JP6237636B2 - エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Description
特に移動体(携帯電話、自動車、航空機)においては従来よりも薄く軽量で、割れない照明(フレキシブル基板からなる照明)が期待されている。また、これらの新しい価値を期待されつつも、既存の蛍光灯や白色LEDに対して性能が低いのが現状であり、さらなる高効率化、長寿命化の技術が求められている。
さらに、最近発見された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それに比べ、原理的に約4倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を始めとし、有機機能層の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。特に、地球温暖化防止策の1つとして、人類のエネルギー消費の多くを占める照明器具への応用が検討されはじめ、従来の照明器具に置き換わりうる白色発光パネルの実用化に向けて、性能向上やコストダウンの試みが盛んになっている。
しかしリン光有機EL素子(OLED;Organic light-Emitting Diode)は酸素および水分に敏感であるため、前記のようなフレキシブルな照明として使用したい場合、バリア性の高い高額なバリアフィルムおよび生産性の低い工程の処理(真空蒸着、および不活性雰囲気下での塗布プロセス等)が必要となるため、必ずしも安価かつ生産性の高いものとはいえなかった。
ここで蛍光からの発光であるため、基底三重項である分子である酸素分子によって失活されにくく、また特許文献2で開示されるように、水分に対しても強い傾向があるため、大気下のような生産性の高い環境で製造することができる可能性があると想定される。さらに特許文献3のように逆層構成とすることで、層内に酸素や水分で劣化しやすいフッ化リチウム等のアルカリ金属ハライドを含まないため、より安定性の高い素子を得られると期待される。
また、逆層構成においては、非常に準位の深い量子ドットのHOMO/LUMOに対して準位の近い金属酸化物等の正孔ブロック層・電子輸送層を用いることができるため、高い効率を期待することができる。
また、前記特許文献1〜3では量子ドット層単体からなる発光層が用いられているが、量子ドットは凝集すると発光効率が低下するため、適度にホスト中に分散させることが発光効率の向上には有効であるが、量子ドットを用いた電界エレクトロルミネッセンス素子、中でも青色エレクトロルミネッセンス素子として適切なホスト化合物はこれまで見出されておらず、寿命に関しては未だ課題を有していた。
ここで、一般にITOなどの透明電極の仕事関数は−4.8eV程度であり、量子ドットのLUMO準位は一般的に−4.0〜−3.0eV程度であるため、この中間にLUMO準位を有する化合物で、かつ〜150℃程度で製膜できる電子輸送層が必要となる。
しかし、このような深い準位を有する有機物はほとんどなく、あったとしても塗布性・製膜性が低く使用できないものであった。
他方で、金属及び金属酸化物等の表面をごく薄い有機物層(自己組織化単分子膜等)で覆うと、有機物層の電子特性によって金属及び金属酸化物表面の電位が変動することが知られている。
本発明者らは、特定の化合物を用いることでこのような効果を適切に発揮させることができ、第1電極と量子ドットのLUMO準位の間の電気的な接合が改善され、高い効率および高い耐久性を得ることができることを見出した。
1. 基板上に、少なくとも、第1の電極、発光層および第2の電極をこの順に積層したエレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層には量子ドットが含有され、
前記第1の電極と前記発光層との間か、または前記発光層と前記第2の電極との間のいずれか一方には、窒素原子を含有するポリマーからなる正孔阻止層が形成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
2. 好ましくは、前記窒素原子を含有するポリマーがアミノ基を含有する。
3. 基板上に、少なくとも、第1の電極、発光層および第2の電極をこの順に積層したエレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層には量子ドットが含有され、
前記第1の電極と前記発光層との間か、または前記発光層と前記第2の電極との間のいずれか一方には、窒素原子を含有するポリマーからなる中間層が形成され、
前記窒素原子を含有するポリマーが、芳香族環を含む構造単位を主鎖として有する共役系高分子化合物であり、
前記主鎖の芳香族環のそれぞれには2個以上のアミノ基が結合されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
A 1 は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
L 1 およびL 2 は炭素原子数1〜20のアルキレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、炭素原子数6〜30のアリーレン基、炭素原子数1〜30のヘテロアリーレン基、炭素原子数1〜20のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる2価の連結基を表す。
R 1 およびR 2 は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のヘテロアリール基を表す。]
6. より好ましくは、前記一般式(A)が一般式(B)で表される。
A 2 は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Z 1 およびZ 2 は、それぞれ独立して、−C(R 3 )=C(R 4 )−、−C(R 5 )=N−、−O−または−S−を表す。
L 1 は炭素原子数1〜20のアルキレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、炭素原子数6〜30のアリーレン基、炭素原子数1〜30のヘテロアリーレン基、炭素原子数1〜20のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる2価の連結基を表す。
R 1 〜R 5 は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のヘテロアリール基を表す。]
8. さらに好ましくは、前記一般式(B)中、A 2 が炭素原子を表す。
9. さらに好ましくは、前記一般式(A)または前記一般式(B)中、R 1 およびR 2 がいずれもアルキル基を表す。
11. 好ましくは、前記中間層が前記第1の電極と前記発光層との間に形成されている。
12. 好ましくは、前記発光層には、少なくとも1種のホスト材料と、少なくとも1種の量子ドットとが含まれ、
前記ホスト材料のリン光スペクトルにおける0−0遷移バンドに帰属される発光極大波長が414〜459nmの波長領域内にある。
14. より好ましくは、前記量子ドットがSi、Ge、GaN、GaP、CdS、CdSe、CdTe、InP、InN、ZnS、In2S3、ZnO、CdO、CuInS、CuInSe、CuInGaSeまたはこれらの混合物で構成されている。
15. より好ましくは、前記ホスト化合物の分子量が500〜1000である。
y 1 、y 2 はCR′またはNを表す。
R′、R″は各々水素原子または置換基を表す。
Ar 1 およびAr 2 は芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
m、nは0〜4の整数を表す。]
18. さらに好ましくは、前記一般式(1)中、Ar 1 およびAr 2 の少なくとも一方が、一般式(2)で表される。
R′は各々水素原子または置換基を表す。
Ar1およびAr2は各々芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
m、nは0〜4の整数を表す。〕
Zは5〜7員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。
n1は0〜5の整数を表す。
B 1 〜B 5 は炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、少なくとも1つは窒素原子を表す。
M 1 は元素周期表における8族〜10族の金属を表す。
X 1 およびX 2 は炭素原子、窒素原子または酸素原子を表す。
L 1 はX 1 およびX 2 と共に2座の配位子を形成する原子群を表す。
m1は1、2または3の整数を表し、m2は0、1または2の整数を表し、m1+m2は2または3である。]
図1に示すとおり、本発明の好ましい実施形態にかかるEL素子100は、支持基板1を有している。支持基板1上には第1の電極2(陰極、カソード)が形成され、第1の電極2上には有機機能層20が形成され、有機機能層20上には第2の電極8(陽極、アノード)が形成されている。
EL素子100の代表的な構成として、例えば、下記(i)〜(xviii)に例示するような層構造を挙げることができる。
(ii)支持基板/第1の電極/正孔阻止層/発光層/正孔輸送層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(iii)支持基板/第1の電極/正孔阻止層/発光層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(iv)支持基板/第1の電極/正孔阻止層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(v)支持基板/第1の電極/電子注入層/正孔阻止層/発光層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(vi)支持基板/第1の電極/電子注入層/正孔阻止層/発光層/正孔輸送層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(vii)支持基板/第1の電極/電子注入層/正孔阻止層/発光層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(viii)支持基板/第1の電極/電子注入層/正孔阻止層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(ix)支持基板/第1の電極/電子輸送層/第1の発光層/電荷発生層/第2の発光層/正孔輸送層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(x)支持基板/第1の電極/電子注入層/電子輸送層/第1の発光層/第2の発光層/正孔輸送層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(xi)支持基板/第1の電極/電子注入層/電子輸送層/第1の発光層/中間層/第2の発光層/正孔輸送層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(xii)支持基板/第1の電極/電子注入層/電子輸送層/第1の発光層/電荷発生層/第2の発光層/正孔輸送層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(xiii)支持基板/第1の電極/電子輸送層/第1の発光層/第2の発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(xiv)支持基板/第1の電極/電子輸送層/第1の発光層/中間層/第2の発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(XV)支持基板/第1の電極/電子輸送層/第1の発光層/電荷発生層/第2の発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(xvi)支持基板/第1の電極/電子注入層/電子輸送層/第1の発光層/第2の発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(xvii)支持基板/第1の電極/電子注入層/電子輸送層/第1の発光層/中間層/第2の発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
(xviii)支持基板/第1の電極/電子注入層/電子輸送層/第1の発光層/電荷発生層/第2の発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極/封止用接着剤/封止部材
もちろん、上記(i)〜(viii)に例示するような層構造においても、第1の電極を陽極(アノード)としかつ第2の電極を陰極(カソード)として、第1の電極と第2の電極との有機機能層の層構成を逆転させた順層型の構造もとりうる。
次いで、EL素子を構成する有機機能層の詳細について説明する。
EL素子においては、注入層は必要に応じて設けることができる。
注入層としては電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く第1の電極と発光層または正孔阻止層の間、及び第2の電極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
本発明において正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
本発明の正孔輸送層の総膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μmの範囲であり、より好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。
正孔輸送層に用いられる材料(以下、正孔輸送材料という)としては、正孔の注入性または輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、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。
例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンをを主鎖または側鎖に導入した高分子材料またはオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマーまたはオリゴマー(例えばPEDOT:PSS、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。
トリアリールアミン誘導体としては、αNPDに代表されるベンジジン型や、MTDATAに代表されるスターバースト型、Spiro−TPD等のトリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
さらに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。
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型正孔輸送材料やp型-Si、p型-SiC等の無機化合物を用いることもできる。さらにIr(ppy)3に代表されるような中心金属にIrやPtを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
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、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖または側鎖に導入した高分子材料またはオリゴマー等が好ましく用いられる。
例えば、Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996)、J. Lumin. 72−74, 985 (1997)、Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987)、Synth. Met. 87, 171 (1997)、Synth. Met. 91, 209 (1997)、Synth. Met. 111,421 (2000)、SID Symposium Digest, 37, 923 (2006)、J. Mater. Chern. 3, 319 (1993)、Adv. Mater. 6, 677 (1994)、Chern. Mater. 15,3148 (2003)、米国特許公開第20030162053号、米国特許公開第20020158242号、米国特許公開第20060240279号、米国特許公開第20080220265号、米国特許第5061569号、国際公開第2007002683号、国際公開第2009018009号、EP650955、米国特許公開第20080124572号、米国特許公開第20070278938号、米国特許公開第20080106190号、米国特許公開第20080018221号、国際公開第2012115034号、特表2003−519432号公報、特開2006−135145号、米国特許出願番号13/585981号等である。
正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
EL素子の有機機能層を構成する正孔阻止層とは、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、電子輸送層も正孔阻止層に含まれる。正孔阻止層層は単層または複数層設けることができる。
正孔阻止材料としては、アミノ基を含有するポリマーが使用される。
アミノ基を含有するポリマーは、一般式(A)で表わされる構造単位(塩の形態を含む。)を主鎖として有する。
A1は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
L1およびL2は炭素原子数1〜20のアルキレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、炭素原子数6〜30のアリーレン基、炭素原子数1〜30のヘテロアリーレン基、炭素原子数1〜20のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる2価の連結基を表す。
R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のヘテロアリール基を表す。
A2は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Z1およびZ2は、それぞれ独立して、−C(R3)=C(R4)−、−C(R5)=N−、−O−または−S−を表す。
L1は炭素原子数1〜20のアルキレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、炭素原子数6〜30のアリーレン基、炭素原子数1〜30のヘテロアリーレン基、炭素原子数1〜20のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる2価の連結基を表す。
R1〜R5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のヘテロアリール基を表す。
一般式(B)中、A2は好ましくは炭素原子を表す。
一般式(A)または一般式(B)中、R1およびR2は好ましくはいずれもアルキル基を表す。
正孔阻止層は、上記正孔阻止材料を、例えば、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、好ましくは上記正孔阻止材料,フッ化アルコール溶剤を含有する塗布液を用いたウェットプロセスにより形成することができる。
EL素子を構成する発光層には量子ドットが含有されている。
なお、量子ドットとリン光発光ドーパントとを共に含む際には、1層の発光層内に量子ドットとリン光発光ドーパントが共に含まれていても良いし、それぞれを別々に含む層が積層されていても良い。複数の層に分けて積層される場合には、量子ドットを含む層とリン光発光ドーパントを含む層とが、直接隣接して積層されても良いし、発光材料を含まないホスト化合物のみの層または電荷発生層が介在した状態で積層されていても良い。
ホスト化合物としては、リン光スペクトルにおける0−0遷移バンドに帰属される発光波長が414〜459nm(2.7〜3.0eV)の範囲という発光波長の短い化合物であり、すなわち三重項エネルギーの高い化合物であるにあることを特徴とするものである。
「y1およびy2」は各々CR′または窒素原子を表す。
「R′およびR″」は各々水素原子または置換基を表す。
「Ar1およびAr2」は各々芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
「m、n」は0〜4の整数を表す。
m、nは互いに同じでもよいし異なっていてもよい。
「R′」は各々水素原子または置換基を表す。
「Ar1およびAr2」は各々芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
「m、n」は0〜4の整数を表し、互いに同じでもよいし異なっていてもよい。
Ar1およびAr2で表される芳香環は、前記一般式(1)においてAr1及びAr2により表される芳香環と同様のものを挙げることができる。
本発明に係る発光材料としては、一般には、蛍光性化合物、リン光発光材料(リン光発光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう)を用いることができる。
本発明においては、好ましくはリン光発光性化合物を併用することで、色温度が高く演色性も高い有機EL素子を得ることができる。これは量子ドットからなる発光はスペクトル幅が狭いため、演色性の高いブロードなスペクトルの白色発光を得難いためである。このように、量子ドットからの短波な青色発光と、リン光発光材料からの比較的ブロードな発光を組み合わせることで、色温度が高く、かつ演色性も高い白色光を得ることができる。
このような範囲の発光波長を有するリン光発光ドーパントと、本発明に係る414〜477nmに発光する量子ドット化合物とのスペクトルの組合せにより、演色性の高い白色照明を得ることができる。
中でも、少なくとも520〜560nm、600〜640nmの波長領域に発光極大波長を有するリン光発光ドーパントを含むことが好ましく、さらに460〜490nmの波長領域に発光極大波長を有するリン光発光ドーパントも含むことが好ましい。
本発明においては、発光層が、発光波長が413〜477nmの範囲にある量子ドットを含有することを特徴とする。
本発明においては、特には、量子ドットが、少なくとも発光層22に含有している態様が好ましい。
E∝h2/mR2
式(I)で示されるように、量子ドットのバンドギャップは、「R−2」に比例して大きくなり、いわゆる、量子ドット効果が得られる。このように、量子ドットの粒子径を制御、規定することによって、量子ドットのバンドギャップ値を制御することができる。すなわち、微粒子の粒子径を制御、規定することにより、通常の原子には無い多様性を持たせることができる。そのため、光によって励起させたり、量子ドットを含むEL素子に対して電圧をかけることで、量子ドットに電子とホールを閉じ込めて再結合させたりすることで電気エネルギーを所望の波長の光に変換して出射させることができる。本発明では、このような発光性の量子ドット材料を量子ドットと定義する。
上記の材料は、1種で用いるものであってもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
αhν=B(hν−E0)2
従って、吸収スペクトルを測定し、そこから(αhν)の0.5乗に対してhνをプロット(いわゆる、Taucプロット)し、直線区間を外挿したα=0におけるhνの値が求めようとする量子ドットのバンドギャップエネルギーE0となる。
量子ドットを含有している有機機能層を湿式塗布方式で形成する際、それに用いる塗布液中においては、量子ドットの表面近傍に、表面修飾剤が付着していることが好ましい。これにより、塗布液中における量子ドットの分散安定性を特に優れたものとすることができる。また、量子ドットの製造時において、量子ドット表面に表面修飾剤を付着させることにより、形成される量子ドットの形状が真球度の高いものとなり、また、量子ドットの粒子径分布を狭く抑えられるため、特に優れたものとすることができる。
量子ドットの製造方法としては、従来行われている下記のような量子ドットの製造方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく公知の任意の方法を用いることができる。また、また、Aldrich社、CrystalPlex社、NNLab社等から市販品として購入することもできる。
まず、CdOパウダー(1.6mmol、0.206g;Aldrich、+99.99%)とオレイン酸(6.4mmol、1.8g;Aldrich、95%)とを40mlのトリオクチルアミン(TOA、Aldrich、95%)中で混合する。混合された溶液を高速で撹拌しながら150℃で熱処理し、N2を流しながら300℃まで温度を上昇させた。次いで、300℃で、トリオクチルホスフィン(TOP、Strem、97%)に添加された2.0モル/LのSe(Alfa Aesar)0.2mlを、上記Cd−含有混合物に高速で注入する。
CdSe/ZnSのコア/シェル構造を有する量子ドットを得ようとする場合、界面活性剤としてTOPO(trioctylphosphine oxide)を使用した有機溶媒に(CH3)2Cd(dimethyl cadmium)、TOPSe(trioctylphosphine selenide)などのコア(CdSe)に該当する前駆体物質を注入して結晶が生成されるようにし、結晶が一定の大きさで成長するように高温で一定時間維持した後、シェル(ZnS)に該当する前駆体物質を注入して既に生成されたコアの表面にシェルが形成されるようにすることで、TOPOでキャッピング(capping)されたCdSe/ZnSの量子ドットを得ることができる。
アルゴン気流下、トリ−n−オクチルホスフィンオキシド(TOPO)(関東化学社製)7.5gに、ステアリン酸(関東化学社製)2.9g、n−テトラデシルホスホン酸(AVOCADO社製)620mg、及び、酸化カドミニウム(和光純薬工業社製)250mgを加え、370℃に加熱混合した。これを270℃まで自然冷却させた後、予めトリブチルホスフィン(関東化学社製)2.5mLにセレン(STREM CHEMICAL社製)200mgを溶解させた溶液を加え、減圧乾燥し、TOPOで被覆されたCdSe微粒子を得る。
量子ドットの製膜方法は、ウェットプロセスによるものが好ましい。例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア・ブロジェット(Langmuir Blodgett法)等を挙げることができる。
第1の電極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
これらの中で、酸化等に対する耐久性の点から、第2の電極は、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
なお、発光した光を透過させるため、EL素子の第1の電極または第2の電極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合であるが、一般には基板および第1の電極を透明とすることで発光層で発生した光を外部に取りだせるため、第1の電極は透明電極であることが好ましい。すなわち、ITO,IZO、AZO、FTOなどの金属酸化物からなる電極であっても良い。
第1の電極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、第1の電極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。
第1の電極としては、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−スズの複合酸化物(以下、ITOと略記。)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In2O3−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
第1の電極は、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(100μm以上程度)は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
この第1の電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、また第1の電極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常は、10〜1000nmの範囲であり、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう。)としては、ガラス、プラスチック等、その材質には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持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支持基板としては、例えば、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基板よりもフレキシブルな基板が、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく発現するため、特に好ましい支持基板は、EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を備えた樹脂フィルムである。
EL素子に適用可能な封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを封止接着剤で接着する方法を挙げることができる。
有機機能層を挟み支持基板と対向する側の封止膜、あるいは封止用フィルムの外側に、EL素子の機械的強度を高めるため、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が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。
EL素子の製造方法の一例として、第1の電極/正孔阻止層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2の電極からなるEL素子の製造方法を説明する。
本発明のEL素子の製造方法においては、少なくとも量子ドットを含有する発光層を塗布方式で形成し、該発光層の形成用塗布液が、沸点が100〜150℃の範囲内にある溶媒を含有する形態が好ましい。
本発明のEL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、照明等の各種発光光源として用いることができる。
石英ガラス基板を、界面活性剤と超純水による超音波洗浄、超純水による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
洗浄した基板上に、例示化合物15を0.1質量%になるようにヘキサフルオロイソプロパノールに溶解して溶液を調製した。
この溶液を、乾燥膜厚が約20nmになるように、上記石英ガラス基板上に、65℃に調温したブレードコーターを用いて塗布乾燥した。その後、100℃の温風で2分間加熱処理して、例示化合物15の塗布膜を形成した。
図2に示す結果から、本発明に係る共役系高分子化合物(例示化合物15)の塗布膜は、発光層や光電変換層を塗布するのに一般的に使用されるo−ジクロロベンゼンには溶解しないことが示される。ゆえに、この塗布膜上に発光層や光電変換層を塗布法によって、発光層や光電変換層上に相関混合なくかつ容易に形成できることが考察される。
(1)比較例サンプル1の作製
(1.1)ガスバリア性の可撓性フィルムの作製
可撓性フィルムとして、ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン社製フィルム、以下、PENと略記する)の第1電極を形成する側の全面に、特開2004−68143号に記載の構成からなる大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、連続して可撓性フィルム上に、SiOxからなる無機物のガスバリア膜を厚さ500nmとなるように形成し、酸素透過度10E−4ml/m2/day以下、水蒸気透過度10E−4g/m2/day以下のガスバリア性の可撓性フィルムを作製した。
準備したガスバリア性の可撓性フィルム上に厚さ120nmのITO(インジウムチンオキシド)をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第1の電極(陰極、カソード)を形成した。なお、パターンは発光面積が50mm平方になるようなパターンとした。
正孔阻止層の形成は、J.Am.Chem.Soc 2010,132, PP17381−17383に記載の方法に従って作製した。但し、ここで用いられている300℃の焼成はPEN基板では不可能なため、PEN基板の加熱可能な最大温度である120℃での焼成に変更した。
すなわち、パターニング後のITO基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。この基板上に、下記の方法により調製したゾルゲルZnO形成液を2000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、120℃で5分焼成することにより、ZnOから構成される膜厚30nmの正孔阻止層を設けた。
無水酢酸亜鉛(シグマ−アルドリッチ社製 99.999%グレード) 157質量部
2−メトキシエタノール 960質量部
エタノールアミン 40質量部
次いで、下記組成の発光層組成物および同溶媒により倍希釈した組成物を1500rpm、30秒でスピンコート法によりそれぞれ製膜した後、120℃で30分間保持し膜厚40nmの発光層をそれぞれ形成した。
<発光層組成物>
量子ドット(サイトダイアグノスティクス社製Trilite(登録商標)450、450nm発光) 3.0質量部
トルエン 2000質量部
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにSpiro−TPD、H−121(TCTA)およびF4−TCNQを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を4×10−5Paまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してSpiro−TPDを0.02nm/秒で前記発光層上に膜厚60nmの正孔輸送層を形成し、続けて同様H−121とF4−TCNQをそれぞれ0.02nm/秒、0.005nm/秒で前記正孔輸送層上に膜厚10nmの正孔注入層を形成した。
引き続き、アルミニウムを蒸着して厚さ100nmの第2の電極(陽極、アノード)を形成した。
引き続き、市販のロールラミネート装置を用いて封止部材を接着し、比較例サンプル1(EL素子)を製作した。
なお、封止部材として、可撓性の厚み30μmのアルミニウム箔(東洋アルミニウム株式会社製)に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(12μm厚)をドライラミネーション用の接着剤(2液反応型のウレタン系接着剤)を用いラミネートした(接着剤層の厚み1.5μm)ものを用いた。
アルミニウム面に封止用接着剤として、熱硬化性接着剤を、ディスペンサを使用してアルミ箔の接着面(つや面)に沿って厚み20μmで均一に塗布した。これを100Pa以下の真空下で12時間乾燥させた。さらに露点温度が−80℃以下、酸素濃度0.8ppmの窒素雰囲気下へ移動し、12時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率を100ppm以下となるように調整した。
熱硬化接着剤としては下記の(A)〜(C)を混合したエポキシ系接着剤を用いた。
(A)ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA)
(B)ジシアンジアミド(DICY)
(C)エポキシアダクト系硬化促進剤
上記「比較例サンプル1の作製」において、正孔阻止層を、以下の方法で合成した酸化亜鉛ナノパーティクルを用いて形成した。
それ以外は上記と同様にして比較例のサンプル2を得た。
<酸化亜鉛ナノパーティクルの合成>
Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, No. 7, p1188を参考として、酸化亜鉛ナノ粒子を合成した。
60℃に保持した酢酸亜鉛2水和物の10mM溶液125mlに対し、水酸化カリウム30mMメタノール65mlに60℃で溶解させた溶液を加えて、乳白濁したのち、還流を行って無色透明となった時点から3時間還流を行い、室温で4時間放置した。上澄みをデカントしたのち、再びメタノール100mlを加えて16時間放置し、再度上澄みをデカントし、すぐにクロロベンゼンを加えて18mlに調整し、約50mg/mlのZnOナノパーティクル分散液を得た。
その後、前記(1.1)で得られた基板上に、前記酸化亜鉛ナノパーティクル溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、120℃で10分間乾燥し、膜厚30nmの正孔阻止層を設けた。
以降は比較例のサンプル1と同様にして封止まで行い、比較例サンプル2を作製した。
上記「比較例サンプル1の作製」において、正孔阻止層の塗布液として、下記に記載の材料をそれぞれ使用するとともに、焼成条件(焼成温度および焼成時間)を下記に記載の条件に変更して実施例サンプル11〜27、31を作製した。
なお、実施例サンプル20〜27、31では、発光層を形成するのに、量子ドットに加えてホスト化合物(表2参照)も使用した。当該ホスト化合物の添加量は、2000質量部のトルエン中に7.0質量部である。
実施例サンプル31では、可撓性フィルムとして、PENに代えてポリエチレンテレフタレート(PET)を用いるとともに、発光層の量子ドットの種類(表2参照)を変更した。
実施例サンプル13〜27、31では、正孔阻止層の形成に際して、例示化合物1はJ. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8416に従って、例示化合物2はAdv. Mater.,2011,23,p3086に従って、例示化合物3はJ. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8416に従って、例示化合物11はAdv. Mater. 2007, 19, 2010に従って合成した。
例示化合物10、15は下記のとおりに合成した。
下記反応により、例示化合物10を合成した。
下記反応により、例示化合物15を合成した。
得られた化合物について、H−NMRによって構造を特定した。結果を下記に示す。7.6〜8.0ppm(br), 2.88ppm(br), 2.18ppm(m), 2.08ppm(s), 1.50ppm(m), 1.05ppm(br).
n−ブタノール:PEI(ポリエチレンイミン):DEG(他官能エポキシ、Trimethylolpropane triglycidyl etherの2または3置換体)=100:0.2:0.1
焼成条件;100℃、3分
n−ブタノール:2-アミノエチル−2−アミノプロピルトリメトキシシラン(AEAPTMS)=100:0.3
なお、AEAPTMS自身は低分子化合物であるが、大気中で塗布・ベーク中に水分やアミノ基等の触媒効果によりトリメトキシシリル基が反応し、ポリマー状の不溶層を形成することができる。
焼成条件;100℃、3分
TFPO(テトラフルオロプロパノール):表1および表2に記載の化合物=100:0.3
焼成条件;70℃、30秒
比較例サンプル1〜2および実施例サンプル11〜27、31について、下記の各評価を行った。
正孔阻止層を形成する際の塗布液の焼成温度(製膜温度)と焼成時間(乾燥・ベーク時間)とを、生産性の観点から以下の基準で評価した。
<製膜温度>
◎ 70℃以下
○ 100℃以下
△ 120°以下
× 121℃以上
<乾燥・ベーク時間>
◎ 30秒以下
○ 1分以下
△ 3分以下
× 3分以上
各サンプルに対し、室温(約23〜25℃)で、2.5mA/cm2の定電流条件下による点灯を行い、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタセンシング社製)を用いて測定した。
表3では、比較例サンプル2の発光効率を1.00として、他のサンプルの発光効率を相対値で示している。数値が大きいほど、発光効率に優れていることを表す。なお、比較例サンプル1は発光しなかった。
各サンプルを連続駆動させ、上記分光放射輝度計CS−2000を用いて輝度を測定し、測定した輝度が70%となる時間(LT70)を求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に1000cd/m2となる電流値とした。
比較例サンプル2のLT70を1.00とした相対値を求め、これを連続駆動安定性の尺度とした。
表3中、数値が大きいほど、連続駆動安定性に優れている(長寿命である)ことを表す。
表3に示すとおり、実施例サンプル11〜27、31では、公知の金属酸化物からなる正孔阻止層に比して非常に低温かつ高速に製膜できることが明らかである。また、その正孔阻止層を用いて得られる素子は、プラスチック基板上であっても十分発光輝度(発光効率)が高く、寿命も向上している。また、特定のホスト化合物を発光層に含むことで、さらにこれらの特性を向上できることが分かる。
このような結果から、量子ドットを含むエレクトロルミネッセンス素子を高効率かつ長寿命にするためには、本発明で開示されるような正孔阻止層を用い、さらには量子ドットを含む発光層のホスト化合物としてリン光スペクトルにおける0−0遷移バンドの波長を一定の範囲に制御することが有用であることがわかる。
(1)比較例サンプル41の作製
特許文献3を参考として作製を行った。
準備した厚さ0.5mmの白板ガラス基板上に厚さ120nmのITO(インジウムチンオキシド)をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第1電極層(陽極)を形成した。なお、パターンは発光面積が50mm平方になるようなパターンとした。
前記実施例2の「比較例サンプル2の作製」において使用した酸化亜鉛ナノパーティクル溶液を、3000rpmで30秒間のスピンコートにより製膜した後、120℃で10分間乾燥させ、膜厚30nmの正孔阻止層を設けた。
次いで、下記組成の発光層組成物および同溶媒により倍希釈した組成物を1500rpm、30秒でスピンコート法によりそれぞれ製膜した後、120℃で30分間保持し膜厚40nmの発光層をそれぞれ形成した。
<量子ドット発光層組成物>
量子ドット(サイトダイアグノスティクス社製Trilite(登録商標)450、450nm発光) 3.0質量部
例示化合物H−115 7.0質量部
トルエン 2000質量部
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにH−73を入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を4×10−5Paまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱し、H−73からなる厚さ20nmの中間層を形成した。
引き続き、蒸着速度を調整して下記の比率となるように第2の発光層を30nmの膜厚で形成した。
イリジウム錯体G: 4.0質量部
イリジウム錯体R: 1.0質量部
ホスト化合物H−73: 92質量部
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにSpiro−TPD、H−121およびF4−TCNQを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を4×10−5Paまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してSpiro−TPDを0.02nm/秒で前記発光層上に膜厚60nmの正孔輸送層を形成し、続けて同様H−121とF4−TCNQをそれぞれ0.02nm/秒、0.005nm/秒で前記正孔輸送層上に膜厚10nmの正孔注入層を形成した。
引き続き、アルミニウムを蒸着して厚さ100nmの陽極を形成した。
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置から取出し、グローブボックス内でガラスキャップと熱硬化接着材としてエポキシ系接着剤を用いて封止し、比較例サンプル41を製作した。
熱硬化接着剤としては下記の(A)〜(C)を混合したエポキシ系接着剤を用いた。
(A)ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA)
(B)ジシアンジアミド(DICY)
(C)エポキシアダクト系硬化促進剤
上記「比較例サンプル41の作製」において、正孔阻止層の塗布液として、下記に記載の材料をそれぞれ使用して実施例サンプル42〜44を作製した。
n−ブタノール:PEI(ポリエチレンイミン):DEG(他官能エポキシ、Trimethylolpropane triglycidyl etherの2または3置換体)=100:0.2:0.1
n−ブタノール:2-アミノエチルー2−アミノプロピルトリメトキシシラン=100:0.3
TFPO(テトラフルオロプロパノール):例示化合物15=100:0.3
上記「比較例サンプル41の作製」において、第2の発光層の形成における組成を以下に変更した以外は同様にして、比較例サンプル45を作製した。
上記「実施例サンプル42〜44の作製」において、各第2の発光層の形成における組成を以下に変更した以外は同様にして、実施例サンプル46〜48を作製した。
イリジウム錯体D−90(B): 7.6質量部
イリジウム錯体G: 0.3質量部
イリジウム錯体R: 0.1質量部
ホスト化合物H−73: 92質量部
上記「実施例サンプル48の作製」において、中間層の形成における組成を以下に記載の電荷発生層に変更した以外は同様にして、実施例サンプル49を作製した。
<電荷発生層>
第1層(正孔輸送層) Spiro−TPD、厚さ20nm
第2層(p型層) H−121:F4−TCNQ=100:10、厚さ5nm
第3層(金属層) アルミニウム、厚さ1nm
第4層(n型層) BPhen:Alq3:リチウム=49:49:2、厚さ40nm
比較例サンプル41、45および実施例サンプル42〜44、46〜48、49について、下記の各評価を行った。
各サンプルに対し、室温(約23〜25℃)で、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタセンシング社製)を用いて、各サンプルの発光輝度を測定し、発光輝度1000cd/m2における色温度および演色性を評価した。評価の基準は下記のとおりである。
<色温度>
◎:5000K以上
○:5000K未満
△:4000K未満
×:3000K未満
<演色性>
◎:85以上
○:85未満
△:75未満
×:65未満
各サンプルを、室温(約23℃)で、2.5mA/cm2の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度Lを、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタオプティクス社製)を用いて測定した。
次いで、比較例サンプル41の発光輝度を1.00とした相対発光輝度を求め、これを初期の発光効率(外部取り出し量子効率)の尺度とした。数値が大きいほど、発光効率に優れていることを表す。
各サンプルを連続駆動させ、上記分光放射輝度計CS−2000を用いて輝度を測定し、測定した輝度が70%となる時間(LT70)を求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に4000cd/m2となる電流値とした。
比較例サンプル41のLT70を1.00とした相対値を求め、これを連続駆動安定性の尺度とした。数値が大きいほど、連続駆動安定性に優れている(長寿命である)ことを表す。
表5に示すとおり、実施例サンプル42〜44、46〜48、49では、公知の金属酸化物からなる正孔阻止層に比して十分発光効率が高く、寿命も向上している。また特定のリン光発光化合物を第2の発光層に含むことで、さらにこれらの特性を向上できるだけでなく、演色性や色温度を高められることが分かる。
このような結果から、量子ドットを含む白色発光エレクトロルミネッセンス素子を高効率かつ長寿命にするためには、本発明で開示されるような正孔阻止層を用い、さらには発光層に量子ドット化合物だけでなく特定のリン光発光化合物を含有させることが有用であることがわかる。
8 第2の電極
9 封止接着剤
10 可撓性封止部材
20 有機機能層
21 正孔阻止層(中間層)
22 発光層
23 正孔輸送層
24 正孔注入層
30 量子ドット
100 EL素子
Claims (20)
- 基板上に、少なくとも、第1の電極、発光層および第2の電極をこの順に積層したエレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層には量子ドットが含有され、
前記第1の電極と前記発光層との間か、または前記発光層と前記第2の電極との間のいずれか一方には、窒素原子を含有するポリマーからなる正孔阻止層が形成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記窒素原子を含有するポリマーがアミノ基を含有することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 基板上に、少なくとも、第1の電極、発光層および第2の電極をこの順に積層したエレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層には量子ドットが含有され、
前記第1の電極と前記発光層との間か、または前記発光層と前記第2の電極との間のいずれか一方には、窒素原子を含有するポリマーからなる中間層が形成され、
前記窒素原子を含有するポリマーが、芳香族環を含む構造単位を主鎖として有する共役系高分子化合物であり、
前記主鎖の芳香族環のそれぞれには2個以上のアミノ基が結合されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記窒素原子を含有するポリマーが、一般式(A)で表される構造単位(塩の形態を含む。)を主鎖として有することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
A 1 は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
L 1 およびL 2 は炭素原子数1〜20のアルキレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、炭素原子数6〜30のアリーレン基、炭素原子数1〜30のヘテロアリーレン基、炭素原子数1〜20のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる2価の連結基を表す。
R 1 およびR 2 は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のヘテロアリール基を表す。] - 請求項4に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(A)で表される構造単位を主鎖として有する化合物が、中性の化合物であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項4に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(A)が一般式(B)で表されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
A 2 は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Z 1 およびZ 2 は、それぞれ独立して、−C(R 3 )=C(R 4 )−、−C(R 5 )=N−、−O−または−S−を表す。
L 1 は炭素原子数1〜20のアルキレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、炭素原子数6〜30のアリーレン基、炭素原子数1〜30のヘテロアリーレン基、炭素原子数1〜20のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる2価の連結基を表す。
R 1 〜R 5 は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜20のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数3〜20のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のヘテロアリール基を表す。] - 請求項6に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(B)中、Z 1 およびZ 2 が、それぞれ独立して、−CH=CH−を表すことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項6に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(B)中、A 2 が炭素原子を表すことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項6に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(A)または前記一般式(B)中、R 1 およびR 2 がいずれもアルキル基を表すことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記中間層の層厚が2〜10nmの範囲内であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記中間層が前記第1の電極と前記発光層との間に形成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層には、少なくとも1種のホスト材料と、少なくとも1種の量子ドットとが含まれ、
前記ホスト材料のリン光スペクトルにおける0−0遷移バンドに帰属される発光極大波長が414〜459nmの波長領域内にあることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項12に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記量子ドットの平均粒子径が1〜20nmの範囲内であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項12に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記量子ドットがSi、Ge、GaN、GaP、CdS、CdSe、CdTe、InP、InN、ZnS、In2S3、ZnO、CdO、CuInS、CuInSe、CuInGaSeまたはこれらの混合物で構成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項12に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記ホスト化合物の分子量が500〜1000であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項16に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式(1)中、XがOまたはNR′であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層には、リン光スペクトルにおける0−0遷移バンドに帰属される発光極大波長が460〜827nmの波長領域内にあるリン光発光ドーパント化合物が含有されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層には、一般式(3)で表されるリン光発光ドーパントが含有されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
Zは5〜7員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。
n1は0〜5の整数を表す。
B 1 〜B 5 は炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、少なくとも1つは窒素原子を表す。
M 1 は元素周期表における8族〜10族の金属を表す。
X 1 およびX 2 は炭素原子、窒素原子または酸素原子を表す。
L 1 はX 1 およびX 2 と共に2座の配位子を形成する原子群を表す。
m1は1、2または3の整数を表し、m2は0、1または2の整数を表し、m1+m2は2または3である。]
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