JP6296239B2 - Light emitting electrochemical element and light emitting device having the light emitting electrochemical element - Google Patents

Light emitting electrochemical element and light emitting device having the light emitting electrochemical element Download PDF

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Description

本発明は、発光電気化学素子及び該発光電気化学素子を有する発光装置に関する。   The present invention relates to a light-emitting electrochemical element and a light-emitting device having the light-emitting electrochemical element.

近年、有機電界発光素子(以降、OLED:Organic Light-Emitting Diodeとも称する。)は一般に、軽量で薄く大面積の発光面を形成することが可能であることから、照明、ディスプレイ等の各種発光デバイスへの利用が期待されている。
この有機電界発光素子は、一般に、陽極、陰極及び発光層から構成され、両極間に電圧を印加することにより陽極から注入された正孔と、陰極から注入された電子とが発光層で結合することにより発光する。この有機電界発光素子の発光効率を高めるためには、発光層の他に正孔と電子の再結合効率を向上させるための正孔注入層や電子注入層等を設けて多層構造とする必要があり、構造が複雑になると共に製造工程も煩雑になってしまうという課題を有する。更に、駆動に高電界が必要であることも課題となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, an organic electroluminescent element (hereinafter also referred to as OLED: Organic Light-Emitting Diode) can generally form a light-emitting surface that is light and thin and has a large area. The use to is expected.
This organic electroluminescent element is generally composed of an anode, a cathode, and a light emitting layer, and by applying a voltage between both electrodes, holes injected from the anode and electrons injected from the cathode are combined in the light emitting layer. It emits light. In order to increase the luminous efficiency of the organic electroluminescent device, it is necessary to provide a hole injection layer or an electron injection layer for improving the recombination efficiency of holes and electrons in addition to the light emitting layer to form a multilayer structure. There is a problem that the structure becomes complicated and the manufacturing process becomes complicated. In addition, a high electric field is required for driving.

上記した有機電界発光素子の課題を解決する素子として、発光電気化学素子[以降、LEC(Light-emitting Electrochemical Cell)と略称することもある]が、例えば、特許文献1、特許文献2等にて提案されている。
このLECは、第1電極、第2電極及び電極間に設けられた発光層から構成される。発光層は、発光材料となる導電性ポリマー及び支持塩を電解質に分散して形成される。このLECにおいては、両極間に電圧を印加することによって、電極からの正負電荷の注入と支持塩の正負両イオンの移動によりp−n接合又はp−i−n接合が形成され、正孔と電子が再結合することにより発光すると推定されている。
このLECは一般的に、OLEDに対して、(1)駆動電圧が低い、(2)大気中で不安定な電極の使用が可能、(3)単一の発光層での素子の製造が可能になるため素子構成が簡単、等の優位性を持つ。中でも、固体電解質を使用するLECは、素子製造時の封止が容易であることや、素子破損時に環境に与える影響が少ないことから、特に注目されている。
As an element for solving the problems of the organic electroluminescence element described above, a light-emitting electrochemical element [hereinafter sometimes abbreviated as LEC (Light-emitting Electrochemical Cell)] is disclosed in, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and the like. Proposed.
The LEC includes a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer provided between the electrodes. The light-emitting layer is formed by dispersing a conductive polymer serving as a light-emitting material and a supporting salt in an electrolyte. In this LEC, by applying a voltage between the two electrodes, a pn junction or a pin junction is formed by injection of positive and negative charges from the electrode and movement of both positive and negative ions of the supporting salt. It is estimated that light is emitted by recombination of electrons.
This LEC generally has (1) low driving voltage, (2) use of unstable electrodes in the atmosphere, and (3) device fabrication with a single light-emitting layer compared to OLEDs. Therefore, it has advantages such as simple element configuration. Among them, LEC using a solid electrolyte is particularly attracting attention because it is easy to seal at the time of device manufacture and has little influence on the environment when the device is damaged.

特開2008−291230号公報JP 2008-291230 A 特表2012−516033号公報Special table 2012-516033 gazette

しかしながら、このようなLECを、照明やディスプレイ等の用途に適用する場合、白色発光させる必要がある。従来のLECの開発は、上記特許文献1及び2にも示されているように、青色(B)、緑色(G)、赤色(R)等の単色発光素子の性能向上に向けられており、LECによる白色発光は未開拓の領域となっている。白色発光のLECとするには、例えば、発光層を赤、緑、及び青で構成する三層構造とするか、フィルタを設けて色変換することが考えられるが、性能・コスト面・製法で満足のいく白色発光のLECはいまだ得られていない。   However, when such an LEC is applied to uses such as lighting and a display, it is necessary to emit white light. Conventional LEC development is directed to improving the performance of monochromatic light emitting elements such as blue (B), green (G), and red (R), as shown in Patent Documents 1 and 2 above. White light emission by LEC is an undeveloped area. In order to obtain LEC that emits white light, for example, it is conceivable that the light emitting layer has a three-layer structure composed of red, green, and blue, or a filter is provided for color conversion. However, in terms of performance, cost, and manufacturing method, A satisfactory white light emitting LEC has not yet been obtained.

そこで、本発明の課題は、単一層の簡素な構成からなる素子構造でありながら、限りなく白に近い白色発光が得られる発光電気化学素子及び該発光電気化学素子を有する発光装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting electrochemical element capable of obtaining white light emission almost as white as possible while having an element structure having a simple structure of a single layer, and a light emitting device having the light emitting electrochemical element. It is in.

本発明者らは前記課題について鋭意研究した結果、第1電極、発光層及び第2電極が、この順番に積層されたLECにおいて、発光層が、導電性ポリマー、電解質、支持塩及び含窒素共役系化合物を含有するLECを開発し、本発明を完成させるに至った。具体的には、第1電極と第2電極との間に電圧を印加することにより、導電性ポリマーから青色発光が、導電性ポリマーと含窒素共役系化合物との間から、形成されたエキサイプレックスによるエキサイプレックス蛍光が発光され、この両発光によって低駆動電圧で高輝度の優れた白色光が発光されることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that in the LEC in which the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode are laminated in this order, the light emitting layer comprises a conductive polymer, an electrolyte, a supporting salt, and a nitrogen-containing conjugate. LEC containing a compound based on the above has been developed and the present invention has been completed. Specifically, by applying a voltage between the first electrode and the second electrode, the blue light emission from the conductive polymer is formed from between the conductive polymer and the nitrogen-containing conjugated compound. The present inventors have found that the exciplex fluorescence generated by the above is emitted, and that both the light emission emits excellent white light with high luminance at a low driving voltage.

すなわち、本発明によれば、第1電極、発光層及び第2電極が、この順番に積層された発光電気化学素子において、前記発光層が、導電性ポリマー、電解質、支持塩及び含窒素共役系化合物を含有し、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加することにより、前記導電性ポリマーが青色発光し、前記導電性ポリマーと前記含窒素共役系化合物との間にエキサイプレックスが形成されてエキサイプレックス蛍光を発光する、発光電気化学素子が提供される。
また、当該発光電気化学素子及び電圧を印加する電圧部を有し、白色に発光する発光装置が提供される。
That is, according to the present invention, in the light emitting electrochemical device in which the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode are laminated in this order, the light emitting layer comprises a conductive polymer, an electrolyte, a supporting salt, and a nitrogen-containing conjugated system. When the compound contains a compound and a voltage is applied between the first electrode and the second electrode, the conductive polymer emits blue light, and an excitement is generated between the conductive polymer and the nitrogen-containing conjugated compound. A light emitting electrochemical device is provided in which a plex is formed to emit exciplex fluorescence.
In addition, a light-emitting device that has the light-emitting electrochemical element and a voltage unit that applies a voltage and emits white light is provided.

本発明の発光電気化学素子は、層構成を単一の発光層とすることができ、簡素な構成からなる素子構造でありながら、低駆動電圧で、高輝度かつ限りなく白に近い白色発光が得られる。本出願において、限りなく白に近い白色とは、色度図においてx及びyが、0.33±0.09の範囲に入るものをいうものとする。本発明の発光電気化学素子や該素子に係る化合物の発光色は、「瞬間マルチ測光システム(広ダイナミックレンジタイプ)MCPD9800」(大塚電子株式会社製)で測定した結果を、CIE色度座標に当てはめたときの色とする。なお、以降、このように白色度の良好なものを高白色度と称する場合もある。
また、本発明の発光電気化学素子を用いた発光装置とすることにより、高輝度かつ高白色度の白色光が得られる発光装置とすることができる。
The light-emitting electrochemical element of the present invention can have a single light-emitting layer, and has a simple structure, yet emits white light with high brightness and almost white light at a low driving voltage. can get. In the present application, white as close as possible to white means that x and y are in the range of 0.33 ± 0.09 in the chromaticity diagram. The emission color of the light-emitting electrochemical element of the present invention and the compound related to the element is applied to the CIE chromaticity coordinates based on the result of measurement using “instant multi-photometry system (wide dynamic range type) MCPD9800” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The color when In addition, hereinafter, a thing with such a favorable whiteness may be called high whiteness.
Further, by using a light emitting device using the light emitting electrochemical element of the present invention, a light emitting device capable of obtaining white light with high brightness and high whiteness can be obtained.

本発明の発光電気化学素子の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the light emitting electrochemical element of this invention. 実施例及び比較例の各素子の輝度−電圧(L−V)特性の図である。It is a figure of the luminance-voltage (LV) characteristic of each element of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例の各素子のEL(Electro-luminescence)スペクトル図である。It is an EL (Electro-luminescence) spectrum figure of each element of an example and a comparative example. 実施例及び比較例の各素子のPL(Photo-luminescence)スペクトル図である。It is PL (Photo-luminescence) spectrum figure of each element of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例の各素子の色度図である。It is a chromaticity diagram of each element of an Example and a comparative example.

以下、本発明について詳述する。
本発明の発光電気化学素子は、第1電極、発光層及び第2電極が、この順番に積層された積層体構造を有している。そして、発光層は、導電性ポリマー、電解質、支持塩及び含窒素共役系化合物を含有し、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加することにより、前記導電性ポリマーが青色発光すると共に、前記導電性ポリマーと前記含窒素共役系化合物との間にエキサイプレックスが形成されてエキサイプレックス蛍光を発光し、この複数の発光により白色発光するという特徴を有する。
ここで、エキサイプレックスとは、種類の異なる原子又は分子からなる二量体であり、励起状態の原子又は分子が、他の種類の基底状態の原子又は分子と結合することにより形成される。また、エキサイプレックス蛍光とは、励起状態のエキサイプレックスから発光される蛍光のことである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The light emitting electrochemical device of the present invention has a laminated structure in which a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode are laminated in this order. The light-emitting layer contains a conductive polymer, an electrolyte, a supporting salt, and a nitrogen-containing conjugated compound, and the conductive polymer is blue by applying a voltage between the first electrode and the second electrode. In addition to light emission, an exciplex is formed between the conductive polymer and the nitrogen-containing conjugated compound to emit exciplex fluorescence, and white light is emitted by the plurality of light emission.
Here, an exciplex is a dimer composed of different types of atoms or molecules, and is formed by bonding an excited state atom or molecule with another type of ground state atom or molecule. Exciplex fluorescence is fluorescence emitted from an excited exciplex.

発光層に含有される電解質としては、ポリマー電解質、無機電解質等を挙げることができる。これらの中でも、ポリマーであることが好ましい。このポリマーとしては、骨格ユニットがそれぞれ−(C−C−O)−、−(C−C(CH)−O)−、−(C−C−N)−、若しくは−(C−C−S)−であらわされる、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンスルフィド、もしくは、これらを主鎖又は側鎖に有する構造として分岐構造を有している樹脂を挙げることができる。また、例えば、ポリエチレンオキサイド等のこれらの骨格ユニットは、結合する水素原子が、メチル、エチル等のアルキル基、また、フェニル基等のアリール基等で置換されていてもよい。さらに、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリルなどの樹脂も本実施形態の電解質のポリマーとして好適に用いることができる。
これら中でも、ポリアルキレンオキサイドが好ましく、更にポリエチレンオキサイドがより好ましい。加工性、イオン伝導度、機械特性、透明性の点で優れているからである。
Examples of the electrolyte contained in the light emitting layer include a polymer electrolyte and an inorganic electrolyte. Among these, a polymer is preferable. As this polymer, each of the skeleton units is — (C—C—O) n —, — (C—C (CH 3 ) —O) n —, — (C—C—N) n —, or — (C Examples thereof include polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyethyleneimine, polyethylene sulfide, or a resin having a branched structure as a structure having these in the main chain or side chain, represented by —C—S) n —. Further, for example, in these skeleton units such as polyethylene oxide, the hydrogen atom to be bonded may be substituted with an alkyl group such as methyl or ethyl, or an aryl group such as phenyl group. Furthermore, resins such as polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, and polyacrylonitrile can also be suitably used as the electrolyte polymer of this embodiment.
Among these, polyalkylene oxide is preferable, and polyethylene oxide is more preferable. This is because it is excellent in terms of workability, ionic conductivity, mechanical properties, and transparency.

発光層は、電解質のほかに支持塩が含有され、その支持塩としては、イオン液体、リチウム塩、例えばLiCl、LiBr、LiI、LiBF、LiClO、LiPF、LiCFSOなどや、カリウム塩、例えばKCl、KI、KBr、KCFSOなどや、ナトリウム塩、例えばNaCl、NaI、NaBr、或いはテトラアルキルアンモニウム塩、例えば、ほうフッ化テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、ほうフッ化テトラブチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムハライドなどを挙げることができる。上述の4級アンモニウム塩のアルキル鎖長は同じであっても異なっていても良く、必要に応じて1種のみでも良いし、2種以上組み合わせて用いても良い。これらの中でも、KCFSOが好ましく、イオン伝導度、相溶性、安定性の点で優れている。
また、本発明のイオン液体とは、室温(25℃)で液体として存在する塩を意味する。
The light emitting layer contains a supporting salt in addition to the electrolyte. Examples of the supporting salt include ionic liquids, lithium salts such as LiCl, LiBr, LiI, LiBF 4 , LiClO 4 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , potassium, and the like. Salts such as KCl, KI, KBr, KCF 3 SO 3 and the like, sodium salts such as NaCl, NaI, NaBr, or tetraalkylammonium salts such as tetraethylammonium perfluoride, tetraethylammonium perchlorate, tetrafluoroborate Examples thereof include butylammonium, tetrabutylammonium perchlorate, and tetrabutylammonium halide. The alkyl chain lengths of the quaternary ammonium salts described above may be the same or different, and only one kind may be used as necessary, or two or more kinds may be used in combination. Among these, KCF 3 SO 3 is preferable, and excellent in terms of ionic conductivity, compatibility, and stability.
The ionic liquid of the present invention means a salt that exists as a liquid at room temperature (25 ° C.).

イオン液体のカチオンとしては、例えば、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、テトラアルキルアンモニウムカチオン、ピラゾリウムカチオン、又はテトラアルキルホスホニウムカチオン等が挙げられる。   Examples of the cation of the ionic liquid include an imidazolium cation, a pyridinium cation, a pyrrolidinium cation, a piperidinium cation, a tetraalkylammonium cation, a pyrazolium cation, and a tetraalkylphosphonium cation.

上記イミダゾリウムカチオンとしては、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−アリル−3−メチルイミダゾリウム、1−アリル−3−エチルイミダゾリウム、1−アリル−3−ブチルイミダゾリウム、1,3−ジアリルイミダゾリウム等が挙げられる。   Examples of the imidazolium cation include 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-allyl-3-methylimidazolium, 1 -Allyl-3-ethylimidazolium, 1-allyl-3-butylimidazolium, 1,3-diallylimidazolium and the like.

上記ピリジニウムカチオンとしては、例えば、1−プロピルピリジニウム、1−ブチルピリジニウム、1−エチル−3−(ヒドロキシメチル)ピリジニウム、1−エチル−3−メチルピリジニウム等が挙げられる。   Examples of the pyridinium cation include 1-propylpyridinium, 1-butylpyridinium, 1-ethyl-3- (hydroxymethyl) pyridinium, 1-ethyl-3-methylpyridinium, and the like.

上記ピロリジニウムカチオンとしては、例えば、N−メチル−N−プロピルピロリジニウム、N−メチル−N−ブチルピロリジニウム、N−メチル−N−メトキシメチルピロリジニウム等が挙げられる。   Examples of the pyrrolidinium cation include N-methyl-N-propylpyrrolidinium, N-methyl-N-butylpyrrolidinium, N-methyl-N-methoxymethylpyrrolidinium, and the like.

上記ピペリジニウムカチオンとしては、例えば、N−メチル−N−プロピルピペリジニウム等が挙げられる。   Examples of the piperidinium cation include N-methyl-N-propylpiperidinium.

上記テトラアルキルアンモニウムカチオンとしては、例えば、N,N,N−トリメチル−N−プロピルアンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウム等が挙げられる。   Examples of the tetraalkylammonium cation include N, N, N-trimethyl-N-propylammonium and methyltrioctylammonium.

上記ピラゾリウムカチオンとしては、例えば、1−エチル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム、1−プロピル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム、1−ブチル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム等が挙げられる。   Examples of the pyrazolium cation include 1-ethyl-2,3,5-trimethylpyrazolium, 1-propyl-2,3,5-trimethylpyrazolium, 1-butyl-2,3,5- And trimethylpyrazolium.

また、上記カチオンと組み合わされてイオン液体を構成するアニオンとしては、例えば、BF 、NO 、PF 、SbF 、CHCHOSO 、CHCO 、または、CFCO 、CFSO 、(CFSO[ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド]、(CFSOなどのフルオロアルキル基含有アニオンが挙げられる。 In addition, examples of the anion that forms an ionic liquid in combination with the above cation include, for example, BF 4 , NO 3 , PF 6 , SbF 6 , CH 3 CH 2 OSO 3 , CH 3 CO 2 , or , CF 3 CO 2 -, CF 3 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N - [ bis (trifluoromethylsulfonyl) imide], (CF 3 SO 2) 3 C - fluoroalkyl group-containing anions such as Can be mentioned.

また、発光層は、発光化合物としての導電性ポリマーを含有する。導電性ポリマーは、自ら発光すると共に、含窒素共役系化合物との間にエキサイプレックスを形成しエキサイプレックス蛍光を発光する。また、本発明の導電性ポリマーは、電子及び/又は正孔輸送機能を有するものであり、電子及び/又はホールを効率よく輸送できるポリマーである。なかでも、含窒素共役系化合物との組み合わせにおいて良好なエキサイプレックス蛍光を発光する点で、フルオレン骨格を有すポリマー又はコポリマーが好ましい。フルオレン骨格を有すポリマー又はコポリマーは、自ら青色発光すると共に、エキサイプレックスを形成してエキサイプレックス蛍光を発光することができる。   The light emitting layer contains a conductive polymer as a light emitting compound. The conductive polymer emits light by itself and forms an exciplex with the nitrogen-containing conjugated compound to emit exciplex fluorescence. The conductive polymer of the present invention has an electron and / or hole transport function, and is a polymer that can efficiently transport electrons and / or holes. Among these, a polymer or copolymer having a fluorene skeleton is preferable in that it excites good exciplex fluorescence in combination with a nitrogen-containing conjugated compound. A polymer or copolymer having a fluorene skeleton emits blue light by itself and can form an exciplex to emit exciplex fluorescence.

上記フルオレン骨格を有するポリマーとしては、下記式(1)に示されるポリマーが好ましい。高白色度の白色光が得られるからである。
[式(1)中、Rは炭素数1〜20のアルキル基であり、mは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
As the polymer having a fluorene skeleton, a polymer represented by the following formula (1) is preferable. This is because white light with high whiteness can be obtained.
[In Formula (1), R is a C1-C20 alkyl group, m shows a polymerization degree, 5 or more, Preferably it is 10 or more, More preferably, it represents an integer of 20 or more. ]

上記式(1)のフルオレン骨格を有するポリマー又はコポリマーとしては、以下を例として挙げることができる。
下記式(2)のポリ(9,9-ジ-n-ヘキシルフルオレニル-2,7-ジイル)。
[式(2)中、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Examples of the polymer or copolymer having a fluorene skeleton of the above formula (1) include the following.
Poly (9,9-di-n-hexylfluorenyl-2,7-diyl) of the following formula (2).
[In formula (2), n represents a degree of polymerization and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

下記式(3)のポリ[9,9-ビス-(2-エチルヘキシル)-9H-フルオレン-2,7-ジイル]。
[式(3)中、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Poly [9,9-bis- (2-ethylhexyl) -9H-fluorene-2,7-diyl] of the following formula (3).
[In the formula (3), n represents the degree of polymerization and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

下記式(4)のポリ(9,9-ジ-n-オクチルフルオレニル-2,7-ジイル)。
[式(4)中、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Poly (9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl) of the following formula (4).
[In the formula (4), n represents the degree of polymerization and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

下記式(5)のポリ(9,9-ジ-n-ドデシルフルオレニル-2,7-ジイル)。
[式(5)中、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Poly (9,9-di-n-dodecylfluorenyl-2,7-diyl) of the following formula (5).
[In formula (5), n represents a degree of polymerization and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

また、共重合体として、下記式(6)のポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-ビチオフェン]。
[式(6)中、m、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Further, poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co-bithiophene] represented by the following formula (6) as a copolymer.
[In the formula (6), m and n represent the degree of polymerization and represent an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

下記式(7)のポリ[(9,9-ジ-n-オクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-alt-(ベンゾ[2,1,3]チアジアゾール-4,8-ジイル)]。
[式(7)中、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Poly [(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl) -alt- (benzo [2,1,3] thiadiazole-4,8-diyl)] of the following formula (7).
[In the formula (7), n represents the degree of polymerization, and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

下記式(8)のポリ(9,9-n-ジヘキシル-2,7-フルオレン-alt-9-フェニル-3,6-カルバゾール)。
[式(8)中、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Poly (9,9-n-dihexyl-2,7-fluorene-alt-9-phenyl-3,6-carbazole) of the following formula (8).
[In the formula (8), n represents the degree of polymerization and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

下記式(9)のポリ[(9,9-ジヘキシルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(アントラセン-9,10-ジイル)]。
[式(9)中、m、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (anthracene-9,10-diyl)] of the following formula (9).
[In the formula (9), m and n represent the degree of polymerization and represent an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

下記式(10)のポリ[(9,9-ジヘキシルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(9-エチルカルバゾール-2,7-ジイル)]。
[式(10)中、m、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (9-ethylcarbazole-2,7-diyl)] of the following formula (10).
[In the formula (10), m and n represent the degree of polymerization and represent an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

下記式(11)のポリ[(9,9-ジヘキシルフルオレン-2,7-ジイル)-alt-(2,5-ジメチル-1,4-フェニレン)]。
[式(11)中、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -alt- (2,5-dimethyl-1,4-phenylene)] of the following formula (11).
[In the formula (11), n represents the degree of polymerization and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

さらに、2,7-9,9-ジ-n-オクチルフルオレンジイルと2,7-9,9-ジイソアミルフルオレンジイルとの共重合化合物等が挙げられる。   Furthermore, a copolymer compound of 2,7-9,9-di-n-octyl fluorangeyl and 2,7-9,9-diisoamyl fluorenediyl is exemplified.

上記フルオレン骨格を有するポリマーとしては、特に、式(5)に示すポリ(9,9-ジ-n-ドデシルフルオレニル-2,7-ジイル)がより好ましい。より一層高白色度の白色光が得られるからである。   As the polymer having a fluorene skeleton, poly (9,9-di-n-dodecylfluorenyl-2,7-diyl) represented by the formula (5) is particularly preferable. This is because white light with higher whiteness can be obtained.

また、本発明の発光層に含有される含窒素共役系化合物としては、上記発光化合物である導電性ポリマーとの間でエキサイプレックスを形成するものであれば特に制限はないが、電圧を印加した際に、正孔を効率よく輸送する役割を果たすものである。なかでも、良好なエキサイプレックス蛍光を発光する点で、トリフェニルアミン骨格を有する低分子化合物及び高分子化合物を用いることができる。   The nitrogen-containing conjugated compound contained in the light emitting layer of the present invention is not particularly limited as long as it forms an exciplex with the conductive polymer that is the light emitting compound, but a voltage was applied. In this case, it plays a role of efficiently transporting holes. Especially, the low molecular compound and high molecular compound which have a triphenylamine skeleton can be used by the point which light-emits favorable exciplex fluorescence.

上記トリフェニルアミン骨格を有する低分子化合物としては、以下の式(12)を挙げることができる。例えば、トリフェニルアミン、N―(4―ブチルフェニル)―N,N―ジフェニルアミン、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、N,N’−ビス(3−メチルフェニル−N,N’−ビス(2−ナフチル)−[1,1’−ビフェニル]―4,4’−ジアミン等が挙げられる。なお、これらトリフェニルアミン系化合物の芳香族性の環に置換可能な基としては、炭素数1〜22のアルキル基、アルコキシ基等が挙げられる。
[式(12)中、n〜nは1〜3の整数を表し、Ar〜Arは全て同じであっても又は異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜22のアルキル基、及び芳香族基から選択される基を表す。]
Examples of the low molecular weight compound having the triphenylamine skeleton include the following formula (12). For example, triphenylamine, N- (4-butylphenyl) -N, N-diphenylamine, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl]- 4,4′-diamine, N, N′-bis (3-methylphenyl-N, N′-bis (2-naphthyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine, and the like. In addition, examples of the group that can be substituted on the aromatic ring of the triphenylamine compound include an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms and an alkoxy group.
Wherein (12), n 1 ~n 3 represents an integer of 1 to 3, Ar 1 to Ar 3 may all be the or different have the same hydrogen atom, alkyl of 1 to 22 carbon atoms Represents a group selected from a group and an aromatic group. ]

また、他の低分子化合物としては、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)トリフェニルアミン(TDATA)、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(m−MTDATA)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NTPD)、4,4’−ビス[N−(4−(N,N−ジ−m−トリル)アミノ)フェニル−N−フェニルアミノ]ビフェニル(DNTPD)、4,4’,4”−トリス[ビフェニル−2−イル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン、4,4’,4”−トリス[ビフェニル−4−イル(3−メチルフェニル)アミノ]トリフェニルアミン、4,4’、4”−トリス[9,9−ジメチル−2−フルオレニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン、4,4’,4’’−トリス[2−ナフチル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(2−TNATA)、4,4’,4’’−トリ(N−カルバゾールイル)トリフェニルアミン(TCTA)などの芳香族アミン系化合物も用いることができる。   Other low molecular weight compounds include 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) triphenylamine (TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- ( 3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] triphenylamine (m-MTDATA), N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4, 4′-diamine (TPD), 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NTPD), 4,4′-bis [N- (4- (N , N-di-m-tolyl) amino) phenyl-N-phenylamino] biphenyl (DNTPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris [biphenyl-2-yl (phenyl) amino] triphenylamine, 4,4 ', 4 "-Tris [Bife Ru-4-yl (3-methylphenyl) amino] triphenylamine, 4,4 ′, 4 ″ -tris [9,9-dimethyl-2-fluorenyl (phenyl) amino] triphenylamine, 4,4 ′, Aromatic amines such as 4 ″ -tris [2-naphthyl (phenyl) amino] triphenylamine (2-TNATA), 4,4 ′, 4 ″ -tri (N-carbazolyl) triphenylamine (TCTA) System compounds can also be used.

これらの中でも、下記式(13)のm−MTDATAが好ましく、導電性ポリマーとの間でエキサイプレックスを良好に形成してエキサイプレックス蛍光を発光できる。
Among these, m-MTDATA of the following formula (13) is preferable, and exciplex can be well formed with the conductive polymer to emit exciplex fluorescence.

また、上記トリフェニルアミン骨格を有する高分子化合物としては、下記式(14)又は(15)に示される高分子化合物を使用できる。正孔移動度が高く、効率良くエキシトンを形成でき、高白色度の白色光が得られる。
[式(14)中、Lはアルキレンであり、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
Moreover, as a high molecular compound which has the said triphenylamine skeleton, the high molecular compound shown by following formula (14) or (15) can be used. The hole mobility is high, excitons can be formed efficiently, and white light with high whiteness can be obtained.
[In Formula (14), L is alkylene, n represents a polymerization degree, and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

[式(15)中、Arはp−フェニレン基又はm−フェニレン基を示す。nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。] [In the formula (15), Ar represents a p-phenylene group or an m-phenylene group. n represents a degree of polymerization, and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

上記トリフェニルアミン骨格を有する高分子化合物の具体例としては、上記式(14)のアルキレン基(L)が、「−CH(CH3)−」(下記式(4))、「−CH(C25)−」である高分子化合物等を挙げることができる。特に、下記式(16)を挙げることができる。より一層高白色度の白色光が得られるからである。
[式(16)中、nは重合度を示し、5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上の整数を表す。]
As specific examples of the polymer compound having the triphenylamine skeleton, the alkylene group (L) of the above formula (14) may be represented by “—CH (CH 3 ) —” (the following formula (4)), “—CH ( C 2 H 5 ) — ”and the like. In particular, the following formula (16) can be mentioned. This is because white light with higher whiteness can be obtained.
[In the formula (16), n represents the degree of polymerization and represents an integer of 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more. ]

エキサイプレックスを形成するために、導電性ポリマーと含窒素共役系化合物の含有比は、導電性ポリマー100重量部に対して含窒素共役系化合物が1〜200重量部であることが好ましく、10〜120重量部であることがより好ましい。含窒素共役系化合物が前記下限値未満である場合、エキサイプレックス蛍光が少なくなることがあり、白色光を得られない場合がある。窒素共役系化合物が前記上限値を超える場合、発光色と発光効率が悪くなるおそれがある。   In order to form an exciplex, the content ratio of the conductive polymer and the nitrogen-containing conjugated compound is preferably 1 to 200 parts by weight of the nitrogen-containing conjugated compound with respect to 100 parts by weight of the conductive polymer. More preferably, it is 120 parts by weight. When the nitrogen-containing conjugated compound is less than the lower limit, the exciplex fluorescence may be reduced and white light may not be obtained. When the nitrogen conjugated compound exceeds the upper limit, the emission color and the emission efficiency may be deteriorated.

本発明の発光層の層厚としては、原理的には発光性能は膜厚に依存することはないことから任意の層厚とすることができるが、通常、実用性の点で、5nm〜10mmの範囲で所望の層厚を適用する。層厚が前記下限値より小さい場合、短絡することがあり、前記上限値を超える場合は、エキサイプレックス形成の効率が低くなる場合もある。   As the layer thickness of the light emitting layer of the present invention, in principle, the light emitting performance does not depend on the film thickness, so that it can be set to any layer thickness. However, in terms of practicality, it is usually 5 nm to 10 mm. A desired layer thickness is applied in the range of. When the layer thickness is smaller than the lower limit value, a short circuit may occur. When the layer thickness exceeds the upper limit value, the efficiency of exciplex formation may be lowered.

本発明の発光電気化学素子を構成する第1電極及び第2電極は、少なくとも一方の電極が透光性電極、すなわち透明電極である。発光した光を取り出すためである。透明電極の材料としては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、インジウムスズオキサイド、酸化インジウム・酸化亜鉛化合物、酸化錫・アンチモン化合物、酸化ガリウム・酸化亜鉛化合物、白金などの金属、などを挙げることができる。
また、他方の電極としては透明電極である必要はなく、例えば、アルミニウム、インジウム、マグネシウム、タングステン、チタン、モリブデン、カルシウム、ナトリウム、カリウム、イットリウム、リチウム、マンガン、金、銀、銅、パラジウム、白金、錫、鉛、ニッケル等の金属、これらの金属の合金などを使用できる。
なお、第1、第2電極としては、透明性を有するITO(酸化インジウムスズ)が好ましく、これ以外に、導電性、経済性の点でアルミニウムが好ましい。
透明基板上に、これら電極層を形成する方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等を例示できる。
At least one of the first electrode and the second electrode constituting the light-emitting electrochemical element of the present invention is a translucent electrode, that is, a transparent electrode. This is for taking out the emitted light. Examples of the material for the transparent electrode include tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide, indium oxide / zinc oxide compound, tin oxide / antimony compound, gallium oxide / zinc oxide compound, and metals such as platinum. it can.
The other electrode does not need to be a transparent electrode, for example, aluminum, indium, magnesium, tungsten, titanium, molybdenum, calcium, sodium, potassium, yttrium, lithium, manganese, gold, silver, copper, palladium, platinum Further, metals such as tin, lead, nickel, and alloys of these metals can be used.
In addition, as a 1st, 2nd electrode, ITO (indium tin oxide) which has transparency is preferable, and aluminum is preferable at the point of electroconductivity and economical besides this.
Examples of a method for forming these electrode layers on the transparent substrate include a sputtering method and a vacuum deposition method.

上記構成である本発明の発光電気化学素子は、第1電極と第2電極の間に電圧を印加することにより、発光層が青色発光する。また、導電性ポリマーと含窒素共役系化合物との間にエキサイプレックスが形成されてエキサイプレックス蛍光が発光される。この発光層の青色発光とエキサイプレックス蛍光が混合されて、外部には白色光として発光される。   In the light emitting electrochemical device of the present invention having the above-described configuration, the light emitting layer emits blue light by applying a voltage between the first electrode and the second electrode. In addition, an exciplex is formed between the conductive polymer and the nitrogen-containing conjugated compound, and exciplex fluorescence is emitted. The blue light emission and the exciplex fluorescence of this light emitting layer are mixed and emitted as white light to the outside.

本発明の発光装置は、上記本発明の発光電気化学素子、及び該発光電気化学素子に電圧を印加するための電圧部を有する構成である。当該電圧部としては、直流電圧又は交流電圧の何れであってもよい。   The light-emitting device of the present invention is configured to include the light-emitting electrochemical element of the present invention and a voltage unit for applying a voltage to the light-emitting electrochemical element. The voltage unit may be either a DC voltage or an AC voltage.

次に、本発明の発光電気化学素子の製造方法例について、図1を参照しながら説明する。   Next, an example of a method for producing the light-emitting electrochemical element of the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示す発光電気化学素子10は、ガラス等の基板上に第1電極(陽極)1として設けられたITO電極等の表面に、導電性ポリマー、電解質、支持塩及び含窒素共役系化合物を溶媒に溶解・分散した分散溶液を、例えばスピンコート成膜法により塗付し、溶媒を乾燥除去して発光層2を積層する。ここで、分散溶液のための溶媒は、各構成成分を溶解するものであれば特に限定されないが、例えば、クロロホルム、シクロヘキサノン、トルエン及び混合溶媒等の溶媒を使用することができる。
続いて、発光層2上に第2電極(陰極)3としてのアルミニウムを、例えば、真空蒸着法により蒸着、製膜させることにより積層する。
以上の様にして発光電気化学素子10を作製することができる。
なお、上記では第1電極を陽極、第2電極を陰極として説明したが、発光電気化学素子においては、電極をこのように固定する必要はなく、例えば、第1電極及び第2電極に同じ材料を使用し、任意に陽極及び陰極を決定して電圧を付加することができる。
A light-emitting electrochemical element 10 shown in FIG. 1 includes a conductive polymer, an electrolyte, a supporting salt, and a nitrogen-containing conjugated compound on the surface of an ITO electrode or the like provided as a first electrode (anode) 1 on a substrate such as glass. A dispersion solution dissolved and dispersed in a solvent is applied by, for example, a spin coat film forming method, and the solvent is removed by drying to laminate the light emitting layer 2. Here, the solvent for the dispersion solution is not particularly limited as long as it dissolves each constituent component. For example, a solvent such as chloroform, cyclohexanone, toluene, and a mixed solvent can be used.
Subsequently, aluminum as the second electrode (cathode) 3 is laminated on the light emitting layer 2 by, for example, vapor deposition and film formation by a vacuum vapor deposition method.
The light-emitting electrochemical element 10 can be manufactured as described above.
In the above description, the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode. However, in a light-emitting electrochemical element, it is not necessary to fix the electrode in this way. For example, the same material is used for the first electrode and the second electrode. The voltage can be applied by arbitrarily determining the anode and the cathode.

本発明の発光電気化学素子10の素子特性は、輝度−電圧(L−V)特性、ELスペクトル図、PLスペクトル図及び色度図(色度座標)で評価できる。
L−V特性評価では、駆動電圧と発光光の輝度との関係を評価できる。ELスペクトル図では、電圧を印加した場合の波長ごとの発光強度により発光色の詳細を把握できる。PLスペクトル図では、波長ごとの発光強度により発光色の詳細を把握できる。さらに、色度図を用いてxy座標の数値によって発光色を表すことができ、本発明の一目的である白色光の白色の度合いをxy座標の数値で評価することができる。
The element characteristics of the light-emitting electrochemical element 10 of the present invention can be evaluated by luminance-voltage (LV) characteristics, EL spectrum diagrams, PL spectrum diagrams, and chromaticity diagrams (chromaticity coordinates).
In the LV characteristic evaluation, the relationship between the drive voltage and the luminance of the emitted light can be evaluated. In the EL spectrum diagram, the details of the emission color can be grasped by the emission intensity for each wavelength when a voltage is applied. In the PL spectrum diagram, the details of the emission color can be grasped by the emission intensity for each wavelength. Furthermore, the luminescent color can be expressed by the numerical value of the xy coordinates using a chromaticity diagram, and the degree of whiteness of white light which is an object of the present invention can be evaluated by the numerical value of the xy coordinates.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
<発光層:組成物1>
組成物1として、下記成分(A1)〜(A4)を表1の配合比で混合し、下記クロロホルム/シクロヘキサノン混合溶媒に溶解して使用した。
(A1)導電性ポリマー:上記式(5)のポリ(9,9-ジ-n-ドデシルフルオレニル-2,7-ジイル)(PFD)(Aldrich社製:Poly(9,9-di-n-dodecylfluorenyl-2,7-diyl))を使用した。
(A2)含窒素共役系化合物:4,4’,4”-トリス[フェニル(m−トリル)アミノ]トリフェニルアミン(m−MTDATA)
(A3)電解質:ポリエチレンオキサイド
(A4)支持塩:KCFSO
Example 1
<Light emitting layer: Composition 1>
As the composition 1, the following components (A1) to (A4) were mixed at the blending ratio shown in Table 1, and dissolved in the following chloroform / cyclohexanone mixed solvent.
(A1) Conductive polymer: Poly (9,9-di-n-dodecylfluorenyl-2,7-diyl) (PFD) (PFD) of the above formula (5) (Poly (9,9-di-) n-dodecylfluorenyl-2,7-diyl)) was used.
(A2) Nitrogen-containing conjugated compound: 4,4 ′, 4 ″ -tris [phenyl (m-tolyl) amino] triphenylamine (m-MTDATA)
(A3) Electrolyte: Polyethylene oxide (A4) Supporting salt: KCF 3 SO 3

<発光電気化学素子:素子Aの作製>
ガラス基板上に第1電極(陽極)1として、ITO電極を設けてUVオゾン洗浄した。その後、当該第1電極1上に、上記組成物1をクロロホルム/シクロヘキサノン(1.08:1.0)混合溶媒に溶解した溶液14.6(mg/mL溶媒)をスピンコート成膜法により塗付し、続いて当該混合溶媒を乾燥除去して150nmの発光層2を積層した。更に、この発光層2上にアルミニウムを真空蒸着して100nmの第2電極(陰極)3を積層した。
以上の様にして素子Aを作製した。得られた素子AについてL−V特性、ELスペクトル、PLスペクトル、並びに色度図での発光色評価を実施した。L−V特性を図2に、ELスペクトルを図3に、PLスペクトルを図4に、色度図を図5に、及び色度図上の色度座標のxy座標を表2に示す。
<Light-emitting electrochemical element: Preparation of element A>
An ITO electrode was provided as a first electrode (anode) 1 on a glass substrate, and UV ozone cleaning was performed. Thereafter, a solution 14.6 (mg / mL solvent) in which the composition 1 is dissolved in a chloroform / cyclohexanone (1.08: 1.0) mixed solvent is applied onto the first electrode 1 by a spin coating film forming method. Subsequently, the mixed solvent was removed by drying, and a light emitting layer 2 having a thickness of 150 nm was laminated. Further, aluminum was vacuum-deposited on the light emitting layer 2 to laminate a second electrode (cathode) 3 having a thickness of 100 nm.
Device A was fabricated as described above. The obtained device A was subjected to luminescent color evaluation using LV characteristics, EL spectrum, PL spectrum, and chromaticity diagram. FIG. 2 shows the LV characteristics, FIG. 3 shows the EL spectrum, FIG. 4 shows the PL spectrum, FIG. 5 shows the chromaticity diagram, and Table 2 shows the xy coordinates of the chromaticity coordinates on the chromaticity diagram.

実施例2、3
<発光層:組成物2、3>
組成物2、3として、上記成分(A1)〜(A4)を表1の配合比で混合し、組成物1と同様にクロロホルム/シクロヘキサノン混合溶媒に溶解して使用した。
<発光電気化学素子:素子B、Cの作製>
発光層を、実施例1の組成物1の代わりに組成物2、3にそれぞれ変更した以外は実施例1と同様にして素子B、Cを作製し、同様に評価した。結果を図2〜5及び表2に示す。
Examples 2 and 3
<Light emitting layer: Compositions 2 and 3>
As the compositions 2 and 3, the above components (A1) to (A4) were mixed at the blending ratio shown in Table 1, and dissolved in a chloroform / cyclohexanone mixed solvent in the same manner as the composition 1.
<Light-emitting electrochemical element: Preparation of elements B and C>
Elements B and C were prepared in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer was changed to compositions 2 and 3 in place of the composition 1 of Example 1, and evaluated in the same manner. The results are shown in FIGS.

比較例1
<発光層:組成物4>
組成物4として、上記成分(A1)、(A2)及び(A4)を表1の配合比で混合し、組成物1と同様にクロロホルム/シクロヘキサノン混合溶媒に溶解して使用した。
<発光電気化学素子:素子Dの作製>
発光層を、実施例1の組成物1の代わりに組成物4に変更した以外は実施例1と同様にして素子Dを作製し、同様に評価した。結果を図2〜5及び表2に示す。
Comparative Example 1
<Light emitting layer: Composition 4>
As the composition 4, the components (A1), (A2) and (A4) were mixed at the blending ratio shown in Table 1 and dissolved in a chloroform / cyclohexanone mixed solvent in the same manner as the composition 1.
<Light-emitting electrochemical element: Preparation of element D>
A device D was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer was changed to the composition 4 instead of the composition 1 of Example 1, and evaluated in the same manner. The results are shown in FIGS.

図5の色度図より、発光電気化学素子A〜Cは、いずれも、駆動電圧7.5V〜8.5Vで白色発光することが分かる。また、図2より、発光開始電圧は何れも3.5〜4.5Vであり、低電圧で発光を開始していることがわかる。また、図3のELスペクトル図と図4のPLスペクトル図を比較すると、ELスペクトル図3において赤色発光を示す波長:600nm〜700nmに肩ピークが認められるが、PLスペクトル図4では波長:600nm〜700nmに蛍光が現れていないことから、PFDとm−MTDATAとの間にエキサイプレックスが形成されて発光していることが分かる。図5の色度図より、素子A〜Cの何れも限りなく白色に近い白色発光が得られていることが分かる。
なお、いわゆる純白色光は、その色度座標が(x、y)=(0.33,0.33)とされている。
It can be seen from the chromaticity diagram of FIG. 5 that all of the light-emitting electrochemical elements A to C emit white light at a drive voltage of 7.5 V to 8.5 V. In addition, it can be seen from FIG. 2 that the light emission start voltage is 3.5 to 4.5 V, and light emission is started at a low voltage. Further, when the EL spectrum diagram of FIG. 3 is compared with the PL spectrum diagram of FIG. 4, a shoulder peak is observed in the wavelength of 600 nm to 700 nm showing red emission in the EL spectrum diagram 3, but in the PL spectrum diagram 4, the wavelength: 600 nm to Since no fluorescence appears at 700 nm, it can be seen that an exciplex is formed between PFD and m-MTDATA to emit light. From the chromaticity diagram of FIG. 5, it can be seen that white light emission almost unlimited in white is obtained in all of the elements A to C.
The so-called pure white light has a chromaticity coordinate of (x, y) = (0.33, 0.33).

1 第1電極、2 発光層、3 第2電極   1 first electrode, 2 light emitting layer, 3 second electrode

Claims (9)

第1電極、発光層及び第2電極が、この順番に積層された発光電気化学素子において、
前記発光層が、導電性ポリマー、電解質、支持塩及び含窒素共役系化合物を含有し、
前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加することにより、前記導電性ポリマーが青色発光し、前記導電性ポリマーと前記含窒素共役系化合物との間にエキサイプレックスが形成されてエキサイプレックス蛍光を発光する、
発光電気化学素子。
In the light emitting electrochemical device in which the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode are laminated in this order,
The light emitting layer contains a conductive polymer, an electrolyte, a supporting salt and a nitrogen-containing conjugated compound,
By applying a voltage between the first electrode and the second electrode, the conductive polymer emits blue light, and an exciplex is formed between the conductive polymer and the nitrogen-containing conjugated compound. Emits exciplex fluorescence,
Luminescent electrochemical element.
前記導電性ポリマーは、式(1)で表されるフルオレン骨格を有するポリマーである、
請求項1に記載の発光電気化学素子。
[式(1)中、Rは炭素数1〜20のアルキル基であり、mは重合度を示し、5以上の整数を表す。]
The conductive polymer is a polymer having a fluorene skeleton represented by the formula (1).
The light-emitting electrochemical device according to claim 1.
[In Formula (1), R is a C1-C20 alkyl group, m shows a polymerization degree and represents the integer of 5 or more. ]
前記電解質は、ポリアルキレンオキサイドを含有する、
請求項1又は請求項2に記載の発光電気化学素子。
The electrolyte contains polyalkylene oxide;
The light-emitting electrochemical device according to claim 1 or 2.
前記含窒素共役系化合物は、トリフェニルアミン骨格を有する化合物である、
請求項1〜3いずれか一項に記載の発光電気化学素子。
The nitrogen-containing conjugated compound is a compound having a triphenylamine skeleton.
The light-emitting electrochemical element according to any one of claims 1 to 3.
前記導電性ポリマーは、ポリ(9,9−ジ−n−ドデシルフルオレン−2,7−ジイル)を含有する、
請求項1〜4いずれか一項に記載の発光電気化学素子。
The conductive polymer contains poly (9,9-di-n-dodecylfluorene-2,7-diyl),
The light-emitting electrochemical element according to any one of claims 1 to 4.
前記電解質は、ポリエチレンオキサイドを含有する、
請求項1〜5いずれか一項に記載の発光電気化学素子。
The electrolyte contains polyethylene oxide,
The light-emitting electrochemical element according to any one of claims 1 to 5.
前記含窒素共役系化合物は、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(m−MTDATA)を含有する、
請求項1〜6いずれか一項に記載の発光電気化学素子。
The nitrogen-containing conjugated compound contains 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] triphenylamine (m-MTDATA).
The light-emitting electrochemical element according to any one of claims 1 to 6.
前記含窒素共役系化合物の含有量は、前記導電性ポリマーの100重量部に対して1〜200重量部である、
請求項1〜7いずれか一項に記載の発光電気化学素子。
The content of the nitrogen-containing conjugated compound is 1 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the conductive polymer.
The light-emitting electrochemical element according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜8いずれか一項に記載の発光電気化学素子、及び該発光電気化学素子の第1電極と第2電極の間に電圧を印加する電圧部、を有する発光装置。 A light emitting device comprising: the light emitting electrochemical element according to claim 1; and a voltage unit that applies a voltage between the first electrode and the second electrode of the light emitting electrochemical element.
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