emitting layer.
次いで、この発光層上に、電子輸送材料としてのET−34を20nm蒸着して電子輸送層を設けた。 Next, 20 nm of ET-34 as an electron transport material was deposited on the light emitting layer to provide an electron transport layer.
次いで、電子注入層としてフッ化リチウムを1.0nm、陰極としてアルミニウムを110nmそれぞれ蒸着し、有機EL素子3−2を作製した。 Subsequently, 1.0 nm of lithium fluoride was vapor-deposited as an electron injection layer, and 110 nm of aluminum was vapor-deposited as a cathode, respectively, and the organic EL element 3-2 was produced.
《有機EL素子3−2〜3−6の作製》
有機EL素子3−1の作製において、発光層のドーパントと、電子輸送材料を表3に示す化合物に変更した以外は同様にして、有機EL素子3−2〜3−6を各々作製した。
<< Production of Organic EL Elements 3-2 to 3-6 >>
In the production of the organic EL element 3-1, organic EL elements 3-2 to 3-6 were respectively produced in the same manner except that the dopant of the light emitting layer and the electron transport material were changed to the compounds shown in Table 3.
ここで、有機EL素子3−1は発光層のドーパントとしてカルベンピンサーの4配位の2価金属錯体(P−1)を用いたものであり、有機EL素子3−2は、電子輸送層に窒素原子を有していない芳香族化合物(ET−A)を用いたものである。 Here, the organic EL device 3-1 uses a carbene pincer tetracoordinate divalent metal complex (P-1) as a dopant of the light emitting layer, and the organic EL device 3-2 is used as an electron transport layer. An aromatic compound having no nitrogen atom (ET-A) is used.
上記のようにして作製した有機EL素子3−1〜3−6について、前記の方法に従って、発光効率、半減寿命及び駆動電圧の各評価を行った。結果を表3に示した。ここでは、有機EL素子3−1の測定値を100としてそれぞれ相対値で示した。 The organic EL elements 3-1 to 3-6 produced as described above were evaluated for luminous efficiency, half life, and driving voltage in accordance with the above methods. The results are shown in Table 3. Here, the measured value of the organic EL element 3-1 is set to 100, and each is shown as a relative value.
以上の結果から明らかなように、発光層のドーパントとしてカルベン配位子を有する6配位の4価白金錯体を用いることにより、非平面でスタックしにくくなり、発光効率が向上し、半減寿命が向上した。また、電子輸送層に窒素原子を有する芳香族複素環化合物をさせることにより、電子注入性が向上し駆動電圧が低減した。これに対して、カルベン配位子を有する4配位2価白金錯体をドーパントとして用いた本発明外の有機EL素子3−1及び電子輸送層に窒素原子を含まない芳香族化合物を用いた有機EL素子3−2はいずれかの特性において劣るものであった。 As is clear from the above results, by using a hexacoordinate tetravalent platinum complex having a carbene ligand as the dopant of the light emitting layer, it becomes difficult to stack in a non-planar manner, the light emission efficiency is improved, and the half life is reduced. Improved. In addition, by using an aromatic heterocyclic compound having a nitrogen atom in the electron transporting layer, the electron injecting property was improved and the driving voltage was reduced. On the other hand, the organic EL device 3-1 outside the present invention using a tetracoordinate divalent platinum complex having a carbene ligand as a dopant and the organic using an aromatic compound containing no nitrogen atom in the electron transport layer. The EL element 3-2 was inferior in any of the characteristics.
(実施例4)
《白色発光有機EL素子4−1の作製》
有機EL素子1−1の作製で用いたITO透明電極を設けた透明支持基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer(株)製、Baytron P Al4083)(HT−1)を純水で70%に希釈した溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの第1正孔輸送層を設けた。
Example 4
<< Preparation of White Light-Emitting Organic EL Element 4-1 >>
Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, manufactured by Bayer Co., Ltd., Baytron P) on the transparent support substrate provided with the ITO transparent electrode used in the production of the organic EL element 1-1. A thin film is formed by spin coating using a solution obtained by diluting Al4083) (HT-1) with pure water to 70%, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to form a first hole transport layer having a thickness of 30 nm. Provided.
この第1正孔輸送層上に、正孔輸送材料として、ポリ〔N,N′−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン〕(American Dye Source(株)製、ADS−254)(HT−2)のクロロベンゼン溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した。150℃で1時間加熱乾燥し、膜厚40nmの第2正孔輸送層を設けた。 On the first hole transport layer, poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine] (American Dye Source Co., Ltd., ADS-) is used as a hole transport material. 254) A thin film was formed by spin coating using a chlorobenzene solution of (HT-2). It heat-dried at 150 degreeC for 1 hour, and provided the 2nd hole transport layer with a film thickness of 40 nm.
次に、ホスト化合物としてHOST−56(100mg)、ドーパントとしてIr−18(3mg)及びIr−19(3mg)をトルエン10mlに溶解した溶液を用い、2000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。60℃で1時間真空乾燥し第1発光層を形成した。 Next, using a solution obtained by dissolving HOST-56 (100 mg) as a host compound and Ir-18 (3 mg) and Ir-19 (3 mg) as dopants in 10 ml of toluene, spin coating was performed at 2000 rpm for 30 seconds. A thin film was formed. The first light emitting layer was formed by vacuum drying at 60 ° C. for 1 hour.
さらにこの第一発光層上に、ホスト化合物としてHOST−92(100mg)とドーパントとしてD−111(16mg)を6mlのヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解した溶液を用い、2000rpm、30秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成し、60℃で1時間真空乾燥し第2発光層を形成した。 Furthermore, on this 1st light emitting layer, the solution which melt | dissolved HOST-92 (100 mg) as a host compound and D-111 (16 mg) as a dopant in 6 ml hexafluoroisopropanol (HFIP) was used on condition of 2000 rpm and 30 seconds. A thin film was formed by spin coating and vacuum dried at 60 ° C. for 1 hour to form a second light emitting layer.
この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、第2発光層上に、ET−35を蒸着して膜厚30nmの電子輸送層を形成し、続いてフッ化リチウムを蒸着して膜厚0.5nmの陰極バッファー層を形成し、さらにアルミニウムを蒸着して膜厚110nmの陰極を形成することで、有機EL素子4−1を作製した。 This substrate is fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, the vacuum chamber is depressurized to 4 × 10 −4 Pa, and then an ET-35 is deposited on the second light emitting layer to form an electron transport layer having a thickness of 30 nm. Subsequently, lithium fluoride was vapor-deposited to form a cathode buffer layer having a thickness of 0.5 nm, and aluminum was further vapor-deposited to form a cathode having a thickness of 110 nm. Thus, an organic EL element 4-1 was produced. .
作製した有機EL素子4−1に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることがわかった。なお、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることがわかった。 When the produced organic EL element 4-1 was energized, almost white light was obtained, and it was found that it could be used as a lighting device. In addition, it turned out that white light emission is obtained similarly even if it replaces with the other compound of illustration.
(実施例5)
《白色発光有機EL素子5−1の作製》
有機EL素子1−1の作製で用いたITO透明電極を設けた透明支持基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer(株)製、Baytron P Al4083)(HT−1)を純水で70%に希釈した溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの第1正孔輸送層を設けた。
(Example 5)
<< Preparation of White Light-Emitting Organic EL Element 5-1 >>
Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, manufactured by Bayer Co., Ltd., Baytron P) on the transparent support substrate provided with the ITO transparent electrode used in the production of the organic EL element 1-1. A thin film is formed by spin coating using a solution obtained by diluting Al4083) (HT-1) with pure water to 70%, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to form a first hole transport layer having a thickness of 30 nm. Provided.
この第1正孔輸送層上に、正孔輸送材料として、ポリ〔N,N′−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン〕(American Dye Source(株)製、ADS−254)(HT−2)のクロロベンゼン溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した。150℃で1時間加熱乾燥し、膜厚40nmの第2正孔輸送層を設けた。 On the first hole transport layer, poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine] (American Dye Source Co., Ltd., ADS-) is used as a hole transport material. 254) A thin film was formed by spin coating using a chlorobenzene solution of (HT-2). It heat-dried at 150 degreeC for 1 hour, and provided the 2nd hole transport layer with a film thickness of 40 nm.
次に、ホスト化合物としてHOST−93(100mg)、ドーパントとしてIr−20(3mg)及び、D−112(3mg)をトルエン10mlに溶解した溶液を用い、2000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。60℃で1時間真空乾燥し発光層を形成した。 Next, using a solution in which HOST-93 (100 mg) as a host compound, Ir-20 (3 mg) and D-112 (3 mg) as a dopant are dissolved in 10 ml of toluene, spin coating is performed at 2000 rpm for 30 seconds. A thin film was formed. A light emitting layer was formed by vacuum drying at 60 ° C. for 1 hour.
この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、発光層上に、ET−31を蒸着して膜厚5nmの第1電子輸送層を形成した。 This substrate is fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber is depressurized to 4 × 10 −4 Pa. Then, ET-31 is deposited on the light emitting layer to form a first electron transport layer having a thickness of 5 nm. did.
次に、この第1電子輸送層上に、ET−10を蒸着して膜厚30nmの第2電子輸送層を形成し、続いてフッ化リチウムを蒸着して膜厚0.5nmの陰極バッファー層を形成し、さらにアルミニウムを蒸着して膜厚110nmの陰極を形成することで、有機EL素子5−1を作製した。 Next, ET-10 is deposited on the first electron transport layer to form a second electron transport layer having a thickness of 30 nm, and then lithium fluoride is deposited to form a cathode buffer layer having a thickness of 0.5 nm. Then, an organic EL element 5-1 was produced by forming a cathode having a thickness of 110 nm by vapor-depositing aluminum.
作製した有機EL素子5−1に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることがわかった。なお、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることがわかった。 When the produced organic EL element 5-1 was energized, almost white light was obtained, and it was found that it could be used as a lighting device. In addition, it turned out that white light emission is obtained similarly even if it replaces with the other compound of illustration.
(実施例6)
《フルカラー表示装置の作製》
(青色発光素子の作製)
実施例1の有機EL素子1−5を青色発光素子として用いた。
(Example 6)
<Production of full-color display device>
(Production of blue light emitting element)
The organic EL element 1-5 of Example 1 was used as a blue light emitting element.
(緑色発光素子の作製)
Ir−1を緑色発光ドーパントとして用いた以外は有機EL素子1−1と同様にして緑色発光素子を作製した。
(Production of green light emitting element)
A green light emitting device was produced in the same manner as the organic EL device 1-1 except that Ir-1 was used as a green light emitting dopant.
(赤色発光素子の作製)
Ir−9を赤色発光ドーパントとして用いた以外は有機EL素子1−1と同様にして赤色発光素子を作製した。
(Production of red light emitting element)
A red light emitting device was produced in the same manner as the organic EL device 1-1 except that Ir-9 was used as a red light emitting dopant.
上記で作製した、各々赤色、緑色、青色発光有機EL素子を同一基板上に並置し、図1に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図2には、作製した前記表示装置の表示部Aの模式図のみを示した。すなわち、同一基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、並置した複数の画素3(発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等)とを有し、配線部の走査線5及び複数のデータ線6はそれぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示せず)。前記複数画素3は、それぞれの発光色に対応した有機EL素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線5から走査信号が印加されると、データ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
Each of the red, green, and blue light emitting organic EL elements produced above was juxtaposed on the same substrate to produce an active matrix type full color display device having the form as shown in FIG. 1, and FIG. Only the schematic diagram of the display section A of the display device is shown. That is, a wiring portion including a plurality of
該フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、かつ、鮮明なフルカラー動画表示が得られることがわかった。 It was found that by driving the full-color display device, a clear full-color moving image display having high luminance, high durability, and clearness can be obtained.
1 ディスプレイ
3 画素
5 走査線
6 データ線
7 電源ライン
10 有機EL素子
11 スイッチングトランジスタ
12 駆動トランジスタ
13 コンデンサー
A 表示部
B 制御部
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機EL層
107 透明電極付きガラス基板
DESCRIPTION OF
Claims (14)
該発光層は、多座配位子を有する6配位の4価白金錯体(ただし、下記一般式(A)で表されるジカルベン遷移金属錯体である場合を除く)を含有し、
該多座配位子の少なくとも一つは、白金原子に配位結合する部位を有するカルベン配位子であり、
該発光層の陰極側に隣接する電子輸送層が、窒素原子を含む芳香族複素環を骨格として有する化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(式中、Ptは、白金原子を表し、酸化状態はいずれでもよく;Kは、無電荷の一座または二座配位子を表し;Lは、一座または二座の、モノアニオン性またはジアニオン性配位子を表し;mは、0〜5の整数を表し;oは、0〜5の整数を表し;nは、1〜3の整数を表し;pは、錯体の荷電数であり、0〜4の整数を表し;W−は、モノアニオン性の対イオンを表し;m、o、nおよびpは、Ptである白金原子の酸化状態と配位数、または、配位子の電荷と錯体の全体として電荷に依存し;Y1、Y2、Y3およびY4は、各々独立して、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコシキ基を表し、これらの基は置換されていても非置換であってもよく;Y1とY2、Y2とY3およびY3とY4は、各々独立に、それらの一部が結合して一体となって、窒素原子間に少なくとも2個の原子を有する飽和又は不飽和の環構造を形成していてもよく、これらの環構造の一個以上の原子はアルキル基またはアリール基で置換されていてもよく(これらの置換基はさらに置換されていてもまたは無置換であってもよく)、またこれらの環構造はさらに、一個以上の環構造を形成していてもよく;R1およびR2は、各々独立して、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基またはアルコキシ基を表し、これらの基は置換されていても無置換であってもよい。) An organic electroluminescent device having a light emitting layer and an electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer between an anode and a cathode,
The light-emitting layer contains a hexacoordinate tetravalent platinum complex having a polydentate ligand (except for the case where it is a dicarbene transition metal complex represented by the following general formula (A)) ,
At least one of the polydentate ligands is a carbene ligand having a site coordinated to a platinum atom,
An organic electroluminescence device, wherein the electron transport layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer contains a compound having an aromatic heterocycle containing a nitrogen atom as a skeleton.
Wherein Pt represents a platinum atom and can be in any oxidation state; K represents an uncharged monodentate or bidentate ligand; L represents a monodentate or bidentate monoanionic or dianionic M represents an integer of 0 to 5; o represents an integer of 0 to 5; n represents an integer of 1 to 3; p represents the number of charges of the complex; Represents an integer of ˜4; W− represents a monoanionic counterion; m, o, n, and p represent the oxidation state and coordination number of a platinum atom that is Pt, or the charge of a ligand Y1, Y2, Y3 and Y4 are each independently hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an aralkyl group, an alkenyl group; Represents an alkynyl group or an alkoxy group, and these groups are substituted Y 1 and Y 2, Y 2 and Y 3, and Y 3 and Y 4 are each independently a part of them joined together to form at least two atoms between nitrogen atoms. A saturated or unsaturated ring structure, and one or more atoms of these ring structures may be substituted with an alkyl group or an aryl group (these substituents may be further substituted). These ring structures may further form one or more ring structures; each of R 1 and R 2 independently represents hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, A heterocycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, a heteroaryl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an alkoxy group, and these groups may be substituted or unsubstituted.)
とを特徴とする請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
基を有していてもよい。R6〜R9は水素原子又は置換基を表し、R5は置換基を表す。L1はPtに配位する補助配位子を表し、m及びnは1以上の整数を表し、m+n=3の関係式を満たす。mが2のとき、二つのL1は互いに同じでも異なっていてもよい。) The organic electroluminescent device according to claim 4, wherein the compound represented by the general formula (II) is a compound represented by the following general formula (III).
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