JP7159932B2 - organic electroluminescence element - Google Patents

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JP7159932B2 JP2019051472A JP2019051472A JP7159932B2 JP 7159932 B2 JP7159932 B2 JP 7159932B2 JP 2019051472 A JP2019051472 A JP 2019051472A JP 2019051472 A JP2019051472 A JP 2019051472A JP 7159932 B2 JP7159932 B2 JP 7159932B2
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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、より詳しくは、駆動電圧が低く、経時駆動しても電圧上昇が抑制された有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic electroluminescence element, and more particularly, to an organic electroluminescence element that has a low driving voltage and suppresses a voltage rise even when driven over time.

有機エレクトロルミネッセンス素子(以下「有機EL素子」ともいう。)は、低電圧で駆動でき、画像表示装置や照明装置に好適に用いられている。有機EL素子は、陰極と陽極との間に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の複数の層が積層された構造を有している。
従来、有機EL素子の電子注入層の材料として、LiFなどのアルカリ金属化合物が用いられている。近年では、大気中で安定な金属酸化物を用いる試みがなされている。
Organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as “organic EL elements”) can be driven at a low voltage and are suitably used for image display devices and lighting devices. An organic EL element has a structure in which a plurality of layers such as an electron transport layer, a light emitting layer, and a hole transport layer are laminated between a cathode and an anode.
Conventionally, an alkali metal compound such as LiF is used as a material for an electron injection layer of an organic EL device. In recent years, attempts have been made to use metal oxides that are stable in the atmosphere.

しかし、金属酸化物は高導電性を有するものの、仕事関数が材料により決まっており、その材料選択幅が狭く、とくに陰極からの電子注入障壁が高いという問題があった。その解決手段として、ポリエチレンイミンなどの高分子や、ジメチルアミノ基を有する芳香族化合物のような材料をドープすることで電子注入性を改善できることが知られている(例えば、非特許文献1、及び特許文献1参照。) However, although the metal oxide has high conductivity, the work function is determined by the material, and there is a problem that the selection range of the material is narrow and, in particular, the electron injection barrier from the cathode is high. As a solution to this problem, it is known that the electron injection property can be improved by doping a polymer such as polyethyleneimine or a material such as an aromatic compound having a dimethylamino group (for example, Non-Patent Document 1 and See Patent Document 1.)

しかしながら、ポリエチレンイミンに限らず、金属酸化物に有機物をドープした場合、陰極との界面劣化が原因となるデバイスの電圧上昇が多く起こることが知られている。
このため、経時駆動すると駆動電圧が上昇し、有機EL素子の寿命に影響するという問題があった。
However, it is known that when a metal oxide is doped with an organic substance, not only polyethyleneimine, but also a voltage increase of the device often occurs due to deterioration of the interface with the cathode.
For this reason, there is a problem that the drive voltage increases when the device is driven over time, which affects the life of the organic EL device.

特開2018-093080号公報JP 2018-093080 A

ACS Appl.Mater.Interface.2018,10.17318-17326ACS Appl. Mater. Interface. 2018, 10.17318-17326

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、駆動電圧が低く、経時駆動しても電圧上昇が抑制された有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and the problem to be solved is to provide an organic electroluminescence element that has a low driving voltage and that suppresses a voltage rise even when driven over time.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、金属酸化物に、特定のLUMOエネルギー準位を有する吸光性化合物をドープすることにより、陰極からの電子注入障壁を軽減することができ、駆動電圧を大幅に軽減できることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
In order to solve the above problems, the present inventors investigated the causes of the above problems, and found that the electron injection barrier from the cathode was improved by doping a metal oxide with a light-absorbing compound having a specific LUMO energy level. can be reduced, and the driving voltage can be greatly reduced, leading to the present invention.
That is, the above problems related to the present invention are solved by the following means.

1.基板上に、対となる陰極と陽極と、発光層と前記陰極に隣接する電子輸送層とを含む有機機能層とを、備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記電子輸送層が、下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有し、
下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)が、前記金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高く、
下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)と前記金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上であり、
前記発光層中の発光性化合物の発光波長領域と下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物の吸収波長領域に重なり部分があることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
1. An organic electroluminescence device comprising, on a substrate, a pair of a cathode and an anode, and an organic functional layer including a light-emitting layer and an electron-transporting layer adjacent to the cathode,
The electron transport layer contains a compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) and a metal oxide,
The LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) is higher than the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide,
The energy difference ΔE (E DL ) between the LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) and the energy level (E CB ) at the bottom of the conduction band of the metal oxide -E CB ) is 0.3 eV or more,
An organic electroluminescence device, wherein an emission wavelength range of a light-emitting compound in the light-emitting layer and an absorption wavelength range of a compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) overlap.

Figure 0007159932000001
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(式中、Ar 、Ar 及びAr は、それぞれ独立に、置換又は非置換のベンゼン環を表す。Xは、酸性基若しくは電子吸引性基、それらを有する置換基、又は電子吸引性環構造を有する置換基を表す。ただし、Ar 、Ar 又はAr が、ジメチルアミノ基を有するものを除く。nは、1~4の整数を表す。nが複数のとき、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。) (Wherein, Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted benzene ring. X is an acidic group or an electron-withdrawing group , a substituent having them, or an electron-withdrawing ring represents a substituent having a structure, with the proviso that Ar 2 , Ar 3 or Ar 4 excludes those having a dimethylamino group, n represents an integer of 1 to 4. When n is plural, each X may be the same or different).

2.基板上に、対となる陰極と陽極と、発光層と前記陰極に隣接する電子輸送層とを含む有機機能層とを、備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記電子輸送層が、下記A-1、A-2、A-6、A-7、A-8、A-13、A-14、A-16、A-17、A-18、A-20、A-32及びA-35で表される構造を有する化合物Aと金属酸化物とを含有し、
前記化合物AのLUMOエネルギー準位(EDL)が、前記金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高く、
前記化合物AのLUMOエネルギー準位(EDL)と前記金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上であり、
前記発光層中の発光性化合物の発光波長領域と前記化合物Aの吸収波長領域に重なり部分があることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. An organic electroluminescence device comprising, on a substrate, a pair of a cathode and an anode, and an organic functional layer including a light-emitting layer and an electron-transporting layer adjacent to the cathode,
The electron-transporting layer comprises the following A-1, A-2, A-6, A-7, A-8, A-13, A-14, A-16, A-17, A-18 and A-20 , containing a compound A having a structure represented by A-32 and A-35 and a metal oxide,
The LUMO energy level (E DL ) of the compound A is higher than the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide,
The energy difference ΔE (E DL −E CB ) between the LUMO energy level (E DL ) of the compound A and the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide is 0.3 eV or more,
An organic electroluminescence device, wherein an emission wavelength range of a light-emitting compound and an absorption wavelength range of said compound A in said light-emitting layer overlap with each other.

Figure 0007159932000002
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Figure 0007159932000003
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3.前記電子輸送層が、前記金属酸化物として、酸化亜鉛を含有することを特徴とする第1項又は第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 3. 3. The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, wherein the electron transport layer contains zinc oxide as the metal oxide.

4.前記金属酸化物が、ナノ粒子であることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 4. 4. The organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 3, wherein the metal oxide is nanoparticles.

本発明の上記手段により、駆動電圧が低く、経時駆動しても電圧上昇が抑制された有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。 According to the above means of the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device that has a low driving voltage and that suppresses voltage rise even when driven over time.

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。 Although the expression mechanism or action mechanism of the effects of the present invention has not been clarified, it is speculated as follows.

本発明では、有機EL素子の発光層から発光の一部を、金属酸化物にドープした式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物(吸光性化合物ともいう)に吸収・再励起させ、生成したキャリアを金属酸化物上に変換することで、金属酸化物上のキャリア密度を増加させることができ、陰極からの電子注入障壁を低減してデバイスを駆動できるものと推定される。
したがって、陰極に隣接する電子注入層又は輸送層と陰極の界面で発生していた劣化を大幅に低減できることから、駆動電圧を低くすることができ、経時駆動しても駆動電圧の上昇を小さくすることができるものと推定される。
In the present invention, part of the light emitted from the light-emitting layer of the organic EL device is absorbed and regenerated by a compound (also referred to as a light-absorbing compound) having a triphenylamine skeleton represented by the formula ( II ) doped into a metal oxide. It is presumed that the carrier density on the metal oxide can be increased by exciting and converting the generated carriers onto the metal oxide, and the device can be driven by reducing the electron injection barrier from the cathode. .
Therefore, the deterioration occurring at the interface between the electron injection layer or the transport layer adjacent to the cathode and the cathode can be greatly reduced, so that the driving voltage can be lowered, and the increase in the driving voltage can be reduced even after long-term driving. presumed to be possible.

図を用いて説明する。図1は、有機EL素子に含まれる材料が有するエネルギー準位の関係を示す概念図である。図1に示す有機EL素子は、陽極(ITO)/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極(Al)から構成されている例である。
なお、エネルギー準位は、最も高エネルギーの真空準位0eVを基準として、これよりも低い側は負の値で定義される。つまり、例えば、エネルギー準位が-(マイナス)3eVと-4eVとでは、-3eVの方が高いエネルギー準位である。
Description will be made with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the energy level relationship of materials included in an organic EL element. The organic EL element shown in FIG. 1 is an example composed of an anode (ITO)/hole transport layer/light emitting layer/electron transport layer/cathode (Al).
The energy level is defined as a negative value on the lower side than the vacuum level of 0 eV, which is the highest energy level. That is, for example, when the energy levels are −(minus) 3 eV and −4 eV, −3 eV is the higher energy level.

正孔輸送層には正孔輸送材料、発光層には発光性化合物、を含有している。本発明に係る電子輸送層は、陰極に接しており、式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物(吸光性化合物)をドープした酸化亜鉛(金属酸化物)を含有している。 The hole-transporting layer contains a hole-transporting material, and the light-emitting layer contains a light-emitting compound. The electron-transporting layer according to the present invention is in contact with the cathode and contains zinc oxide (metal oxide) doped with a compound (light-absorbing compound) having a triphenylamine skeleton represented by formula ( II ). there is

本発明では、有機EL素子の発光層中の発光性化合物に起因する発光の一部を、
金属酸化物にドープした式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物(吸光性化合物ともいう)に吸収・再励起させる。生成した励起電子、つまり吸光性化合物のHOMOからLUMOに遷移した電子を金属酸化物上に移動することで、金属酸化物上のキャリア密度を増加させることができる。
In the present invention, part of the light emitted from the light-emitting compound in the light-emitting layer of the organic EL element is
A compound (also referred to as a light-absorbing compound) having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ) doped into a metal oxide is absorbed and re-excited. The generated excited electrons, that is, the electrons transitioned from the HOMO to the LUMO of the light-absorbing compound move onto the metal oxide, so that the carrier density on the metal oxide can be increased.

すなわち、吸光性化合物は、発光層中の発光の一部を吸収することで、吸光性化合物HOMOエネルギー準位(EDH)の電子が吸光性化合物LUMOエネルギー準位(EDL)に遷移し、さらに、吸光性化合物LUMOエネルギー準位(EDL)の電子は金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)に移動することで、金属酸化物上のキャリア密度を増加させる。 That is, the light-absorbing compound absorbs part of the light emitted in the light-emitting layer, so that the electrons of the light-absorbing compound HOMO energy level (E DH ) transition to the light-absorbing compound LUMO energy level (E DL ), In addition, electrons in the light absorbing compound LUMO energy level (E DL ) move to the conduction band bottom energy level (E CB ) of the metal oxide, thereby increasing the carrier density on the metal oxide.

このとき、電子移動は高エネルギー側から低エネルギー側に効率的に起こるので、吸光性化合物LUMOエネルギー準位(EDL)が金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高く、吸光性化合物LUMOエネルギー準位(EDL)と前記金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上あることが、吸光性化合物LUMOエネルギー準位(EDL)から金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)に電子が高効率に移動するために好ましい。より好ましくは0.5eV以上であり、更に0.7eV以上のエネルギー差ΔEがあることが好ましい。 At this time, electron transfer occurs efficiently from the high energy side to the low energy side, so that the LUMO energy level (E DL ) of the light absorbing compound is higher than the energy level (E CB ) at the bottom of the conduction band of the metal oxide, The energy difference ΔE (E DL −E CB ) between the LUMO energy level (E DL ) of the light absorbing compound and the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide is 0.3 eV or more, It is preferable for electrons to efficiently move from the LUMO energy level (E DL ) of the light absorbing compound to the energy level (E CB ) at the bottom of the conduction band of the metal oxide. It is more preferably 0.5 eV or more, and more preferably has an energy difference ΔE of 0.7 eV or more.

本発明において、発光層中の発光性化合物の発光波長領域と前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物の吸収波長領域に重なり部分があることが必要である。この重なりを利用して、発光性化合物で発光した光の一部を、式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物(吸光性化合物)が吸収する。 In the present invention, it is necessary that the emission wavelength region of the light-emitting compound in the light-emitting layer and the absorption wavelength region of the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ) overlap. Using this overlap, part of the light emitted by the light-emitting compound is absorbed by the compound (light-absorbing compound) having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ).

具体的には、発光性化合物の発光スペクトルと吸光性化合物の吸収スペクトルに重なり部分があること必要である。発光スペクトルと吸収スペクトルのピーク波長の関係は、吸収のピーク波長が発光のピーク波長よりも短波長側でも長波長でもよい。
発光性化合物の発光スペクトルと吸光性化合物の吸収スペクトルに重なり部分があるためには、発光性化合物の発光スペクトルピーク波長λemと吸光性化合物の吸収スペクトルピーク波長λaの差が±0~200nmの範囲が好ましく、±0~100nmの範囲がより好ましい。
発光性化合物の発光スペクトルの測定は、例えば、分光放射輝度計CS-1000(コニカミノルタ社製)を用いて、吸光性化合物の吸収スペクトルの測定は、例えば、日立ハイテク製の分光光度計U-3300を用いて行うことができる。
Specifically, the emission spectrum of the light-emitting compound and the absorption spectrum of the light-absorbing compound must overlap. As for the relationship between the peak wavelengths of the emission spectrum and the absorption spectrum, the absorption peak wavelength may be shorter or longer than the emission peak wavelength.
In order for the emission spectrum of the light-emitting compound and the absorption spectrum of the light-absorbing compound to overlap, the difference between the emission spectrum peak wavelength λem of the light-emitting compound and the absorption spectrum peak wavelength λa of the light-absorbing compound is in the range of ±0 to 200 nm. is preferred, and a range of ±0 to 100 nm is more preferred.
The emission spectrum of the light-emitting compound is measured using, for example, a spectroradiometer CS-1000 (manufactured by Konica Minolta), and the absorption spectrum of the light-absorbing compound is measured using, for example, a spectrophotometer U-manufactured by Hitachi High-Tech. 3300 can be used.

また、吸光性化合物と金属酸化物とは、接している必要がある。本発明において、式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物(吸光性化合物)をドープした金属酸化物とは、金属酸化物中に吸光性化合物を含有している場合だけでなく、金属酸化物粒子の表面に吸着している態様も含む。吸光性化合物と金属酸化物との間で電子の移動が可能であればよい。 Also, the light absorbing compound and the metal oxide must be in contact with each other. In the present invention, the metal oxide doped with a compound (light-absorbing compound) having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ) means only the case where the metal oxide contains a light-absorbing compound. It also includes a mode in which it is adsorbed on the surface of the metal oxide particles. It suffices if electron transfer is possible between the light absorbing compound and the metal oxide.

吸光性化合物と金属酸化物との間で、より電子移動を効率的に行うためには、強い相互作用として、両者の間で、静電相互作用や、ファンデルワールス力、水素結合、又は、化学的結合などが生じることが好ましい。そのためには、吸光性化合物が酸性基、電子吸引性基又は電子吸引性環構造を有することが好ましく、酸性基としてカルボキシ基、スルホ基、又はホスホン酸基を有することがより好ましい。 In order to perform electron transfer more efficiently between the light-absorbing compound and the metal oxide, the strong interaction between the two includes electrostatic interaction, van der Waals force, hydrogen bonding, or It is preferred that chemical bonding or the like occurs. For this purpose, the light-absorbing compound preferably has an acidic group, an electron-withdrawing group, or an electron-withdrawing ring structure, and more preferably has a carboxy group, a sulfo group, or a phosphonic acid group as the acidic group.

有機EL素子に含まれる材料が有するエネルギー準位の関係を示す概念図Conceptual diagram showing the relationship between the energy levels of the materials contained in the organic EL element 有機EL素子の一例を示す断面図Cross-sectional view showing an example of an organic EL element 電子デバイスをインクジェットヘッドより吐出して形成するときの模式図Schematic diagram when forming an electronic device by ejecting it from an inkjet head インクジェット印刷法を用いて、電子デバイスを塗布する方法の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a method of applying an electronic device using an inkjet printing method インクジェット印刷方式に適用可能なインクジェットヘッドの構造の一例を示す概略斜視図と底面図Schematic perspective view and bottom view showing an example of the structure of an inkjet head applicable to the inkjet printing method

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、対となる陰極と陽極と、発光層と前記陰極に隣接する電子輸送層とを有する有機機能層とを、備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記電子輸送層が、前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有し、
前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)が、前記金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高く、
前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)と前記金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上であり、
前記発光層中の発光性化合物の発光波長領域と前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物の吸収波長領域に重なり部分があることを特徴とする。この特徴は、下記各実施態様(形態)に共通する又は対応する技術的特徴である。
The organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device comprising, on a substrate, a pair of a cathode and an anode, and an organic functional layer having a light-emitting layer and an electron-transporting layer adjacent to the cathode,
The electron transport layer contains a compound having a triphenylamine skeleton represented by the formula (II) and a metal oxide,
The LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the formula (II) is higher than the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide,
The energy difference ΔE (E DL ) between the LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the formula (II) and the energy level (E CB ) at the bottom of the conduction band of the metal oxide -E CB ) is 0.3 eV or more,
The emission wavelength range of the light-emitting compound in the light-emitting layer and the absorption wavelength range of the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (II) overlap. This feature is a technical feature common to or corresponding to each of the following embodiments (forms).

本発明は、前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物が、吸光性化合物が光吸収した際に効率的に電荷分離する。トリフェニルアミン骨格は強いドナー性骨格であり、電子吸引性骨格と結合した構造を有する場合、この化合物のHOMOの電荷分布はドナー性骨格部位に局在化し、LUMOの電荷分布は電子吸引性骨格部位に局在化する。これにより、化合物のLUMOに励起された電子は、HOMOへの失活を抑制して、金属酸化物の伝導帯への電子移動が起こりやすくなる。
また、前記トリフェニルアミン骨格を有する化合物に代えて、前記A-1、A-2、A-6、A-7、A-8、A-13、A-14、A-16、A-17、A-18、A-20、A-32及びA-35で表される構造を有する化合物Aを用いたとしても上記と同様に金属酸化物の伝導帯への電子移動が起こりやすくなる。
In the present invention, the compound having a triphenylamine skeleton represented by the formula (II) efficiently separates charges when the light-absorbing compound absorbs light . The triphenylamine skeleton is a strong donor skeleton, and when it has a structure bonded to an electron-withdrawing skeleton, the HOMO charge distribution of this compound is localized at the donor skeleton site, and the LUMO charge distribution is localized at the electron-withdrawing skeleton. Localized to the site. As a result, the electrons excited by the LUMO of the compound are suppressed from deactivating the HOMO, and electron transfer to the conduction band of the metal oxide is likely to occur.
Further, instead of the compound having a triphenylamine skeleton, the A-1, A-2, A-6, A-7, A-8, A-13, A-14, A-16, A-17 , A-18, A-20, A-32 and A-35, electron transfer to the conduction band of the metal oxide is likely to occur in the same manner as described above.

また、前記電子輸送層が、前記金属酸化物として、酸化亜鉛を含有することが、吸光性化合物からの電子移動が起こり易い伝導帯エネルギー準位であること、および、電子易動度が高いことから好ましい。
前記金属酸化物が、ナノ粒子であることが、表面積が大きく、吸光性化合物が安定に吸着しやすいことから好ましい。
Further, the electron-transporting layer contains zinc oxide as the metal oxide at a conduction band energy level at which electron transfer from the light-absorbing compound is likely to occur, and the electron mobility is high. preferred from
It is preferable that the metal oxide is a nanoparticle because the surface area is large and the light-absorbing compound is easily adsorbed stably.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。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。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, its constituent elements, and embodiments and modes for carrying out the present invention will be described in detail below. In the present application, "-" is used to mean that the numerical values before and after it are included as the lower limit and the upper limit.

《有機エレクトロルミネッセンス素子》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、対となる陰極と陽極と、発光層と前記陰極に隣接する電子輸送層とを有する有機機能層とを、備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記電子輸送層が、下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有し、
前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)が、前記金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高く、
前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)と前記金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上であり、
前記発光層中の発光性化合物の発光波長領域と前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物の吸収波長領域に重なり部分があることを特徴とする。
また、前記トリフェニルアミン骨格を有する化合物に代えて、前記A-1、A-2、A-6、A-7、A-8、A-13、A-14、A-16、A-17、A-18、A-20、A-32及びA-35で表される構造を有する化合物A(以下、単に「化合物A」ともいう。)を用いてもよい。
《Organic electroluminescence device》
The organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device comprising, on a substrate, a pair of a cathode and an anode, and an organic functional layer having a light-emitting layer and an electron-transporting layer adjacent to the cathode,
The electron transport layer contains a compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) and a metal oxide,
The LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the formula (II) is higher than the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide,
The energy difference ΔE (E DL ) between the LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the formula (II) and the energy level (E CB ) at the bottom of the conduction band of the metal oxide -E CB ) is 0.3 eV or more,
The emission wavelength range of the light-emitting compound in the light-emitting layer and the absorption wavelength range of the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (II) overlap.
Further, instead of the compound having a triphenylamine skeleton, the A-1, A-2, A-6, A-7, A-8, A-13, A-14, A-16, A-17 , A-18, A-20, A-32 and A-35 (hereinafter simply referred to as “compound A”) may also be used.

なお、本発明において、用いる吸光性化合物の、HOMO及びLUMOのエネルギー準位は、下記の方法を用いて求める。
本発明において、HOMOのエネルギー準位(EDH)は、イオン化ポテンシャルの測定値(正の値)を負の値として定義したものである。なお、イオン化ポテンシャルは大気中光電子分光装置(例えば、AC-1、AC-2、及びAC-3(理研計器(株)製))や、紫外光電子分光(UPS)装置で測定することができる。本実施例では、AC-3で測定した。AC-3で測定する場合は、アルミ製皿上の粉末サンプル、あるいは、洗浄したITO上に有機薄膜を50~100nmの厚さに成膜し測定する。
LUMOのエネルギー準位(EDL)は、下記のように定義した。
DL= EDH+Eg
In addition, in the present invention, the HOMO and LUMO energy levels of the light-absorbing compound used are determined by the following method.
In the present invention, the HOMO energy level (E DH ) is defined as a negative value of the measured ionization potential (positive value). The ionization potential can be measured with an atmospheric photoelectron spectrometer (for example, AC-1, AC-2, and AC-3 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.)) or an ultraviolet photoelectron spectrometer (UPS). In this example, AC-3 was used for measurement. When measuring with AC-3, an organic thin film having a thickness of 50 to 100 nm is formed on a powder sample on an aluminum plate or on washed ITO.
The LUMO energy level (E DL ) is defined as follows.
EDL = EDH + Eg

ここでEgは、吸光性化合物のHOMOとLUMOのエネルギーギャップに相当する励起エネルギーであり、吸光性化合物の吸収スペクトルの吸収ピークの5%強度となる長波長側吸収端波長のエネルギー(eV単位換算値)とした。
吸光性化合物の吸収スペクトルの測定は、例えば、日立ハイテク製の分光光度計U-3300を用いて行うことができる。本実施例では、吸光性化合物を10-6~10-4mol/Lの濃度でエタノール溶液として測定した。
Here, Eg is the excitation energy corresponding to the energy gap between the HOMO and LUMO of the light-absorbing compound, and the energy of the absorption edge wavelength on the long wavelength side at 5% intensity of the absorption peak of the absorption spectrum of the light-absorbing compound (eV unit conversion value).
The absorption spectrum of the light-absorbing compound can be measured, for example, using a spectrophotometer U-3300 manufactured by Hitachi High-Tech. In this example, light-absorbing compounds were measured as ethanol solutions at concentrations of 10 −6 to 10 −4 mol/L.

また、金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)を見積もる方法としては、紫外線光電子分光法、X線光電子分光法、オージェ電子分光法により求められる価電子帯のエネルギー準位および光学的バンドギャップエネルギーから見積もる方法がある。
本発明では、紫外線光電子分光法により求められる価電子帯のエネルギー準位及び光学的バンドギャップエネルギーにより得た。
In addition, as a method for estimating the energy level (E CB ) at the bottom of the conduction band of a metal oxide, the energy level of the valence band obtained by ultraviolet photoelectron spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Auger electron spectroscopy, and There is a method of estimating from the typical bandgap energy.
In the present invention, it was obtained from the energy level of the valence band and the optical bandgap energy determined by ultraviolet photoelectron spectroscopy.

《金属酸化物》
本発明に用いることのできる金属酸化物は、前述したように、下記2要件を満たせば、特に制限はない。
(1)前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)が、金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高い。
(2)前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)と金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上である。
また、前記トリフェニルアミン骨格を有する化合物に代えて、前記化合物Aを用いてもよい。
《Metal oxide》
As described above, the metal oxide that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the following two requirements.
(1) The LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (II) is higher than the energy level (E CB ) of the metal oxide at the bottom of the conduction band.
(2) The energy difference ΔE ( E DL −E CB ) is 0.3 eV or more.
Further, the compound A may be used instead of the compound having a triphenylamine skeleton.

このような、金属酸化物としては、化学的安定性、物理的安定性という観点から、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、マグネシア又はニオブの酸化物が好ましい。具体的には、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化シリコン、酸化二アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化セリウム、又はこれら金属酸化物の水和物、さらには、チタン酸バリウム、ジルコニウム酸バリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリウム、チタン酸カルシウム、タンタル酸ストロンチウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ビスマスナトリウム、又はこれらのうち少なくとも一種を組成に含む固溶体を例示することができる。 As such metal oxides, oxides of alumina, zirconia, titania, silica, magnesia, or niobium are preferable from the viewpoint of chemical stability and physical stability. Specifically, titanium oxide, zirconium oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, yttrium oxide, cerium oxide, or hydrates of these metal oxides, and titanium Examples include barium oxide, barium zirconate, potassium niobate, sodium niobate, calcium titanate, strontium tantalate, bismuth titanate, sodium bismuth titanate, or a solid solution containing at least one of these in its composition.

中でも好ましくは、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)又はAZO(AlドープZnO)のような固溶体が挙げられる。より好ましいのは、金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位や電子易動度の観点から酸化亜鉛又は酸化亜鉛にAlをドープしたAZOである。さらに好ましくは、酸化亜鉛である。 Among them, solid solutions such as zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO) or AZO (Al-doped ZnO) are preferred. From the viewpoint of the energy level at the bottom of the conduction band of the metal oxide and the electron mobility, zinc oxide or AZO obtained by doping zinc oxide with Al is more preferable. Zinc oxide is more preferred.

本発明では前記金属酸化物がナノ粒子であることが好ましい。「ナノ粒子」とは、粒子直径が1nm以上500nm以下の球状、断面直径が1nm以上500nm以下の繊維状、または厚さが1nm以上500nm以下の板状の粒子をいう。 In the present invention, the metal oxide is preferably nanoparticles. “Nanoparticles” refer to spherical particles with a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less, fibrous particles with a cross-sectional diameter of 1 nm or more and 500 nm or less, or plate-like particles with a thickness of 1 nm or more and 500 nm or less.

《式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物》
本発明において、陰極に隣接する電子輸送層が、下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有する。
また、下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)が、前記金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高く、下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)と前記金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上であり、前記発光層中の発光性化合物の発光波長領域と前記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物の吸収波長領域に重なり部分がある。
<<Compound Having Triphenylamine Skeleton Represented by Formula (II)>>
In the present invention, the electron transport layer adjacent to the cathode contains a compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) and a metal oxide.
In addition, the LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) is higher than the energy level (E CB ) at the bottom of the conduction band of the metal oxide, and the following formula Energy difference ΔE (E DL -E) between the LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by (II) and the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide CB ) is 0.3 eV or more, and there is an overlap between the emission wavelength region of the light-emitting compound in the light-emitting layer and the absorption wavelength region of the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (II).

また、下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物に代えて、前記化合物Aを用いてもよい。 Further , the compound A may be used instead of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II).

Figure 0007159932000004
Figure 0007159932000004

(式中、Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、置換又は非置換のベンゼン環を表す。Xは、酸性基若しくは電子吸引性基、それらを有する置換基、又は電子吸引性環構造を有する置換基を表す。ただし、Ar、Ar又はArが、ジメチルアミノ基を有するものを除く。nは、1~4の整数を表す。nが複数のとき、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。) (Wherein, Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted benzene ring. X is an acidic group or an electron-withdrawing group , a substituent having them, or an electron-withdrawing ring represents a substituent having a structure, provided that Ar 2 , Ar 3 or Ar 4 does not have a dimethylamino group, n represents an integer of 1 to 4. When n is plural, each X may be the same or different).

、Ar又はArは、置換若しくは非置換の、ベンゼン環を表す。
また、前記トリフェニルアミン骨格を有する化合物に代えて、前記化合物Aを用いてもよい。
Ar 2 , Ar 3 or Ar 4 represents a substituted or unsubstituted benzene ring.
Further, the compound A may be used instead of the compound having a triphenylamine skeleton.

置換基としては、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(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)、ピラゾロトリアゾリル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、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、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2-ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2-エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2-エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2-エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2-ピリジルアミノカルボニル基等)、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-エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2-ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2-エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、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、ジフェニルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジタートブチル基、シクロヘキシルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2-エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2-ピリジルアミノ基等)、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、メルカプト基、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。好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素基、アミノ基、ヒドロキシ基、シリル基が挙げられる。
また、これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。
Examples of substituents include alkyl groups (e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), Cycloalkyl group (e.g., cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (e.g., vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (e.g., ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon group (e.g., phenyl group, etc.) , p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), aromatic heterocyclic group ( For example, pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, triazolyl group (e.g., 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3- triazol-1-yl group, etc.), pyrazolotriazolyl group, oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (one of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carbolinyl group is replaced with a nitrogen atom), quinoxalinyl group , pyridazinyl group, triazinyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group, etc.), heterocyclic group (e.g., pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group (e.g., methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (e.g., cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (e.g., phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (e.g., methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (e.g., cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (e.g., phenylthio group) , naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (e.g., methyloxy dicarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (e.g., phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (e.g., aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2 -pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl groups (e.g., acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthyl carbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (e.g., acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (e.g., methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (e.g., aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2- ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (e.g., methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octyl ureido group, dodecylureido group, phenylureido group naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (e.g., methylsulfinyl group, ethylsulphide Nyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (e.g., methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group) , butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group or heteroarylsulfonyl group (e.g., phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (For example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, diphenylamino group, diisopropylamino group, ditertbutyl group, cyclohexylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen atoms (e.g., fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), fluorohydrocarbon groups (e.g., fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluoroethyl group, fluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, hydroxy group, mercapto group, silyl group (eg, trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.), phosphono group and the like. Preferred are alkyl groups, aromatic hydrocarbon groups, amino groups, hydroxy groups and silyl groups.
In addition, these substituents may be further substituted with the above substituents.

置換基Xに含まれる酸性基としては、カルボキシ基、スルホ基(-SOH) 、スルフィノ基、スルフィニル基、ホスホン酸基[-PO(OH)]、ホスホリル基、 ホスフィニル基、ホスホノ基、チオール基、ヒドロキシ基、ホスホニル基、及びスルホニ ル基;並びにこれらの塩(金属塩、有機カチオン塩)などが挙げられる。これらのうち、 酸性基としては、カルボキシ基、スルホ基、ホスホン酸基、ヒドロキシ基が好ましく、カ ルボキシ基、スルホ基、ホスホン酸基がより好ましい。
置換基Xに含まれる酸性を示す環構造としては、バルビツール酸、チオバルビツール酸、四角酸、クロコン酸、尿酸、ウラシル、チミン由来の環構造などが挙げられる。
Examples of the acidic group contained in the substituent X include a carboxy group, a sulfo group (--SO 3 H), a sulfino group, a sulfinyl group, a phosphonic acid group [--PO(OH) 2 ], a phosphoryl group, a phosphinyl group, a phosphono group, thiol group, hydroxy group, phosphonyl group, and sulfonyl group; and salts thereof (metal salts, organic cation salts), and the like. Among these, the acidic group is preferably a carboxy group, a sulfo group, a phosphonic acid group or a hydroxy group, more preferably a carboxy group, a sulfo group or a phosphonic acid group.
Examples of the acidic ring structure contained in the substituent X include ring structures derived from barbituric acid, thiobarbituric acid, squaric acid, croconic acid, uric acid, uracil, and thymine.

Xが表す電子吸引性基又は電子吸引性環構造を有する置換基としては、電子吸引性基としては、シアノ基、ニトロ基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、パーフルオロアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、パーフルオロアルキルスルホニル基、パーフルオロアリールスルホニル基などが挙げられる。これらのうち、シアノ基、ニトロ基、フルオロ基、クロロ基が好ましく、シアノ基、ニトロ基がより好ましい。また、電子吸引性環構造としては、ローダニン環、ジローダニン環、イミダゾロン環、ピラゾロン環、ピラゾリン環、ヒダントイン環、チオヒダントイン環、キノン環、ピラン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、インドール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアジアゾール環等が挙げられる。中でも、ローダニン環、ジローダニン環、イミダゾロン環、ピラゾロン環、ピラゾリン環、キノン環、チアジアゾール環が好ましく、ローダニン環、ジローダニン環、イミダゾロン環、ピラゾリン環であることがより好ましい。
また、置換基Xにおいて、酸性基と、電子吸引性基又は電子吸引性環構造を有する置換基とは、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、セレン原子(Se)、又はテルル原子(Te)等の原子を介して結合してもよい。又は、置換基Xは、電荷、特に正の電荷を帯びてもよく、この際、Cl、Br、I、ClO 、NO 、SO 2-、HPO 等の対イオンを有していてもよい。
The electron-withdrawing group represented by X or the substituent having an electron-withdrawing ring structure includes, as the electron-withdrawing group, a cyano group, a nitro group, a fluoro group, a chloro group, a bromo group, an iodo group and a perfluoroalkyl group (eg, trifluoromethyl group), alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, perfluoroalkylsulfonyl group, perfluoroarylsulfonyl group, and the like. Among these, a cyano group, a nitro group, a fluoro group and a chloro group are preferred, and a cyano group and a nitro group are more preferred. Examples of electron-withdrawing ring structures include rhodanine ring, zirhodanine ring, imidazolone ring, pyrazolone ring, pyrazoline ring, hydantoin ring, thiohydantoin ring, quinone ring, pyran ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, imidazole ring, indole ring, benzothiazole ring, benzimidazole ring, benzoxazole ring, thiadiazole ring and the like. Among them, rhodanine ring, zirhodanine ring, imidazolone ring, pyrazolone ring, pyrazoline ring, quinone ring and thiadiazole ring are preferable, and rhodanine ring, zirhodanine ring, imidazolone ring and pyrazoline ring are more preferable.
Further, in the substituent X, the acidic group, the electron-withdrawing group , or the substituent having an electron-withdrawing ring structure is an oxygen atom (O), a sulfur atom (S), a selenium atom (Se), or a tellurium atom. You may bond through atoms, such as (Te). Alternatively, the substituent X may carry a charge, in particular a positive charge, where Cl , Br , I , ClO 4 , NO 3 , SO 4 2− , H 2 PO 4 , etc. may have a counterion of

これらのXは、吸光性化合物において光吸収してLUMOに遷移した電子とHOMOの正孔との電荷分離を起こしやすくし、LUMOの電子を効果的に金属酸化物に注入できる。
Xとして、特に好ましくは、それぞれカルボキシ基若しくはホスホン酸を有する、ローダニン環、ジローダニン環、イミダゾロン環、チオヒダントイン環、ピラゾロン環、シアノアクリル酸又はシアノビニルホスホン酸である。
これらXは、金属酸化物と強く相互作用し、安定して金属酸化物に吸着あるいは結合する。
また、式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物において、Xは複数有していてもよく、Xが複数有していている場合は、Xが互いに同一でも異なっていても良い。Xを複数有していると、金属酸化物に多点で吸着してより安定化し得る。
These Xs facilitate charge separation between the electrons that have absorbed light and transitioned to LUMO in the light-absorbing compound and the HOMO holes, and can effectively inject the LUMO electrons into the metal oxide.
X is particularly preferably a rhodanine ring, zirhodanine ring, imidazolone ring, thiohydantoin ring, pyrazolone ring, cyanoacrylic acid or cyanovinylphosphonic acid each having a carboxy group or a phosphonic acid.
These Xs strongly interact with metal oxides and are stably adsorbed or bonded to metal oxides.
In addition, the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula ( II ) may have a plurality of Xs, and when it has a plurality of Xs, the Xs may be the same or different good. If it has a plurality of X, it can be adsorbed on the metal oxide at multiple points and stabilized more.

式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物又は化合物Aは、有機EL素子の発光層から発光の一部を吸収することでその特性が機能する。この時、光吸収量が著しく多いと、素子外部に取り出される発光量が少なくなり、素子性能が悪化してしまう。そのため、適切な光吸収量となる金属酸化物と、式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物又は化合物Aからなる電子輸送層の吸光度は、吸光性化合物由来のピーク波長において、好ましくは0.01~1.00、より好ましくは0.02~0.50、更に好ましくは0.02~0.30の範囲内である。 The compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ) or compound A functions by absorbing part of the light emitted from the light-emitting layer of the organic EL device. At this time, if the amount of light absorption is extremely large, the amount of emitted light emitted to the outside of the device is reduced, resulting in deterioration of the device performance. Therefore, the absorbance of an electron-transporting layer composed of a metal oxide that provides an appropriate amount of light absorption and a compound having a triphenylamine skeleton represented by formula ( II ) or compound A is at the peak wavelength derived from the light-absorbing compound. , preferably 0.01 to 1.00, more preferably 0.02 to 0.50, still more preferably 0.02 to 0.30.

このような電子輸送層の吸光度であるためには、電子輸送層の厚さにもよるが、電子輸送層中における吸光性化合物の量の範囲は、1~10000mol/mであることが好ましく、10~5000mol/mであることがより好ましく、50~2000mol/mの範囲内であることがさらに好ましい。
電子輸送層中における金属酸化物との割合は、金属酸化物100質量部に対して、吸光性化合物を0.01~1000質量部含むことが好ましく、より好ましくは0.1~500質量部、さらに好ましくは0.5~100質量部の範囲内である。
なお電子輸送層の吸光度の測定は、透明ガラス上に形成した電子輸送層の吸収スペクトルの測定を、例えば、日立ハイテク製の分光光度計U-3300を用いて行うことができる。
In order to obtain such absorbance of the electron transport layer, the amount of the light absorbing compound in the electron transport layer is preferably in the range of 1 to 10000 mol/m 3 , although it depends on the thickness of the electron transport layer. , more preferably 10 to 5000 mol/m 3 , more preferably 50 to 2000 mol/m 3 .
The ratio of the metal oxide in the electron transport layer is preferably 0.01 to 1000 parts by mass, more preferably 0.1 to 500 parts by mass, of the light absorbing compound with respect to 100 parts by mass of the metal oxide. More preferably, it is within the range of 0.5 to 100 parts by mass.
The absorbance of the electron-transporting layer can be measured by measuring the absorption spectrum of the electron-transporting layer formed on the transparent glass, for example, using a spectrophotometer U-3300 manufactured by Hitachi High-Tech.

これら、式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物及び前記化合物Aの具体例としては、例えば下記化合物が挙げられる。 Specific examples of the compounds having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ) and the compound A include the following compounds.

Figure 0007159932000005
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Figure 0007159932000006
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Figure 0007159932000007
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Figure 0007159932000008
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Figure 0007159932000009
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Figure 0007159932000010
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これらの化合物は公知の合成方法で合成することができる。 These compounds can be synthesized by known synthetic methods.

〔有機EL素子の素子構成〕
有機EL素子における代表的な素子構成としては、以下の構成を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(1)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(2)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(3)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(4)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(5)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/(電子阻止層/)発光層/(正孔阻止層/)電子輸送層/電子注入層/陰極
[Element configuration of organic EL element]
Typical element configurations of the organic EL element include the following configurations, but are not limited to these.
(1) Anode/light-emitting layer/electron-transporting layer/cathode (2) Anode/hole-transporting layer/light-emitting layer/electron-transporting layer/cathode (3) Anode/hole-transporting layer/light-emitting layer/electron-transporting layer/electron injection Layer/Cathode (4) Anode/Hole Injection Layer/Hole Transport Layer/Emitting Layer/Electron Transport Layer/Cathode (5) Anode/Hole Injection Layer/Hole Transport Layer/(Electron Blocking Layer/) Emitting Layer/ (Hole blocking layer/) electron transport layer/electron injection layer/cathode

上記の中で(5)の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
(5)の構成において、正孔注入層/正孔輸送層/(電子阻止層/)発光層までを有機機能層群1、及び(正孔阻止層/)電子輸送層/電子注入層までを有機機能層群2と呼ぶ場合がある。
Although the configuration (5) is preferably used among the above, it is not limited to this.
In the configuration of (5), the hole injection layer / hole transport layer / (electron blocking layer /) up to the light emitting layer is the organic functional layer group 1, and the (hole blocking layer /) electron transport layer / electron injection layer It may be called organic functional layer group 2 .

本発明に用いられる発光層は、単層又は複数層で構成されており、発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。
必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層(正孔障壁層ともいう)や電子注入層(陰極バッファー層ともいう)を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層(電子障壁層ともいう)や正孔注入層(陽極バッファー層ともいう)を設けてもよい。
The light-emitting layer used in the present invention is composed of a single layer or multiple layers, and when there are multiple light-emitting layers, a non-light-emitting intermediate layer may be provided between each light-emitting layer.
If necessary, a hole-blocking layer (also referred to as a hole-blocking layer) or an electron-injecting layer (also referred to as a cathode buffer layer) may be provided between the light-emitting layer and the cathode. An electron blocking layer (also referred to as an electron blocking layer) or a hole injection layer (also referred to as an anode buffer layer) may be provided between them.

本発明に用いられる電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層であり、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。また、複数層で構成されていてもよい。 The electron transport layer used in the present invention is a layer 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. Moreover, you may comprise by multiple layers.

本発明に用いられる正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、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。また、複数層で構成されていてもよい。 The hole transport layer used in the present invention is a layer 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. Moreover, you may comprise by multiple layers.

図2は、代表的な有機EL素子の一例を示す断面図である。
有機EL素子100は、基材101、陽極102、正孔注入層103、正孔輸送層104、発光層105、正孔阻止層106、電子輸送層107、電子注入層108及び陰極109をこの順に備えている。
上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除いた層を「機能層110」という。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a typical organic EL element.
The organic EL element 100 comprises a substrate 101, an anode 102, a hole injection layer 103, a hole transport layer 104, a light emitting layer 105, a hole blocking layer 106, an electron transport layer 107, an electron injection layer 108 and a cathode 109 in this order. I have.
In the above typical device structure, the layer other than the anode and cathode is called "functional layer 110".

(タンデム構造)
また、当該有機EL素子は、少なくとも1層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
(tandem structure)
Further, the organic EL element may be a so-called tandem structure element in which a plurality of light emitting units each including at least one light emitting layer are laminated.

タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
陽極/第1発光ユニット/中間層/第2発光ユニット/中間層/第3発光ユニット/陰極
ここで、上記第1発光ユニット、第2発光ユニット及び第3発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また二つの発光ユニットが同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
As a representative element configuration of the tandem structure, for example, the following configuration can be given.
anode/first light-emitting unit/intermediate layer/second light-emitting unit/intermediate layer/third light-emitting unit/cathode Here, even if the first light-emitting unit, the second light-emitting unit and the third light-emitting unit are all the same, can be different. Also, two light emitting units may be the same and the remaining one may be different.

複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。 A plurality of light-emitting units may be directly laminated or may be laminated via an intermediate layer. Also called an insulating layer, a known material structure can be used as long as the layer has a function of supplying electrons to the adjacent layer on the anode side and holes to the adjacent layer on the cathode side.

中間層に用いられる材料としては、例えば、ITO(インジウムスズ酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)、ZnO、TiN、ZrN、HfN、TiO、VO、CuI、InN、GaN、CuAlO、CuGaO、SrCu、LaB、RuO、Al等の導電性無機化合物層や、Au/Bi等の2層膜や、SnO/Ag/SnO、ZnO/Ag/ZnO、Bi/Au/Bi、TiO/TiN/TiO、TiO/ZrN/TiO等の多層膜、またC60等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Examples of materials used for the intermediate layer include ITO (indium tin oxide), IZO (indium/zinc oxide), ZnO 2 , TiN, ZrN, HfN, TiO x , VO x , CuI, InN, GaN, and CuAlO. 2 , CuGaO 2 , SrCu 2 O 2 , LaB 6 , RuO 2 , Al and other conductive inorganic compound layers, Au/Bi 2 O 3 and other two-layer films, SnO 2 /Ag/SnO 2 , ZnO/Ag /ZnO, Bi 2 O 3 /Au/Bi 2 O 3 , TiO 2 /TiN/TiO 2 , TiO 2 /ZrN/TiO 2 , fullerenes such as C60, conductive organic substances such as oligothiophene Layers, conductive organic compound layers such as metal phthalocyanines, metal-free phthalocyanines, metal porphyrins, metal-free porphyrins, and the like, but the present invention is not limited thereto.

発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば、上記の代表的な素子構成で挙げた(1)~(5)の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Preferred structures in the light-emitting unit include, for example, structures (1) to (5) exemplified in the representative element structures above, except for the anode and the cathode. Not limited.

タンデム型有機EL素子の具体例としては、例えば、米国特許第6337492号明細書、米国特許第7420203号明細書、米国特許第7473923号明細書、米国特許第6872472号明細書、米国特許第6107734号明細書、米国特許第6337492号明細書、国際公開第2005/009087号、特開2006-228712号公報、特開2006-24791号公報、特開2006-49393号公報、特開2006-49394号公報、特開2006-49396号公報、特開2011-96679号公報、特開2005-340187号公報、特許第4711424号公報、特許第3496681号公報、特許第3884564号公報、特許第4213169号公報、特開2010-192719号公報、特開2009-076929号公報、特開2008-078414号公報、特開2007-059848号公報、特開2003-272860号公報、特開2003-045676号公報、国際公開第2005/094130号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
更に、有機EL素子を構成する各層について説明する。
Specific examples of tandem-type organic EL devices include, for example, US Pat. No. 6,337,492, US Pat. No. 7,420,203, US Pat. Specification, US Patent No. 6337492, WO 2005/009087, JP 2006-228712, JP 2006-24791, JP 2006-49393, JP 2006-49394 , JP 2006-49396, JP 2011-96679, JP 2005-340187, Patent No. 4711424, Patent No. 3496681, Patent No. 3884564, Patent No. 4213169, Patent JP 2010-192719, JP 2009-076929, JP 2008-078414, JP 2007-059848, JP 2003-272860, JP 2003-045676, International Publication No. Although the device configuration, constituent materials, and the like described in 2005/094130 and the like can be mentioned, the present invention is not limited thereto.
Furthermore, each layer constituting the organic EL element will be described.

〔基板〕
有機EL素子に適用可能な基板としては、特に制限はなく、例えば、ガラス、プラスチック等の種類を挙げることができる。
〔substrate〕
The substrate applicable to the organic EL element is not particularly limited, and examples thereof include glass, plastic, and the like.

本発明に用いられる基板は、光透過性であっても、光不透過性であってもよい。本発明に適用可能な基板としては、特に制限されず、例えば、樹脂基板、薄膜金属箔、薄板フレキシブルガラス等が挙げられる。 The substrates used in the present invention may be light transmissive or non-light transmissive. Substrates applicable to the present invention are not particularly limited, and examples thereof include resin substrates, thin-film metal foils, thin-plate flexible glass, and the like.

本発明に適用可能な樹脂基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(略称:PET)、ポリエチレンナフタレート(略称: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(略称:TAC)、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(略称:CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類及びそれらの誘導体、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(略称:PC)、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(略称: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、アクリル及びポリアリレート類、アートン(登録商標)(JSR社製)及びアペル(登録商標)(三井化学社製)等のシクロオレフィン系樹脂等を挙げることができる。 Examples of resin substrates applicable to the present invention include polyesters such as polyethylene terephthalate (abbreviation: PET) and polyethylene naphthalate (abbreviation: PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, and cellulose triacetate (abbreviation: TAC). , cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (abbreviation: CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose esters such as cellulose nitrate and their derivatives, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, Polycarbonate (abbreviation: PC), norbornene resin, polymethylpentene, polyetherketone, polyimide, polyethersulfone (abbreviation: PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon , polymethyl methacrylate, acrylic and polyarylates, and cycloolefin resins such as Arton (registered trademark) (manufactured by JSR) and APEL (registered trademark) (manufactured by Mitsui Chemicals).

これら樹脂基板のうち、コストや入手の容易性の点では、ポリエチレンテレフタレート(略称:PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(略称:PEN)、ポリカーボネート(略称:PC)等のフィルムが可撓性の樹脂基板として好ましく用いられる。 Among these resin substrates, films such as polyethylene terephthalate (abbreviation: PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (abbreviation: PEN), and polycarbonate (abbreviation: PC) are flexible in terms of cost and availability. is preferably used as a resin substrate of

樹脂基板の厚さとしては、3~200μmの範囲内にある薄膜の樹脂基板であることが好ましいが、より好ましくは10~150μmの範囲内であり、特に好ましくは、20~120μmの範囲内である。 The thickness of the resin substrate is preferably in the range of 3 to 200 μm, more preferably in the range of 10 to 150 μm, and most preferably in the range of 20 to 120 μm. be.

また、本発明用いられる基板として適用可能な薄板ガラスは、湾曲できるほど薄くしたガラス板である。薄板ガラスの厚さは、薄板ガラスが可撓性を示す範囲で適宜設定できる。 Further, the thin glass plate applicable as the substrate used in the present invention is a glass plate thin enough to be curved. The thickness of the thin plate glass can be appropriately set within a range in which the thin plate glass exhibits flexibility.

薄板ガラスとしては、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。薄板ガラスの厚さとしては、例えば、5~300μmの範囲であり、好ましくは20~150μmの範囲である。 Examples of thin glass include soda lime glass, barium-strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. The thickness of the thin plate glass is, for example, in the range of 5-300 μm, preferably in the range of 20-150 μm.

また、薄膜金属箔の形成材料としては、例えば、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1種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。薄膜金属箔の厚さは、薄膜金属箔がフレキシビリティーを示す範囲で適宜設定することができ、例えば、10~100μmの範囲内であり、好ましくは20~60μmの範囲内である。 In addition, as a material for forming the thin film metal foil, for example, one or more metals selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium and tantalum, or Examples include those made of alloys. The thickness of the thin-film metal foil can be appropriately set within a range in which the thin-film metal foil exhibits flexibility, and is, for example, within the range of 10 to 100 μm, preferably within the range of 20 to 60 μm.

〔第1電極:陽極〕
有機EL素子を構成する陽極としては、Ag、Au等の金属又は金属を主成分とする合金、CuI、又はインジウム-スズの複合酸化物(ITO)、SnO及びZnO等の金属酸化物を挙げることができるが、金属又は金属を主成分とする合金であることが好ましく、更に好ましくは、銀又は銀を主成分とする合金である。
[First electrode: anode]
Examples of the anode constituting the organic EL element include metals such as Ag and Au or alloys containing metals as main components, CuI, or indium-tin composite oxides (ITO), and metal oxides such as SnO 2 and ZnO. However, it is preferably a metal or an alloy containing metal as a main component, more preferably silver or an alloy containing silver as a main component.

透明陽極を、銀を主成分として構成する場合、銀の純度としては、99%以上であることが好ましい。また、銀の安定性を確保するためにパラジウム(Pd)、銅(Cu)及び金(Au)等が添加されていてもよい。 When the transparent anode is composed mainly of silver, the purity of silver is preferably 99% or more. Moreover, palladium (Pd), copper (Cu), gold (Au), and the like may be added to ensure the stability of silver.

透明陽極は銀を主成分として構成されている層であるが、具体的には、銀単独で形成しても、又は銀(Ag)を含有する合金から構成されていてもよい。そのような合金としては、例えば、銀・マグネシウム(Ag・Mg)、銀・銅(Ag・Cu)、銀・パラジウム(Ag・Pd)、銀・パラジウム・銅(Ag・Pd・Cu)、銀・インジウム(Ag・In)などが挙げられる。 The transparent anode is a layer composed mainly of silver. Specifically, it may be formed of silver alone or composed of an alloy containing silver (Ag). Examples of such alloys include silver-magnesium (Ag-Mg), silver-copper (Ag-Cu), silver-palladium (Ag-Pd), silver-palladium-copper (Ag-Pd-Cu), silver - Indium (Ag-In) etc. are mentioned.

上記陽極を構成する各構成材料の中でも、本発明用いられる有機EL素子を構成する陽極としては、銀を主成分として構成し、厚さが2~20nmの範囲内にある透明陽極であることが好ましいが、更に好ましくは厚さが4~12nmの範囲内である。厚さが20nm以下であれば、透明陽極の吸収成分及び反射成分が低く抑えられ、高い光透過率が維持されるため好ましい。 Among the constituent materials constituting the anode, the anode constituting the organic EL device used in the present invention is preferably a transparent anode composed mainly of silver and having a thickness in the range of 2 to 20 nm. Preferably, but more preferably the thickness is in the range of 4 to 12 nm. If the thickness is 20 nm or less, the absorption component and the reflection component of the transparent anode are kept low, and high light transmittance is maintained, which is preferable.

本発明でいう銀を主成分として構成されている層とは、透明陽極中の銀の含有量が60質量%以上であることをいい、好ましくは銀の含有量が80質量%以上であり、より好ましくは銀の含有量が90質量%以上であり、特に好ましくは銀の含有量が98質量%以上である。また、本発明に係る透明陽極でいう「透明」とは、波長550nmでの光透過率が50%以上であることをいう。 In the present invention, the layer composed mainly of silver means that the silver content in the transparent anode is 60% by mass or more, preferably 80% by mass or more, More preferably, the silver content is 90% by mass or more, and particularly preferably 98% by mass or more. Moreover, the term "transparent" as used in the transparent anode according to the present invention means that the light transmittance at a wavelength of 550 nm is 50% or more.

透明陽極においては、銀を主成分として構成されている層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であってもよい。 The transparent anode may have a structure in which a layer containing silver as a main component is divided into a plurality of layers and laminated as necessary.

また、本発明においては、陽極が、銀を主成分として構成する透明陽極である場合には、形成する透明陽極の銀膜の均一性を高める観点から、その下部に、下地層を設けることが好ましい。下地層としては、特に制限はないが、窒素原子又は硫黄原子を有する有機化合物を含有する層であることが好ましく、当該下地層上に、透明陽極を形成する方法が好ましい態様である。 Further, in the present invention, when the anode is a transparent anode composed mainly of silver, from the viewpoint of improving the uniformity of the silver film of the transparent anode to be formed, a base layer may be provided below it. preferable. Although the underlayer is not particularly limited, it is preferably a layer containing an organic compound having a nitrogen atom or a sulfur atom, and a preferred embodiment is a method of forming a transparent anode on the underlayer.

〔発光層〕
有機EL素子を構成する発光層は、発光材料としてリン光発光化合物、又は蛍光性化合物(両者を総称して発光性化合物ともいう)を用いることができるが、本発明においては、特に、発光材料としてリン光発光化合物が含有されている構成が好ましい。
[Light emitting layer]
The light-emitting layer constituting the organic EL element can use a phosphorescent compound or a fluorescent compound (both collectively referred to as a light-emitting compound) as a light-emitting material. A configuration in which a phosphorescent compound is contained as is preferable.

この発光層は、電極又は電子輸送層から注入された電子と、正孔輸送層から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接する層との界面であってもよい。 The light-emitting layer is a layer that emits light by recombination of electrons injected from the electrode or the electron-transporting layer and holes injected from the hole-transporting layer. or the interface between the light-emitting layer and an adjacent layer.

このような発光層としては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。この場合、各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。 There are no particular restrictions on the configuration of such a light-emitting layer as long as the light-emitting material contained satisfies the light-emitting requirements. Moreover, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum or emission maximum wavelength. In this case, it is preferable to have a non-light-emitting intermediate layer between each light-emitting layer.

発光層の厚さの総和は、1~100nmの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから1~30nmの範囲内がさらに好ましい。なお、発光層の厚さの総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む厚さである。 The total thickness of the light-emitting layer is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably in the range of 1 to 30 nm because a lower driving voltage can be obtained. Note that the total thickness of the light-emitting layers is the thickness including the intermediate layers when non-light-emitting intermediate layers are present between the light-emitting layers.

以上のような発光層は、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法(ラングミュア・ブロジェット、Langmuir Blodgett法)及びインクジェット法等の公知の方法により形成することができる。 The light-emitting layer as described above is formed by applying a light-emitting material or a host compound to be described later, for example, by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method (Langmuir Blodgett method), an inkjet method, or the like. can be formed by

また発光層は、複数の発光材料を混合してもよく、リン光発光材料と蛍光発光材料(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう)とを同一発光層中に混合して用いてもよい。発光層の構成としては、ホスト化合物(発光ホスト等ともいう)及び発光材料(発光ドーパントともいう。)を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。 A plurality of light-emitting materials may be mixed in the light-emitting layer, or a phosphorescent light-emitting material and a fluorescent light-emitting material (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) may be mixed in the same light-emitting layer. As for the configuration of the light-emitting layer, it is preferable to contain a host compound (also referred to as a light-emitting host or the like) and a light-emitting material (also referred to as a light-emitting dopant) and emit light from the light-emitting material.

(ホスト化合物)
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。さらにリン光量子収率が0.01未満であることが好ましい。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が50%以上であることが好ましい。
(host compound)
The host compound contained in the light-emitting layer is preferably a compound having a phosphorescence quantum yield of less than 0.1 at room temperature (25° C.). Furthermore, it is preferable that the phosphorescence quantum yield is less than 0.01. In addition, among the compounds contained in the light-emitting layer, the volume ratio in the layer is preferably 50% or more.

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、複数種のホスト化合物を用いてもよい。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、有機電界発光素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料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, a known host compound may be used alone, or multiple types of host compounds may be used. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of electric charges, and the efficiency of the organic electroluminescence device can be improved. In addition, by using a plurality of types of luminescent materials, which will be described later, it is possible to mix different luminescence, thereby obtaining an arbitrary luminescent color.

発光層に用いられるホスト化合物としては、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 host compound used in the light-emitting layer may be a conventionally known low-molecular-weight compound or a high-molecular-weight compound having repeating units. ) can be used.

本発明に適用可能なホスト化合物としては、例えば、特開2001-257076号公報、同2001-357977号公報、同2002-8860号公報、同2002-43056号公報、同2002-105445号公報、同2002-352957号公報、同2002-231453号公報、同2002-234888号公報、同2002-260861号公報、同2002-305083号公報、米国特許出願公開第2005/0112407号明細書、米国特許出願公開第2009/0030202号明細書、国際公開第2001/039234号、国際公開第2008/056746号、国際公開第2005/089025号、国際公開第2007/063754号、国際公開第2005/030900号、国際公開第2009/086028号、国際公開第2012/023947号、特開2007-254297号公報、欧州特許第2034538号明細書等に記載されている化合物を挙げることができる。 Examples of host compounds applicable to the present invention include, for example, 2002-352957, 2002-231453, 2002-234888, 2002-260861, 2002-305083, US Patent Application Publication No. 2005/0112407, US Patent Application Publication WO 2009/0030202, WO 2001/039234, WO 2008/056746, WO 2005/089025, WO 2007/063754, WO 2005/030900, WO Compounds described in No. 2009/086028, International Publication No. 2012/023947, JP-A-2007-254297, European Patent No. 2034538 and the like can be mentioned.

(発光材料)
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物(リン光性化合物、リン光発光材料又はリン光発光ドーパントともいう。)及び蛍光発光性化合物(蛍光性化合物又は蛍光発光材料ともいう。)が挙げられるが、特に、リン光発光性化合物を用いることが、高い発光効率を得ることができる観点から好ましい。
(Luminous material)
Examples of light-emitting materials that can be used in the present invention include phosphorescent compounds (also referred to as phosphorescent compounds, phosphorescent light-emitting materials, or phosphorescent light-emitting dopants) and fluorescent light-emitting compounds (also referred to as fluorescent compounds or fluorescent light-emitting materials). ), and it is particularly preferable to use a phosphorescent compound from the viewpoint of obtaining high luminous efficiency.

〈リン光発光性化合物〉
リン光発光性化合物とは、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。
<Phosphorescent compound>
The phosphorescent compound is a compound in which emission from excited triplet is observed, specifically a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and has a phosphorescence quantum yield of 0 at 25 ° C. Preferred phosphorescence quantum yields are 0.1 or greater, although defined as compounds of 0.01 or greater.

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、本発明においてリン光発光性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて、上記リン光量子収率として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 Experimental Chemistry Course 7, 4th Edition, Spectroscopy II, page 398 (1992 edition, Maruzen). Phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, but when the phosphorescent compound is used in the present invention, the phosphorescence quantum yield is 0.01 or more in any solvent. should be achieved.

リン光発光性化合物は、一般的な有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、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、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、白金化合物(白金錯体系化合物)又は希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。 The phosphorescent compound can be appropriately selected from known compounds used in the light-emitting layer of a general organic EL device, but preferably contains a metal of groups 8 to 10 in the periodic table of the elements. more preferably an iridium compound, an osmium compound, a platinum compound (platinum complex compound) or a rare earth complex, most preferably an iridium compound.

本発明においては、少なくとも一つの発光層が、二種以上のリン光発光性化合物が含有されていてもよく、発光層におけるリン光発光性化合物の濃度比が発光層の厚さ方向で変化している態様であってもよい。 In the present invention, at least one light-emitting layer may contain two or more phosphorescent compounds, and the concentration ratio of the phosphorescent compounds in the light-emitting layer varies in the thickness direction of the light-emitting layer. It may be in the form of

本発明に使用できる公知のリン光発光性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等が挙げられる。 Specific examples of known phosphorescent compounds that can be used in the present invention include compounds described in the following documents.

Nature 395,151(1998)、Appl.Phys.Lett.78, 1622(2001)、Adv.Mater.19,739(2007)、Chem.Mater.17,3532(2005)、Adv.Mater.17,1059(2005)、国際公開第2009/100991号、国際公開第2008/101842号、国際公開第2003/040257号、米国特許出願公開第2006/835469号明細書、米国特許出願公開第2006/0202194号明細書、米国特許出願公開第2007/0087321号明細書、米国特許出願公開第2005/0244673号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。 Nature 395, 151 (1998), Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001), Adv. Mater. 19, 739 (2007), Chem. Mater. 17, 3532 (2005), Adv. Mater. 17, 1059 (2005), WO 2009/100991, WO 2008/101842, WO 2003/040257, U.S. Patent Application Publication No. 2006/835469, U.S. Patent Application Publication No. 2006/ 0202194, US Patent Application Publication No. 2007/0087321, US Patent Application Publication No. 2005/0244673, and the like.

また、Inorg.Chem.40,1704(2001)、Chem.Mater.16,2480(2004)、Adv.Mater.16,2003(2004)、Angew.Chem.Int.Ed.2006,45,7800、Appl.Phys.Lett.86,153505(2005)、Chem.Lett.34,592(2005)、Chem.Commun.2906(2005)、Inorg.Chem.42,1248(2003)、国際公開第2009/050290号、国際公開第2009/000673号、米国特許第7332232号明細書、米国特許出願公開第2009/0039776号、米国特許第6687266号明細書、米国特許出願公開第2006/0008670号明細書、米国特許出願公開第2008/0015355号明細書、米国特許第7396598号明細書、米国特許出願公開第2003/0138657号明細書、米国特許第7090928号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。 Also, Inorg. Chem. 40, 1704 (2001), Chem. Mater. 16, 2480 (2004), Adv. Mater. 16, 2003 (2004), Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7800, Appl. Phys. Lett. 86, 153505 (2005), Chem. Lett. 34, 592 (2005), Chem. Commun. 2906 (2005), Inorg. Chem. 42, 1248 (2003), WO2009/050290, WO2009/000673, US7332232, US2009/0039776, US6687266, United States US2006/0008670, US2008/0015355, US7396598, US2003/0138657, US7090928 and the like.

また、Angew.Chem.lnt.Ed.47,1(2008)、Chem.Mater.18,5119(2006)、Inorg.Chem.46,4308(2007)、Organometallics 23,3745(2004)、Appl.Phys.Lett.74,1361(1999)、国際公開第2006/056418号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2006/082742号、米国特許出願公開第2005/0260441号明細書、米国特許第7534505号明細書、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許第7338722号明細書、米国特許第7279704号明細書、米国特許出願公開第2006/103874号明細書等に記載の化合物も挙げることができる。 Also, Angew. Chem. lnt. Ed. 47, 1 (2008), Chem. Mater. 18, 5119 (2006), Inorg. Chem. 46, 4308 (2007), Organometallics 23, 3745 (2004), Appl. Phys. Lett. 74, 1361 (1999), WO 2006/056418, WO 2005/123873, WO 2006/082742, US 2005/0260441, US 7534505 , US Patent Application Publication No. 2007/0190359, US Patent No. 7338722, US Patent No. 7279704, US Patent Application Publication No. 2006/103874, etc. .

さらには、国際公開第2005/076380号、国際公開第2008/140115号、国際公開第2011/134013号、国際公開第2010/086089号、国際公開第2012/020327号、国際公開第2011/051404号、国際公開第2011/073149号、特開2009-114086号公報、特開2003-81988号公報、特開2002-363552号公報等に記載の化合物も挙げることができる。 Furthermore, WO 2005/076380, WO 2008/140115, WO 2011/134013, WO 2010/086089, WO 2012/020327, WO 2011/051404 , International Publication No. 2011/073149, JP-A-2009-114086, JP-A-2003-81988, JP-A-2002-363552, and the like.

本発明においては、好ましいリン光発光性化合物としてはIrを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属-炭素結合、金属-窒素結合、金属-酸素結合、金属-硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。 In the present invention, preferred phosphorescent compounds include organometallic complexes having Ir as a central metal. More preferably, the complex contains at least one coordination mode of metal-carbon bond, metal-nitrogen bond, metal-oxygen bond, and metal-sulfur bond.

上記説明したリン光発光性化合物(リン光発光性金属錯体ともいう)は、例えば、Organic Letter誌、vol3、No.16、2579~2581頁(2001)、Inorganic Chemistry,第30巻、第8号、1685~1687頁(1991年)、J.Am.Chem.Soc.,123巻、4304頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第40巻、第7号、1704~1711頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第41巻、第12号、3055~3066頁(2002年)、New Journal of Chemistry.,第26巻、1171頁(2002年)、European Journal of Organic Chemistry,第4巻、695~709頁(2004年)、さらにこれらの文献中に記載されている参考文献等に開示されている方法を適用することにより合成することができる。 The above-described phosphorescent compound (also referred to as a phosphorescent metal complex) is described in, for example, Organic Letter, vol. 16, pp. 2579-2581 (2001); Inorganic Chemistry, Vol. 30, No. 8, pp. 1685-1687 (1991); Am. Chem. Soc. , 123, 4304 (2001), Inorganic Chemistry, 40, 7, 1704-1711 (2001), Inorganic Chemistry, 41, 12, 3055-3066 (2002) , New Journal of Chemistry. , Vol. 26, pp. 1171 (2002), European Journal of Organic Chemistry, Vol. 4, pp. 695-709 (2004), and the methods disclosed in the references described in these documents. can be synthesized by applying

〈蛍光発光性化合物〉
蛍光発光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
<Fluorescent compound>
Fluorescent compounds include coumarin-based dyes, pyran-based dyes, cyanine-based dyes, croconium-based dyes, squarium-based dyes, oxobenzanthracene-based dyes, fluorescein-based dyes, rhodamine-based dyes, pyrylium-based dyes, perylene-based dyes, and stilbene-based dyes. dyes, polythiophene dyes, rare earth complex phosphors, and the like.

〔有機機能層群〕
次いで、有機機能層ユニットを構成する各層について、電荷注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び阻止層の順に説明する。
[Organic functional layer group]
Next, each layer constituting the organic functional layer unit will be described in order of the charge injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer and the blocking layer.

〔電荷注入層〕
電荷注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の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)にその詳細が記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
[Charge injection layer]
A charge injection layer is a layer provided between an electrode and a light-emitting layer in order to reduce driving voltage and improve light-emitting luminance. The details are described in Chapter 2 "Electrode Materials" (pages 123 to 166) of Vol.

電荷注入層としては、一般には、正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させることができる。また、中間電極で用いられる場合は、隣接する電子注入層及び正孔注入層の少なくとも一方が、本発明の要件を満たしていればよい。 The charge injection layer is generally present between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer in the case of the hole injection layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer in the case of the electron injection layer. be able to. Moreover, when used in an intermediate electrode, at least one of the adjacent electron injection layer and hole injection layer should satisfy the requirements of the present invention.

正孔注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、陽極に隣接して配置される層であり、「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。 The hole injection layer is a layer that is arranged adjacent to the anode in order to lower the driving voltage and improve the luminance of the emitted light. Publishing Co., Ltd.)”, Volume 2, Chapter 2 “Electrode Materials” (pp. 123-166).

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、正孔注入層に用いられる材料としては、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、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー(例えば、PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン):PSS(ポリスチレンスルホン酸)、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。 The details of the hole injection layer are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, etc. Materials used for the hole injection layer include, for example, , porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, polyarylalkane derivatives, triarylamine derivatives, carbazole derivatives, Indolocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, polyvinylcarbazole, polymeric materials or oligomers with aromatic amines introduced into the main chain or side chain, polysilane, conductivity Polymers or oligomers (for example, PEDOT (polyethylenedioxythiophene): PSS (polystyrene sulfonic acid), aniline copolymers, polyaniline, polythiophene, etc.) and the like can be mentioned.

トリアリールアミン誘導体としては、α-NPD(4,4′-ビス〔N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ〕ビフェニル)に代表されるベンジジン型や、MTDATA(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)に代表されるスターバースト型、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。 Triarylamine derivatives include benzidine type represented by α-NPD (4,4′-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl) and MTDATA (4,4′,4″ -tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenylamino]triphenylamine), compounds having fluorene or anthracene in the core portion linked to triarylamine, and the like.

また、特表2003-519432号公報や特開2006-135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。 Further, hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-T-2003-519432, JP-A-2006-135145, etc. can also be used as the hole-transporting material.

電子注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、陰極と発光層との間に設けられる層のことであり、「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。 The electron injection layer is a layer provided between the cathode and the light-emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light-emitting luminance. Published by TS Co., Ltd.)”, Volume 2, Chapter 2 “Electrode Materials” (pp. 123-166).

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、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ金属ハライド層、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層、酸化モリブデン、酸化アルミニウム等に代表される金属酸化物、リチウム8-ヒドロキシキノレート(Liq)等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、本発明における透明電極が陰極の場合は、金属錯体等の有機材料が特に好適に用いられる。電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、構成材料にもよるが、その層厚は1nm~10μmの範囲が好ましい。 Details of the electron injection layer are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, etc. Specific examples of materials preferably used for the electron injection layer include , metals typified by strontium and aluminum, alkali metal compounds typified by lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, etc., alkali metal halide layers typified by magnesium fluoride, calcium fluoride, etc., fluoride Alkaline earth metal compound layers such as magnesium, metal oxides such as molybdenum oxide and aluminum oxide, and metal complexes such as lithium 8-hydroxyquinolate (Liq) can be used. Moreover, when the transparent electrode in the present invention is a cathode, an organic material such as a metal complex is particularly preferably used. The electron injection layer is desirably a very thin film, and its layer thickness is preferably in the range of 1 nm to 10 μm, depending on the constituent materials.

〔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及び電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。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-transporting layer is made of a hole-transporting material having a function of transporting holes, and in a broad sense, the hole-injecting layer and the electron-blocking layer also have the function of a hole-transporting layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or multiple 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、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、導電性高分子オリゴマー及びチオフェンオリゴマー等が挙げられる。 The hole transport material has either hole injection or transport or electron blocking properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers and 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を用いることができ、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。 As the hole transport material, those mentioned above can be used, and porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds can be used, and aromatic tertiary amine compounds can be used in particular. preferable.

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(略称: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及びN-フェニルカルバゾール等が挙げられる。 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 (abbreviation: 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 -tolylaminophenyl)-4-phenylcyclohexane, bis(4-dimethylamino-2-methylphenyl)phenylmethane, bis(4-di-p-tolylaminophenyl)phenylmethane, N,N'-diphenyl-N, N'-di(4-methoxyphenyl)-4,4'-diaminobiphenyl, N,N,N',N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-bis(diphenylamino) 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 and N-phenylcarbazole.

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及びLB法(ラングミュア・ブロジェット、Langmuir Blodgett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。正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は5nm~5μm程度、好ましくは5~200nmの範囲である。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-transporting layer is formed by applying the above-mentioned hole-transporting material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, and an LB method (Langmuir Blodgett method). can be formed by thinning. The layer thickness of the hole-transporting layer is not particularly limited, but is usually in the range of about 5 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、正孔輸送層の材料に不純物をドープすることにより、p性を高くすることもできる。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号公報及びJ.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。 Further, the p-property can be increased by doping the material of the hole transport layer with impurities. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175 and J. Am. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004).

このように、正孔輸送層のp性を高くすると、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。 Thus, it is preferable to increase the p-property of the hole-transporting layer, since a device with lower power consumption can be produced.

〔電子輸送層〕
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、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、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
本発明においては、前述したように、陰極に隣接する電子輸送層が、前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有する。
また、前記トリフェニルアミン骨格を有する化合物に代えて、前記A-1、A-2、A-6、A-7、A-8、A-13、A-14、A-16、A-17、A-18、A-20、A-32及びA-35で表される構造を有する化合物Aを用いてもよい。
[Electron transport layer]
The electron transport layer is composed of a material having a function of transporting electrons, and broadly includes an electron injection layer and a hole blocking layer. The electron transport layer can be provided as a single layer structure or a multi-layer laminated structure.
In the present invention, as described above, the electron-transporting layer adjacent to the cathode contains the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula ( II ) and a metal oxide.
Further, instead of the compound having a triphenylamine skeleton, the A-1, A-2, A-6, A-7, A-8, A-13, A-14, A-16, A-17 , A-18, A-20, A-32 and A-35 may be used.

前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有する電子輸送層の形成方法は特に限定されないが、例えば、下記のような実施形態がある。
(a)前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属塩とを含む溶液を塗布し、加熱処理することで、金属塩が熱分解して金属酸化物を生じ、前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有する電子輸送層を形成する。
(b)金属酸化物のナノ粒子と前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物とを含む溶液を塗布し、前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有する電子輸送層を形成する。
(c)金属酸化物のナノ粒子を塗布し、金属酸化物の膜を形成する。その後、金属酸化物の膜に、前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物を含む溶液を塗布し、金属酸化物のナノ粒子に前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物を吸着させて、前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有する電子輸送層を形成する。
The method for forming the electron transport layer containing the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ) and the metal oxide is not particularly limited, but there are, for example, the following embodiments.
(a) applying a solution containing a compound having a triphenylamine skeleton represented by the formula (I I ) and a metal salt, and heat-treating the solution to thermally decompose the metal salt to produce a metal oxide; An electron-transporting layer containing the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ) and a metal oxide is formed.
(b) applying a solution containing metal oxide nanoparticles and a compound having a triphenylamine skeleton represented by the above formula (I I ) to form a triphenylamine skeleton represented by the above formula (I I ); forming an electron-transporting layer containing a compound having a metal oxide and a metal oxide;
(c) Applying metal oxide nanoparticles to form a metal oxide film. Thereafter, the metal oxide film is coated with a solution containing a compound having a triphenylamine skeleton represented by the formula (I I ), and the metal oxide nanoparticles are coated with the compound represented by the formula (I I ). A compound having a triphenylamine skeleton is adsorbed to form an electron transport layer containing the compound having a triphenylamine skeleton represented by formula (I I ) and a metal oxide.

積層構造の電子輸送層において、発光層に隣接する層部分を構成する電子輸送層以外の電子を輸送する機能を有する材料から構成される層に含まれる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)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。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送層の材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した高分子材料又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。 In the electron-transporting layer having a laminated structure, an electron-transporting material (also serving as a hole-blocking material) contained in a layer composed of a material having a function of transporting electrons other than the electron-transporting layer constituting the layer portion adjacent to the light-emitting layer Any compound can be selected and used from conventionally known compounds. Examples thereof include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethanes, anthrone derivatives and oxadiazole derivatives. Furthermore, among the above oxadiazole derivatives, a thiadiazole derivative in which an oxygen atom in the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring, which is known as an electron-withdrawing group, can also be used as materials for the electron-transporting layer. can. Furthermore, polymer materials in which these materials are introduced into the polymer chain or polymer materials in which these materials are used as the main chain of the polymer 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(略称: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(略称: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、電子輸送層の材料として用いることができる。 Also, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris(8-quinolinol)aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris(5,7-dichloro-8-quinolinol)aluminum, tris(5,7-dibromo-8- quinolinol)aluminum, tris(2-methyl-8-quinolinol)aluminum, tris(5-methyl-8-quinolinol)aluminum, bis(8-quinolinol)zinc (abbreviation: Znq), etc. and the central metal of these metal complexes Metal complexes substituted for In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as materials for the electron transport layer.

電子輸送層は、上記材料を、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及びLB法等の公知の方法により、薄膜化することで形成することができる。電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は2nm~5μm程度、好ましくは5~200nmの範囲内である。電子輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる単一構造であってもよい。 The electron-transporting layer can be formed by thinning the above material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, or an LB method. The layer thickness of the electron-transporting layer is not particularly limited, but is usually in the range of about 2 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm. The electron-transporting layer may be a single structure composed of one or more of the above materials.

〔阻止層〕
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機機能層ユニット3の各構成層の他に、必要に応じて設けられる層である。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)層等を挙げることができる。
[Blocking layer]
The blocking layer includes a hole blocking layer and an electron blocking layer, which are layers provided as necessary in addition to the constituent layers of the organic functional layer unit 3 described above. For example, JP-A-11-204258, JP-A-11-204359, and page 237 of "Organic EL element and its industrial front (published by NTS on November 30, 1998)". A hole blocking (hole blocking) layer, etc. can be mentioned.

正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は、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、電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。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。 A hole-blocking layer has the function of an electron-transporting layer in a broad sense. The hole-blocking layer is made of a hole-blocking material that has a function of transporting electrons but has an extremely low ability to transport holes, and transports electrons while blocking holes, thereby causing recombination of electrons and holes. You can improve your odds. Moreover, the configuration of the electron transport layer can be used as a hole blocking layer as needed. The hole-blocking layer is preferably provided adjacent to the light-emitting layer.

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する。電子阻止層は、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、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。本発明に適用する正孔阻止層の層厚としては、好ましくは3~100nmの範囲であり、さらに好ましくは5~30nmの範囲である。 On the other hand, the electron blocking layer has the function of a hole transport layer in a broad sense. The electron-blocking layer is made of a material that has the function of transporting holes but has a significantly low ability to transport electrons. By blocking electrons while transporting holes, the probability of recombination between electrons and holes is improved. can be made Moreover, the structure of a hole transport layer can be used as an electron blocking layer as needed. The layer thickness of the hole blocking layer applied to the present invention is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.

〔第2電極:陰極〕
陰極は、有機機能層群や発光層に電子を供給するために機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物若しくはこれらの混合物が用いられる。具体的には、金、アルミニウム、銀、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、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属、ITO、ZnO、TiO及びSnO等の酸化物半導体などが挙げられる。
[Second electrode: cathode]
The cathode is an electrode film that functions to supply electrons to the organic functional layer group and the light-emitting layer, and metals, alloys, organic or inorganic conductive compounds, or mixtures thereof are used. Specifically gold, aluminum, silver, magnesium, lithium, magnesium/copper mixtures, magnesium/silver mixtures, magnesium/aluminum mixtures, magnesium/indium mixtures, indium, lithium/aluminum mixtures, rare earth metals, ITO, ZnO, TiO oxide semiconductors such as 2 and SnO2 .

陰極は、これらの導電性材料やその分散液をスピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等の方法により薄膜を形成させて作製することができる。また、第2電極としてのシート抵抗は、数百Ω/sq.以下が好ましく、厚さは通常5nm~5μm、好ましくは5~200nmの範囲で選ばれる。 The cathode can be produced by forming a thin film from these conductive materials or their dispersions by a method such as spin coating, casting, inkjet, vapor deposition, or printing. Moreover, the sheet resistance of the second electrode is several hundred Ω/sq. The following is preferable, and the thickness is usually selected in the range of 5 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.

なお、有機EL素子が、陰極側からも発光光Lを取り出す、両面発光型の場合には、光透過性の良好な陰極を選択して構成すればよい。 In the case where the organic EL element is of a double-sided light emission type in which the emitted light L is extracted also from the cathode side, a cathode having good light transmittance may be selected.

〔封止部材〕
有機EL素子を封止するのに用いられる封止手段としては、例えば、フレキシブル封止部材と、陰極及び透明基板とを封止用接着剤で接着する方法を挙げることができる。
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いればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また透明性及び電気絶縁性は特に限定されない。
[Sealing member]
As a sealing means used for sealing the organic EL element, for example, a method of adhering a flexible sealing member, a cathode and a transparent substrate with a sealing adhesive can be mentioned.
The sealing member may be arranged so as to cover the display area of the organic EL element, and may be in the form of a concave plate or a flat plate. Moreover, transparency and electric insulation are not particularly limited.

具体的には、フレキシブル性を備えた薄膜ガラス板、ポリマー板、フィルム、金属フィルム(金属箔)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。金属フィルムとしては、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1種以上の金属又は合金が挙げられる。 Specifically, flexible thin film glass plates, polymer plates, films, metal films (metal foils) and the like can be mentioned. Examples of glass plates include soda-lime glass, barium-strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Further, examples of the polymer plate include polycarbonate, acryl, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, polysulfone, and the like. Metal films include 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、封止部材としては、有機EL素子を薄膜化することできる観点から、ポリマーフィルム及び金属フィルムを好ましく使用することができる。さらに、ポリマーフィルムは、JIS K 7129-1992に準拠した方法で測定された温度25±0.5℃、相対湿度90±2%RHにおける水蒸気透過度が、1×10-3g/m・24h以下であることが好ましく、さらには、JIS K 7126-1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10-3mL/m・24h・atom(1atomは、1.01325×10Paである)以下であって、温度25±0.5℃、相対湿度90±2%RHにおける水蒸気透過度が、1×10-3g/m・24h以下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 as the sealing member from the viewpoint that the organic EL element can be made thinner. Furthermore, the polymer film has a water vapor transmission rate of 1 × 10 -3 g/m 2 · at a temperature of 25 ± 0.5 ° C and a relative humidity of 90 ± 2% RH measured by a method in accordance with JIS K 7129-1992. It is preferably 24 hours or less, and furthermore, the oxygen permeability measured by a method based on JIS K 7126-1987 is 1 × 10 -3 mL/m 2 · 24h · atom (1 atom is 1.01325 × 10 5 Pa) or less, and the water vapor permeability at a temperature of 25±0.5° C. and a relative humidity of 90±2% RH is preferably 1×10 −3 g/m 2 ·24 h or less.

封止部材と有機EL素子の表示領域(発光領域)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、シリコーンオイルのような不活性液体を注入することもできる。また、封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙を真空とすることや、間隙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 (light-emitting area) of the organic EL element, an inert gas such as nitrogen or argon or an inert liquid such as fluorocarbon or silicone oil is injected in the gas phase or the liquid phase. You can also Also, the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element can be evacuated, or the gap can be filled with a hygroscopic compound.

また、有機EL素子における発光機能層ユニットを完全に覆い、かつ有機EL素子における第1電極である陽極(3)と、第2電極である陰極(6)の端子部分を露出させる状態で、透明基板上に封止膜を設けることもできる。 In addition, in a state in which the light-emitting functional layer unit in the organic EL element is completely covered and the terminal portions of the anode (3) as the first electrode and the cathode (6) as the second electrode in the organic EL element are exposed, the transparent A sealing film can also be provided on the substrate.

このような封止膜は、無機材料や有機材料を用いて構成され、特に、水分や酸素等の浸入を抑制する機能を有する材料、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料が用いられる。さらに封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる膜とともに、有機材料からなる膜を用いて積層構造としてもよい。 Such a sealing film is composed of an inorganic material or an organic material, and in particular, a material having a function of suppressing penetration of moisture, oxygen, or the like, such as an inorganic material such as silicon oxide, silicon dioxide, or silicon nitride. Used. Furthermore, in order to improve the fragility of the sealing film, a laminated structure may be formed by using a film made of an organic material together with the film made of these inorganic materials.

これらの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、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、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. A pressure plasma polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.

以上のような封止材は、有機EL素子における第1電極である陽極(3)と、第2電極である陰極(6)の端子部分を露出させるとともに、少なくとも発光機能層を覆う状態で設けられている。 The sealing material as described above exposes the terminal portions of the anode (3), which is the first electrode, and the cathode (6), which is the second electrode, in the organic EL element, and is provided in a state of covering at least the light-emitting functional layer. It is

《有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法》
有機EL素子の製造方法としては、透明基材上に、陽極、有機機能層群1、発光層、有機機能層群2及び陰極を積層して積層体を形成する。
<<Method for producing organic electroluminescence element>>
As a method for manufacturing an organic EL element, an anode, an organic functional layer group 1, a light-emitting layer, an organic functional layer group 2, and a cathode are laminated on a transparent substrate to form a laminate.

まず、透明基材を準備し、該透明基材上に、所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10~200nmの範囲内の厚さになるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を形成する。同時に、陽極端部に、外部電源と接続する接続電極部を形成する。 First, a transparent substrate is prepared, and a thin film of a desired electrode material, such as an anode material, is deposited on the transparent substrate to a thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 10 to 200 nm. or by a method such as sputtering to form an anode. At the same time, a connection electrode portion to be connected to an external power supply is formed at the anode end.

次に、この上に、有機機能層群1を構成する正孔注入層及び正孔輸送層、発光層、有機機能層群2を構成する電子輸送層等を順に積層する。 Next, a hole injection layer and a hole transport layer constituting the organic functional layer group 1, a light emitting layer, an electron transport layer constituting the organic functional layer group 2, and the like are sequentially laminated thereon.

これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法又はインクジェット法が特に好ましい。更に、層ごとに異なる形成法を適用してもよい。これらの各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50~450℃、真空度1×10-6~1×10-2Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-50~300℃、層厚0.1~5μmの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。 These layers can be formed by spin coating method, casting method, ink jet method, vapor deposition method, printing method and the like. A method, spin coating method or ink jet method is particularly preferred. Furthermore, different formation methods may be applied for each layer. When vapor deposition is employed to form each of these layers, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, etc. Generally, the boat heating temperature is 50 to 450° C. and the degree of vacuum is 1×10 −6 to 1×10 −2 Pa. , a deposition rate of 0.01 to 50 nm/sec, a substrate temperature of -50 to 300° C., and a layer thickness of 0.1 to 5 μm.

以上のようにして有機機能層群2を形成した後、この上部に陰極をスピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法などの適宜の形成法によって形成する。この際、陰極は、有機機能層群によって陽極に対して絶縁状態を保ちつつ、有機機能層群の上方から透明基板の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。 After the organic functional layer group 2 is formed as described above, a cathode is formed thereon by an appropriate formation method such as spin coating, casting, inkjet, vapor deposition, or printing. At this time, the cathode is patterned in such a manner that a terminal portion is pulled out from above the organic functional layer group to the peripheral edge of the transparent substrate while maintaining an insulating state from the anode by the organic functional layer group.

陰極の形成後、これら透明基材、陽極、有機機能層群、発光層及び陰極を封止材で封止する。すなわち、陽極及び陰極の端子部分を露出させた状態で、透明基材上に、少なくとも有機機能層群を覆う封止材を設ける。 After forming the cathode, the transparent substrate, anode, organic functional layer group, light-emitting layer and cathode are sealed with a sealing material. That is, a sealing material covering at least the organic functional layer group is provided on the transparent substrate while the terminal portions of the anode and cathode are exposed.

中でも、インクジェット印刷法等の湿式塗布方式により形成することが生産性や加工適性の観点から好ましい実施形態である。 Among them, forming by a wet coating method such as an inkjet printing method is a preferred embodiment from the viewpoint of productivity and workability.

〔インクジェット印刷法〕
以下、インクジェット印刷法による形成方法について、その一例を、図を交えて説明
する。
[Inkjet printing method]
An example of the formation method by the inkjet printing method will be described below with reference to the drawings.

図3は、湿式塗布方式の一例であるインクジェット印刷方式を用いた電子デバイスの形成方法の一例を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a method for forming an electronic device using an inkjet printing method, which is an example of a wet coating method.

図4は、インクジェットヘッド30を用いた湿式塗布装置を用いて、基材1上に本発明の電子デバイス用組成物を含むインクを吐出する方法の一例を示してある。 FIG. 4 shows an example of a method of ejecting ink containing the composition for electronic devices of the present invention onto a substrate 1 using a wet coating apparatus using an inkjet head 30 .

図3に示すように、一例として、基材1を連続的に搬送しながら、インクジェットヘッド30により電子デバイス形成材料を含むインクを、インク液滴として順次射出して、例えば、電子デバイスである電子輸送層を形成する。 As shown in FIG. 3, as an example, while the substrate 1 is continuously conveyed, ink containing an electronic device forming material is sequentially ejected as ink droplets by an inkjet head 30, for example, an electronic device that is an electronic device. forming a transport layer;

本発明の有機ELデバイスの製造方法に適用可能なインクジェットヘッド30としては、特に限定はなく、例えばインク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有しており、この振動板によるインク圧力室の圧力変化でインク液を吐出させる剪断モード型(ピエゾ型)のヘッドでもよいし、発熱素子を有しており、この発熱素子からの熱エネルギーによりインク液の膜沸騰による急激な体積変化によりノズルからインク液を吐出させるサーマルタイプのヘッドであってもよい。 The inkjet head 30 that can be applied to the manufacturing method of the organic EL device of the present invention is not particularly limited. It may be a shear mode type (piezo type) head that ejects the ink liquid by pressure change, or it has a heating element. A thermal type head that ejects ink liquid may be used.

インクジェットヘッド30には、射出用のインク液の供給機構などが接続されている。インク液の供給はタンク38Aにより行われる。インクジェットヘッド30内のインク液圧力を常に一定に保つようにこの例ではタンク液面を一定にする。その方法としては、インク液をタンク38Aからオーバーフローさせてタンク38Bに自然流下で戻している。タンク38Bからタンク38Aへのインク液の供給は、ポンプ31により行われており、射出条件に合わせて安定的にタンク38Aの液面が一定となるように制御されている。 The ink jet head 30 is connected to a supply mechanism for ejecting ink liquid and the like. The ink liquid is supplied from the tank 38A. In this example, the liquid surface of the tank is kept constant so that the ink liquid pressure in the inkjet head 30 is always kept constant. As a method for this, the ink liquid is overflowed from the tank 38A and returned to the tank 38B by gravity flow. The supply of the ink liquid from the tank 38B to the tank 38A is performed by the pump 31, and is controlled so that the liquid level of the tank 38A is stably kept constant according to the ejection conditions.

なお、ポンプ31からタンク38Aへインク液を戻す際には、フィルター32を通してから行われている。このように、インク液はインクジェットヘッド30へ供給される前に絶対濾過精度又は準絶対濾過精度が0.05~50μmの濾材を少なくとも1回は通過させることが好ましい。 It should be noted that the ink liquid is returned from the pump 31 to the tank 38A after passing through the filter 32. FIG. In this manner, before the ink liquid is supplied to the inkjet head 30, it is preferable to pass through a filter medium having an absolute filtration accuracy or a quasi-absolute filtration accuracy of 0.05 to 50 μm at least once.

また、インクジェットヘッド30の洗浄作業や液体充填作業などを実施するためにタンク36よりインク液が、タンク37より洗浄溶媒がポンプ39によりインクジェットヘッド30へ強制的に供給可能となっている。インクジェットヘッド30に対してこうしたタンクポンプ類は複数に分けても良いし、配管の分岐を使用しても良い、またそれらの組み合わせでもかまわない。図4では配管分岐33を使用している。さらにインクジェットヘッド30内のエアーを十分に除去するためにタンク36よりポンプ39にてインクジェット30へインク液を強制的に送液しながら下記に記すエアー抜き配管からインク液を抜き出して廃液タンク34に送ることもある。 In addition, the ink liquid from the tank 36 and the cleaning solvent from the tank 37 can be forcibly supplied to the inkjet head 30 by the pump 39 in order to carry out cleaning work and liquid filling work of the inkjet head 30 . Such tank pumps may be divided into a plurality for the ink jet head 30, branched pipes may be used, or a combination thereof may be used. In FIG. 4, a pipe branch 33 is used. Further, in order to sufficiently remove the air in the ink jet head 30, the ink liquid is forcibly fed from the tank 36 to the ink jet 30 by the pump 39, and the ink liquid is extracted from the air vent pipe described below and discharged to the waste liquid tank 34. sometimes send.

図5は、インクジェット印刷方式に適用可能なインクジェットヘッドの構造の一例を示す概略外観図である。 FIG. 5 is a schematic external view showing an example of the structure of an inkjet head applicable to the inkjet printing method.

図5の(a)は、本発明に適用可能なインクジェットヘッド100を示す概略斜視図であり、図5の(b)は、インクジェットヘッド100の底面図である。 5A is a schematic perspective view showing an inkjet head 100 applicable to the present invention, and FIG. 5B is a bottom view of the inkjet head 100. FIG.

本発明に適用可能なインクジェットヘッド100は、インクジェットプリンタ(図示略)に搭載されるものであり、インクをノズルから吐出させるヘッドチップと、このヘッドチップが配設された配線基板と、この配線基板とフレキシブル基板を介して接続された駆動回路基板と、ヘッドチップのチャネルにフィルターを介してインクを導入するマニホールドと、内側にマニホールドが収納された筐体56と、この筐体56の底面開口を塞ぐように取り付けられたキャップ受板57と、マニホールドの第1インクポート及び第2インクポートに取り付けられた第1及び第2ジョイント81a、81bと、マニホールドの第3インクポートに取り付けられた第3ジョイント82と、筐体56に取り付けられたカバー部材59とを備えている。また、筐体56をプリンタ本体側に取り付けるための取り付け用孔68がそれぞれ形成されている。 The inkjet head 100 applicable to the present invention is mounted on an inkjet printer (not shown), and includes a head chip for ejecting ink from nozzles, a wiring board on which the head chip is arranged, and the wiring board. and a drive circuit board connected via a flexible board, a manifold for introducing ink into the channel of the head chip through a filter, a housing 56 housing the manifold inside, and a bottom opening of this housing 56. A cap receiving plate 57 attached to block, first and second joints 81a and 81b attached to the first and second ink ports of the manifold, and a third joint 81a and 81b attached to the third ink port of the manifold. A joint 82 and a cover member 59 attached to the housing 56 are provided. Mounting holes 68 are formed for mounting the housing 56 on the printer body side.

また、図5の(b)で示すキャップ受板57は、キャップ受板取り付け部62の形状に対応して、外形が左右方向に長尺な略矩形板状として形成され、その略中央部に複数のノズルが配置されているノズルプレート61を露出させるため、左右方向に長尺なノズル用開口部71が設けられている。また、図5のaで示すインクジェットヘッド内部の具体的な構造に関しては、例えば、特開2012-140017号公報に記載されている図2等を参照することができる。 The cap receiving plate 57 shown in (b) of FIG. 5 is formed in a substantially rectangular plate shape elongated in the left-right direction corresponding to the shape of the cap receiving plate mounting portion 62. In order to expose the nozzle plate 61 in which a plurality of nozzles are arranged, an elongated nozzle opening 71 is provided in the left-right direction. Further, for the specific structure inside the inkjet head shown in FIG. 5a, for example, FIG.

図5にはインクジェットヘッドの代表例を示したが、そのほかにも、例えば、特開2
012-140017号公報、特開2013-010227号公報、特開2014-058171号公報、特開2014-097644号公報、特開2015-142979号公報、特開2015-142980号公報、特開2016-002675号公報、特開2016-002682号公報、特開2016-107401号公報、特開2017-109476号公報、特開2017-177626号公報等に記載されている構成からなるインクジェットヘッドを適宜選択して適用することができる。
FIG. 5 shows a representative example of an inkjet head, but in addition to this, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2
012-140017, JP 2013-010227, JP 2014-058171, JP 2014-097644, JP 2015-142979, JP 2015-142980, JP 2016- 002675, JP-A-2016-002682, JP-A-2016-107401, JP-A-2017-109476, JP-A-2017-177626, and the like are selected appropriately. can be applied

(インクの調製)
本発明の電子デバイスの製造方法においては、上記の各構成材料をそのまま電子デバイス用インクとして使用する方法の他、インクジェット印刷方式に適性を有するインクとするため、構成材料をインク溶媒等に溶解して電子デバイス用インクを調製する、及び各種機能性添加剤を含有させることができる。
(Ink preparation)
In the method of manufacturing an electronic device of the present invention, in addition to the method of using each of the constituent materials as they are as the ink for electronic devices, the constituent materials are dissolved in an ink solvent or the like in order to obtain an ink suitable for the inkjet printing method. Ink for electronic devices can be prepared by using the ink, and various functional additives can be included.

(インク溶媒)
本発明係る電子デバイス用インク(以下、単にインクともいう。)を調製する場合、本発明に係る成分A、成分B及び成分Cの他に公知の各種有機溶媒を用いることができる。
(ink solvent)
When preparing the ink for electronic devices according to the present invention (hereinafter also simply referred to as ink), various known organic solvents can be used in addition to the components A, B and C according to the present invention.

本発明に係るインクに適用可能な有機溶媒としては、例えば、多価アルコールエーテル類(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、モルホリン、N-エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2-オキサゾリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)、スルホン類(例えば、スルホラン等)、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられる。 Examples of organic solvents applicable to the ink according to the present invention include polyhydric alcohol ethers (e.g., ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Monobutyl Ether, Propylene Glycol Monomethyl Ether, Propylene Glycol Monobutyl Ether, Ethylene Glycol Monomethyl Ether Acetate, Triethylene Glycol Monomethyl Ether, Triethylene Glycol Monoethyl Ether, Triethylene Glycol Monobutyl Ether, Ethylene Glycol Monophenyl Ether, Propylene Glycol Monophenyl Ether etc.), amines (e.g., ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, morpholine, N-ethylmorpholine, ethylenediamine, diethylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, polyethyleneimine , pentamethyldiethylenetriamine, tetramethylpropylenediamine, etc.), amides (e.g., formamide, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, etc.), heterocycles (e.g., 2-pyrrolidone, N-methyl-2 -pyrrolidone, cyclohexylpyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc.), sulfoxides (eg, dimethylsulfoxide, etc.), sulfones (eg, sulfolane, etc.), urea, acetonitrile, acetone, etc. mentioned.

(その他の添加剤)
本発明の電子デバイス用インクには、本発明の目的効果を損なわない範囲で、吐出安定性、プリントヘッド適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、溶媒、粘度調整剤、表面張力調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、分散剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防バイ剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。
(other additives)
In the ink for electronic devices of the present invention, known inks are used in accordance with the purpose of improving ejection stability, print head compatibility, storage stability, image storage stability, and other various performances within a range that does not impair the intended effect of the present invention. Various additives such as solvents, viscosity modifiers, surface tension modifiers, resistivity modifiers, film-forming agents, dispersants, surfactants, UV absorbers, antioxidants, anti-fading agents, anti-baking agents, A rust inhibitor or the like can be appropriately selected and used.

有機EL素子は、電子機器、例えば、表示装置、ディスプレイ、各種発光装置として用いることができる。発光装置として、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。 Organic EL elements can be used as electronic devices such as display devices, displays, and various light-emitting devices. Examples of light-emitting devices include lighting devices (home lighting, vehicle interior lighting), backlights for clocks and liquid crystals, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copiers, light sources for optical communication processors, and light sources. Examples include, but are not limited to, light sources for sensors, and can be effectively used particularly as backlights for liquid crystal display devices and light sources for illumination.

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。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these. In the examples, "parts" or "%" are used, but "mass parts" or "mass%" are indicated unless otherwise specified.

[金属酸化物インクの調製]
(ZnOインク)
酢酸亜鉛(Zn(Ac))2.0g(10.9mmol)とイオン交換水360μLをメタノール100mLに加えて撹拌し、60℃に加熱した。これに、水酸化カリウム(KOH)1.17g(20.9mmol)をメタノール55mlに溶解した溶液を10~15分間かけて滴下させた。60℃で3時間撹拌した後、溶媒をTFPO(1H,1H,3H-テトラフルオロプロパノール)に置換した後、0.45μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルターを通してろ過し、粒径6~7nmのZnOナノインク(C-1)を得た。
[Preparation of metal oxide ink]
(ZnO ink)
2.0 g (10.9 mmol) of zinc acetate (Zn(Ac) 2 ) and 360 µL of ion-exchanged water were added to 100 mL of methanol, stirred, and heated to 60°C. To this, a solution of 1.17 g (20.9 mmol) of potassium hydroxide (KOH) dissolved in 55 ml of methanol was added dropwise over 10 to 15 minutes. After stirring at 60° C. for 3 hours, the solvent was replaced with TFPO (1H,1H,3H-tetrafluoropropanol), filtered through a 0.45 μm polytetrafluoroethylene (PTFE) filter, and the particle size was 6 to 7 nm. A ZnO nanoink (C-1) was obtained.

(AZOインク)
酢酸亜鉛(Zn(Ac))2.0g(10.9mmol)、硝酸アルミニウム(Al(NO)0.077g(0.36mmol)、イオン交換水360μLをメタノール100mLに加えて撹拌し、60℃に加熱した。これに、水酸化カリウム(KOH)1.17g(20.9mmol)をメタノール55mLに溶解した溶液を10~15分間かけて滴下させた。60℃で3時間撹拌した後、溶媒をTFPO(1H,1H,3H-テトラフルオロプロパノール)に置換した後、0.45μmのPTFEフィルターを通してろ過し、粒径6~7nmのアルミニウムドープZnO(AZO)ナノインク(C-2)を得た。
(AZO ink)
2.0 g (10.9 mmol) of zinc acetate (Zn(Ac) 2 ), 0.077 g (0.36 mmol) of aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 ), and 360 μL of deionized water are added to 100 mL of methanol and stirred, Heat to 60°C. To this, a solution of 1.17 g (20.9 mmol) of potassium hydroxide (KOH) dissolved in 55 mL of methanol was added dropwise over 10 to 15 minutes. After stirring at 60 ° C. for 3 hours, the solvent was replaced with TFPO (1H, 1H, 3H-tetrafluoropropanol), filtered through a 0.45 μm PTFE filter, and aluminum-doped ZnO (AZO) with a particle size of 6 to 7 nm. Nanoink (C-2) was obtained.

(ZrOインク)
イオン交換水250gにオキシ塩化ジルコニウム8水塩(ZrOCl・8HO)6.5g(20.2mmol)を溶解し、これにリンゴ酸1.1g(8.2mmol)を添加し、ついで、濃度10質量%のKOH水溶液30gを添加した後、水熱処理(オートクレーブ200℃2時間)を行った。その後、溶媒をTFPO(1H,1H,3H-テトラフルオロプロパノール)に置換した後、0.45μmのPTFEフィルターを通してろ過し、粒径10~13nmのZrOナノインク(C-3)を得た。
( ZrO2 ink)
6.5 g (20.2 mmol) of zirconium oxychloride octahydrate (ZrOCl 2.8H 2 O ) was dissolved in 250 g of ion-exchanged water, and 1.1 g (8.2 mmol) of malic acid was added thereto. After adding 30 g of a 10% by mass KOH aqueous solution, hydrothermal treatment (autoclave 200° C. for 2 hours) was performed. After that, the solvent was replaced with TFPO (1H,1H,3H-tetrafluoropropanol) and filtered through a 0.45 μm PTFE filter to obtain ZrO 2 nanoink (C-3) with a particle size of 10 to 13 nm.

(TiOインク)
15℃に保持したイオン交換水に9gの炭酸アンモニウム(93.7mmol)を溶解し、100mLの水溶液を得た後、攪拌しながら四塩化チタン溶液6.1g(32.3mmol)を徐々に滴下した。15℃にて1時間撹拌を継続し酸化チタンの沈殿物を得た。この沈殿物を濾別、洗浄し、イオン交換水を加え90mlの酸化チタンゾルを得た。この酸化チタンゾルを水熱処理(オートクレーブ230℃12時間)を行った。その後、溶媒をTFPO(1H,1H,3H-テトラフルオロプロパノール)に置換した後、0.45μmのPTFEフィルターを通してろ過し、粒径15~20nmのTiOナノインク(C-4)を得た。
( TiO2 ink)
After dissolving 9 g of ammonium carbonate (93.7 mmol) in ion-exchanged water kept at 15° C. to obtain 100 mL of aqueous solution, 6.1 g (32.3 mmol) of titanium tetrachloride solution was gradually added dropwise while stirring. . Stirring was continued at 15° C. for 1 hour to obtain a titanium oxide precipitate. This precipitate was separated by filtration, washed, and ion-exchanged water was added to obtain 90 ml of titanium oxide sol. This titanium oxide sol was subjected to hydrothermal treatment (autoclave at 230° C. for 12 hours). After that, the solvent was replaced with TFPO (1H,1H,3H-tetrafluoropropanol) and filtered through a 0.45 μm PTFE filter to obtain TiO 2 nano ink (C-4) with a particle size of 15 to 20 nm.

〔実施例1〕
《有機EL素子1の作製》
(陽極の形成)
縦50mm、横50mm、厚さ0.7mmのガラス基板上に、ITO(インジウムスズ酸化物)を120nmの厚さで成膜してパターニングを行い、ITO透明電極からなる陽極を形成した。その後、イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
[Example 1]
<<Preparation of organic EL element 1>>
(Formation of anode)
On a glass substrate of 50 mm long, 50 mm wide and 0.7 mm thick, ITO (indium tin oxide) was deposited to a thickness of 120 nm and patterned to form an anode made of an ITO transparent electrode. After that, ultrasonic cleaning was performed with isopropyl alcohol, drying was performed with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning was performed for 5 minutes.

(正孔注入層の形成)
ITO陽極上に、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と略記、Bayer社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、200℃にて1時間乾燥し、厚さ30nmの正孔注入層を設けた。
(Formation of hole injection layer)
A solution obtained by diluting poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT/PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water was applied on the ITO anode at 3000 rpm for 30 seconds. and dried at 200° C. for 1 hour to form a hole injection layer having a thickness of 30 nm.

(正孔輸送層の形成)
この基板を、窒素ガス(グレードG1)を用いた窒素雰囲気下に移し、下記組成の正孔輸送層形成用塗布液を用いて、1500rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、130℃で30分間保持し、厚さ30nmの正孔輸送層とした。
<正孔輸送層形成用塗布液>
正孔輸送材料 B1(重量平均分子量Mw=80000) 15質量部
クロロベンゼン 3000質量部

Figure 0007159932000011
(Formation of hole transport layer)
This substrate was transferred to a nitrogen atmosphere using nitrogen gas (grade G1), and a coating solution for forming a hole transport layer having the following composition was used to form a film by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds. for 30 minutes to form a hole transport layer with a thickness of 30 nm.
<Coating solution for forming hole transport layer>
Hole transport material B1 (weight average molecular weight Mw = 80000) 15 parts by mass Chlorobenzene 3000 parts by mass
Figure 0007159932000011

(発光層の形成)
次いで、下記組成の発光層形成用塗布液を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、乾燥後の厚さが40nmの発光層を形成した。
(Formation of light-emitting layer)
Next, a coating solution for forming a light-emitting layer having the following composition was applied by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds to form a film, which was held at 120° C. for 30 minutes to form a light-emitting layer having a thickness of 40 nm after drying.

〈発光層形成用塗布液〉
ホスト化合物 B2 10質量部
発光性化合物 B3 1質量部
酢酸プロピレン 2200質量部

Figure 0007159932000012
<Coating solution for forming light-emitting layer>
Host compound B2 10 parts by mass Luminescent compound B3 1 part by mass Propylene acetate 2200 parts by mass
Figure 0007159932000012

(電子輸送層の形成)
続いて、ZnOインク(C-1)をスピンコート法により乾燥後40nmの厚さとなるように成膜した。更に例示化合物(A-6)の、1H,1H,3H-テトラフルオロプロパノール(TFPO)溶液(0.02質量%)を1000rpm、30秒でスピンコート法により塗布した後、120℃で30分間保持し、電子輸送層を形成した。なお、電子輸送層の吸収スペクトルのピーク波長における吸光度は0.08であった。
(Formation of electron transport layer)
Subsequently, a film of ZnO ink (C-1) was formed by a spin coating method so as to have a thickness of 40 nm after drying. Furthermore, a 1H,1H,3H-tetrafluoropropanol (TFPO) solution (0.02% by mass) of exemplary compound (A-6) was applied by spin coating at 1000 rpm for 30 seconds, and then held at 120 ° C. for 30 minutes. to form an electron transport layer. The absorbance at the peak wavelength of the absorption spectrum of the electron transport layer was 0.08.

(陰極及び封止)
次に、アルミニウム100nmを蒸着して陰極を形成した後、上記発光素子の非発光面をガラスケースで多い、発光素子が作成されたガラス基板(支持基盤)と接触する、発光素子を覆うガラスケースの周辺部に、エポキシ系光硬化型接着剤(東亜合成社製ラクストラックLC0629B)によるシール剤を設けた。そして、このシール材を上記発光素子の陰極側に重ねてガラス基板と密着させた。その後、ガラスケース側からUV光を照射してシール材を硬化することで発光素子を封止し、有機EL素子1を作製した。なお、ガラスケースでの封止作業は、発光素子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。
(cathode and sealing)
Next, after forming a cathode by evaporating aluminum with a thickness of 100 nm, the non-light-emitting surface of the light-emitting element is covered with a glass case, and the glass case covers the light-emitting element, which is in contact with the glass substrate (supporting base) on which the light-emitting element is formed. A sealant made of an epoxy-based photocurable adhesive (Luxtrack LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was provided on the periphery of the . Then, this sealing material was superimposed on the cathode side of the light emitting element and brought into close contact with the glass substrate. After that, UV light was irradiated from the glass case side to harden the sealing material to seal the light emitting element, and the organic EL element 1 was produced. The sealing operation with the glass case was performed in a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas with a purity of 99.999% or higher) without exposing the light emitting element to the atmosphere.

《有機EL素子2~6の作製》
有機EL素子1の作製における電子輸送層の形成において、例示化合物(A-6)を、それぞれ表に示した化合物を変えて、そのほかの手順は有機EL素子1の作製と同様にして、有機EL素子2~6の作製を行った。
<<Production of organic EL elements 2 to 6>>
In the formation of the electron transport layer in the preparation of the organic EL element 1, the exemplary compound (A-6) was changed to the compound shown in the table, and the other procedures were the same as in the preparation of the organic EL element 1. Organic EL Devices 2 to 6 were produced.

《有機EL素子7~10の作製》
有機EL素子1の作製における電子輸送層の形成において、ZnOインク(C-1)及び例示化合物(A-6)を、それぞれ表に示した金属酸化物を含有するインク及び例示化合物を変えて、そのほかの手順は有機EL素子1の作製と同様にして、有機EL素子7~10の作製を行った。
<<Preparation of organic EL elements 7 to 10>>
In the formation of the electron transport layer in the production of the organic EL device 1, the ZnO ink (C-1) and the exemplary compound (A-6) were changed to the metal oxide-containing ink and exemplary compound shown in the table, respectively. Organic EL elements 7 to 10 were produced in the same manner as the organic EL element 1 except for the procedure.

《有機EL素子11の作製》
有機EL素子1の作製における発光層の形成において、発光性化合物B3を発光性化合物B4に変えて、さらに電子輸送層の形成において、化合物(A-6)を表に示した例示化合物を変えて、そのほかの手順は有機EL素子1の作製と同様にして、比較の有機EL素子11の作製を行った。

Figure 0007159932000013
<<Production of organic EL element 11>>
In the formation of the light-emitting layer in the preparation of the organic EL device 1, the light-emitting compound B3 was changed to the light-emitting compound B4, and in the formation of the electron transport layer, the compound (A-6) was changed from the exemplary compound shown in the table. , and other procedures were the same as those of the organic EL element 1 to prepare the organic EL element 11 for comparison.
Figure 0007159932000013

《有機EL素子12の作製》
有機EL素子1の作製における電子輸送層の形成において、ZnOインク(C-1)及び例示化合物(A-6)を、それぞれ表に示した金属酸化物を含有するインク及び例示化合物を変えて、そのほかの手順は有機EL素子1の作製と同様にして、有機EL素子12の作製を行った。
<<Production of Organic EL Element 12>>
In the formation of the electron transport layer in the production of the organic EL device 1, the ZnO ink (C-1) and the exemplary compound (A-6) were changed to the metal oxide-containing ink and exemplary compound shown in the table, respectively. Other procedures were the same as those of the organic EL element 1 to produce the organic EL element 12 .

[LUMOエネルギー準位]
吸光性化合物のLUMOエネルギー準位EDLは、以下のようにHOMOエネルギー準位(EDH)を測定して、求めたEDHに表で示したEgを加えることにより求めた(EDL=EDH+Eg)。
吸光性化合物のHOMOのエネルギー準位(EDH)は、イオン化ポテンシャルの測定値(正の値)を負の値として定義した。イオン化ポテンシャルは大気中光電子分光装置(AC-3(理研計器(株)製))で測定した。
吸光性化合物のLUMOのエネルギー準位(EDL)は、下記のように定義した。
DL= EDH+Eg
[LUMO energy level]
The LUMO energy level E DL of the light-absorbing compound was obtained by measuring the HOMO energy level (E DH ) as follows and adding Eg shown in the table to the obtained E DH (E DL =E DH + Eg).
The HOMO energy level (E DH ) of the light absorbing compound was defined as the negative value of the ionization potential measurement (positive value). The ionization potential was measured with an atmospheric photoelectron spectrometer (AC-3 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.)).
The LUMO energy level (E DL ) of a light absorbing compound was defined as follows.
EDL = EDH + Eg

ここで、Egは、吸光性化合物のHOMOとLUMOのエネルギーギャップに相当する励起エネルギーを表し、吸光性化合物の吸収スペクトルの吸収ピークの5%強度となる長波長側吸収端波長のエネルギー(eV単位換算値)とした。
吸光性化合物の吸収スペクトルの測定は、日立ハイテク製の分光光度計U-3300を用いて行った。吸光性化合物を10-6~10-4mol/Lの濃度でエタノール溶液として測定した。
Here, Eg represents the excitation energy corresponding to the energy gap between the HOMO and LUMO of the light-absorbing compound, and the energy of the long-wavelength side absorption edge wavelength (eV unit converted value).
The absorption spectrum of the light-absorbing compound was measured using a spectrophotometer U-3300 manufactured by Hitachi High-Tech. Light absorbing compounds were measured as ethanol solutions at concentrations of 10 −6 to 10 −4 mol/L.

[発光スペクトルと吸収スペクトルの重なり]
発光層中の発光性化合物の発光波長領域と前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物(吸光性化合物)又は前記化合物Aの吸収波長領域に重なり部分は、前述した発光性化合物の発光スペクトルと吸光性化合物の吸収スペクトルを測定して、発光性化合物の発光スペクトルピーク波長λemと吸光性化合物の吸収スペクトルピーク波長λaの差が200nm以下の範囲である場合、発光スペクトルと吸収スペクトルの重なりがあるものと判定した。
[Overlap of emission spectrum and absorption spectrum]
The portion overlapping the emission wavelength region of the light-emitting compound in the light-emitting layer and the absorption wavelength region of the compound (light-absorbing compound) having a triphenylamine skeleton represented by the formula (I I ) or the compound A is the light emission described above. When the difference between the emission spectrum peak wavelength λem of the light-emitting compound and the absorption spectrum peak wavelength λa of the light-absorbing compound is 200 nm or less, the emission spectrum and the absorption spectrum of the light-absorbing compound are measured. It was determined that the absorption spectra overlapped.

《評価》
<駆動電圧>
室温(25℃)で、1000cd/mの定輝度条件下による点灯を行い、ケースレー社製の「2400型ソースメーター」により、有機EL素子への電圧印加と電流測定を行い、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、各サンプルの発光輝度を測定し、発光輝度1000cd/mにおける駆動電圧を求めた。
"evaluation"
<Drive voltage>
At room temperature (25° C.), lighting is performed under a constant luminance condition of 1000 cd/m 2 , and voltage is applied to the organic EL element and current is measured using Keithley's "2400 type source meter". Using CS-2000 (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.), the emission luminance of each sample was measured, and the driving voltage at the emission luminance of 1000 cd/m 2 was obtained.

なお、表Iでは、有機EL素子1の初期の駆動電圧を1.00として、各有機EL素子の駆動電圧を相対値で示した。 In addition, in Table I, the driving voltage of each organic EL element is shown as a relative value, with the initial driving voltage of the organic EL element 1 being 1.00.

<耐久性の評価>
上記有機EL素子1~12のそれぞれを、400μAの電流を25℃で50時間通電保持した。その後、室温(25℃)で、1000cd/mの定輝度条件下による点灯を行い、ケースレー社製の「2400型ソースメーター」により、有機EL素子への電圧印加と電流測定を行い、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、各サンプルの発光輝度を測定し、発光輝度1000cd/mにおける駆動電圧を求めた。表Iでは、有機EL素子1の初期の駆動電圧を1.00として、各有機EL素子の耐久試験後の駆動電圧を相対値で示した。
なお、値が小さいものほど安定性が高いことを示している。
<Evaluation of durability>
A current of 400 μA was applied to each of the organic EL devices 1 to 12 at 25° C. for 50 hours. After that, lighting was performed at room temperature (25° C.) under a constant luminance condition of 1000 cd/m 2 , and voltage was applied to the organic EL element and current was measured using a “2400 type source meter” manufactured by Keithley. Using a luminance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.), the emission luminance of each sample was measured, and the driving voltage at the emission luminance of 1000 cd/m 2 was determined. Table I shows the driving voltage of each organic EL element after the endurance test as a relative value, with the initial driving voltage of the organic EL element 1 being 1.00.
A smaller value indicates higher stability.

Figure 0007159932000014
Figure 0007159932000014

表Iより、本発明の有機EL素子は、比較の有機エレクトロルミネッセンス素子に比べて駆動電圧が低く、経時駆動しても電圧上昇が抑制されていることが分かる。比較例1は、赤色に発光したが、前記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物(吸光性化合物)の長波端が赤色領域までなくて、発光スペクトルと記式(I)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物(吸光性化合物)の吸収スペクトルに重なり部分がなかった。また、比較例2はΔEが0.3eV以上なかった。このため初期及び経時駆動での駆動電圧の大きな上昇がみられた。 From Table I, it can be seen that the organic EL device of the present invention has a lower drive voltage than the comparative organic electroluminescence device, and the voltage rise is suppressed even when driven over time. Comparative Example 1 emitted red light, but the compound having a triphenylamine skeleton (light-absorbing compound) represented by the formula (I I ) did not have a long-wave end up to the red region. There was no overlap in the absorption spectra of the compound (light-absorbing compound) having a triphenylamine skeleton represented by II ). In Comparative Example 2, ΔE was less than 0.3 eV. Therefore, a large increase in the driving voltage was observed at the initial stage and during driving over time.

100 有機EL素子
101 基材
102 陽極
103 正孔注入層
104 正孔輸送層
105 発光層
106 正孔阻止層
107 電子輸送層
108 電子注入層
109 陰極
110 機能層
1 基材
2 評価用単膜
30、100 インクジェットヘッド
31 ポンプ
32 フィルター
33 配管分岐
34 廃液タンク
35 制御部
36 タンク
37 タンク
38A タンク
38B タンク
39 ポンプ
30b 圧電性基板
30c 天板
30d ノズル板
30e インク液供給管
30f 配管
56 筐体
57 キャップ受板
59 カバー部材
61 ノズルプレート
62 キャップ受板取付部
68 取付用孔
71 ノズル用開口部
81a 第1ジョイト
81b 第2ジョイント
82 第3ジョイント
REFERENCE SIGNS LIST 100 organic EL element 101 base material 102 anode 103 hole injection layer 104 hole transport layer 105 light emitting layer 106 hole blocking layer 107 electron transport layer 108 electron injection layer 109 cathode 110 functional layer 1 base material 2 single film for evaluation 30, 100 inkjet head 31 pump 32 filter 33 pipe branch 34 waste liquid tank 35 control unit 36 tank 37 tank 38A tank 38B tank 39 pump 30b piezoelectric substrate 30c top plate 30d nozzle plate 30e ink liquid supply pipe 30f pipe 56 housing 57 cap receiving plate 59 Cover member 61 Nozzle plate 62 Cap receiving plate mounting portion 68 Mounting hole 71 Nozzle opening 81a First joint 81b Second joint 82 Third joint

Claims (4)

基板上に、対となる陰極と陽極と、発光層と前記陰極に隣接する電子輸送層とを含む有機機能層とを、備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記電子輸送層が、下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物と金属酸化物とを含有し、
下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)が、前記金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高く、
下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物のLUMOエネルギー準位(EDL)と前記金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上であり、
前記発光層中の発光性化合物の発光波長領域と下記式(II)で表されるトリフェニルアミン骨格を有する化合物の吸収波長領域に重なり部分があることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0007159932000015
(式中、Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、置換又は非置換のベンゼン環を表す。Xは、酸性基若しくは電子吸引性基、それらを有する置換基、又は電子吸引性環構造を有する置換基を表す。ただし、Ar、Ar又はArが、ジメチルアミノ基を有するものを除く。nは、1~4の整数を表す。nが複数のとき、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。)
An organic electroluminescence device comprising, on a substrate, a pair of a cathode and an anode, and an organic functional layer including a light-emitting layer and an electron-transporting layer adjacent to the cathode,
The electron transport layer contains a compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) and a metal oxide,
The LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) is higher than the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide,
The energy difference ΔE (E DL ) between the LUMO energy level (E DL ) of the compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) and the energy level (E CB ) at the bottom of the conduction band of the metal oxide -E CB ) is 0.3 eV or more,
An organic electroluminescence device, wherein an emission wavelength range of a light-emitting compound in the light-emitting layer and an absorption wavelength range of a compound having a triphenylamine skeleton represented by the following formula (II) overlap.
Figure 0007159932000015
(Wherein, Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted benzene ring. X is an acidic group or an electron-withdrawing group, a substituent having them, or an electron-withdrawing ring represents a substituent having a structure, provided that Ar 2 , Ar 3 or Ar 4 does not have a dimethylamino group, n represents an integer of 1 to 4. When n is plural, each X may be the same or different).
基板上に、対となる陰極と陽極と、発光層と前記陰極に隣接する電子輸送層とを含む有機機能層とを、備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記電子輸送層が、下記A-1、A-2、A-6、A-7、A-8、A-13、A-14、A-16、A-17、A-18、A-20、A-32及びA-35で表される構造を有する化合物Aと金属酸化物とを含有し、
前記化合物AのLUMOエネルギー準位(EDL)が、前記金属酸化物伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)より高く、
前記化合物AのLUMOエネルギー準位(EDL)と前記金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位(ECB)とのエネルギー差ΔE(EDL-ECB)が、0.3eV以上であり、
前記発光層中の発光性化合物の発光波長領域と前記化合物Aの吸収波長領域に重なり部分があることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0007159932000016
Figure 0007159932000017
An organic electroluminescence device comprising, on a substrate, a pair of a cathode and an anode, and an organic functional layer including a light-emitting layer and an electron-transporting layer adjacent to the cathode,
The electron-transporting layer comprises the following A-1, A-2, A-6, A-7, A-8, A-13, A-14, A-16, A-17, A-18 and A-20 , containing a compound A having a structure represented by A-32 and A-35 and a metal oxide,
The LUMO energy level (E DL ) of the compound A is higher than the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide,
The energy difference ΔE (E DL −E CB ) between the LUMO energy level (E DL ) of the compound A and the energy level (E CB ) of the conduction band bottom of the metal oxide is 0.3 eV or more,
An organic electroluminescence device, wherein an emission wavelength range of a light-emitting compound and an absorption wavelength range of said compound A in said light-emitting layer overlap with each other.
Figure 0007159932000016
Figure 0007159932000017
前記電子輸送層が、前記金属酸化物として、酸化亜鉛を含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 3. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the electron transport layer contains zinc oxide as the metal oxide. 前記金属酸化物が、ナノ粒子であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 4. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein said metal oxide is nanoparticles.
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