JP6156521B2 - Organic electronics element, display device and lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、有機エレクトロニクス素子、当該有機エレクトロニクス素子を備えた表示装置及び照明装置に関する。
より詳しくは、発光効率及び発光寿命に優れ、駆動電圧が低く、且つ低電流駆動時の電圧変化の小さな有機エレクトロニクス素子、該素子を備えた表示装置及び照明装置に関する。
The present invention relates to an organic electronics element, a display device including the organic electronics element, and a lighting device.
More specifically, the present invention relates to an organic electronic element having excellent luminous efficiency and luminous lifetime, low driving voltage, and small voltage change during low current driving, and a display device and lighting device including the element.

近年、有機半導体をベースとした所謂有機エレクトロニクス材料、更には、それを用いた有機エレクトロニクス素子に対して大きな関心が寄せられている。
有機エレクトロニクス素子としては、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。)、有機薄膜太陽電池、有機トランジスター等が挙げられる。一般に、有機エレクトロニクス素子の特徴は、軽い、薄い、フレキシブルなことにあり、無機半導体で広く用いられてきた蒸着等のドライ(真空)プロセス以外にも、印刷や塗布成膜等のウエットプロセスへのマッチングが良いことから、大面積化、低価格化への期待が持たれている。その一方で、無機半導体に比して、材料の安定性に課題があり、新しい材料の開発が待たれている。
In recent years, there has been great interest in so-called organic electronics materials based on organic semiconductors, as well as organic electronics elements using them.
Examples of the organic electronics element include an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as “organic EL element”), an organic thin film solar cell, and an organic transistor. In general, organic electronics elements are light, thin, and flexible. In addition to dry (vacuum) processes such as vapor deposition, which have been widely used in inorganic semiconductors, they can be applied to wet processes such as printing and coating film formation. Because of the good matching, there is an expectation for large area and low price. On the other hand, there is a problem in the stability of materials compared to inorganic semiconductors, and development of new materials is awaited.

例えば、近年注目されている有機EL素子とは、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。数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角に富み、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大変興味を集めている。   For example, an organic EL element that has been attracting attention in recent years has a configuration in which a light emitting layer containing a light emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and by injecting electrons and holes into the light emitting layer and recombining them. It is an element that generates excitons (excitons) and emits light using light emission (fluorescence / phosphorescence) when the excitons are deactivated. Light emission is possible at a voltage of several volts to several tens of volts, and since it is a self-luminous type, it has a wide viewing angle, and since it is a thin-film type completely solid element, it is very interesting from the viewpoint of space saving and portability. Collecting.

実用化に向けた有機EL素子の開発としては、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機EL素子の報告がされ(例えば非特許文献1参照)、以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている(例えば、特許文献1及び非特許文献2参照)。   As for development of organic EL elements for practical use, Princeton University has reported organic EL elements that use phosphorescence emission from excited triplets (see, for example, Non-Patent Document 1). Research on the materials shown has been active (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

更に、リン光発光を利用する有機EL素子では、以前の蛍光発光を利用する素子に比べ原理的に約4倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。例えば、イリジウム錯体系等重金属錯体を中心に多くの化合物の合成検討がなされている(例えば、非特許文献3参照)。   In addition, organic EL elements that utilize phosphorescence emission, in principle, can achieve a luminous efficiency that is approximately four times that of elements that utilize previous fluorescence emission. Research and development of layer structure and electrodes are conducted all over the world. For example, many synthetic compounds have been studied focusing on heavy metal complexes such as iridium complexes (see Non-Patent Document 3, for example).

このようにリン光発光方式は大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ELデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ELデバイスとは大きく異なり、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が、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的な課題となっている。   As described above, the phosphorescence emission method is a method having a very high potential, but the organic EL device using phosphorescence emission is greatly different from the organic EL device using fluorescence emission, and a method of controlling the position of the emission center. In particular, how to stably perform light emission by recombination inside the light emitting layer is an important technical issue in terms of capturing the efficiency and lifetime of the device.

そこで近年、機能の分離、とりわけ発光層に隣接する形で、発光層の陽極側に位置する正孔輸送層と、発光層の陰極側に位置する電子輸送層とを備えた多層積層型の素子が用いられるようになっている(例えば、特許文献2参照)。   Therefore, in recent years, a multi-layered element having a functional separation, in particular, a hole transport layer located on the anode side of the light emitting layer and an electron transport layer located on the cathode side of the light emitting layer in a form adjacent to the light emitting layer Is used (see, for example, Patent Document 2).

米国特許第6097147号明細書US Pat. No. 6,097,147 特開2005−112765号公報JP 2005-112765 A

M.A.Baldo et al.,nature、395巻、151〜154ページ(1998年)M.M. A. Baldo et al. , Nature, 395, 151-154 (1998) M.A.Baldo et al.,nature、403巻、17号、750〜753頁(2000年)M.M. A. Baldo et al. , Nature, 403, 17, 750-753 (2000) S.Lamansky et al.,J.Am.Chem.Soc.,123巻、4304頁(2001年)S. Lamansky et al. , J .; Am. Chem. Soc. 123, 4304 (2001)

しかしながら、上記従来の技術にあっては、電荷注入・輸送性、及び定電流駆動時の電圧変化等の観点から、未だ有機エレクトロニクス素子の機能性は十分とは言えず、更なる改良が求められている。   However, in the above prior art, from the viewpoints of charge injection / transport, voltage change during constant current driving, etc., the functionality of the organic electronics element is still not sufficient, and further improvement is required. ing.

そこで、本発明の目的は、発光効率及び発光寿命に優れ、駆動電圧が低く、且つ低電圧駆動時の電圧変化の小さな有機エレクトロニクス素子、当該有機エレクトロニクス素子を備えた表示装置及び照明装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic electronic element having excellent luminous efficiency and luminous lifetime, a low driving voltage, and a small voltage change during low voltage driving, and a display device and an illuminating device including the organic electronic element. That is.

本発明の上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
陽極と陰極との間に、少なくとも電子注入層、電子輸送層及び発光層を有し、前記陰極側から電子注入層、電子輸送層、発光層の順に積層された有機エレクトロニクス素子において、
前記電子輸送層と前記発光層との間に、下記一般式()で表される化合物が含有されたバッファー層を有し、
前記発光層にリン光発光性有機金属錯体が含有され、
前記電子注入層にアルカリ金属塩が含有されていることを特徴とする有機エレクトロニクス素子が提供される。
In order to achieve the above object of the present invention, according to one aspect of the present invention,
Between the anode and the cathode, at least an electron injection layer, an electron transport layer, and a light emitting layer, in the organic electronics element laminated in order of the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer from the cathode side,
Between the electron transport layer and the light emitting layer, it has a buffer layer containing a compound represented by the following general formula ( 3 ),
The phosphorescent layer contains a phosphorescent organometallic complex,
An organic electronics element is provided, wherein the electron injection layer contains an alkali metal salt.

Figure 0006156521
Figure 0006156521

〔一般式(3)中、X、X及びX〜XはそれぞれCRを表す。Arは無置換のフェニル基を表す。YはOを表す。Rはそれぞれ水素原子又は置換基を表す。〕 [In General Formula (3), X 1 , X 2 and X 5 to X 8 each represent CR. Ar represents an unsubstituted phenyl group. Y represents O. R represents a hydrogen atom or a substituent, respectively. ]

また、本発明の他の態様によれば、
上記有機エレクトロニクス素子を備えていることを特徴とする表示装置が提供される。
According to another aspect of the invention,
A display device comprising the organic electronic element is provided.

また、本発明の更に他の態様によれば、
上記有機エレクトロニクス素子を備えていることを特徴とする照明装置が提供される。
According to still another aspect of the present invention,
Provided is a lighting device comprising the organic electronics element.

本発明によれば、発光効率及び発光寿命に優れ、駆動電圧が低く、且つ低電圧駆動時の電圧変化の小さな有機エレクトロニクス素子、当該有機エレクトロニクス素子が具備された表示装置及び照明装置を提供することができる。   According to the present invention, there are provided an organic electronic element having excellent luminous efficiency and luminous lifetime, a low driving voltage, and a small voltage change during low-voltage driving, and a display device and an illuminating device provided with the organic electronic element. Can do.

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。It is the schematic diagram which showed an example of the display apparatus comprised from an organic EL element. 表示部Aの模式図である。4 is a schematic diagram of a display unit A. 画素の模式図である。It is a schematic diagram of a pixel. パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。It is a schematic diagram of a passive matrix type full-color display device. 照明装置の概略図である。It is the schematic of an illuminating device. 照明装置の模式図である。It is a schematic diagram of an illuminating device.

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

本発明者らは、上記した本発明の目的を解決すべく、鋭意検討の結果、電子注入層の材料(電子注入材料)として用いられるアルカリ金属塩と、電子輸送層と発光層との間に設けられるバッファー層の材料として用いられる一般式(1)で表される化合物との組み合わせが、有機ELデバイスの性能に大きく寄与することを発見した。更に、特にアルカリ金属塩の金属としてカリウム・セシウム等を用い、且つ一般式(1)で表される化合物として窒素含有芳香族複素環のN原子のα位の炭素原子に、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を置換したものを用いることにより、特異的に有機ELデバイス性能が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-described object of the present invention, the present inventors have intensively studied, and as a result, an alkali metal salt used as a material for the electron injection layer (electron injection material), and between the electron transport layer and the light emitting layer. It discovered that the combination with the compound represented by General formula (1) used as a material of the provided buffer layer contributed greatly to the performance of an organic EL device. Further, in particular, potassium or cesium is used as the metal of the alkali metal salt, and the aromatic hydrocarbon ring is bonded to the α-position carbon atom of the N atom of the nitrogen-containing aromatic heterocyclic ring as the compound represented by the general formula (1). Or it discovered that organic EL device performance improved specifically by using what substituted the aromatic heterocyclic ring, and came to complete this invention.

本発明の効果の発現機構は、必ずしも解明されていないが、当該機構に関連する背景事情・本発明の経緯については、以下の通りである。
一般に、電子注入材料としては、仕事関数の小さいフッ化リチウムに代表されるアルカリ金属やアルカリ土類金属がよく知られている。このような電子注入材料と、後述する一般式(1)で表される化合物との組み合わせについて、本発明者らが詳細に検討したところ、周期表第1族に属する元素であって、Mn/M系の標準電極電位が−3Vvs.SHEよりも大きい元素の金属又は金属化合物(錯体や塩を含む。)を電子注入材料として使用することによって、特異的に有機エレクトロニクス素子性能を向上させられることを明らかにした。
これは、酸化還元電位が小さい元素に比較して、酸化還元電位が大きい元素は電子を受け取りやすいため、還元されて金属の状態になりやすく、そのような元素が、後述する一般式(1)で表される化合物と、特異的な相互作用を起こすためと考えられる。
つまり、バッファー層の材料として、N含有芳香族複素環のN原子のα位の炭素原子に芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を置換した材料と、酸化還元電位の大きいアルカリ金属元素との組み合わせが、有機エレクトロニクス素子、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を著しく向上させると考えられる。
The expression mechanism of the effect of the present invention is not necessarily elucidated, but the background situation and the background of the present invention related to the mechanism are as follows.
In general, alkali metals and alkaline earth metals typified by lithium fluoride having a small work function are well known as electron injection materials. When the present inventors examined in detail about the combination of such an electron injection material and the compound represented by General formula (1) mentioned later, it is an element which belongs to periodic table group 1 and is Mn <+>. / M system standard electrode potential is -3Vvs. It has been clarified that the performance of organic electronic devices can be specifically improved by using metal or metal compounds (including complexes and salts) of elements larger than SHE as electron injection materials.
This is because an element having a large oxidation-reduction potential is more likely to receive electrons than an element having a small oxidation-reduction potential, and thus is easily reduced to a metal state. Such an element is represented by the general formula (1) described later. This is considered to cause a specific interaction with the compound represented by the formula.
That is, as a material for the buffer layer, a material obtained by substituting an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring for the carbon atom at the N-position of the N atom of the N-containing aromatic heterocyclic ring, and an alkali metal element having a large redox potential The combination is believed to significantly improve the performance of organic electronics elements, such as organic electroluminescent elements.

《有機エレクトロニクス素子》
本発明の有機エレクトロニクス素子の態様としては、種々の態様を採り得るが、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子、有機薄膜太陽電池、有機トランジスター等が好ましい態様例として挙げられる。
《Organic electronics device》
Although various aspects can be taken as an aspect of the organic electronics element of the present invention, an organic electroluminescence (EL) element, an organic thin film solar cell, an organic transistor, etc. are mentioned as preferred embodiments.

本発明の実施態様としては、前記有機エレクトロニクス素子が、白色光を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子であることが好ましい。
本発明の有機エレクトロニクス素子は、表示装置及び照明装置に好適に具備され得る。
As an embodiment of the present invention, the organic electronics element is preferably an organic electroluminescence element that emits white light.
The organic electronic element of the present invention can be suitably included in a display device and a lighting device.

以下においては、代表的例として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子について詳細な説明をする。   In the following, an organic electroluminescence (EL) element will be described in detail as a representative example.

《有機EL素子の構成層》
本発明に係る有機EL素子の構成層について説明する。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。
<< Constituent layers of organic EL elements >>
The constituent layers of the organic EL element according to the present invention will be described. 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.

(i)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/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/陰極バッファー層/陰極(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(vi)陽極//正孔輸送層/陽極バッファー層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(vii)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(I) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (ii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iii) anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron Transport layer / cathode (iv) anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (v) anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / hole Blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (vi) anode // hole transport layer / anode buffer layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (vii) anode / anode Buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode

上記発光層は、複数の発光層がユニットを形成した発光層ユニットであっても良い。
更に、複数の発光層間には非発光性の中間層を有していてもよく、中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。
本発明の有機EL素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
The light emitting layer may be a light emitting layer unit in which a plurality of light emitting layers form a unit.
Further, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the plurality of light emitting layers, and the intermediate layer may include a charge generation layer.
The organic EL element of the present invention is preferably a white light emitting layer, and is preferably a lighting device using these.

本発明の有機エレクトロニクス素子は、陽極と陰極との間に、電子注入層、電子輸送層及び発光層を有し、陰極側から電子注入層、電子輸送層、発光層の順に積層されて構成され、電子注入層と発光層との間にバッファー層(正孔阻止層)を有し、当該バッファー層に後述する一般式(1)で表される化合物が含有され、発光層にリン光発光性有機金属錯体が含有され、電子注入層にアルカリ金属(周期表第1族に属する元素のうち水素を除いたもの)の塩が含有されている。   The organic electronic device of the present invention has an electron injection layer, an electron transport layer, and a light emitting layer between an anode and a cathode, and is configured by stacking an electron injection layer, an electron transport layer, and a light emitting layer in this order from the cathode side. A buffer layer (hole blocking layer) between the electron injection layer and the light-emitting layer, the buffer layer containing a compound represented by the general formula (1) described later, and the light-emitting layer phosphorescent The organometallic complex is contained, and the electron injection layer contains a salt of an alkali metal (elements belonging to Group 1 of the periodic table excluding hydrogen).

以下、本発明の有機EL素子を構成する各層について説明する。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, each layer which comprises the organic EL element of this invention is demonstrated. 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.

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

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

正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等を含有することが好ましい。   The hole blocking layer preferably contains the carbazole derivative, azacarbazole derivative, pyridine derivative, or the like mentioned as the host compound.

また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、最短波層と当該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。   In the present invention, when a plurality of light emitting layers having different light emission colors are provided, the light emitting layer having the shortest wavelength of light emission is preferably closest to the anode among all the light emitting layers. In this case, it is preferable to additionally provide a hole blocking layer between the shortest wave layer and the light emitting layer next to the anode next to the layer.

更には、当該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の50質量%以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが0.3eV以上大きいことが好ましい。   Furthermore, it is preferable that 50% by mass or more of the compound contained in the hole blocking layer provided at the position has an ionization potential of 0.3 eV or more larger than the host compound of the shortest wave emitting layer.

イオン化ポテンシャルは化合物のHOMO(最高被占分子軌道)レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
(1)米国Gaussian社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるGaussian98(Gaussian98、Revision A.11.4,M.J.Frisch,et al,Gaussian,Inc.,Pittsburgh PA,2002.)を用い、キーワードとしてB3LYP/6−31G*を用いて構造最適化を行うことにより算出した値(eV単位換算値)の小数点第2位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
(2)イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Model AC−1」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
The ionization potential is defined by the energy required to emit an electron at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of the compound to the vacuum level, and can be obtained by the following method, for example.
(1) Using Gaussian 98 (Gaussian 98, Revision A.11.4, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2002.), a molecular orbital calculation software manufactured by Gaussian, USA The ionization potential can be obtained as a value obtained by rounding off the second decimal place of the value (eV unit converted value) calculated by performing structural optimization using B3LYP / 6-31G *. This calculation value is effective because the correlation between the calculation value obtained by this method and the experimental value is high.
(2) The ionization potential can also be obtained by a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy. For example, a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy can be suitably used by using a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは3nm〜100nmであり、更に好ましくは5nm〜30nmである。   On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed. The film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 30 nm.

ここで、本発明の有機エレクトロニクス素子においては、上述の通り正孔阻止層に以下に説明する一般式(1)で表される化合物が含有されているものである。   Here, in the organic electronic device of the present invention, the compound represented by the general formula (1) described below is contained in the hole blocking layer as described above.

(1)一般式(1)で表される化合物 (1) Compound represented by general formula (1)

Figure 0006156521
Figure 0006156521

一般式(1)において、X〜XはそれぞれCR又はNを表し、X〜Xのうち一つがNであり、Rは水素原子又は置換基を表す。
がNであるとき、XはCRを表し、Rは置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基を表す。
がNであるとき、XはCRを表し、XはCRを表し、R及びRはそれぞれ水素原子又は置換基を表し、R及びRのうち少なくとも一方が置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基を表す。
がNであるとき、XはCRを表し、XはCRを表し、R及びRはそれぞれ水素原子又は置換基を表し、R及びRのうち少なくとも一方が置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリーレン基を表す。
がNであるとき、XはCRを表し、Rは置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基を表す。
In the general formula (1), X 1 to X 4 each represent CR or N, one of X 1 to X 4 is N, and R represents a hydrogen atom or a substituent.
When X 1 is N, X 2 represents CR 2 and R 2 represents a substituted or unsubstituted aryl group or heteroaryl group.
When X 2 is N, X 1 represents CR 1 , X 3 represents CR 3 , R 1 and R 3 each represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 1 and R 3 is substituted. Alternatively, it represents an unsubstituted aryl group or heteroaryl group.
When X 3 is N, X 2 represents CR 2 , X 4 represents CR 4 , R 2 and R 4 each represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 2 and R 4 is substituted Alternatively, it represents an unsubstituted aryl group or heteroarylene group.
When X 4 is N, X 3 represents CR 3 and R 3 represents a substituted or unsubstituted aryl group or heteroaryl group.

一般式(1)において、YはO、S、NR、CRR’又はSiRR’を表し、R及びR’はそれぞれ水素原子又は置換基を表す。   In the general formula (1), Y represents O, S, NR, CRR ′ or SiRR ′, and R and R ′ each represent a hydrogen atom or a substituent.

一般式(1)において、Z及びZはそれぞれCRを表し、Rは水素原子又は置換基を表す。なお、Z及びZで表されるCRは環を形成していても良い。 In the general formula (1), Z 1 and Z 2 each represent CR, and R represents a hydrogen atom or a substituent. In addition, CR represented by Z 1 and Z 2 may form a ring.

一般式(1)において、R〜R、R及びR’で表される置換基としては、例えば、はアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素基(芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(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、力ルバゾリル基、力ルボリニル基、ジアザ力ルバゾリル基(前記力ルボリニル基の力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、ビリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フエノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチル力ルボニル基、フロピル力ルボニル基、ペンチル力ルボニル基、シクロヘキシル力ルボニル基、オクチル力ルボニル基、2ーエチルヘキシル力ルボニル基、ドデシル力ルボニル基、フェニル力ルボニル基、ナフチル力ルボニル基、ピリジル力ルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチル力ルボニルオキシ基、ブチル力ルボニルオキシ基、オクチル力ルボニルオキシ基、ドデシル力ルボニルオキシ基、フェニル力ルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチル力ルボニルアミノ基、エチル力ルボニルアミノ基、ジメチル力ルボニルアミノ基、プロピル力ルボニルアミノ基、ペンチル力ルボニルアミノ基、シクロヘキシル力ルボニルアミノ基、2ーエチルヘキシル力ルボニルアミノ基、オクチル力ルボニルアミノ基、ドデシル力ルボニルアミノ基、フェニル力ルボニルアミノ基、ナフチル力ルボニルアミノ基等)、力ルバモイル基(例えば、アミノ力ルボニル基、メチルアミノ力ルボニル基、ジメチルアミノ力ルボニル基、プロピルアミノ力ルボニル基、ペンチルアミノ力ルボニル基、シクロヘキシルアミノ力ルボニル基、オクチルアミノ力ルボニル基、2ーエチルヘキシルアミノ力ルボニル基、ドデシルアミノ力ルボニル基、フェニルアミノ力ルボニル基、ナフチルアミノ力ルボニル基、2ーピリジルアミノ力ルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2ー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、フェニルスルフイニル基、ナフチルスルフィニル基、2ービリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2ーエチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基(例えば、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ー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ーピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メル力プト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、ホスホノ基等が挙げられる。
また、これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
In the general formula (1), examples of the substituent represented by R 1 to R 4 , R and R ′ include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group). Pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, etc.) Alkynyl group (for example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon group (aromatic hydrocarbon ring group, aromatic carbocyclic group, aryl group, etc.), for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl Group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phena Tolyl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), aromatic heterocyclic group (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, force rubazolyl group, force rubolinyl group, diaza force rubazolyl group (carbon atoms constituting the force rubolin ring of the force rubolinyl group) One of which is replaced by a nitrogen atom), Keno Xalinyl group, biridazinyl group, triazinyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group, etc.), heterocyclic group (eg, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group (eg, methoxy group, ethoxy group, propyloxy) Group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (eg, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.) Alkylthio groups (for example, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio groups (for example, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), Alkylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (Eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octyl) Aminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl (For example, acetyl group, ethyl group, propyl group, pentyl group, cyclohexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, dodecyl group, phenyl group, naphthyl group) Carbonyl group, pyridyl group, etc.), acyloxy groups (eg, acetyloxy group, ethyl group sulfonyloxy group, butyl group carbonyloxy group, octyl group sulfonyloxy group, dodecyl group sulfonyloxy group, phenyl group carbonyloxy group) Amide groups (for example, methyl group sulfonylamino group, ethyl group sulfonylamino group, dimethyl group sulfonylamino group, propyl group sulfonylamino group, pentyl group sulfonylamino group, cyclohexyl group sulfonylamino group, 2-ethylhexyl group sulfonylamino group) , Octyl-strength sulfonylamino group, dodecyl-strength sulfonylamino group, phenyl-strength sulfonylamino group, naphthyl-strength carbonylamino group, etc. Propylamino group, pentylamino group, cyclohexylamino group, octylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, phenylamino group, naphthylamino group, naphthylamino group 2-pyridylamino group, etc.), ureido groups (eg, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group, naphthylureido) Group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group) 2-biridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group or heteroaryl Sulfonyl group (for example, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino) Butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen atom (eg fluorine atom, chlorine atom, bromine atom etc.), fluorine Hydrocarbon group (e.g., fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, hydroxy group, mercatopto group, silyl group (e.g., trimethylsilyl group, Triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.), phosphono group and the like.
In addition, these substituents may be further substituted with the above substituents. In addition, a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.

一般式(1)において、R〜Rで表される無置換のアリール基としては、上記R〜R、R及びR’で表される置換基として挙げられた芳香族炭化水素基等と同様のものが挙げられる。
一般式(1)において、R〜Rで表される無置換のヘテロアリール基としては、上記R〜R、R及びR’で表される置換基として挙げられた芳香族複素環基等と同様のものが挙げられる。
また、一般式(1)において、R〜Rで表される置換のアリール基又はヘテロアリール基としては、上記無置換のアリール基又はヘテロアリール基が、上記R〜R、R及びR’で表される置換基等によって置換されているものが挙げられる。
なお、一般式(1)において、R〜Rで表される置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基には、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン等の縮合環も含まれる。
In the general formula (1), no examples of the substituent of the aryl group, the R 1 to R 4, aromatic cited as substituents represented by R and R 'hydrocarbon groups represented by R 1 to R 4 And the like.
In the general formula (1), the unsubstituted heteroaryl group represented by R 1 to R 4, the R 1 to R 4, R and aromatic heterocyclic rings listed as the substituent represented by R ' Examples thereof are the same as those for groups.
In the general formula (1), as the substituted aryl group or heteroaryl group represented by R 1 to R 4 , the unsubstituted aryl group or heteroaryl group may be the above R 1 to R 4 , R and The thing substituted by the substituent etc. which are represented by R 'is mentioned.
In the general formula (1), the substituted or unsubstituted aryl group or heteroaryl group represented by R 1 to R 4 also includes condensed rings such as carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene and the like.

なお、上記置換基、アリール基、ヘテロアリール基は、代表例でありこれらに限るものではない。   In addition, the said substituent, an aryl group, and heteroaryl group are representative examples, and are not restricted to these.

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、一般式(1)で表される化合物が、下記一般式(2)で表されることが好ましく、一般式(2)で表される化合物が、下記一般式(3)で表されることがより好ましい。一般式(2)及び(3)について以下説明する。   As an embodiment of the present invention, the compound represented by the general formula (1) is preferably represented by the following general formula (2), from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention, and represented by the general formula (2). It is more preferable that the compound to be represented by the following general formula (3). General formulas (2) and (3) will be described below.

(2)一般式(2)で表される化合物
本発明においては、上記一般式(1)で表される化合物が、下記一般式(2)で表されることが好ましい。
(2) Compound represented by general formula (2) In the present invention, the compound represented by general formula (1) is preferably represented by the following general formula (2).

Figure 0006156521
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一般式(2)において、X及びXそれぞれCRを表し、Rは水素原子又は置換基を表す。 In the general formula (2), X 1 and X 2 each represent CR, and R represents a hydrogen atom or a substituent.

一般式(2)において、Arは置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基を表す。
一般式(2)において、Arで表される置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基としては、上記一般式(1)においてR〜Rで表される置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基と同様のものが挙げられる。
In the general formula (2), Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group or heteroaryl group.
In the general formula (2), the substituted or unsubstituted aryl group or heteroaryl group represented by Ar is a substituted or unsubstituted aryl group represented by R 1 to R 4 in the general formula (1) or The same thing as a heteroaryl group is mentioned.

一般式(2)において、YはO、S、NR、CRR’又はSiRR’を表し、R及びR’はそれぞれ水素原子又は置換基を表す。   In the general formula (2), Y represents O, S, NR, CRR ′ or SiRR ′, and R and R ′ each represent a hydrogen atom or a substituent.

一般式(2)において、Z及びZはそれぞれCRを表し、Rは水素原子又は置換基を表す。 In the general formula (2), Z 1 and Z 2 each represent CR, and R represents a hydrogen atom or a substituent.

一般式(2)において、R及びR’で表される置換基としては、一般式(1)においてR〜R、R及びR’で表される置換基と同様のものが挙げられる。 In the general formula (2), examples of the substituent represented by R and R ′ include the same substituents as those represented by R 1 to R 4 , R and R ′ in the general formula (1).

(3)一般式(3)で表される化合物
本発明においては、上記一般式(2)で表される化合物が、下記一般式(3)で表されることが好ましい。
(3) Compound Represented by General Formula (3) In the present invention, the compound represented by the general formula (2) is preferably represented by the following general formula (3).

Figure 0006156521
Figure 0006156521

一般式(3)において、X、X及びX〜XはそれぞれCRを表し、Rは水素原子又は置換基を表す。 In the general formula (3), X 1 , X 2 and X 5 to X 8 each represent CR, and R represents a hydrogen atom or a substituent.

一般式(3)において、Arは置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基を表す。
一般式(3)において、Arで表される置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基としては、上記一般式(1)においてR〜Rで表される置換又は無置換のアリール基又はヘテロアリール基と同様のものが挙げられる。
In the general formula (3), Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group or heteroaryl group.
In the general formula (3), the substituted or unsubstituted aryl group or heteroaryl group represented by Ar is a substituted or unsubstituted aryl group represented by R 1 to R 4 in the general formula (1) or The same thing as a heteroaryl group is mentioned.

一般式(3)において、YはO、S、NR、CRR’又はSiRR’を表し、R及びR’はそれぞれ水素原子又は置換基を表す。   In the general formula (3), Y represents O, S, NR, CRR ′ or SiRR ′, and R and R ′ each represent a hydrogen atom or a substituent.

一般式(3)において、R及びR’で表される置換基としては、一般式(1)においてR〜R、R及びR’で表される置換基と同様のものが挙げられる。 In the general formula (3), examples of the substituent represented by R and R ′ include the same substituents as those represented by R 1 to R 4 , R and R ′ in the general formula (1).

(4)具体例
以下、本発明の有機エレクトロニクス素子用材料である一般式(1)〜(3)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
まず、一般式(1)で表される化合物の具体例を以下に示す。
(4) Specific Examples Hereinafter, specific examples of the compounds represented by the general formulas (1) to (3), which are the materials for organic electronics elements of the present invention, are shown, but the present invention is not limited thereto.
First, specific examples of the compound represented by the general formula (1) are shown below.

Figure 0006156521
Figure 0006156521

Figure 0006156521
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続いて、一般式(2)で表される化合物の具体例を以下に示す。   Then, the specific example of a compound represented by General formula (2) is shown below.

Figure 0006156521
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また、一般式(3)で表される化合物の具体例を以下に示す。   Specific examples of the compound represented by the general formula (3) are shown below.

Figure 0006156521
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Figure 0006156521
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(5)合成例
以下に、本発明の有機エレクトロニクス素子用材料である一般式(1)〜(3)で表される化合物の合成方法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。上記した具体例のうちHB−3−3の合成方法を例にとって説明する。
(5) Synthesis Example Hereinafter, a method for synthesizing the compounds represented by the general formulas (1) to (3), which are the materials for organic electronics elements of the present invention, will be described. However, the present invention is not limited thereto. Absent. Of the specific examples described above, the synthesis method of HB-3-3 will be described as an example.

Figure 0006156521
Figure 0006156521

窒素雰囲気下、30mmolの化合物Aと10mmolの化合物Bをジメチルスルホキシド(DMSO;100ml)に溶解し、2.5molのPdCldppfと40mmolのKCOを加え、80℃で12時間撹拌した。その後、室温に戻し、酢酸エチル500mlと純水100mlを加え撹拌した。有機層を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥終了後、溶媒を減圧下で流去し、約50mlのトルエンで洗浄し、更に100mlのトルエン加熱溶解し、室温で一晩放置し再結晶を行った。目的物であるET−3−3(6mmol、収率60%)を白色固体として得た。化合物の同定はNMR、Massで行い、純度はHPLCで測定し、>99%であることを確認した。 Under a nitrogen atmosphere, 30 mmol of compound A and 10 mmol of compound B were dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO; 100 ml), 2.5 mol of PdCl 2 dppf and 40 mmol of K 2 CO 3 were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 12 hours. Thereafter, the temperature was returned to room temperature, and 500 ml of ethyl acetate and 100 ml of pure water were added and stirred. The organic layer was washed with saturated brine and dried over magnesium sulfate. After completion of drying, the solvent was washed away under reduced pressure, washed with about 50 ml of toluene, further dissolved with 100 ml of toluene under heating, and allowed to stand overnight at room temperature for recrystallization. The target product ET-3-3 (6 mmol, 60% yield) was obtained as a white solid. The compound was identified by NMR and Mass, and the purity was measured by HPLC and confirmed to be> 99%.

なお、一般式(1)〜(3)で表される他の化合物も前記と同様にして、合成が可能である。   Other compounds represented by the general formulas (1) to (3) can be synthesized in the same manner as described above.

《発光層》
本発明に係る発光層は、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ないであっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light emitting portion is not a layer of the light emitting layer. May be 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、形成する膜の均質性や、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〜200nmの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは5nm〜100nmの範囲に調整される。   The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but it prevents the uniformity of the film to be formed, the application of unnecessary high voltage during light emission, and the improvement of the stability of the emission color against the drive current. From a viewpoint, it is preferable to adjust to the range of 2 nm-200 nm, More preferably, it adjusts to the range of 5 nm-100 nm.

本発明の有機EL素子の発光層には、ホスト化合物(発光ホストともいう)とゲスト材料としての発光ドーパントの少なくとも一種を含有することが好ましく、ホスト化合物と3種以上の発光ドーパントを含有することがさらに好ましい。以下に発光層に含まれるホスト化合物と発光ドーパント(発光ドーパント化合物ともいう)について説明する。   The light emitting layer of the organic EL device of the present invention preferably contains at least one of a host compound (also referred to as a light emitting host) and a light emitting dopant as a guest material, and contains a host compound and three or more kinds of light emitting dopants. Is more preferable. A host compound and a light emitting dopant (also referred to as a light emitting dopant compound) contained in the light emitting layer will be described below.

(1)ホスト化合物
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内でその層中での含有率(質量%)が20%以上であり、かつ室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物と定義される。好ましくは、リン光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での含有率(質量%)が20%以上であることが好ましい。
(1) Host Compound In the present invention, the “host compound” means that the content (mass%) in the layer of the compound contained in the light emitting layer is 20% or more, and room temperature (25 ° C.) Is defined as a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.1. Preferably, the phosphorescence quantum yield is less than 0.01. Moreover, it is preferable that the content rate (mass%) in the layer is 20% or more in the compound contained in a light emitting layer.

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

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

また、本発明に係る上記一般式(1)で表される化合物は、ホスト化合物としても好ましく用いられる。   Moreover, the compound represented by the said General formula (1) based on this invention is preferably used also as a host compound.

併用してもよい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 the known host compound that may be used in combination, a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from becoming longer, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.

公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
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。
Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents.
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.

以下、本発明の有機EL素子の発光層のホスト化合物として用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the specific example of the conventionally well-known compound used as a host compound of the light emitting layer of the organic EL element of this invention is given, this invention is not limited to these.

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(2)発光性ドーパント
発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント(「蛍光性化合物」ともいう。)、リン光発光性ドーパント(「リン光発光体」、「リン光性化合物」、「リン光ドーパント」等ともいう。)を用いることができる。
(2) Luminescent dopant As the luminescent dopant, a fluorescent luminescent dopant (also referred to as “fluorescent compound”), a phosphorescent dopant (“phosphorescent substance”, “phosphorescent compound”, “phosphorescent dopant”). Or the like.) Can be used.

(2.1)蛍光発光性ドーパント
蛍光発光性ドーパントとしては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等や、レーザ色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。
(2.1) Fluorescent luminescent dopant Examples of fluorescent luminescent dopants include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, Examples include pyrium-based dyes, perylene-based dyes, stilbene-based dyes, polythiophene-based dyes, rare-earth complex-based phosphors, and compounds having high fluorescence quantum yields such as laser dyes.

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

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

リン光発光性ドーパントの発光は原理としては二種挙げられる。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ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つはリン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光性ドーパント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、リン光発光性ドーパント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 the phosphorescent dopant in principle. One is that recombination of carriers occurs on the host compound to which carriers are transported, and an excited state of the host compound is generated. By transferring this energy to the phosphorescent dopant, light emission from the phosphorescent dopant is obtained. Energy transfer type. The other is a carrier trap type in which a phosphorescent dopant becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant, and light emission from the phosphorescent dopant is obtained. However, the condition is that the excited state energy of the phosphorescent dopant is lower than the excited state energy of the host compound.

本発明の有機エレクトロニクス素子の発光層に含有されるリン光発光性有機金属錯体は、従来の有機EL素子の発光層に使用される公知のリン光発光性ドーパントの中から適宜選択して用いることができる。   The phosphorescent organometallic complex contained in the light emitting layer of the organic electronic device of the present invention is appropriately selected from known phosphorescent dopants used in the light emitting layer of conventional organic EL devices. Can do.

本発明に係るリン光発光性有機金属錯体としては、好ましくは元素の周期表で8〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、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。   The phosphorescent organometallic complex according to the present invention is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum). Complex-based compounds) and rare earth complexes, most preferably iridium compounds.

以下、本発明において、好ましく用いることのできるリン光発光性ドーパントの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the specific example of the phosphorescence-emitting dopant which can be used preferably in this invention is shown, this invention is not limited to these.

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《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.

電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。   As an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for the electron transport layer, it is sufficient if it has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. Any one can be selected and used.

電子輸送層に用いられる従来公知の材料(以下「電子輸送材料」という。)の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。
上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、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。
Examples of conventionally known materials used for the electron transport layer (hereinafter referred to as “electron transport materials”) include heterocyclic tetracarboxylic acid anhydrides such as nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, and the like. Products, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, carboline derivatives, and azacarbazole derivatives.
In the oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group can also be used as an electron transport material.
Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga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。   In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum. Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as the electron transport material.

その他、メタルフリーも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、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-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.
Further, similarly to the hole injection layer and the hole transport layer, inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC can also be used as the electron transport material.

電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。   The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method.

電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5nm〜200nmである。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, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5 nm-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

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

以下、本発明の有機EL素子の電子輸送層の形成に用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the specific example of the conventionally well-known compound used for formation of the electron carrying layer of the organic EL element of this invention is given, this invention is not limited to these.

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《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、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 thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.

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

芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、更には米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。   Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N, N'-diphenyl-N, N'- Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and also two of those described in US Pat. No. 5,061,569. Having a condensed aromatic ring in the molecule, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-3086 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 8 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.

更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、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。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、p型−Si、p型−SiC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。   In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような、所謂p型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。   JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. A so-called p-type hole transport material as described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, these materials are preferably used because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.

正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については、5nm〜5μmの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、5nm〜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 ink jet method, or an LB method. Can do. About the film thickness of a positive hole transport layer, it is preferable that it is the range of 5 nm-5 micrometers, More preferably, it is 5 nm-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

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

以下、本発明の有機EL素子の正孔輸送層の形成に用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the specific example of the conventionally well-known compound used for formation of the positive hole transport layer of the organic EL element of this invention is given, this invention is not limited to these.

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《注入層:正孔注入層(陽極バッファー層)、電子注入層(陰極バッファー層)》
注入層には、正孔注入層と電子注入層とがある。
注入層は、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、陰極と発光層又は電子輸送層との間に必要に応じて設けられる。
<< Injection layer: hole injection layer (anode buffer layer), electron injection layer (cathode buffer layer) >>
The injection layer includes a hole injection layer and an electron injection layer.
The injection layer is provided as necessary 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.

「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いる。   An “injection layer” is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce driving voltage or improve light emission luminance. “Organic EL element and its industrialization front line (NST 30, November 30, 1998) The details are described in the second volume, Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) of

正孔注入層は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。   The details of the hole injection layer are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. As a specific example, a phthalocyanine buffer represented by copper phthalocyanine And an oxide buffer layer typified 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。   The details of the electron injection layer are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like, and specifically, metals represented by strontium, aluminum and the like. Examples thereof include a buffer layer, an alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, and an oxide buffer layer typified by aluminum oxide.

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 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.

また、正孔注入層及び電子注入層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば、正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。   In addition, the materials used for the hole injection layer and the electron injection layer can be used in combination with other materials. For example, the materials can be mixed and used in the hole transport layer or the electron transport layer. is there.

また、本発明の有機エレクトロニクス素子においては、電子注入層にアルカリ金属塩が含有されている。本発明においてアルカリ金属塩とは、アルカリ金属を含む金属酸化物又は金属塩を意味し、金属酸化物としては、例えば、LiO、NaO、RbO、CsO等が挙げられ、金属塩としては、例えば、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ギ酸カリウム、酢酸セシウム、ギ酸セシウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明に用いられるアルカリ金属塩に含まれるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、又はセシウムが好ましい。 In the organic electronic device of the present invention, the electron injection layer contains an alkali metal salt. In the present invention, the alkali metal salt means a metal oxide or metal salt containing an alkali metal, and examples of the metal oxide include Li 2 O, Na 2 O, Rb 2 O, and Cs 2 O. Examples of the metal salt include, but are not limited to, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, potassium formate, cesium acetate, cesium formate, and the like. As the alkali metal contained in the alkali metal salt used in the present invention, sodium, potassium, or cesium is preferable.

《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムティンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−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。
"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 an electrode material include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used.

陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not so high (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.
In the case of using a coatable material such as an organic conductive compound, a wet film forming method such as a printing method or a coating method can be used.

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。   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.

更に、陽極の膜厚は材料にもよるが、好ましくは10nm〜1000nmの範囲であり、更に好ましくは10nm〜200nmの範囲である。   Further, although the film thickness of the anode depends on the material, it is preferably in the range of 10 nm to 1000 nm, and more preferably in the range of 10 nm to 200 nm.

《陰極》
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(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
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(Al)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。
"cathode"
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.

本発明では、これらの電極物質(導電性材料ともいう)を導電性ペーストとして用いて湿式法により薄膜を形成させ陰極を作製する。   In the present invention, these electrode substances (also referred to as conductive materials) are used as a conductive paste to form a thin film by a wet method to produce a cathode.

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、10nm〜5μmの範囲が好ましく、更に好ましくは、50nm〜200nmの範囲で選ばれる。   The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is preferably in the range of 10 nm to 5 μm, more preferably in the range of 50 nm to 200 nm.

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。
また、陰極に上記金属を1nm〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明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。
In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the emission luminance is advantageously improved.
Moreover, after producing the said metal by the film thickness of 1 nm-20 nm to a cathode, the transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the electroconductive transparent material quoted by description of the anode on it, By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.

《基板》
本発明に係る有機EL素子に用いることのできる基板(以下、「基体」、「基材」、「支持基板」、「支持体」等ともいう。)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、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"
Examples of substrates that can be used in the organic EL device according to the present invention (hereinafter also referred to as “base”, “base”, “support substrate”, “support”, etc.)) include glass and plastic. There is no particular limitation, and it may be transparent or opaque. When extracting light from the substrate side, the substrate is preferably transparent. Examples of the transparent substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート(TAC)、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)あるいはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。   Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, Cycloolefin resins such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned.

樹脂フィルムの表面には、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く、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10−3ml/(m・24h・MPa)以下、水蒸気透過度が、10−5g/(m・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 On the surface of the resin film, an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed. Water vapor permeability measured by a method in accordance with JIS K 7129-1992 (25 ± 0.5 ° C., It is preferably a barrier film having a relative humidity (90 ± 2)% RH) of 0.01 g / (m 2 · 24 h) or less, and further, oxygen permeation measured by a method according to JIS K 7126-1987. The film is preferably a high barrier film having a degree of 10 −3 ml / (m 2 · 24 h · MPa) or less and a water vapor permeability of 10 −5 g / (m 2 · 24 h) or less.

バリア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、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing 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. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and organic material layers. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

バリア膜の形成方法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、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザCVD法、熱CVD法、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特に好ましい。   The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, the sputtering method, the reactive sputtering method, the molecular beam epitaxy method, the cluster ion beam method, the ion plating method, the plasma polymerization method, the atmospheric pressure plasma weighting. A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, and the like can be used. However, an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.

不透明な基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。   Examples of the opaque substrate include a metal plate such as aluminum and stainless steel, a film, an opaque resin substrate, a ceramic substrate, and the like.

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

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素子からの発光色に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 may be used in combination. 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素子の製造方法》
有機EL素子の製造方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層(電子注入層)/陰極からなる素子の製造方法について説明する。
<< Method for Manufacturing Organic EL Element >>
As an example of a method for producing an organic EL device, a device comprising an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer 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10nm〜200nmの膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。   First, a desired electrode material, for example, a thin film made of a material for an anode is formed on a suitable substrate so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably 10 nm to 200 nm, thereby producing an anode.

次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。   Next, a thin film containing an organic compound such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, or a cathode buffer layer, which is an element material, is formed thereon.

薄膜の形成方法としては乾式法と湿式法に大別されるが、乾式法としては、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられ、湿式法としては、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、LB法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、真空蒸着法、及びダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。   The thin film formation method is roughly classified into a dry method and a wet method. Examples of the dry method include a vacuum deposition method and a sputtering method. Examples of the wet method include a spin coating method, a casting method, a die coating method, and a blade. There are coating method, roll coating method, ink jet method, printing method, spray coating method, curtain coating method, LB method, etc., but it is possible to form a precise thin film and from the point of high productivity, vacuum deposition method and die coating A method having high suitability for a roll-to-roll method such as a method, a roll coating method, an ink jet method, or a spray coating method is preferable. Different film forming methods may be applied for each layer.

これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは50〜200nmの範囲の膜厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機EL素子が得られる。   After the formation of these layers, a thin film made of a cathode material is formed thereon so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 50 to 200 nm, and a desired organic EL device can be obtained by providing a cathode. .

また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、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。   Further, the order can be reversed, and the cathode, cathode buffer layer, electron transport layer, hole blocking layer, light emitting layer, hole transport layer, hole injection layer, and anode can be formed in this order.

本発明の有機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。   The organic EL device of the present invention 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.

《封止》
本発明の有機EL素子は、陽極、陰極及び陽極と陰極との間に設けられる各層を、封止部材によって外気から遮断して封止しておくことが好ましい。
<Sealing>
In the organic EL device of the present invention, the anode, the cathode, and each layer provided between the anode and the cathode are preferably sealed off from the outside air by a sealing member.

本発明に用いられる有機EL素子の封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。   As a sealing means of the organic EL element used for this invention, the method of adhere | attaching a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive agent can be mentioned, for example.

封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に問わない。   As a sealing member, it should just be arrange | positioned so that the display area | region of an organic EL element may be covered, and concave plate shape or flat plate shape may be sufficient. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

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

本発明においては、有機EL素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
更には、ポリマーフィルムは、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3ml/(m/24h)以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3ml/(m/24h)以下のものであることが好ましい。
In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the organic EL element can be thinned.
Furthermore, the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 ml / (m 2 / 24h) or less, and is measured by a method according to JIS K 7129-1992. is water vapor transmission rate (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably that of 1 × 10 -3 ml / (m 2 / 24h) or less.

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。   For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used.

接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。
Specific examples of the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. be able to. Moreover, heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened from room temperature to 80 degreeC is preferable. A desiccant may be dispersed in the adhesive.

封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。   Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.

また、有機層を挟み基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素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、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。
In addition, it is also possible to suitably form an inorganic or organic layer as a sealing film by covering the electrode and the organic layer on the outer side of the electrode facing the substrate with the organic layer interposed therebetween, and in contact with the substrate. In this case, the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.
Further, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials.

これら封止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、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。   The method for forming these sealing films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure A plasma polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.

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

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

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

《光取り出し》
有機EL素子は、空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
《Light extraction》
The organic EL element emits light within a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1), and can extract only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said that there is no. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because the light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the element side surface.

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

本発明においては、これらの方法を本発明に係る有機EL素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。   In the present invention, these methods can be used in combination with the organic EL device according to the present invention. However, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, A method of forming a diffraction grating between any layers of the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.

本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた有機EL素子を得ることができる。   In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an organic EL device having further high luminance or durability.

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

また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。   The thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate.

全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。
この方法は回折格子が1次の回折や2次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
The method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency.
This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction and second-order diffraction. Light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating in any layer or medium (in a transparent substrate or transparent electrode), and the light is removed. I want to take it out.

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
The introduced diffraction grating desirably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. Therefore, the light extraction efficiency does not increase so much.
However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.

回折格子を導入する位置としては前述のとおり、いずれかの層間もしくは媒質中(透明基板内や透明電極内)でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。
As described above, the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or in the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated.
At this time, the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium.

回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。   The arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.

《集光シート》
本発明に係る有機EL素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
《Condensing sheet》
The organic EL device according to the present invention can be processed on the light extraction side of the substrate, for example, by providing a microlens array-like structure, or combined with a so-called condensing sheet, for example, in a specific direction, for example, the device light emitting surface. On the other hand, the brightness | luminance in a specific direction can be raised by condensing in a front direction.

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。
これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 μm to 100 μm.
If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることができる。   As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used.

プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。   As the shape of the prism sheet, for example, the base material may be formed by forming a △ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.

また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)等を用いることができる。   Moreover, in order to control the light emission angle from a light emitting element, you may use together a light diffusing plate and a film with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.

《用途》
本発明の有機EL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
<Application>
The organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources.

発光光源として、例えば、照明装置(家庭用照明、車内照明)、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。   For example, lighting devices (home lighting, interior lighting), clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light Although the light source of a sensor etc. are mentioned, It is not limited to this, Especially, it can use effectively for the use as a backlight of a liquid crystal display device, and a light source for illumination.

本発明の有機EL素子においては、必要に応じ成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いし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。   In the organic EL element of the present invention, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like as needed during film formation. In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned. In the fabrication of the element, a conventionally known method is used. Can do.

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(コニカミノルタセンシング社製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。   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 page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with the total CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing) is applied to the CIE chromaticity coordinates.

また、本発明に係る有機EL素子が白色素子の場合には、白色とは、2度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度が、X=0.33±0.07、Y=0.33±0.1の領域内にあることを言う。 Further, when the organic EL element according to the present invention is a white element, white means that the chromaticity in the CIE1931 color system at 1000 cd / m 2 is measured when the front luminance at 2 ° viewing angle is measured by the above method. , X = 0.33 ± 0.07 and Y = 0.33 ± 0.1.

《表示装置》
本発明に係る表示装置は、本発明の有機EL素子を具備したものである。本発明に係る表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。
<Display device>
The display device according to the present invention includes the organic EL element of the present invention. The display device according to the present invention may be single color or multicolor, but here, the multicolor display device will be described.

多色表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、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、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、スピンコート法、印刷法である。
In the case of a multicolor display device, a shadow mask is provided only at the time of forming a light emitting layer, and a film can be formed on one surface by a vapor deposition method, a casting method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or the like.
In the case of patterning only the light emitting layer, the method is not limited. However, the vapor deposition method, the ink jet method, the spin coating method, and the printing method are preferable.

表示装置に具備される有機EL素子の構成は、必要に応じて上記の有機EL素子の構成例の中から選択される。
また、有機EL素子の製造方法は、上記の本発明の有機EL素子の製造の一態様に示したとおりである。
The configuration of the organic EL element provided in the display device is selected from the above-described configuration examples of the organic EL element as necessary.
Moreover, the manufacturing method of an organic EL element is as having shown to the one aspect | mode of manufacture of the organic EL element of said invention.

得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧2V〜40V程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が+、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   In the case of applying a DC voltage to the obtained multicolor display device, light emission can be observed by applying a voltage of about 2V to 40V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

多色表示装置は、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3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。   The multicolor display device 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.

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クス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。   Examples of the display device and display include a television, a personal computer, a mobile device, an AV device, a character broadcast display, and an information display in an automobile. 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.

発光光源としては、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、本発明はこれらに限定されない。   Light emitting sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc. However, the present invention is not limited to these.

以下、本発明の有機EL素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an example of a display device having the organic EL element of the present invention will be described 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。
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。
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。
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.
The display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, and the like.
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 a plurality of pixels based on image information from the outside, and the pixels for each scanning line respond to the image data signal by the scanning signal. The image information is sequentially emitted to scan the image and display the image information on the display unit A.

図2は、図1に記載の表示部Aの模式図である。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の発光した光が白矢印方向(下方向)へ取り出される場合を示している。
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(詳細は図示していない)。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。
FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A shown in FIG. The display unit A includes a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate. The main members of the display unit A will be described below.
FIG. 2 shows a case where the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).
The scanning line 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a grid pattern and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details are illustrated). Not) When a scanning signal is applied from the scanning line 5, the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6 and emits light according to the received image data.
Full-color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region on the same substrate.

次に、画素の発光プロセスを説明する。
図3は、画素の模式図である。画素は、有機EL素子10、スイッチングトランジスター11、駆動トランジスター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。
Next, the light emission process of the pixel will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel. The pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like. A full color display can be performed by using red, green, and blue light emitting organic EL elements as the organic EL elements 10 in a plurality of pixels, and juxtaposing them on the same substrate.

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ー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ー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ー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ー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 transistor 11 through the data line 6. When a scanning signal is applied from the control unit B to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5, the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor 13 and the driving transistor 12. Is transmitted to the gate.

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、駆動トランジスター12の駆動がオンする。駆動トランジスター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 capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive transistor 12 is turned on. The drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10. The power supply line 7 connects the organic EL element 10 to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied.

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ー11の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスター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、駆動トランジスター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ー12が駆動して有機EL素子10が発光する。
即ち、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ー11と駆動トランジスター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クス方式と呼んでいる。
When the scanning signal is moved to the next scanning line 5 by the sequential scanning of the control unit B, the driving of the switching transistor 11 is turned off. However, since the capacitor 13 holds the charged potential of the image data signal even when the driving of the switching transistor 11 is turned off, the driving of the driving transistor 12 is kept on and the next scanning signal is applied. Until then, the light emission of the organic EL element 10 continues. When the scanning signal is next applied by sequential scanning, the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.
That is, the organic EL element 10 emits light by the switching transistor 11 and the drive transistor 12 that are active elements for the organic EL elements 10 of the plurality of pixels, and the organic EL elements 10 of the plurality of pixels 3 emit light. It is carried out. Such a light emitting method is called an active matrix method.

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。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。
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、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クス方式の発光駆動でもよい。
Here, the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or by turning on / off a predetermined light emission amount by a binary image data signal. Good. The potential of the capacitor 13 may be held continuously until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.
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。
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。
パッシブマトリクス方式では画素3にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
FIG. 4 is a schematic view of a passive matrix display device. In FIG. 4, a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.
When the scanning signal of the scanning line 5 is applied by sequential scanning, the pixels 3 connected to the applied scanning line 5 emit light according to the image data signal.
In the passive matrix system, the pixel 3 has no active element, and the manufacturing cost can be reduced.

《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は、上記本発明の有機EL素子を有する。
《Lighting device》
The lighting device of the present invention will be described. The illumination device of the present invention has the organic EL element of the present invention.

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く、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、レーザ発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。   The organic EL element of the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure. The purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure is as follows. The light source of a machine, the light source of an optical communication processing machine, the light source of a photosensor, etc. are mentioned, However It is not limited to these. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.

また、本発明の有機EL素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよい。   Further, the organic EL element of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a display for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a device (display).

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、単純マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。又は、異なる発光色を有する本発明の有機EL素子を二種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。   The driving method when used as a display device for moving image reproduction may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method. Alternatively, it is possible to produce a full-color display device by using two or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.

また、本発明の有機EL材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機EL素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の3原色の3つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した2つの発光極大波長を含有したものでもよい。   The organic EL material of the present invention can be applied to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device. A plurality of light emitting colors are simultaneously emitted by a plurality of light emitting materials to obtain white light emission by color mixing. The combination of a plurality of emission colors may include three emission maximum wavelengths of the three primary colors of blue, green, and blue, or two using the relationship of complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange, etc. The thing containing the light emission maximum wavelength may be used.

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で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光又はリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との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、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。   In addition, a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors is a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials, a light emitting material that emits fluorescence or phosphorescence, and excitation of light from the light emitting materials. Any combination with a dye material that emits light as light may be used, but in the white organic EL device according to the present invention, it is only necessary to mix and mix a plurality of light emitting dopants.

発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるので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、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機EL装置と異なり、素子自体が発光白色である。
It is only necessary to provide a mask only when forming a light emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, etc., and simply arrange them separately by coating with the mask. Since other layers are common, patterning of the mask or the like is not necessary. In addition, for example, an electrode film can be formed by a vapor deposition method, a cast method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or the like, and productivity is also improved.
According to this method, unlike a white organic EL device in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged in parallel in an array, the elements themselves are luminescent white.

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、本発明に係る金属錯体、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 metal complex which concerns on this invention so that it may suit the wavelength range corresponding to CF (color filter) characteristic, Any one of known luminescent materials may be selected and combined to whiten.

《本発明の照明装置の一態様》
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。
本発明の有機EL素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み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。
<< One Embodiment of Lighting Device of the Present Invention >>
One aspect of the lighting device of the present invention that includes the organic EL element of the present invention will be described.
The non-light emitting surface of the organic EL device of the present invention is covered with a glass case, a glass substrate having a thickness of 300 μm is used as a sealing substrate, and an epoxy-based photocurable adhesive (LUX TRACK manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is used as a sealing material. LC0629B) is applied, and this is overlaid on the cathode to be in close contact with the transparent support substrate, irradiated with UV light from the glass substrate side, cured and sealed, and an illumination device as shown in FIGS. Can be formed.

図5は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機EL素子101はガラスカバー102で覆われている(なお、ガラスカバーでの封止作業は、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)で行った。)。   FIG. 5 shows a schematic diagram of a lighting device, and the organic EL element 101 of the present invention is covered with a glass cover 102 (in addition, the sealing operation with the glass cover is to bring the organic EL element 101 into contact with the atmosphere. And a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more).

図6は、照明装置の断面図を示し、図6において、105は陰極、106は有機EL層、107は透明電極付きガラス基板を示す。なお、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。   FIG. 6 shows a cross-sectional view of the lighting device. In FIG. 6, 105 denotes a cathode, 106 denotes an organic EL layer, and 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode. The glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
また、下記の実施例で用いられる各化合物の構造は下記式で表される。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
Moreover, the structure of each compound used in the following Examples is represented by the following formula.

Figure 0006156521
Figure 0006156521

《有機EL素子1−1の作製》 << Production of Organic EL Element 1-1 >>

100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上に、陽極としてITO(インジウムティンオキシド:錫ドープ酸化インジウム)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。   After patterning a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide: tin-doped indium oxide) as an anode on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm, this ITO transparent The transparent support substrate provided with the electrodes 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、H.C.スタルク社製、CLEVIO P VP AI 4083)を純水で70%に希釈した溶液を用い、3000rpm、30秒の条件で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20nmの第1正孔輸送層を設けた。   A solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, manufactured by HC Starck Co., Ltd., CLEVIO P VP AI 4083) with pure water on this transparent support substrate to 70%. After forming a thin film by spin coating at 3000 rpm for 30 seconds, the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a first hole transport layer having a thickness of 20 nm.

この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−NPDを100mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにCBPを100mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにIr(ppy)を100mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにBAlqを100mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにAlqを入れ、真空蒸着装置に装着した。 This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus, 100 mg of α-NPD is put into a molybdenum resistance heating boat, 100 mg of CBP is put into another resistance heating boat made of molybdenum, and another molybdenum resistance heating boat 100 mg of Ir (ppy) 3 was put in, 100 mg of BAlq was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and Alq 3 was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.

次いで、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、α−NPDの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、α−NPDを蒸着速度0.1nm/secで透明支持基板に蒸着し膜厚20nmの第2正孔輸送層を設けた。 Next, after reducing the pressure of the vacuum tank to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing α-NPD was energized and heated to deposit α-NPD on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / sec. A second hole transport layer having a thickness of 20 nm was provided.

更に、発光ホストCBPとIr(ppy)の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、CBPとIr(ppy)とをそれぞれ蒸着速度0.1nm/sec、0.006nm/secで前記正孔輸送層上に共蒸着して膜厚40nmの発光層を設けた。 Further, the heating boat containing the light emitting host CBP and Ir (ppy) 3 is energized and heated, and the positive and negative CBP and Ir (ppy) 3 are deposited at the deposition rates of 0.1 nm / sec and 0.006 nm / sec, respectively. A 40 nm-thick luminescent layer was provided by co-evaporation on the hole transport layer.

次いで、BAlqの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、BAlqを蒸着速度0.1nm/secで前記発光層上に蒸着して膜厚5nmの正孔阻止層を設けた。   Next, the heating boat containing BAlq was energized and heated, and BAlq was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec to provide a hole blocking layer having a thickness of 5 nm.

更に、Alqの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、Alqを蒸着速度0.1nm/secで前記正孔阻止層上に蒸着して膜厚30nmの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。 Further, the heating boat containing Alq 3 was heated by energization, and Alq 3 was deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec to provide an electron transport layer having a thickness of 30 nm. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.

引き続き、フッ化リチウム(LiF)を蒸着して膜厚0.5nmの電子注入層を設け、更にアルミニウムを蒸着して膜厚110nmの陰極を設け、有機EL素子1−1を作製した。   Subsequently, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited to provide an electron injection layer with a thickness of 0.5 nm, and aluminum was further vapor-deposited to provide a cathode with a thickness of 110 nm to produce an organic EL element 1-1.

《有機EL素子1−2〜1−32の作製》
有機EL素子1−1の作製において、正孔阻止層材料及び電子注入層材料を表1に記載の材料に変更した。それ以外は同様にして、有機EL素子1−2〜1−32を作製した。
なお、有機EL素子1−5〜1−16の作製において用いられる正孔阻止層材料の構造は下記式で表される。
<< Production of Organic EL Elements 1-2 to 1-32 >>
In the production of the organic EL element 1-1, the hole blocking layer material and the electron injection layer material were changed to the materials shown in Table 1. Other than that produced the organic EL element 1-2 to 1-32 similarly.
The structure of the hole blocking layer material used in the production of the organic EL elements 1-5 to 1-16 is represented by the following formula.

Figure 0006156521
Figure 0006156521

《有機EL素子1−1〜1−32の評価》
作製した有機EL素子1−1〜1−32を評価するに際しては、作製後の各有機EL素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機EL素子が作製されたガラス板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール材としてエポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラクストラックLC0629B)を適用し、これを上記陰極側に重ねて前記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、封止して、上記の図5及び図6に示すような照明装置を作製し、当該照明装置をサンプルとして評価した。
このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表1に示す。
<< Evaluation of Organic EL Elements 1-1 to 1-32 >>
When evaluating the produced organic EL elements 1-1 to 1-32, the non-light-emitting surface of each produced organic EL element is covered with a glass cover, and the glass cover and the glass plate on which the organic EL element is produced are in contact with each other. An epoxy photo-curing adhesive (Luxtrac LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is applied as a sealing material around the glass cover side, and this is placed on the cathode side so as to be in close contact with the transparent support substrate. It was cured by irradiation with UV light, sealed, and the lighting device as shown in FIGS. 5 and 6 was manufactured, and the lighting device was evaluated as a sample.
The following evaluation was performed for each sample thus prepared. The evaluation results are shown in Table 1.

(1)外部取り出し量子効率(発光効率)
有機EL素子を室温(約23℃〜25℃)、2.5mA/cmの定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度(L)[cd/m]を測定することにより、外部取り出し量子効率(η)を算出した。ここで、発光輝度の測定はCS−1000(コニカミノルタセンシング製)を用いた。
なお、外部取り出し量子効率は、比較例の有機EL素子1−1の測定値を100とする相対値で表した。
(1) External extraction quantum efficiency (luminescence efficiency)
By causing the organic EL device to emit light at room temperature (about 23 ° C. to 25 ° C.) and a constant current of 2.5 mA / cm 2 , and measuring the light emission luminance (L) [cd / m 2 ] immediately after the start of light emission, The external extraction quantum efficiency (η) was calculated. Here, CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing) was used for measurement of light emission luminance.
In addition, the external extraction quantum efficiency was represented by the relative value which sets the measured value of the organic EL element 1-1 of a comparative example to 100.

(2)駆動電圧
有機EL素子を室温(約23℃〜25℃)、2.5mA/cmの定電流条件下により駆動したときの電圧を各々測定した。
なお、駆動電圧は、比較例の有機EL素子1−1の測定値を100とする相対値で表した。
(2) Drive voltage The voltage when the organic EL element was driven under a constant current condition of room temperature (about 23 ° C. to 25 ° C.) and 2.5 mA / cm 2 was measured.
In addition, the drive voltage was represented by the relative value which sets the measured value of the organic EL element 1-1 of a comparative example to 100.

(3)発光寿命
有機EL素子を室温下、2.5mA/cmの定電流条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間(τ1/2)を測定した。
なお、発光寿命は、比較例の有機EL素子1−1の測定値を100とする相対値で表した。
(3) Luminous Lifetime The organic EL element was continuously emitted at room temperature under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 , and the time (τ1 / 2) required to obtain half the initial luminance was measured.
In addition, the light emission lifetime was represented by the relative value which sets the measured value of the organic EL element 1-1 of a comparative example to 100.

(4)定電圧下での電圧変化
有機EL素子を室温下、2.5mA/cmの定電流条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間(τ1/2)に達した時の電圧を、初期電圧と比較し、その変化量(上昇値)を、有機EL素子1−1の測定値を100とする相対値で表した。
(4) Voltage change under constant voltage The time required for the organic EL device to continuously emit light under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 at room temperature to obtain half the initial luminance (τ1 / 2 ) Was compared with the initial voltage, and the amount of change (increased value) was expressed as a relative value with the measured value of the organic EL element 1-1 being 100.

Figure 0006156521
Figure 0006156521

(5)まとめ
表1に示す通り、電子注入層の材料としてアルカリ金属塩を用い、且つ正孔阻止層の材料として一般式(1)で表される化合物を用いた有機EL素子1−17〜1−32は、比較例の有機EL素子1−1〜1−16と比較して、発光効率及び駆動電圧に優れ、長寿命であり、しかも定電圧下における電圧変化が小さく抑えられていることが分かる。
また、一般式(1)で表される化合物を用いた有機EL素子1−17〜1−20よりも、一般式(2)で表される化合物を用いた有機EL素子1−21〜1−24の方が各性能が向上していることが分かる。更に、一般式(2)で表される化合物を用いた有機EL素子1−21〜1−24よりも、一般式(3)で表される化合物を用いた有機EL素子1−25〜1−32の方が各性能が向上していることが分かる。
また、電子注入層の材料としてはセシウムを用いた有機EL素子が最も各性能が高く、次いでカリウム、ナトリウム、リチウムの順に、有機EL素子の性能が高いことが分かる。
(5) Summary As shown in Table 1, an organic EL element 1-17 using an alkali metal salt as the material of the electron injection layer and a compound represented by the general formula (1) as the material of the hole blocking layer. 1-32 is superior in luminous efficiency and driving voltage, has a long lifetime, and has a small voltage change under a constant voltage as compared with the organic EL elements 1-1 to 1-16 of the comparative example. I understand.
Moreover, the organic EL element 1-21-1- using the compound represented by General formula (2) rather than the organic EL element 1-17-1-20 using the compound represented by General formula (1). 24 shows that each performance is improved. Furthermore, rather than the organic EL elements 1-21 to 1-24 using the compound represented by the general formula (2), the organic EL elements 1-25 to 1- 1 using the compound represented by the general formula (3) are used. It can be seen that the performance of 32 is improved.
Further, it can be seen that an organic EL element using cesium has the highest performance as the material of the electron injection layer, and then the performance of the organic EL element is higher in the order of potassium, sodium, and lithium.

以上から、有機EL素子の発光効率及び発光寿命の向上、駆動電圧及び電圧変化の抑制に対して、電子注入層の材料としてアルカリ金属塩を用い、且つ正孔阻止層の材料として一般式(1)で表される化合物を用いることが有効であることが分かる。更には、電子注入層の材料としてはセシウム塩を用いることが特に有効であり、また、正孔注入層の材料としては一般式(3)で表される化合物を用いることが特に有効であることが分かる。   From the above, for the improvement of the light emission efficiency and light emission lifetime of the organic EL element and the suppression of the drive voltage and voltage change, the alkali metal salt is used as the material of the electron injection layer and the general formula (1) is used as the material of the hole blocking layer. It can be seen that it is effective to use a compound represented by Furthermore, it is particularly effective to use a cesium salt as a material for the electron injection layer, and it is particularly effective to use a compound represented by the general formula (3) as a material for the hole injection layer. I understand.

(1)青色発光有機EL素子
青色発光有機EL素子として、実施例1の有機EL素子1−20の作製において、Ir(ppy)をD−26に変更した以外は同様にして、青色発光有機EL素子2−1Bを作製した。
(1) Blue Light-Emitting Organic EL Element As a blue light-emitting organic EL element, a blue light-emitting organic EL element was produced in the same manner except that Ir (ppy) 3 was changed to D-26 in the production of the organic EL element 1-20 of Example 1. An EL element 2-1B was produced.

(2)緑色発光有機EL素子
緑色発光有機EL素子として、実施例1で作製した有機EL素子1−20を用いた。
(2) Green light emitting organic EL element The organic EL element 1-20 produced in Example 1 was used as a green light emitting organic EL element.

(3)赤色発光有機EL素子
赤色発光有機EL素子として、実施例1の有機EL素子1−20の作製において、Ir(ppy)をD−10に変更した以外は同様にして、赤色発光有機EL素子3−1Rを作製した。
(3) Red light emitting organic EL element As a red light emitting organic EL element, red light emitting organic EL element was prepared in the same manner except that Ir (ppy) 3 was changed to D-10 in the production of the organic EL element 1-20 of Example 1. An EL element 3-1R was produced.

(4)表示装置の作製
上記の赤色、緑色及び青色発光有機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。即ち、同一基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、並置した複数の画素3(発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等)とを有し、配線部の走査線5及び複数のデータ線6はそれぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6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。)。前記複数の画素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ーと駆動トランジスター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。
当該フルカラー表示装置を駆動することにより、発光効率が高い発光寿命の長いフルカラー動画表示が得られることを確認することができた。
(4) Production of display device The above red, green and blue light emitting organic EL elements are juxtaposed on the same substrate to produce an active matrix type full color display device having the form shown in FIG. Only the schematic view of the display part A of the display device is shown. That is, a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 on the same substrate, and a plurality of juxtaposed pixels 3 (light emission color is a red region pixel, a green region pixel, a blue region pixel, etc.) The scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions ( Details are not shown.) The plurality of pixels 3 are driven by an active matrix system in which an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor are provided, and a scanning signal is applied from a scanning line 5. Then, an image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. Thus, a full color display device was produced by juxtaposing the red, green, and blue pixels appropriately.
It was confirmed that by driving the full-color display device, a full-color moving image display with high light emission efficiency and a long light emission life can be obtained.

《白色発光照明装置の作製》
実施例1で作製した有機EL素子1−20の作製において、Ir(ppy)を、Ir(ppy)、D−10、D−26の3種混合に変更した以外は同様にして、白色発光有機EL素子4−1Wを作製した。得られた有機EL素子4−1Wを前記実施例と同様に、非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は、発光効率が高く発光寿命の長い白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。
《Preparation of white light emitting lighting device》
In the preparation of the organic EL element 1-20 produced in Example 1, the Ir (ppy) 3, was changed to 3-component mixture of Ir (ppy) 3, D- 10, D-26 in the same manner, white A light-emitting organic EL element 4-1W was produced. The obtained organic EL device 4-1W was covered with a glass case on the non-light-emitting surface in the same manner as in the above example to obtain a lighting device. The illuminating device could be used as a thin illuminating device that emits white light with high luminous efficiency and long emission life.

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ー
12 駆動トランジスター
13 コンデンサー
101 有機EL素子
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
201 ガラス基板
202 ITO透明電極
203 隔壁
204 正孔注入層
205B、205G、205R 発光層
A 表示部
B 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display 3 Pixel 5 Scan line 6 Data line 7 Power supply line 10 Organic EL element 11 Switching transistor 12 Drive transistor 13 Capacitor 101 Organic EL element 102 Glass cover 105 Cathode 106 Organic EL layer 107 Glass substrate 108 with a transparent electrode Nitrogen gas 109 Water capturing Agent 201 Glass substrate 202 ITO transparent electrode 203 Partition wall 204 Hole injection layer 205B, 205G, 205R Light emitting layer A Display part B Control part

Claims (9)

陽極と陰極との間に、少なくとも電子注入層、電子輸送層及び発光層を有し、前記陰極側から電子注入層、電子輸送層、発光層の順に積層された有機エレクトロニクス素子において、
前記電子輸送層と前記発光層との間に、下記一般式(3)で表される化合物が含有されたバッファー層を有し、
前記発光層にリン光発光性有機金属錯体が含有され、
前記電子注入層にアルカリ金属塩が含有されていることを特徴とする有機エレクトロニクス素子。
Figure 0006156521
〔一般式(3)中、X、X及びX〜XはそれぞれCRを表す。Arは無置換のフェニル基を表す。YはOを表す。Rはそれぞれ水素原子又は置換基を表す。〕
Between the anode and the cathode, at least an electron injection layer, an electron transport layer, and a light emitting layer, in the organic electronics element laminated in order of the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer from the cathode side,
Between the electron transport layer and the light emitting layer, it has a buffer layer containing a compound represented by the following general formula (3),
The phosphorescent layer contains a phosphorescent organometallic complex,
An organic electronic element comprising an alkali metal salt in the electron injection layer.
Figure 0006156521
[In General Formula (3), X 1 , X 2 and X 5 to X 8 each represent CR. Ar represents an unsubstituted phenyl group. Y represents O. R represents a hydrogen atom or a substituent, respectively. ]
前記一般式(3)において、 はCR 、X はCR 、X はCR 、X はCR を表し、R 〜R はそれぞれ水素原子又は置換基を表し、R とR 及び/又はR とR が互いに結合して環を形成することを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロニクス素子。 In the general formula (3), X 5 represents CR 5 , X 6 represents CR 6 , X 7 represents CR 7 , X 8 represents CR 8 , R 5 to R 8 each represent a hydrogen atom or a substituent, R 5. The organic electronic device according to claim 1, wherein 5 and R 6 and / or R 7 and R 8 are bonded to each other to form a ring . 前記一般式(3)において、R  In the general formula (3), R 5 〜R~ R 8 はそれぞれ置換基を表し、REach represents a substituent and R 5 とRAnd R 6 及びRAnd R 7 とRAnd R 8 が互いに結合して環を形成することを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロニクス素子。The organic electronic device according to claim 2, wherein the are bonded to each other to form a ring. 前記一般式(3)で表される化合物が、正孔阻止層に含有されていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の有機エレクトロニクス素子。 The organic electronic device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (3) is contained in a hole blocking layer. 前記アルカリ金属塩がカリウム塩又はセシウム塩であることを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の有機エレクトロニクス素子。 The organic electronic element according to any one of claims 1 to 4 , wherein the alkali metal salt is a potassium salt or a cesium salt. 前記リン光発光性有機金属錯体がイリジウム錯体であることを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の有機エレクトロニクス素子。 The organic electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the phosphorescent organometallic complex is characterized in that an iridium complex. 発光色が白色であることを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の有機エレクトロニクス素子。 The organic electronic device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the emission color is white. 請求項1からの何れか1項に記載の有機エレクトロニクス素子を備えていることを特徴とする表示装置。 Display apparatus characterized by comprising an organic electronic device according to any one of claims 1 to 7. 請求項1からの何れか1項に記載の有機エレクトロニクス素子を備えていることを特徴とする照明装置。 Lighting apparatus characterized by comprising an organic electronic device according to any one of claims 1 to 7.
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