JP7197337B2 - organic electroluminescent device - Google Patents

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Description

本発明は、有機電界発光素子に関する。より詳しくは、電子機器の表示部等の表示装置や照明装置等としての利用可能な有機電界発光素子に関する。 The present invention relates to organic electroluminescent devices. More specifically, the present invention relates to an organic electroluminescence device that can be used as a display device such as a display unit of electronic equipment, a lighting device, or the like.

薄く、柔軟でフレキシブルな表示用デバイスや照明に適用できる新しい発光素子として有機電界発光素子(有機EL素子)が期待されている。
有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に発光性有機化合物を含んで形成される発光層を含む1種または複数種の層を挟んだ構造を持ち、陽極から注入されたホールと陰極から注入された電子が再結合する時のエネルギーを利用して発光性有機化合物を励起させ、発光を得るものである。有機電界発光素子は電流駆動型の素子であり、流れる電流をより効率的に活用するため、素子構造や、素子を構成する層の材料について種々検討されている(例えば、特許文献1~3、非特許文献1参照)。
Organic electroluminescence elements (organic EL elements) are expected as new light-emitting elements that can be applied to thin, flexible display devices and lighting.
An organic electroluminescent device has a structure in which one or more layers including a light-emitting layer containing a light-emitting organic compound are sandwiched between an anode and a cathode, and holes injected from the anode and emitted from the cathode The energy generated when the injected electrons recombine is used to excite a light-emitting organic compound to obtain light emission. An organic electroluminescence device is a current-driven device, and in order to make more efficient use of the flowing current, various studies have been made on the device structure and the materials of the layers that constitute the device (for example, Patent Documents 1 to 3, See Non-Patent Document 1).

特開2013-239691号公報JP 2013-239691 A 国際公開第2014/133141号WO2014/133141 特開2015-65225号公報JP 2015-65225 A

A. Endo et al.,Appl.Phys.Lett.,98,083302(2011)A. Endo et al. , Appl. Phys. Lett. , 98, 083302 (2011)

有機電界発光素子は、フレキシブルな表示用デバイスや照明に適しているとされているが、一般的なフレキシブル基板では水分がデバイス内に侵入し、輝度の減衰が早くなるという課題がある。これに対し水分の侵入を防ぐような厳密な封止を施すとフレキシブル性が犠牲になるため、フレキシブル性を保持しつつ、輝度の早期の減衰が抑制された素子が求められている。 Organic electroluminescence elements are said to be suitable for flexible display devices and lighting, but there is a problem that moisture penetrates into the device in general flexible substrates, resulting in rapid attenuation of brightness. On the other hand, strict sealing to prevent moisture intrusion sacrifices flexibility, so there is a demand for an element that suppresses early attenuation of luminance while maintaining flexibility.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、フレキシブル性に優れ、かつデバイスの輝度の早期の減衰が効果的に抑制された有機電界発光素子を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an organic electroluminescence device that is excellent in flexibility and effectively suppresses early decay of device luminance.

本発明者は、上記課題を解決すべく有機電界発光素子の構造や材料について種々検討し、陽極と、基板上に形成された陰極との間に発光層を含む複数の層が積層された、いわゆる逆構造を採用するとともに、ホスト材料と発光材料とを含み、電荷の再結合により生じる該ホスト材料の三重項励起状態が発光材料へエネルギー移動が可能な材料により発光層を形成すると、水分による劣化に対する耐性に優れた素子となることを見出した。これにより、この素子の封止を簡易なものとするか又は封止構造を設けないようにすることが可能となり、フレキシブル性を犠牲にすることなく、デバイスの輝度の早期の減衰が効果的に抑制された有機電界発光素子が得られることを見出し、本発明に到達したものである。 In order to solve the above problems, the present inventors have made various studies on the structure and materials of the organic electroluminescent device, and found that a plurality of layers including a light-emitting layer are laminated between the anode and the cathode formed on the substrate. In addition to adopting a so-called reverse structure, when the light-emitting layer is formed of a material that contains a host material and a light-emitting material and the triplet excited state of the host material generated by recombination of charges can transfer energy to the light-emitting material, the light-emitting layer is formed by moisture. It was found that an element having excellent resistance to deterioration can be obtained. This allows for simple or no encapsulation of the device, effectively premature decay of the brightness of the device without sacrificing flexibility. The present inventors have arrived at the present invention by finding that an organic electroluminescence device with a suppressed effect can be obtained.

すなわち本発明は、陽極と、基板上に形成された陰極との間に発光層を含む複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、該有機電界発光素子は、発光層がホスト材料と発光材料とを含み、電荷の再結合により生じる該ホスト材料の三重項励起状態が発光材料へエネルギー移動が可能であり、水蒸気透過率が10-4g/m・day以上の封止がされているか又は封止構造を有さないことを特徴とする有機電界発光素子である。 That is, the present invention provides an organic electroluminescence device having a structure in which a plurality of layers including a light-emitting layer are laminated between an anode and a cathode formed on a substrate, wherein the organic electroluminescence device comprises a light-emitting layer contains a host material and a light-emitting material, the triplet excited state of the host material generated by charge recombination can transfer energy to the light-emitting material, and the water vapor transmission rate is 10 −4 g/m 2 ·day or more An organic electroluminescence device characterized by being sealed or having no sealing structure.

上記発光層におけるホスト材料が熱活性化遅延蛍光材料であり、発光材料がリン光材料であることが好ましい。 Preferably, the host material in the light-emitting layer is a thermally activated delayed fluorescent material, and the light-emitting material is a phosphorescent material.

上記発光層におけるホスト材料がドナー性材料とアクセプター性材料の2種類から成るエキサイプレックスであり、発光材料がリン光材料であることが好ましい。 It is preferable that the host material in the light-emitting layer is an exciplex consisting of two kinds of materials, a donor material and an acceptor material, and the light-emitting material is a phosphorescent material.

上記発光層におけるホスト材料がトリプレットトリプレットアニヒレーションが可能な蛍光ホストであり、発光材料が蛍光材料であることが好ましい。 Preferably, the host material in the light-emitting layer is a fluorescent host capable of triplet-triplet annealing, and the light-emitting material is a fluorescent material.

上記発光層におけるホスト材料が熱活性化遅延蛍光材料と、該熱活性化遅延蛍光材料の三重項励起状態のエネルギー準位よりも励起状態のエネルギー準位が高いホスト材料との組み合わせであり、発光材料が蛍光材料であることが好ましい。 The host material in the light emitting layer is a combination of a thermally activated delayed fluorescent material and a host material having a higher excited state energy level than the triplet excited state energy level of the thermally activated delayed fluorescent material, and emits light. Preferably, the material is a fluorescent material.

本発明はまた、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置でもある。 The present invention is also a display device comprising the organic electroluminescence device of the present invention.

本発明はまた、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置でもある。 The present invention also provides a lighting device comprising the organic electroluminescence device of the present invention.

本発明の有機電界発光素子は、フレキシブル性に優れながらデバイスの輝度の早期の減衰が抑制された素子であることから、表示装置や照明装置の材料として好適に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The organic electroluminescence device of the present invention can be suitably used as a material for display devices and lighting devices because it is a device in which early attenuation of device luminance is suppressed while having excellent flexibility.

実施例1で作製した有機電界発光素子の構造を示した図である。1 is a diagram showing the structure of an organic electroluminescence device produced in Example 1. FIG. 実施例1と参考例1の有機電界発光素子に対して、有機EL寿命測定装置を用い、一定電流での駆動を開始してからの経過時間と、相対輝度との関係を示したグラフである。2 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of driving at a constant current and the relative luminance using an organic EL lifetime measuring device for the organic electroluminescence devices of Example 1 and Reference Example 1. FIG. . 実施例2と参考例2の有機電界発光素子に対して、有機EL寿命測定装置を用い、一定電流での駆動を開始してからの経過時間と、相対輝度との関係を示したグラフである。2 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of driving at a constant current and the relative luminance using an organic EL lifetime measuring device for the organic electroluminescence devices of Example 2 and Reference Example 2. FIG. . 比較例1と比較参考例1の有機電界発光素子に対して、有機EL寿命測定装置を用い、一定電流での駆動を開始してからの経過時間と、相対輝度との関係を示したグラフである。A graph showing the relationship between the elapsed time from the start of driving at a constant current and the relative luminance using an organic EL lifetime measuring device for the organic electroluminescent devices of Comparative Example 1 and Comparative Reference Example 1. be. 実施例3と参考例3の有機電界発光素子に対して、有機EL寿命測定装置を用い、一定電流での駆動を開始してからの経過時間と、相対輝度との関係を示したグラフである。10 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of driving with a constant current and the relative luminance using an organic EL lifetime measuring device for the organic electroluminescence devices of Example 3 and Reference Example 3. FIG. . 比較例2と比較参考例2の有機電界発光素子に対して、有機EL寿命測定装置を用い、一定電流での駆動を開始してからの経過時間と、相対輝度との関係を示したグラフである。A graph showing the relationship between the elapsed time from the start of driving at a constant current and the relative luminance using an organic EL lifetime measuring device for the organic electroluminescent devices of Comparative Example 2 and Comparative Reference Example 2. be. 実施例4と参考例4の有機電界発光素子に対して、有機EL寿命測定装置を用い、一定電流での駆動を開始してからの経過時間と、相対輝度との関係を示したグラフである。10 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of driving at a constant current and the relative luminance using an organic EL lifetime measuring device for the organic electroluminescence devices of Example 4 and Reference Example 4. FIG. .

以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
The present invention will be described in detail below.
A combination of two or more of the individual preferred embodiments of the invention described below is also a preferred embodiment of the invention.

本発明の有機電界発光素子は、陽極と、基板上に形成された陰極との間に発光層を含む複数の層が積層された構造を有すること、発光層がホスト材料と発光材料とを含み、電荷の再結合により生じる該ホスト材料の三重項励起状態が発光材料へエネルギー移動が可能な材料により発光層が形成されていること、及び、簡易な封止がされているか又は封止構造を有さないこと、の3つを特徴とする。
水分は有機電界発光素子の電極の劣化の原因となり、電極の劣化が素子の特性の低下の原因となる。特に陰極界面に電子注入層としてアルカリ金属等の不安定な材料を使用することで、陰極界面の劣化が発生する。これに対し、素子の構造を陽極と、基板上に形成された陰極との間に発光層を含む複数の層が積層された、いわゆる逆構造にすることで陰極界面の電子注入層材料としてアルカリ金属等の不安定な材料に代えて、仕事関数が低く大気安定な金属酸化物等を使用することが可能となり、電極の劣化を抑制することが可能となる。このような逆構造を採用し、更に後に説明する、発光層の材料として、ホスト材料の三重項励起状態から一重項励起状態を経て発光材料へのエネルギー移動が可能なホスト材料と発光材料とを用いた本発明の有機電界発光素子は、発光層の輝度の減衰が効果的に抑制された素子となる。更に発光面積の減少を抑制する効果も併せて得られる。そしてこれらの素子の構成とすることで、厳密な封止なしでも良好に駆動する素子となるため、簡易な封止又は封止構造を有さない素子とすることが可能となり、フレキシブル性に優れた素子とすることができる。
The organic electroluminescent device of the present invention has a structure in which a plurality of layers including a light-emitting layer are laminated between an anode and a cathode formed on a substrate, and the light-emitting layer includes a host material and a light-emitting material. , the light-emitting layer is formed of a material in which the triplet excited state of the host material generated by charge recombination can transfer energy to the light-emitting material, and the light-emitting layer is simply sealed or has a sealing structure. It is characterized by three things:
Moisture causes deterioration of the electrodes of the organic electroluminescence element, and the deterioration of the electrodes causes deterioration of the characteristics of the element. In particular, the use of an unstable material such as an alkali metal as an electron injection layer at the cathode interface causes deterioration of the cathode interface. On the other hand, by changing the structure of the device to a so-called reverse structure in which a plurality of layers including a light-emitting layer are laminated between the anode and the cathode formed on the substrate, alkali It becomes possible to use a metal oxide or the like that has a low work function and is stable in the air instead of an unstable material such as a metal, and it is possible to suppress deterioration of the electrode. Adopting such a reverse structure, a host material capable of transferring energy from the triplet excited state of the host material to the singlet excited state to the light emitting material and the light emitting material are used as materials for the light emitting layer, which will be described later. The organic electroluminescence element of the present invention used is an element in which the luminance attenuation of the light-emitting layer is effectively suppressed. Furthermore, the effect of suppressing the reduction of the light emitting area can also be obtained. By configuring these elements, the elements can be driven satisfactorily without strict encapsulation. Therefore, it is possible to create an element that is easy to enclose or does not have an encapsulation structure, and has excellent flexibility. element.

本発明の有機電界発光素子は、陽極と、基板上に形成された陰極との間に1層または複数層の有機化合物層を有するものである。ここで有機化合物層は、発光層を含み、必要に応じてその他に電子輸送層や正孔輸送層等を含む層である。
本発明の有機電界発光素子は、陽極と、基板上に形成された陰極との間に発光層を含む複数の層が積層された構造を有するものである限り、積層される層の構成は特に制限されないが、陰極、電子注入層及び/又は電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び/又は正孔注入層、陽極の各層がこの順に隣接して積層された素子であることが好ましい。なお、これらの各層は、1層からなるものであってもよく、2層以上からなるものであってもよい。
上記構成の有機電界素子において、素子が電子輸送層、電子注入層のいずれか一方のみを有する場合には、当該一方の層が陰極と発光層とに隣接して積層されることになり、素子が正孔輸送層と正孔注入層の両方を有する場合には、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層の順にこれらの層が隣接して積層されることになる。また、素子が正孔輸送層、正孔注入層のいずれか一方のみを有する場合には、当該一方の層が発光層と陽極とに隣接して積層されることになり、素子が正孔輸送層と正孔注入層の両方を有する場合には、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順にこれらの層が隣接して積層されることになる。
The organic electroluminescence device of the present invention has one or more organic compound layers between an anode and a cathode formed on a substrate. Here, the organic compound layer is a layer including a light-emitting layer and, if necessary, an electron-transporting layer, a hole-transporting layer, and the like.
As long as the organic electroluminescent device of the present invention has a structure in which a plurality of layers including a light-emitting layer are laminated between an anode and a cathode formed on a substrate, the structure of the laminated layers is particularly Although not limited, it is preferable to be an element in which each layer of a cathode, an electron injection layer and/or an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer and/or a hole injection layer, and an anode are laminated adjacent to each other in this order. In addition, each of these layers may consist of one layer, and may consist of two or more layers.
In the organic electric field element having the above structure, when the element has only one of the electron transport layer and the electron injection layer, the one layer is laminated adjacent to the cathode and the light emitting layer, and the element has both a hole-transporting layer and a hole-injecting layer, these layers are stacked adjacently in the order cathode, electron-injecting layer, electron-transporting layer, and light-emitting layer. In addition, when the device has only one of the hole transport layer and the hole injection layer, the one layer is laminated adjacent to the light emitting layer and the anode, so that the device has a hole transport layer. In the case of having both a layer and a hole injection layer, these layers are laminated adjacent to each other in the order of light emitting layer, hole transport layer, hole injection layer and anode.

本発明の有機電界発光素子は、更に陰極と陽極との間に金属酸化物層を有する有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子であることが好ましい。金属酸化物を素子の材料として用いることで、より酸素や水への耐性の高い有機電界発光素子とすることができる。
本発明における有機電界発光素子は、基板上に隣接して陰極が形成され、陽極と陰極との間に金属酸化物層を有する有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子であって、陰極と発光層との間に電子注入層と、必要に応じて電子輸送層とを有し、陽極と発光層との間に正孔輸送層及び/又は正孔注入層を有する構成の素子であることが好ましい。本発明における有機電界発光素子は、これらの各層の間に他の層を有していてもよいが、これらの各層のみから構成される素子であることが好ましい。すなわち、陰極、電子注入層、必要に応じて電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び/又は正孔注入層、陽極の各層がこの順に隣接して積層された素子であることが好ましい。なお、これらの各層は、1層からなるものであってもよく、2層以上からなるものであってもよい。
The organic electroluminescent device of the present invention is preferably an organic-inorganic hybrid type organic electroluminescent device further having a metal oxide layer between the cathode and the anode. By using a metal oxide as the element material, an organic electroluminescence element having higher resistance to oxygen and water can be obtained.
The organic electroluminescent device of the present invention is an organic-inorganic hybrid type organic electroluminescent device having a cathode formed adjacent to a substrate and a metal oxide layer between the anode and the cathode, wherein the cathode and the light-emitting layer It is preferable that the device has an electron injection layer and, if necessary, an electron transport layer between and a hole transport layer and/or a hole injection layer between the anode and the light emitting layer. . Although the organic electroluminescence device in the present invention may have other layers between these layers, it is preferably a device composed only of these layers. That is, it is preferable that the device is a device in which each layer of a cathode, an electron injection layer, optionally an electron transport layer, a light-emitting layer, a hole transport layer and/or a hole injection layer, and an anode are laminated adjacently in this order. In addition, each of these layers may consist of one layer, and may consist of two or more layers.

本発明の有機電界発光素子において、発光層は、ホスト材料の三重項励起状態から発光材料へのエネルギー移動が可能なホスト材料と発光材料とを含む。
ホスト材料の励起状態から発光材料(ゲスト材料)の励起状態へのエネルギー移動には、フェルスター(Forster)機構とデクスター(Dexter)機構の2種類があり、エネルギー移動の仕方には(a)ホスト材料の一重項励起状態(S1)からゲスト材料の一重項励起状態(S1)への移動、(b)ホスト材料のT1からゲスト材料のT1への移動、(c)ホスト材料のS1からゲスト材料のT1への移動、(d)ホスト材料のT1からゲスト材料のS1への移動、の4つがある。このうち、(a)、(c)、(d)はフェルスター(Forster)機構による移動であり、(b)はデクスター(Dexter)機構による移動である。
このうち、デクスター(Dexter)機構によるホスト材料のT1からゲスト材料のT1への移動は速度が遅いため、ホスト材料が不安定で水分と相互作用しやすい励起状態にある時間が長くなり、発光層の劣化に繋がる。一方、一般にホスト材料の励起状態の寿命は、T1よりもS1のほうが100万倍近く短いため、一重項励起状態(S1)からのエネルギー移動を利用することでホスト材料の水分との相互作用による劣化を効果的に抑制することができる。更にフェルスター(Forster)機構によるエネルギー移動の速度はホスト材料の励起状態の寿命に反比例するため、ホスト材料が一重項励起状態(S1)の場合は、三重項励起状態(T1)の場合に比べて発光材料へのエネルギー移動の速度が非常に速く、エネルギー移動が非常に効率的に起こる。
本発明の有機電界発光素子は、ホスト材料の三重項励起状態から一重項励起状態へ電子を遷移させ、フェルスター(Forster)機構によるエネルギー移動であるホスト材料の一重項励起状態から発光材料へのエネルギー移動をさせることが可能なホスト材料と発光材料とを発光層の材料として用いるものであり、これによりホスト材料から発光材料へのエネルギー移動を効率的に行うと共に、ホスト材料の水分との相互作用による劣化を抑制し、水分存在下でも有機電界発光素子の輝度の減衰を抑制したものである。
In the organic electroluminescent device of the present invention, the light-emitting layer includes a host material capable of transferring energy from the triplet excited state of the host material to the light-emitting material and a light-emitting material.
There are two types of energy transfer from the excited state of the host material to the excited state of the light-emitting material (guest material): the Forster mechanism and the Dexter mechanism. Transfer from singlet excited state (S1) of material to singlet excited state (S1) of guest material, (b) transfer from T1 of host material to T1 of guest material, (c) transfer from S1 of host material to guest material (d) migration of the host material from T1 to S1 of the guest material. Of these, (a), (c), and (d) are movements by the Forster mechanism, and (b) is movement by the Dexter mechanism.
Of these, the movement of the host material from T1 to T1 of the guest material by the Dexter mechanism is slow, so the time in which the host material is in an excited state that is unstable and easily interacts with moisture is long, and the light-emitting layer lead to deterioration of On the other hand, the lifetime of the excited state of the host material is generally about 1,000,000 times shorter than that of T1. Deterioration can be effectively suppressed. Furthermore, since the rate of energy transfer by the Forster mechanism is inversely proportional to the lifetime of the host material in the excited state, when the host material is in the singlet excited state (S1), it is The rate of energy transfer to the light-emitting material is very high and the energy transfer occurs very efficiently.
In the organic electroluminescent device of the present invention, electrons are transitioned from the triplet excited state of the host material to the singlet excited state, and the energy transfer from the singlet excited state of the host material to the light-emitting material is performed by the Forster mechanism. A host material capable of transferring energy and a light-emitting material are used as materials for the light-emitting layer. It suppresses deterioration due to action, and suppresses attenuation of the luminance of the organic electroluminescence device even in the presence of moisture.

上記ホスト材料の三重項励起状態から一重項励起状態へ電子を遷移させ、フェルスター(Forster)機構によりホスト材料の一重項励起状態から発光材料へのエネルギー移動をさせることが可能なホスト材料と発光材料との組み合わせには以下のようなものがあり、これらはいずれも本発明の好適な実施形態である。
(I)発光層におけるホスト材料が熱活性化遅延蛍光(TADF)材料であり、発光材料がリン光材料である形態、(II)発光層におけるホスト材料がドナー性材料とアクセプター性材料の2種類から成るエキサイプレックスであり、発光材料がリン光材料である形態、(III)発光層におけるホスト材料がトリプレットトリプレットアニヒレーションが可能な蛍光ホストであり、発光材料が蛍光材料である形態、(IV)発光層におけるホスト材料が熱活性化遅延蛍光材料と、該熱活性化遅延蛍光材料の三重項励起状態のエネルギー準位よりも励起状態のエネルギー準位が高いホスト材料との組み合わせであり、発光材料が蛍光材料である形態。
以下、これら4つの形態について順に説明する。
A host material capable of causing electrons to transition from the triplet excited state of the host material to a singlet excited state and transferring energy from the singlet excited state of the host material to the light-emitting material by the Forster mechanism, and light emission Combinations with materials include the following, all of which are preferred embodiments of the present invention.
(I) The host material in the light-emitting layer is a thermally activated delayed fluorescence (TADF) material, and the light-emitting material is a phosphorescent material. (II) The host material in the light-emitting layer is a donor material and an acceptor material. wherein the light-emitting material is a phosphorescent material, (III) the host material in the light-emitting layer is a fluorescent host capable of triplet triplet annealing, and the light-emitting material is a fluorescent material, (IV) The host material in the light emitting layer is a combination of a thermally activated delayed fluorescent material and a host material having a higher excited state energy level than the triplet excited state energy level of the thermally activated delayed fluorescent material, and a light emitting material is a fluorescent material.
These four forms will be described in order below.

上記(I)の形態で用いる熱活性化遅延蛍光材料は、三重項励起状態と一重項励起状態のエネルギー準位の差が小さいため、熱エネルギーにより容易に三重項励起状態から一重項励起状態への遷移が起こる材料であり、時間分解発光現象を観測することにより、三重項励起状態から一重項励起状態へ熱的に遷移したことに起因する遅延蛍光が観測される。ホスト材料として熱活性化遅延蛍光材料を用いることで、三重項励起状態から一重項励起状態を経て発光材料への速いエネルギー移動が可能となる。
更に、発光材料として内部量子効率の高いリン光材料を用いることで発光効率の高い素子とすることができる。
Since the thermally activated delayed fluorescent material used in the above form (I) has a small energy level difference between the triplet excited state and the singlet excited state, the triplet excited state can be easily changed to the singlet excited state by thermal energy. , and by observing the time-resolved luminescence phenomenon, delayed fluorescence caused by thermal transition from the triplet excited state to the singlet excited state can be observed. By using a thermally activated delayed fluorescence material as the host material, fast energy transfer from the triplet excited state to the luminescent material via the singlet excited state becomes possible.
Furthermore, by using a phosphorescent material with high internal quantum efficiency as a light-emitting material, an element with high light-emitting efficiency can be obtained.

上記熱活性化遅延蛍光材料としては、例えば、ドナー型置換基とアクセプター型置換基とを単一分子に含むものが挙げられる。
アクセプター型置換基としては、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ナフタレン、芳香環テトラカルボン酸無水物、シロール誘導体が挙げられる。
ドナー型置換基としては、アリールシクロアルカン系化合物、アリールアミン系化合物、フェニレンジアミン系化合物、カルバゾール系化合物、スチルベン系化合物、オキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、トリフェニルメタン系化合物、ピラゾリン系化合物、ベンジン(シクロヘキサジエン)系化合物、アントラセン系化合物、フルオレノン系化合物、アニリン系化合物、シラン系化合物、ピベンジジン系化合物等が挙げられる。
Examples of the thermally activated delayed fluorescence material include those containing a donor-type substituent and an acceptor-type substituent in a single molecule.
Acceptor-type substituents include pyridine derivatives, quinoline derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, triazine derivatives, triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, naphthalene, aromatic ring tetracarboxylic acid anhydrides, siloles. derivatives.
Donor-type substituents include arylcycloalkane-based compounds, arylamine-based compounds, phenylenediamine-based compounds, carbazole-based compounds, stilbene-based compounds, oxazole-based compounds, triphenylmethane, triphenylmethane-based compounds, pyrazoline-based compounds, and benzine. (cyclohexadiene)-based compounds, anthracene-based compounds, fluorenone-based compounds, aniline-based compounds, silane-based compounds, pibenzidine-based compounds, and the like.

ドナー型置換基とアクセプター型置換基とを単一分子に含む発光性化合物としては、具体的には、非特許文献1に記載の化合物や、12,12’-(6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diyl)bis(11-phenyl-11,12-dihydroindolo[2,3-a]carbazole)(BPICbPTRZ)、2-biphenyl-4,6-bis(12-phenylindolo[2,3-a]carbazole-11-yl)-1,3,5-triazine(PIC-TRZ)などを用いることが好ましい。
S1のエネルギーとT1のエネルギーとの差は、BPICbPTRZでは0.14eVであり、PIC-TRZでは0.11eVである。
Specific examples of the luminescent compound containing a donor-type substituent and an acceptor-type substituent in a single molecule include compounds described in Non-Patent Document 1 and 12,12′-(6-phenyl-1,3 ,5-triazine-2,4-diyl)bis(11-phenyl-11,12-dihydroindolo[2,3-a]carbazole) (BPICbPTRZ), 2-biphenyl-4,6-bis(12-phenylindolo[2 ,3-a]carbazole-11-yl)-1,3,5-triazine (PIC-TRZ) and the like are preferably used.
The difference between the energy of S1 and the energy of T1 is 0.14 eV for BPICbPTRZ and 0.11 eV for PIC-TRZ.

上記(II)の形態では、ドナー性材料からアクセプター性材料への電荷移動により、これらの励起状態が混成するエキサイプレックスを利用する。エキサイプレックスでエネルギー準位の差が小さい三重項励起状態と一重項励起状態とが形成されると、上記(I)の形態と同様に、三重項励起状態から一重項励起状態を経て発光材料への速いエネルギー移動が可能となる。
更に、発光材料としてリン光材料を用いることで発光効率の高い素子とすることができる。
In the above form (II), an exciplex in which these excited states are hybridized by charge transfer from the donor material to the acceptor material is utilized. When a triplet excited state and a singlet excited state with a small energy level difference are formed in the exciplex, the triplet excited state passes through the singlet excited state to the light-emitting material, as in the above form (I). fast energy transfer is possible.
Furthermore, by using a phosphorescent material as a light-emitting material, an element with high light-emitting efficiency can be obtained.

上記ドナー性材料としては、N4,N4’-ビス(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)-N4,N4’-ジフェニルビフェニルー4,4’-ジアミン(DBTPB)、1,1-ビス(4-ジ-パラ-トリアミノフェニル)シクロへキサン、1,1’-ビス(4-ジ-パラ-トリルアミノフェニル)-4-フェニル-シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、4,4’,4’’-トリメチルトリフェニルアミン、N,N,N’,N’-テトラフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD1)、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-メトキシフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD2)、N,N,N’,N’-テトラキス(4-メトキシフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD3)、N,N’-ジ(1-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(α-NPD)、TPTEのようなアリールアミン系化合物、N,N,N’,N’-テトラフェニル-パラ-フェニレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(パラ-トリル)-パラ-フェニレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(メタ-トリル)-メタ-フェニレンジアミン(PDA)のようなフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、N-イソプロピルカルバゾール、N-フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物、スチルベン、4-ジ-パラ-トリルアミノスチルベンのようなスチルベン系化合物、OxZのようなオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、m-MTDATAのようなトリフェニルメタン系化合物、1-フェニル-3-(パラ-ジメチルアミノフェニル)ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物、ベンジン(シクロヘキサジエン)系化合物、トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、イミダゾールのようなイミダゾール系化合物、1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ジ(4-ジメチルアミノフェニル)-1,3,4,-オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アントラセン、9-(4-ジエチルアミノスチリル)アントラセンのようなアントラセン系化合物、フルオレノン、2,4,7,-トリニトロ-9-フルオレノン、2,7-ビス(2-ヒドロキシ-3-(2-クロロフェニルカルバモイル)-1-ナフチルアゾ)フルオレノンのようなフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、1,4-ジチオケト-3,6-ジフェニル-ピロロ-(3,4-c)ピロロピロールのようなピロール系化合物、フルオレンのようなフルオレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリンのようなポルフィリン系化合物、キナクリドンのようなキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ(t-ブチル)銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニンのような金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン、N,N,N’,N’-テトラフェニルベンジジンのようなベンジジン系化合物等を用いることができる。 As the donor material, N4,N4'-bis(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine (DBTPB), 1,1-bis Arylcycloalkane compounds such as (4-di-para-triaminophenyl)cyclohexane, 1,1′-bis(4-di-para-tolylaminophenyl)-4-phenyl-cyclohexane, 4,4 ',4''-trimethyltriphenylamine, N,N,N',N'-tetraphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'- Bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD1), N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-methoxyphenyl)-1,1'- Biphenyl-4,4'-diamine (TPD2), N,N,N',N'-tetrakis(4-methoxyphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD3), N,N '-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (α-NPD), arylamine compounds such as TPTE, N,N,N' ,N'-tetraphenyl-para-phenylenediamine, N,N,N',N'-tetra(para-tolyl)-para-phenylenediamine, N,N,N',N'-tetra(meth-tolyl) - phenylenediamine compounds such as meta-phenylenediamine (PDA), carbazole compounds such as carbazole, N-isopropylcarbazole and N-phenylcarbazole, stilbene compounds such as stilbene and 4-di-para-tolylaminostilbene compounds, oxazole compounds such as OxZ, triphenylmethane, triphenylmethane compounds such as m-MTDATA, pyrazoline compounds such as 1-phenyl-3-(para-dimethylaminophenyl)pyrazoline, benzine (cyclo hexadiene) compounds, triazole compounds such as triazole, imidazole compounds such as imidazole, 1,3,4-oxadiazole, 2,5-di(4-dimethylaminophenyl)-1,3,4, -oxadiazole compounds such as oxadiazole, anthracene, anthracene compounds such as 9-(4-diethylaminostyryl)anthracene, fluorenone, 2,4,7,-trinitro-9-fluorenone, 2,7- screw (2- Fluorenone compounds such as hydroxy-3-(2-chlorophenylcarbamoyl)-1-naphthylazo)fluorenone, aniline compounds such as polyaniline, silane compounds, 1,4-dithioketo-3,6-diphenyl-pyrrolo-( 3,4-c) Pyrrole compounds such as pyrrolopyrrole, fluorene compounds such as fluorene, porphyrins, porphyrin compounds such as metal tetraphenylporphyrin, quinacridone compounds such as quinacridone, phthalocyanine, copper phthalocyanine, tetra (t-butyl) copper phthalocyanine, metal or metal-free phthalocyanine compounds such as iron phthalocyanine, metal or metal-free naphthalocyanine compounds such as copper naphthalocyanine, vanadyl naphthalocyanine, monochlorogallium naphthalocyanine, N, N Benzidine compounds such as '-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine and N,N,N',N'-tetraphenylbenzidine can be used.

上記アクセプター性材料としては、ビス[2-(o-ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール]亜鉛(II)(ZnBTZ2)、ホウ素含有化合物、トリス-1,3,5-(3’-(ピリジン-3’’-イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)のようなピリジン誘導体、(2-(3-(9-カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2-フェニル-4,6-ビス(3,5-ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4-ビス(4-ビフェニル)-6-(4’-(2-ピリジニル)-4-ビフェニル)-[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3-フェニル-4-(1’-ナフチル)-5-フェニル-1,2,4-トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル-1,3,4-オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’-(1,3,5-ベントリイル)-トリス(1-フェニル-1-H-ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)等に代表される各種金属錯体、2,5-ビス(6’-(2’,2’’-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、特願2012-228460、特願2015-503053、特願2015-053872、特願2015-081108および特願2015-081109に記載のホウ素含有化合物等を用いることができる。 Examples of the acceptor material include bis[2-(o-hydroxyphenylbenzothiazole]zinc(II) (ZnBTZ2), boron-containing compounds, tris-1,3,5-(3′-(pyridine-3″- pyridine derivatives such as yl)phenyl)benzene (TmPyPhB), quinoline derivatives such as (2-(3-(9-carbazolyl)phenyl)quinoline (mCQ)), 2-phenyl-4,6-bis(3, pyrimidine derivatives such as 5-dipyridylphenyl)pyrimidine (BPyPPM), pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline (BPhen), 2,4-bis(4-biphenyl)-6-(4′-(2-pyridinyl) )-4-biphenyl)-[1,3,5]triazine (MPT), 3-phenyl-4-(1′-naphthyl)-5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ ), oxazole derivatives, oxadiazole derivatives such as 2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) (PBD), 2 ,2′,2″-(1,3,5-Bentriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBI), aromatic ring tetracarboxylic acids such as naphthalene and perylene various metal complexes represented by anhydrides, bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzothiazolato]zinc (Zn(BTZ)2), tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum (Alq3), 2,5-bis (6′-(2′,2″-bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy) and other organosilane derivatives, such as silole derivatives, The boron-containing compounds described in Japanese Patent Application No. 2015-503053, Japanese Patent Application No. 2015-053872, Japanese Patent Application No. 2015-081108 and Japanese Patent Application No. 2015-081109 can be used.

上記(III)の形態では、ホスト材料として、トリプレットトリプレットアニヒレーション(TTA)が可能な材料を用いる。TTAが可能な材料では、三重項励起状態にある材料分子同士が衝突することでTTAが起こり、エネルギーの高い一重項励起状態となる。一重項励起状態が形成されると、上記(I)の形態と同様に、三重項励起状態から一重項励起状態を経て発光材料への速いエネルギー移動が可能となる。
このようなホスト材料と発光材料として蛍光材料を組み合わせて用いることで発光効率の高い素子とすることができる。
In the above form (III), a material capable of triplet-triplet annealing (TTA) is used as the host material. In a material capable of TTA, collision between material molecules in a triplet excited state causes TTA, resulting in a high-energy singlet excited state. When the singlet excited state is formed, fast energy transfer from the triplet excited state to the singlet excited state to the light-emitting material becomes possible, as in the case of the above form (I).
By using a combination of such a host material and a fluorescent material as a light-emitting material, an element with high light-emitting efficiency can be obtained.

上記TTAが可能な材料としては、9-フェニル-3-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フェニル]-9H-カルバゾール(略称:PCzPA)、3-[4-(1-ナフチル)-フェニル]-9-フェニル-9H-カルバゾール(略称:PCPN)、9-[4-(10-フェニル-9-アントラセニル)フェニル]-9H-カルバゾール(略称:CzPA)、7-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フェニル]-7H-ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-ジフェニル-2-アントリル)フェニル]-ベンゾ[b]ナフト[1,2-d]フラン(略称:2mBnfPPA)、9-フェニル-10-{4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)ビフェニル-4’-イル}アントラセン(略称:FLPPA)、9-[4-(7-ベンゾ[a]アントラセン)フェニル]-9H-カルバゾール(略称:7CzPaBA)などが挙げられる。あるいは、5,12-ジフェニルテトラセン、5,12-ビス(ビフェニル-2-イル)テトラセン等を用いることができる。 Materials capable of the above TTA include 9-phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazole (abbreviation: PCzPA), 3-[4-(1-naphthyl)- Phenyl]-9-phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PCPN), 9-[4-(10-phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazole (abbreviation: CzPA), 7-[4-(10- Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[c,g]carbazole (abbreviation: cgDBCzPA), 6-[3-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-benzo[b]naphtho[1 ,2-d]furan (abbreviation: 2mBnfPPA), 9-phenyl-10-{4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)biphenyl-4′-yl}anthracene (abbreviation: FLPPA), 9- [4-(7-benzo[a]anthracene)phenyl]-9H-carbazole (abbreviation: 7CzPaBA) and the like. Alternatively, 5,12-diphenyltetracene, 5,12-bis(biphenyl-2-yl)tetracene and the like can be used.

上記(IV)の形態では、熱活性化遅延蛍光材料と、該熱活性化遅延蛍光材料の三重項励起状態のエネルギー準位よりも励起状態のエネルギー準位が高いホスト材料とを組み合わせて用いる。
この形態では、熱活性化遅延蛍光材料を用いることで、上記(I)の形態と同様に、三重項励起状態から一重項励起状態を経て発光材料への速いエネルギー移動が可能となる。更に、熱活性化遅延蛍光材料の三重項励起状態のエネルギー準位よりも励起状態のエネルギー準位が高いホスト材料を組み合わせることで、該ホスト材料の三重項励起状態から熱活性化遅延蛍光材料の三重項励起状態へのエネルギー移動が起こるため、ホスト材料から発光材料へより多くのエネルギー移動をさせることが可能となる。
このようなホスト材料と発光材料として蛍光材料を組み合わせて用いることで発光効率の高い素子とすることができる。
In the above form (IV), a thermally activated delayed fluorescent material and a host material whose excited state energy level is higher than the triplet excited state energy level of the thermally activated delayed fluorescent material are used in combination.
In this form, by using the thermally activated delayed fluorescence material, as in the form (I), fast energy transfer from the triplet excited state to the singlet excited state to the light-emitting material becomes possible. Furthermore, by combining a host material whose excited state energy level is higher than the energy level of the triplet excited state of the thermally activated delayed fluorescent material, the triplet excited state of the host material is converted into the thermally activated delayed fluorescent material. Since energy transfer to the triplet excited state occurs, more energy can be transferred from the host material to the light-emitting material.
By using a combination of such a host material and a fluorescent material as a light-emitting material, an element with high light-emitting efficiency can be obtained.

上記熱活性化遅延蛍光材料の三重項励起状態のエネルギー準位よりも励起状態のエネルギー準位が高いホスト材料としては、8-ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3)、トリス[1-フェニルイソキノリン-C2,N]イリジウム(III)(Ir(piq)3)、ビス[2-(o-ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール]亜鉛(II)(ZnBTZ2)トリス(4-メチル-8キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq3)、8-ヒドロキシキノリン亜鉛(Znq2)、(1,10-フェナントロリン)-トリス-(4,4,4-トリフルオロ-1-(2-チエニル)-ブタン-1,3-ジオネート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)3(phen))、2,3,7,8,12,13,17,18-オクタエチル-21H,23H-ポルフィンプラチナム(II)のような各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセン、6-ニトロクリセンのようなクリセン系化合物、ペリレン、N,N’-ビス(2,5-ジ-t-ブチルフェニル)-3,4,9,10-ペリレン-ジ-カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物、コロネンのようなコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、4-(ジ-シアノメチレン)-2-メチル-6-(パラ-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)のようなピラン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、4,4’-ビス[9-ジカルバゾリル]-2,2’-ビフェニル(CBP)、4、4’-ビス(9-エチルー3-カルバゾビニレン)-1,1’-ビフェニル(BCzVBi)のようなカルバゾール系化合物、2,5-ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物、2,2’-(パラ-フェニレンジビニレン)-ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル(1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、ペリノンのようなペリノン系化合物、オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、1,2,3,4,5-ペンタフェニル-1,3-シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物、2,2’,7,7’-テトラフェニル-9,9’-スピロビフルオレンのようなスピロ化合物、フタロシアニン(H2Pc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物等を用いることができる。 As the host material whose excited state energy level is higher than that of the triplet excited state of the thermally activated delayed fluorescence material, 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3), tris[1-phenylisoquinoline-C2,N ] iridium (III) (Ir(piq)3), bis[2-(o-hydroxyphenylbenzothiazole]zinc(II) (ZnBTZ2) tris(4-methyl-8quinolinoleate) aluminum (III) (Almq3), 8 - hydroxyquinoline zinc (Znq2), (1,10-phenanthroline)-tris-(4,4,4-trifluoro-1-(2-thienyl)-butane-1,3-dionate) europium (III) (Eu (TTA)3(phen)), various metal complexes such as 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H,23H-porphineplatinum(II); distyrylbenzene (DSB), Benzene compounds such as diaminodistyrylbenzene (DADSB), naphthalene, naphthalene compounds such as Nile Red, phenanthrene compounds such as phenanthrene, chrysene compounds such as chrysene and 6-nitrochrysene, perylene, N, Perylene compounds such as N'-bis(2,5-di-t-butylphenyl)-3,4,9,10-perylene-di-carboximide (BPPC), coronene compounds such as coronene, anthracene , anthracene compounds such as bisstyryl anthracene, pyrene compounds such as pyrene, 4-(di-cyanomethylene)-2-methyl-6-(para-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM) pyran-based compounds, acridine-based compounds such as acridine, stilbene-based compounds such as stilbene, 4,4'-bis[9-dicarbazolyl]-2,2'-biphenyl (CBP), 4,4'-bis ( Carbazole compounds such as 9-ethyl-3-carbazovinylene)-1,1′-biphenyl (BCzVBi), thiophene compounds such as 2,5-dibenzoxazolethiophene, benzoxazole compounds such as benzoxazole, benzimidazole Benzimidazole compounds such as, benzothiazole compounds such as 2,2'-(para-phenylenedivinylene)-bisbenzothiazole, bistyryl (1,4-diphenyl-1,3-butadiene), tetraphenylbutadiene of butadiene compounds such as naphthalimide, coumarin compounds such as coumarin, perinone compounds such as perinone, oxadiazole compounds such as oxadiazole, aldazine compounds, 1, cyclopentadiene compounds such as 2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene (PPCP), quinacridone compounds such as quinacridone and quinacridone red, pyridines such as pyrrolopyridine and thiadiazolopyridine -based compounds, spiro compounds such as 2,2',7,7'-tetraphenyl-9,9'-spirobifluorene, phthalocyanine (H2Pc), metal or metal-free phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine, etc. can be used.

上記(I)、(II)の形態において発光材料として使用されるリン光材料としては、下記式(1)に示される化合物または下記式(2)に示される化合物が好ましい。 As the phosphorescent material used as the light-emitting material in the above forms (I) and (II), a compound represented by the following formula (1) or a compound represented by the following formula (2) is preferable.

Figure 0007197337000001
Figure 0007197337000001

式(1)中、点線の円弧は、酸素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、窒素原子を含んで形成される環構造は、複素環構造である。
、X’’は、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。X、X’’は、結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。X、X’’は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
式(1)中、窒素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分における点線は、点線で結ばれる2つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。
式(1)中、M’は、金属原子を表す。窒素原子からM’への矢印は、窒素原子がM’原子へ配位していることを表す。nは、金属原子M’の価数を表す。
In formula (1), the dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of the skeleton portion composed of an oxygen atom and three carbon atoms, and a ring structure formed containing a nitrogen atom is a heterocyclic ring structure.
X ' and X '' each represent a hydrogen atom or a monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure, and may be bonded to the ring structure forming the dotted circular arc portion. X ' , X '' may combine to form a new ring structure together with a portion of the two ring structures represented by the dotted arcs. X ' and X '' may be the same or different.
In formula (1), a dotted line in a skeleton portion composed of a nitrogen atom and three carbon atoms indicates that two atoms connected by the dotted line are bonded with a single bond or a double bond.
In Formula (1), M' represents a metal atom. An arrow from a nitrogen atom to M' indicates that the nitrogen atom is coordinated to the M' atom. n represents the valence of the metal atom M'.

Figure 0007197337000002
Figure 0007197337000002

式(2)中、点線の円弧は、窒素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、窒素原子を含んで形成される環構造は、複素環構造である。
、X’’は、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。X、X’’は、結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。X、X’’は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
In formula (2), the dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of the skeleton portion composed of a nitrogen atom and three carbon atoms, and a ring structure formed containing a nitrogen atom is a heterocyclic ring structure.
X ' and X '' each represent a hydrogen atom or a monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure, and may be bonded to the ring structure forming the dotted circular arc portion. X ' , X '' may combine to form a new ring structure together with a portion of the two ring structures represented by the dotted arcs. X ' and X '' may be the same or different.

式(2)中、窒素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分における点線は、点線で結ばれる2つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。
式(2)中、M’は、金属原子を表す。窒素原子からM’への矢印は、窒素原子がM’原子へ配位していることを表す。nは、金属原子M’の価数を表す。
式(2)中、XとXとを結ぶ実線の円弧は、XとXとが少なくとも1つの他の原子を介して結合していることを表し、XとXとともに環構造を形成していてもよい。X、Xは、酸素原子、窒素原子、炭素原子のいずれかを表す。X、Xは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。XからM’への矢印は、XがM’原子へ配位していることを表す。m’は、1~3の数である。
In formula (2), a dotted line in a skeleton portion composed of a nitrogen atom and three carbon atoms indicates that two atoms connected by the dotted line are bonded with a single bond or a double bond.
In Formula (2), M' represents a metal atom. An arrow from a nitrogen atom to M' indicates that the nitrogen atom is coordinated to the M' atom. n represents the valence of the metal atom M'.
In formula (2), the solid arc connecting Xa and Xb represents that Xa and Xb are bonded via at least one other atom, and together with Xa and Xb It may form a structure. Xa and Xb each represent an oxygen atom, a nitrogen atom, or a carbon atom. X a and X b may be the same or different. An arrow from Xb to M' indicates that Xb is coordinated to the M' atom. m' is a number from 1 to 3;

上記式(1)及び式(2)における点線の円弧で表される環構造としては、炭素数2~20の芳香環や複素環が挙げられる。具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香族炭化水素環;ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチオール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾオキソール環、ベンゾイミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、およびフェナントリジン環、チオフェン環、フラン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環等の複素環が挙げられる。 Examples of the ring structure represented by the dotted circular arc in the above formulas (1) and (2) include aromatic rings and heterocyclic rings having 2 to 20 carbon atoms. Specifically, aromatic hydrocarbon rings such as benzene ring, naphthalene ring, and anthracene ring; pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzothiazole ring, benzothiol ring, benzoxazole ring, benzoxole ring, Heterocyclic rings such as benzimidazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, and phenanthridine ring, thiophene ring, furan ring, benzothiophene ring, and benzofuran ring are included.

上記式(1)及び式(2)において、X、X’’で表される環構造の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアラルキル基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルケニル基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアリール基、アリールアミノ基、シアノ基、アミノ基、アシル基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルキルアミノ基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のジアルキルアミノ基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアラルキルアミノ基、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、カルバゾール基等が挙げられる。 In the above formulas (1) and (2), the substituents of the ring structures represented by X and X include halogen atoms, alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, aralkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, aryl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms , arylamino group, cyano group, amino group, acyl group, alkoxycarbonyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, carboxyl group, alkoxy having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, a dialkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 1 carbon atoms 10 aralkylamino groups, haloalkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, hydroxyl groups, aryloxy groups, carbazole groups and the like.

上記式(1)及び式(2)において、X、X’’が結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成している場合、点線の円弧で表される2つの環構造と新たな環構造を合わせた環構造としては、例えば、下記(3-1)、(3-2)に示す構造が挙げられる。 In the above formulas (1) and (2), when X and X are combined to form a new ring structure together with part of the two ring structures represented by the dotted arcs, Examples of ring structures obtained by combining two ring structures represented by circular arcs and a new ring structure include structures shown in (3-1) and (3-2) below.

Figure 0007197337000003
Figure 0007197337000003

上記式(1)及び式(2)に示す化合物において、M’で表される金属原子としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び金が挙げられる。 In the compounds represented by formulas (1) and (2) above, metal atoms represented by M' include ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum and gold.

上記式(2)に示される化合物は、下記式(4-1)に示される構造または(4-2)に示される構造を有するものであることが好ましい。 The compound represented by the above formula (2) preferably has a structure represented by the following formula (4-1) or (4-2).

Figure 0007197337000004
Figure 0007197337000004

式(4-1)、(4-2)中、R~Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。R~Rは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
式(4-2)において、R~Rが1価の置換基の場合、環構造が複数の1価の置換基を有していてもよい。
式(4-1)、(4-2)中、窒素原子からM’への矢印は、窒素原子がM’原子へ配位していることを表す。式(4-1)中、酸素原子からM’への矢印は、酸素原子がM’原子へ配位していることを表す。
In formulas (4-1) and (4-2), R 1 to R 3 each represent a hydrogen atom or a monovalent substituent. R 1 to R 3 may be the same or different.
In formula (4-2), when R 1 to R 3 are monovalent substituents, the ring structure may have a plurality of monovalent substituents.
In formulas (4-1) and (4-2), the arrow from the nitrogen atom to M' indicates that the nitrogen atom is coordinated to the M' atom. In formula (4-1), the arrow from the oxygen atom to M' indicates that the oxygen atom is coordinated to the M' atom.

上記式(1)または式(2)で表される化合物の具体例としては、下記式(5-1)~(5-13)、(6-1)~(6-8)、(7-1)~(7-8)で表される化合物等が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) or formula (2) include the following formulas (5-1) to (5-13), (6-1) to (6-8), (7- 1) to compounds represented by (7-8).

Figure 0007197337000005
Figure 0007197337000005

Figure 0007197337000006
Figure 0007197337000006

Figure 0007197337000007
Figure 0007197337000007

上記(I)、(II)の形態において発光材料として使用されるリン光材料としては、上述のものの1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、上記式(5-1)で表されるイリジウム トリス(2-フェニルピリジン)(Ir(ppy))、上記式(6-6)で表されるイリジウム トリス(1-フェニルイソキノリン)(Ir(piq))、上記式(7-6)で表されるイリジウム ビス(2-メチルジベンゾ-[f,h]キノキサリン)(アセチルアセトナート)(Ir(MDQ)(acac))、上記式(7-7)で表されるイリジウム トリス[3-メチル-2-フェニルピリジン](Ir(mppy))等を用いることが好ましい。
本実施形態において発光材料として使用されるリン光材料としては、Pt錯体である上記式(7-8)に示されるTLEC025を用いてもよい。
また、本実施形態において発光材料として使用されるリン光材料は、常温でリン光発光する材料であることが好ましい。
As the phosphorescent material used as the light-emitting material in the above modes (I) and (II), one or more of the above-mentioned materials can be used. Among these, iridium tris(2-phenylpyridine) (Ir(ppy) 3 ) represented by the above formula (5-1), iridium tris(1-phenylisoquinoline) represented by the above formula (6-6) (Ir(piq) 3 ), iridium bis(2-methyldibenzo-[f,h]quinoxaline)(acetylacetonate) represented by the above formula (7-6) (Ir(MDQ) 2 (acac)), It is preferable to use iridium tris[3-methyl-2-phenylpyridine](Ir(mppy) 3 ) represented by the above formula (7-7).
As the phosphorescent material used as the light emitting material in this embodiment, TLEC025 represented by the above formula (7-8), which is a Pt complex, may be used.
Further, the phosphorescent material used as the light-emitting material in this embodiment is preferably a material that emits phosphorescence at room temperature.

上記(III)、(IV)の形態において発光材料として使用される蛍光材料としては、8-ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3)、ビス[2-(o-ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール]亜鉛(II)(ZnBTZ2)トリス(4-メチル-8キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq3)、8-ヒドロキシキノリン亜鉛(Znq2)のような各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセン、6-ニトロクリセンのようなクリセン系化合物、ペリレン、N,N’-ビス(2,5-ジ-t-ブチルフェニル)-3,4,9,10-ペリレン-ジ-カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物、コロネンのようなコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、4-(ジ-シアノメチレン)-2-メチル-6-(パラ-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)のようなピラン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、4,4’-ビス[9-ジカルバゾリル]-2,2’-ビフェニル(CBP)、4、4’-ビス(9-エチルー3-カルバゾビニレン)-1,1’-ビフェニル(BCzVBi)のようなカルバゾール系化合物、2,5-ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物、2,2’-(パラ-フェニレンジビニレン)-ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル(1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、ペリノンのようなペリノン系化合物、オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、1,2,3,4,5-ペンタフェニル-1,3-シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物、2,2’,7,7’-テトラフェニル-9,9’-スピロビフルオレンのようなスピロ化合物、フタロシアニン(H2Pc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物等が挙げられる。 Fluorescent materials used as light-emitting materials in the above modes (III) and (IV) include 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3) and bis[2-(o-hydroxyphenylbenzothiazole]zinc(II) (ZnBTZ2). Various metal complexes such as tris(4-methyl-8quinolinolate) aluminum (III) (Almq3), 8-hydroxyquinoline zinc (Znq2); benzenes such as distyrylbenzene (DSB), diaminodistyrylbenzene (DADSB) naphthalene, naphthalene compounds such as Nile Red, phenanthrene compounds such as phenanthrene, chrysene, chrysene compounds such as 6-nitrochrysene, perylene, N,N'-bis(2,5-di- perylene compounds such as t-butylphenyl)-3,4,9,10-perylene-di-carboximide (BPPC); coronene compounds such as coronene; anthracene compounds such as anthracene and bisstyrylanthracene; pyrene compounds such as pyrene, pyran compounds such as 4-(di-cyanomethylene)-2-methyl-6-(para-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM), acridine compounds such as acridine compounds, stilbene compounds such as stilbene, 4,4'-bis[9-dicarbazolyl]-2,2'-biphenyl (CBP), 4,4'-bis(9-ethyl-3-carbazovinylene)-1,1 carbazole-based compounds such as '-biphenyl (BCzVBi), thiophene-based compounds such as 2,5-dibenzoxazolethiophene, benzoxazole-based compounds such as benzoxazole, benzimidazole-based compounds such as benzimidazole, 2,2 benzothiazole-based compounds such as '-(para-phenylenedivinylene)-bisbenzothiazole, bistyryl (1,4-diphenyl-1,3-butadiene), butadiene-based compounds such as tetraphenylbutadiene, and naphthalimide. naphthalimide compounds, coumarin compounds such as coumarin, perinone compounds such as perinone, oxadiazole compounds such as oxadiazole, aldazine compounds, 1,2,3,4,5-pentaphenyl -cyclopentadiene compounds such as 1,3-cyclopentadiene (PPCP), quinacridone compounds such as quinacridone and quinacridone red, pyrrolopyryl pyridine compounds such as thiadiazolopyridine, spiro compounds such as 2,2',7,7'-tetraphenyl-9,9'-spirobifluorene, phthalocyanine (H2Pc), such as copper phthalocyanine A metal or metal-free phthalocyanine compound and the like are included.

上記発光層は、ホスト材料100質量%に対して発光材料を1~10質量%の割合で含むことが好ましい。このような割合で含むことで、製造コストを抑えつつ、高い外部量子効率で発光する素子が得られる。ホスト材料100質量%に対する発光材料の割合は、より好ましくは、1~8質量%であり、更に好ましくは、1~6質量%である。 The luminescent layer preferably contains 1 to 10% by mass of the luminescent material with respect to 100% by mass of the host material. By including such a ratio, it is possible to obtain a device that emits light with high external quantum efficiency while suppressing manufacturing costs. The ratio of the luminescent material to 100% by mass of the host material is more preferably 1 to 8% by mass, and still more preferably 1 to 6% by mass.

上記(II)の形態におけるドナー性材料とアクセプター性材料との比率は、ドナー性材料100質量%に対して、アクセプター性材料が10~1000質量%であることが好ましい。ドナー性材料とアクセプター性材料とをこのような割合で含むことでエキサイプレックスが効率的に生成し、ホスト材料から発光材料へのエネルギー移動がより効率的に行われることになる。より好ましくは、ドナー性材料100質量%に対して、アクセプター性材料が25~400質量%であることであり、更に好ましくは、アクセプター性材料が50~200質量%であることである。 The ratio of the donor material and the acceptor material in the form (II) is preferably 10 to 1000% by mass of the acceptor material with respect to 100% by mass of the donor material. By containing the donor material and the acceptor material in such a ratio, an exciplex is efficiently generated, and energy transfer from the host material to the light emitting material is performed more efficiently. More preferably, the acceptor material accounts for 25 to 400% by mass, more preferably 50 to 200% by mass, based on 100% by mass of the donor material.

上記発光層の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nmであることが好ましい。より好ましくは、20~100nmであり、更に好ましくは、40~100nmである。
発光層の平均厚さは、低分子化合物の場合は水晶振動子膜厚計により、高分子化合物の場合は接触式段差計により測定することができる。
Although the average thickness of the light-emitting layer is not particularly limited, it is preferably 10 to 150 nm. It is more preferably 20 to 100 nm, still more preferably 40 to 100 nm.
The average thickness of the light-emitting layer can be measured with a crystal oscillator film thickness meter in the case of a low-molecular-weight compound, and with a contact-type profilometer in the case of a high-molecular-weight compound.

上記有機電界発光素子が、電子輸送層を有する場合、その材料としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの化合物も用いるができ、これらを混合して用いてもよい。
電子輸送層の材料として用いることができる化合物の例としては、トリス-1,3,5-(3’-(ピリジン-3’’-イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)のようなピリジン誘導体、(2-(3-(9-カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2-フェニル-4,6-ビス(3,5-ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4-ビス(4-ビフェニル)-6-(4’-(2-ピリジニル)-4-ビフェニル)-[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3-フェニル-4-(1’-ナフチル)-5-フェニル-1,2,4-トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル-1,3,4-オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’-(1,3,5-ベントリイル)-トリス(1-フェニル-1-H-ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ))、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)などに代表される各種金属錯体、2,5-ビス(6’-(2’,2’’-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
これらの中でも、Alqのような金属錯体、TmPyPhBのようなピリジン誘導体が好ましい。
When the organic electroluminescence device has an electron transport layer, any compound that can be usually used as a material for the electron transport layer can be used as the material thereof, and a mixture of these can be used.
Examples of compounds that can be used as materials for the electron transport layer include pyridine derivatives such as tris-1,3,5-(3′-(pyridin-3″-yl)phenyl)benzene (TmPyPhB), ( quinoline derivatives such as 2-(3-(9-carbazolyl)phenyl)quinoline (mCQ)), pyrimidine derivatives such as 2-phenyl-4,6-bis(3,5-dipyridylphenyl)pyrimidine (BPyPPM), pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline (BPhen), 2,4-bis(4-biphenyl)-6-(4′-(2-pyridinyl)-4-biphenyl)-[1,3,5]triazine (MPT), triazole derivatives such as 3-phenyl-4-(1′-naphthyl)-5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), oxazole derivatives, 2-(4- oxadiazole derivatives such as biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) (PBD), 2,2′,2″-(1,3,5- imidazole derivatives such as benzoyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBI), aromatic ring tetracarboxylic acid anhydrides such as naphthalene and perylene, bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzothiazolato] Various metal complexes represented by zinc (Zn(BTZ) 2 ), tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum (Alq3), 2,5-bis(6′-(2′,2″-bipyridyl)) -1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy) and other silole derivatives, and organic silane derivatives and the like, and one or more of these can be used.
Among these, metal complexes such as Alq3 and pyridine derivatives such as TmPyPhB are preferred.

上記有機電界発光素子が、正孔輸送層を有する場合、正孔輸送層として用いる正孔輸送性有機材料には、各種p型の高分子材料や、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
p型の高分子材料(有機ポリマー)としては、例えば、ポリアリールアミン、フルオレン-アリールアミン共重合体、フルオレン-ビチオフェン共重合体、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。
またこれらの化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。
When the organic electroluminescent device has a hole-transporting layer, the hole-transporting organic material used as the hole-transporting layer includes various p-type polymer materials and various p-type low-molecular-weight materials alone or in combination. can be used
Examples of p-type polymer materials (organic polymers) include polyarylamine, fluorene-arylamine copolymer, fluorene-bithiophene copolymer, poly(N-vinylcarbazole), polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, polythiophene, Polyalkylthiophene, polyhexylthiophene, poly(p-phenylene vinylene), polytinylene vinylene, pyrene formaldehyde resin, ethylcarbazole formaldehyde resin or derivatives thereof, and the like.
These compounds can also be used as mixtures with other compounds. As an example, mixtures containing polythiophenes include poly(3,4-ethylenedioxythiophene/styrenesulfonic acid) (PEDOT/PSS) and the like.

上記p型の低分子材料としては、例えば、1,1-ビス(4-ジ-パラ-トリアミノフェニル)シクロへキサン、1,1’-ビス(4-ジ-パラ-トリルアミノフェニル)-4-フェニル-シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、4,4’,4’’-トリメチルトリフェニルアミン、N,N,N’,N’-テトラフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD1)、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-メトキシフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD2)、N,N,N’,N’-テトラキス(4-メトキシフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD3)、N,N’-ジ(1-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(α-NPD)、TPTEのようなアリールアミン系化合物、N,N,N’,N’-テトラフェニル-パラ-フェニレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(パラ-トリル)-パラ-フェニレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(メタ-トリル)-メタ-フェニレンジアミン(PDA)のようなフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、N-イソプロピルカルバゾール、N-フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物、スチルベン、4-ジ-パラ-トリルアミノスチルベンのようなスチルベン系化合物、OZのようなオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、m-MTDATAのようなトリフェニルメタン系化合物、1-フェニル-3-(パラ-ジメチルアミノフェニル)ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物、ベンジン(シクロヘキサジエン)系化合物、トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、イミダゾールのようなイミダゾール系化合物、1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ジ(4-ジメチルアミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アントラセン、9-(4-ジエチルアミノスチリル)アントラセンのようなアントラセン系化合物、フルオレノン、2,4,7-トリニトロ-9-フルオレノン、2,7-ビス(2-ヒドロキシ-3-(2-クロロフェニルカルバモイル)-1-ナフチルアゾ)フルオレノンのようなフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、1,4-ジチオケト-3,6-ジフェニル-ピロロ-(3,4-c)ピロロピロールのようなピロール系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリンのようなポルフィリン系化合物、キナクリドンのようなキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ(t-ブチル)銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニンのような金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン、N,N,N’,N’-テトラフェニルベンジジンのようなベンジジン系化合物等が挙げられる。 Examples of the p-type low molecular weight materials include 1,1-bis(4-di-para-triaminophenyl)cyclohexane, 1,1′-bis(4-di-para-tolylaminophenyl)- Arylcycloalkane compounds such as 4-phenyl-cyclohexane, 4,4′,4″-trimethyltriphenylamine, N,N,N′,N′-tetraphenyl-1,1′-biphenyl-4, 4'-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD1), N,N'-diphenyl-N , N′-bis(4-methoxyphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD2), N,N,N′,N′-tetrakis(4-methoxyphenyl)-1,1 '-biphenyl-4,4'-diamine (TPD3), N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (α-NPD ), arylamine compounds such as TPTE, N,N,N',N'-tetraphenyl-para-phenylenediamine, N,N,N',N'-tetra(para-tolyl)-para-phenylenediamine , N,N,N',N'-tetra(meta-tolyl)-meta-phenylenediamine (PDA) and other phenylenediamine compounds, carbazole, N-isopropylcarbazole, N-phenylcarbazole and other carbazole compounds , stilbene, 4-di-para-tolylaminostilbene, stilbene-based compounds, oxazole-based compounds, such as O x Z, triphenylmethane, triphenylmethane-based compounds, such as m-MTDATA, 1-phenyl-3 -(para-dimethylaminophenyl)pyrazoline, pyrazoline-based compounds, benzine (cyclohexadiene)-based compounds, triazole-based compounds, such as triazole, imidazole-based compounds, such as imidazole, 1,3,4-oxadiazole, Oxadiazole compounds such as 2,5-di(4-dimethylaminophenyl)-1,3,4-oxadiazole, anthracene, anthracene compounds such as 9-(4-diethylaminostyryl)anthracene, fluorenone , 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,7-bis(2-hydroxy-3-(2-chlorophenylcarbamoyl)-1-naphthylazo) fluorenone, fluorenone compounds such as polyani aniline-based compounds such as phosphorus, silane-based compounds, pyrrole-based compounds such as 1,4-dithioketo-3,6-diphenyl-pyrrolo-(3,4-c)pyrrolopyrrole, florene-based compounds such as florene, Porphyrins, porphyrin compounds such as metal tetraphenylporphyrin, quinacridone compounds such as quinacridone, phthalocyanine, copper phthalocyanine, tetra(t-butyl)copper phthalocyanine, metal or metal-free phthalocyanine compounds such as iron phthalocyanine, copper Metal or metal-free naphthalocyanine compounds such as naphthalocyanine, vanadyl naphthalocyanine, monochlorogallium naphthalocyanine, N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine, N,N , N', N'-tetraphenylbenzidine, and the like.

上記有機電界発光素子が、電子輸送層や正孔輸送層を有する場合、これらの層の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nmであることが好ましい。より好ましくは、20~100nmであり、更に好ましくは、40~100nmである。
電子輸送層や正孔輸送層の平均厚さは、低分子化合物の場合は水晶振動子膜厚計により、高分子化合物の場合は接触式段差計により測定することができる。
When the organic electroluminescence device has an electron transport layer and a hole transport layer, the average thickness of these layers is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm. It is more preferably 20 to 100 nm, still more preferably 40 to 100 nm.
The average thickness of the electron-transporting layer and the hole-transporting layer can be measured with a crystal oscillator film thickness meter in the case of a low-molecular-weight compound, and with a contact-type profilometer in the case of a high-molecular-weight compound.

上記有機電界発光素子が、金属酸化物層以外の有機化合物からなる電子注入層を有する場合、該有機電子注入層の材料としては、ポリアミン類又はトリアジン環含有化合物が挙げられ、これらを用いることで高い電子注入性が得られる。
ポリアミン類としては、塗布により層を形成することができるものが好ましく、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。低分子化合物としては、ジエチレントリアミンのようなポリアルキレンポリアミンが好適に用いられ、高分子化合物では、ポリアルキレンイミン構造を有する重合体が好適に用いられる。特にポリエチレンイミンが好ましい。
トリアジン環含有化合物としては、メラミンやベンゾグアナミン/アセトグアナミン等のグアナミン類の他、メチロール化されたメラミンやグアナミン類、メラミン/グアナミン樹脂等のメラミン/グアナミン骨格を有する化合物の1種又は2種以上を用いることができるが、これらの中でも、メラミンが好ましい。
When the organic electroluminescent device has an electron injection layer made of an organic compound other than the metal oxide layer, examples of the material of the organic electron injection layer include polyamines and triazine ring-containing compounds. A high electron injection property can be obtained.
As the polyamines, those capable of forming a layer by coating are preferable, and they may be low-molecular compounds or high-molecular compounds. Polyalkylenepolyamines such as diethylenetriamine are preferably used as low-molecular-weight compounds, and polymers having a polyalkyleneimine structure are preferably used as high-molecular-weight compounds. Polyethyleneimine is particularly preferred.
As the triazine ring-containing compound, in addition to melamine and guanamines such as benzoguanamine/acetoguanamine, one or more compounds having a melamine/guanamine skeleton such as methylolated melamine and guanamines, and melamine/guanamine resins may be used. Among these, melamine is preferred, although it can be used.

また有機電子注入層は、ジアザビシクロノネン誘導体やジアザビシクロウンデセン誘導体等のアミジン構造を含む複素環式化合物と電子輸送性材料とを含む層であってもよい。
ジアザビシクロノネン誘導体としては、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)などが挙げられる。
ジアザビシクロウンデセン誘導体としては、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)などが挙げられる。
電子輸送性材料としては、上述した電子輸送層の材料を用いることができる。
Further, the organic electron injection layer may be a layer containing a heterocyclic compound having an amidine structure such as a diazabicyclononene derivative or a diazabicycloundecene derivative and an electron-transporting material.
Examples of diazabicyclononene derivatives include 1,5-diazabicyclo[4.3.0]nonene-5 (DBN).
Examples of diazabicycloundecene derivatives include 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7 (DBU).
As the electron-transporting material, the above materials for the electron-transporting layer can be used.

上記有機電界発光素子が、有機電子注入層を有する場合、有機電子注入層の平均厚さは、特に限定されないが、0.1~150nmであることが好ましい。より好ましくは、5~100nmであり、更に好ましくは、10~100nmである。
有機電子注入層の平均厚さは、低分子化合物からなる場合は水晶振動子膜厚計により、高分子化合物を含む場合は接触式段差計により測定することができる。
When the organic electroluminescent device has an organic electron injection layer, the average thickness of the organic electron injection layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 150 nm. It is more preferably 5 to 100 nm, still more preferably 10 to 100 nm.
The average thickness of the organic electron injection layer can be measured by a crystal oscillator film thickness meter when it is composed of a low-molecular compound, and by a contact-type profilometer when it contains a polymer compound.

上記有機電界発光素子が金属酸化物層を有する場合、陰極から発光層までの間、陽極から発光層までの間のいずれか又は両方に金属酸化物層を有することになるが、陰極から発光層までの間との発光層から陽極までの間の両方に金属酸化物層を有することが好ましい。陰極から発光層までの間の金属酸化物層を第1の金属酸化物層、陽極から発光層までの間の金属酸化物層を第2の金属酸化物層とし、本発明の有機電界発光素子の好ましい素子の構成の一例を表すと、陰極、第1の金属酸化物層、有機電子注入層、発光層、正孔輸送層、第2の金属酸化物層、陽極がこの順に隣接して積層された構成である。なお、有機電子注入層と、発光層との間に必要に応じて電子輸送層を有していてもよい。金属酸化物層の重要性は、第1の金属酸化物層の方が高く、第2の金属酸化物層は、最低非占有分子軌道の極端に深い有機材料、例えば、HATCNでも置き換える事ができる。 When the organic electroluminescent element has a metal oxide layer, it has a metal oxide layer between the cathode and the light-emitting layer, between the anode and the light-emitting layer, or both. It is preferred to have a metal oxide layer both between the light-emitting layer and the anode. The organic electroluminescence device of the present invention, wherein the metal oxide layer between the cathode and the light-emitting layer is defined as the first metal oxide layer, and the metal oxide layer between the anode and the light-emitting layer is defined as the second metal oxide layer. An example of the configuration of a preferable element is that a cathode, a first metal oxide layer, an organic electron injection layer, a light emitting layer, a hole transport layer, a second metal oxide layer, and an anode are laminated in this order adjacent to each other. configuration. An electron transport layer may be provided between the organic electron injection layer and the light emitting layer, if necessary. The importance of the metal oxide layer is higher for the first metal oxide layer, and the second metal oxide layer can also be replaced by organic materials with extremely deep lowest unoccupied molecular orbitals, such as HATCN. .

上記第1の金属酸化物層は、単体の金属酸化物膜の一層からなる層、もしくは、単体又は二種類以上の金属酸化物を積層及び/又は混合した層である半導体もしくは絶縁体積層薄膜の層である。金属酸化物を構成する金属元素としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、インジウム、ガリウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、ケイ素からなる群から選ばれる。これらのうち、積層又は混合金属酸化物層を構成する金属元素の少なくとも一つが、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ジルコニウム、ハフニウム、ケイ素、チタン、亜鉛からなる層であることが好ましく、その中でも単体の金属酸化物ならば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛からなる群から選ばれる金属酸化物を含むことが好ましい。 The first metal oxide layer is a layer consisting of a single metal oxide film, or a semiconductor or insulator laminated thin film that is a layer in which single metal oxides or two or more kinds of metal oxides are laminated and/or mixed. layer. Metal elements constituting metal oxides include magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, indium, gallium, iron, cobalt, nickel, and copper. , zinc, cadmium, aluminum and silicon. Among these, at least one of the metal elements constituting the laminated or mixed metal oxide layer is preferably a layer composed of magnesium, aluminum, calcium, zirconium, hafnium, silicon, titanium, and zinc. If it is an oxide, it preferably contains a metal oxide selected from the group consisting of magnesium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, silicon oxide, titanium oxide and zinc oxide.

上記単体又は二種類以上の金属酸化物を積層及び/又は混合した層の例としては、酸化チタン/酸化亜鉛、酸化チタン/酸化マグネシウム、酸化チタン/酸化ジルコニウム、酸化チタン/酸化アルミニウム、酸化チタン/酸化ハフニウム、酸化チタン/酸化ケイ素、酸化亜鉛/酸化マグネシウム、酸化亜鉛/酸化ジルコニウム、酸化亜鉛/酸化ハフニウム、酸化亜鉛/酸化ケイ素、酸化カルシウム/酸化アルミニウムなどの金属酸化物の組合せを積層及び/又は混合したものや、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化マグネシウム、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化ジルコニウム、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化アルミニウム、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化ハフニウム、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化ケイ素、酸化インジウム/酸化ガリウム/酸化亜鉛などの三種の金属酸化物の組合せを積層及び/又は混合したものなどが挙げられる。これらの中には、特殊な組成として良好な特性を示す酸化物半導体であるIGZOやエレクトライドである12CaO・7Alも含まれる。
これら第1の金属酸化物層は、電子注入層ともいえ、また、電極(陰極)ともいえる。
なお、本発明においては、シート抵抗が100Ω/□より低い物は導電体、シート抵抗が100Ω/□より高い物は半導体または絶縁体として分類される。従って、透明電極として知られているITO(錫ドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化インジウム)、IZO(インジウムドープ酸化亜鉛)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、FTO(フッ素ドープ酸化インジウム)等の薄膜は、導電性が高く半導体または絶縁体の範疇に含まれないことから上記第1の金属酸化物層を構成する一層に該当しない。
Examples of the layer obtained by laminating and/or mixing single or two or more kinds of metal oxides include titanium oxide/zinc oxide, titanium oxide/magnesium oxide, titanium oxide/zirconium oxide, titanium oxide/aluminum oxide, titanium oxide/ Laminates and/or metal oxide combinations such as hafnium oxide, titanium oxide/silicon oxide, zinc oxide/magnesium oxide, zinc oxide/zirconium oxide, zinc oxide/hafnium oxide, zinc oxide/silicon oxide, calcium oxide/aluminum oxide titanium oxide/zinc oxide/magnesium oxide, titanium oxide/zinc oxide/zirconium oxide, titanium oxide/zinc oxide/aluminum oxide, titanium oxide/zinc oxide/hafnium oxide, titanium oxide/zinc oxide/silicon oxide, Laminated and/or mixed combinations of three kinds of metal oxides such as indium oxide/gallium oxide/zinc oxide can be used. Among these, IGZO, which is an oxide semiconductor exhibiting good characteristics as a special composition, and 12CaO.7Al 2 O 3 , which is an electride, are also included.
These first metal oxide layers can be called an electron injection layer and can also be called an electrode (cathode).
In the present invention, a material with a sheet resistance lower than 100Ω/□ is classified as a conductor, and a material with a sheet resistance higher than 100Ω/□ is classified as a semiconductor or an insulator. Therefore, ITO (tin-doped indium oxide), ATO (antimony-doped indium oxide), IZO (indium-doped zinc oxide), AZO (aluminum-doped zinc oxide), FTO (fluorine-doped indium oxide), etc., known as transparent electrodes Since the thin film has high conductivity and is not included in the category of semiconductors or insulators, it does not correspond to one layer constituting the first metal oxide layer.

上記第2の金属酸化物層を形成する金属酸化物としては、特に制限されないが、酸化バナジウム(V)、酸化モリブテン(MoO)、酸化タングステン(WO)、酸化ルテニウム(RuO)等の1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とするものが好ましい。第2の金属酸化物層が酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とするものにより構成されると、第2の金属酸化物層が陽極から正孔を注入して発光層又は正孔輸送層へ輸送するという正孔注入層としての機能により優れたものとなる。また、酸化バナジウム又は酸化モリブテンは、それ自体の正孔輸送性が高いため、陽極から発光層又は正孔輸送層への正孔の注入効率が低下するのを好適に防止することもできるという利点がある。より好ましくは、酸化バナジウム及び/又は酸化モリブテンから構成されるものである。 Metal oxides forming the second metal oxide layer are not particularly limited, but vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), ruthenium oxide (RuO 2 ), etc., or two or more thereof can be used. Among these, those containing vanadium oxide or molybdenum oxide as a main component are preferable. When the second metal oxide layer is composed of vanadium oxide or molybdenum oxide as a main component, the second metal oxide layer injects holes from the anode and transports them to the light emitting layer or the hole transport layer. It is excellent because of its function as a hole injection layer. In addition, since vanadium oxide or molybdenum oxide itself has a high hole-transporting property, it has the advantage of being able to suitably prevent the efficiency of hole injection from the anode to the light-emitting layer or the hole-transporting layer from decreasing. There is More preferably, it is composed of vanadium oxide and/or molybdenum oxide.

上記第1の金属酸化物層の平均厚さは、1nmから数μm程度まで許容できるが、低電圧で駆動できる有機電界発光素子とする点から、1~1000nmであることが好ましい。より好ましくは、2~100nmである。
上記第2の金属酸化物層の平均厚さは、特に限定されないが、1~1000nmであることが好ましい。より好ましくは、5~50nmである。
第1の金属酸化物層の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
第2の金属酸化物層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
The average thickness of the first metal oxide layer is allowable from about 1 nm to several μm, but is preferably 1 to 1000 nm from the viewpoint of making the organic electroluminescence device capable of being driven at a low voltage. More preferably, it is 2 to 100 nm.
Although the average thickness of the second metal oxide layer is not particularly limited, it is preferably 1 to 1000 nm. More preferably, it is 5 to 50 nm.
The average thickness of the first metal oxide layer can be measured by a stylus profilometer and spectroscopic ellipsometry.
The average thickness of the second metal oxide layer can be measured during film formation with a crystal oscillator film thickness meter.

本発明の有機電界発光素子は、金属酸化物以外の材料からなる正孔注入層を有していてもよい。金属酸化物以外の正孔注入層の材料としては、例えば、HAT-CN(ジピラジノ[2,3-f:2’,3’-h]キノキサリン‐2,3,6,7,10,11-ヘックス)のようなLUMOの深い、強いアクセプター材料が挙げられる。
金属酸化物以外の材料からなる正孔注入層の平均厚さは、上記第2の金属酸化物層の平均厚さと同様であることが好ましい。
The organic electroluminescence device of the present invention may have a hole injection layer made of a material other than metal oxide. Materials other than metal oxides for the hole injection layer include, for example, HAT-CN (dipyrazino[2,3-f:2′,3′-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11- LUMO deep, strong acceptor materials such as Hex).
The average thickness of the hole injection layer made of a material other than metal oxide is preferably the same as the average thickness of the second metal oxide layer.

上記有機電界発光素子において、陽極及び陰極としては、公知の導電性材料を適宜用いることができるが、光取り出しのために少なくともいずれか一方は透明であることが好ましい。公知の透明導電性材料の例としてはITO(錫ドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化インジウム)、IZO(インジウムドープ酸化亜鉛)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、FTO(フッ素ドープ酸化インジウム)などが上げられる。不透明な導電性材料の例としては、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、錫、インジウム、銅、銀、金、白金やこれらの合金などが挙げられる。
陰極としては、この中でも、ITO、IZO、FTOが好ましい。
陽極としては、これらの中でも、Au、Ag、Alが好ましい。
上記のように、一般に陽極に用いられる金属を陰極及び陽極に用いる事ができる事から、上部電極からの光の取り出しを想定する場合(トップエミッション構造の場合)も容易に実現でき、上記電極を種々選んでそれぞれの電極に用いる事ができる。例えば、下部電極としてAl、上部電極にITOなどである。
In the organic electroluminescence device, known conductive materials can be appropriately used for the anode and the cathode, but at least one of them is preferably transparent for light extraction. Examples of known transparent conductive materials include ITO (tin-doped indium oxide), ATO (antimony-doped indium oxide), IZO (indium-doped zinc oxide), AZO (aluminum-doped zinc oxide), FTO (fluorine-doped indium oxide), and the like. is raised. Examples of opaque conductive materials include calcium, magnesium, aluminum, tin, indium, copper, silver, gold, platinum and alloys thereof.
Among these, ITO, IZO and FTO are preferable as the cathode.
Among these, Au, Ag, and Al are preferable as the anode.
As described above, metals that are generally used for anodes can be used for the cathode and anode, so that light extraction from the upper electrode (in the case of a top emission structure) can be easily realized, and the above electrodes can be used. Various materials can be selected and used for each electrode. For example, Al is used for the lower electrode, and ITO is used for the upper electrode.

上記陰極の平均厚さは、特に制限されないが、10~500nmであることが好ましい。より好ましくは、100~200nmである。陰極の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
上記陽極の平均厚さは、特に限定されないが、10~1000nmであることが好ましい。より好ましくは、30~150nmである。また、不透過な材料を用いる場合でも、例えば平均厚さを10~30nm程度にすることで、トップエミッション型及び透明型の陽極として使用することができる。
陽極の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
Although the average thickness of the cathode is not particularly limited, it is preferably 10 to 500 nm. More preferably, it is 100 to 200 nm. The average thickness of the cathode can be measured by a stylus profilometer and spectroscopic ellipsometry.
Although the average thickness of the anode is not particularly limited, it is preferably 10 to 1000 nm. More preferably, it is 30 to 150 nm. Even when an opaque material is used, it can be used as a top-emission type and transparent type anode, for example, by setting the average thickness to about 10 to 30 nm.
The average thickness of the anode can be measured during film formation with a crystal oscillator film thickness gauge.

本発明の有機電界発光素子において、有機化合物から形成される層の成膜方法は特に限定されず、材料の特性に合わせて種々の方法を適宜用いることができるが、溶液にして塗布できる場合はスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いて成膜することができる。このうち、膜厚をより制御しやすいという点でスピンコート法やスリットコート法が好ましい。塗布しない場合や溶媒溶解性が低い場合は真空蒸着法や、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、ESDUS(Evaporative Spray Deposition from Ultra-dilute Solution)法などが好適な例として挙げられる。 In the organic electroluminescence device of the present invention, the method for forming the layer formed from the organic compound is not particularly limited, and various methods can be appropriately used according to the properties of the material. Spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, slit coating method, dip coating method, spray coating method, screen printing method, flexographic printing method, offset A film can be formed using various coating methods such as a printing method and an inkjet printing method. Among these methods, the spin coating method and the slit coating method are preferable because the film thickness can be more easily controlled. Vacuum deposition, CVD (Chemical Vapor Deposition), ESDUS (Evaporative Spray Deposition from Ultra-dilute Solution) and the like are suitable examples when coating is not applied or solvent solubility is low.

上記有機化合物から形成される層を、有機化合物溶液を塗布して形成する場合、有機化合物を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2-ジメトキシエタン(DME)、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、ジエチレングリコールエチルエーテル(カルビトール)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMA)等のアミド系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
これらの中でも、溶媒としては、非極性溶媒が好適であり、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。
When the layer formed from the above organic compound is formed by applying an organic compound solution, examples of the solvent used for dissolving the organic compound include nitric acid, sulfuric acid, ammonia, hydrogen peroxide, water, and carbon disulfide. , inorganic solvents such as carbon tetrachloride and ethylene carbonate, ketone solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl isopropyl ketone (MIPK), cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropanol, Alcohol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol (DEG) and glycerin, diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,4-dioxane, tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran (THP), anisole, Ether solvents such as diethylene glycol dimethyl ether (diglyme) and diethylene glycol ethyl ether (carbitol); cellosolve solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and phenyl cellosolve; aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, heptane, and cyclohexane; , xylene, benzene and other aromatic hydrocarbon solvents, pyridine, pyrazine, furan, pyrrole, thiophene, methylpyrrolidone and other aromatic heterocyclic compound solvents, N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethyl Amide solvents such as acetamide (DMA), halogen compound solvents such as chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, ester solvents such as ethyl acetate, methyl acetate, ethyl formate, dimethyl sulfoxide (DMSO), sulfolane, etc. sulfur compound solvents, acetonitrile, propionitrile, nitrile solvents such as acrylonitrile, various organic solvents such as organic acid solvents such as formic acid, acetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, or mixed solvents containing these is mentioned.
Among these, nonpolar solvents are suitable as the solvent. Examples include aromatic heterocyclic compound solvents such as pyrrole, thiophene and methylpyrrolidone, and aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, heptane and cyclohexane, and these can be used alone or in combination.

上記陰極、陽極、及び、酸化物層は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、スプレー熱分解(SPD)法、原子層堆積(ALD)法、気相成膜法、液相成膜法等により形成することができる。陽極、陰極の形成には、金属箔の接合も用いることができる。これらの方法は各層の材料の特性に応じて選択するのが好ましく、層ごとに作製方法が異なっていても良い。第2の金属酸化物層は、これらの中でも、気相製膜法を用いて形成するのがより好ましい。気相製膜法によれば、有機化合物層の表面を壊すことなく清浄にかつ陽極と接触よく形成することができ、その結果、上述したような第2の金属酸化物層を有することによる効果がより顕著なものとなる。 The cathode, anode, and oxide layer can be formed by sputtering method, vacuum deposition method, sol-gel method, spray pyrolysis (SPD) method, atomic layer deposition (ALD) method, vapor deposition method, liquid deposition method, etc. can be formed by Bonding of metal foils can also be used to form the anode and cathode. These methods are preferably selected according to the characteristics of the material of each layer, and the manufacturing method may be different for each layer. Among these, the second metal oxide layer is more preferably formed using a vapor deposition method. According to the vapor-phase film-forming method, the organic compound layer can be formed cleanly and in good contact with the anode without damaging the surface of the layer. becomes more prominent.

上記有機電界発光素子の特性をさらに向上させる等の理由から、必要に応じて例えば正孔阻止層、電子阻止層などを有していてもよい。これらの層を形成するための材料としては、これらの層を形成するために通常用いられる材料を用い、また、これらの層を形成するために通常用いられる方法により層を形成することができる。 For the purpose of further improving the characteristics of the organic electroluminescence device, for example, it may have a hole blocking layer, an electron blocking layer, or the like, if necessary. Materials commonly used for forming these layers can be used as materials for forming these layers, and the layers can be formed by methods commonly used for forming these layers.

本発明の有機電界発光素子は、上述したとおり簡易な封止又は封止構造を有さない素子とすることが可能であり、封止を有する場合でも水蒸気透過率が10-4g/m・day(1×10-4g/m・day)以上の封止でよいが、本発明の有機電界発光素子の酸素や水分による劣化に強い特徴を活かして封止をする場合でもより簡易な封止である水蒸気透過率が10-3g/m・day(1×10-3g/m・day)以上の封止や、更に簡易な封止である水蒸気透過率が10-2g/m・day(1×10-2g/m・day)以上の封止とすることは本発明の有機電界発光素子の好適な実施形態である。
有機電界発光素子に対して水蒸気透過率が10-4g/m・day以上の簡易な封止をする方法は特に制限されず、例えば、そのような水蒸気透過率の封止フィルムを用いる方法等を用いることができる。
有機電界発光素子の水蒸気透過率は、Ca腐食法により測定することができる。
As described above, the organic electroluminescent device of the present invention can be a simple sealed device or a device that does not have a sealed structure.・Day (1×10 −4 g/m 2 ·day) or more may be sealed, but it is easier to seal by taking advantage of the strong resistance to deterioration due to oxygen and moisture of the organic electroluminescent element of the present invention. Simple sealing with a water vapor transmission rate of 10 −3 g/m 2 ·day (1×10 −3 g/m 2 ·day) or more, and simpler sealing with a water vapor transmission rate of 10 Sealing at 2 g/m 2 ·day (1×10 −2 g/m 2 ·day) or more is a preferred embodiment of the organic electroluminescence device of the present invention.
A simple sealing method with a water vapor transmission rate of 10 −4 g/m 2 ·day or more for an organic electroluminescent element is not particularly limited, and for example, a method using a sealing film having such a water vapor transmission rate. etc. can be used.
The water vapor transmission rate of the organic electroluminescence element can be measured by the Ca corrosion method.

本発明の有機電界発光素子は、酸素や水分による劣化に強い逆構造を採用し、更に特定の材料により発光層を形成することで、簡易な封止又は封止構造を有さない素子とすることが可能となったものであり、テレビや携帯電話のディスプレイ等の表示装置や照明装置に好適に使用することができる。このような、本発明の有機電界発光素子を備える表示装置や照明装置もまた、本発明の一つである。 The organic electroluminescence device of the present invention adopts a reverse structure that is resistant to deterioration due to oxygen and moisture, and furthermore, by forming a light-emitting layer with a specific material, it is a device that is simple to seal or does not have a sealing structure. Therefore, it can be suitably used for display devices such as displays of televisions and mobile phones, and lighting devices. A display device and a lighting device comprising such an organic electroluminescent element of the present invention are also one aspect of the present invention.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited only to these examples. Unless otherwise specified, "part" means "part by weight" and "%" means "% by mass".

以下、本発明の実施例および比較例について説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
以下においては、本発明の有機電界発光素子を「実施例」、本発明の有機電界発光素子と封止の点で異なるものを「参考例」、ホスト材料の点で異なるものを「比較例」、封止とホスト材料の両方の点で異なるものを「比較参考例」と記載する。
EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the examples shown below.
In the following, the organic electroluminescent device of the present invention is referred to as "Example", the organic electroluminescent device of the present invention that differs from the organic electroluminescent device of the present invention in sealing is referred to as "Reference Example", and the host material that differs from the organic electroluminescent device of the present invention is referred to as "Comparative Example". , and those that are different in terms of both encapsulation and host materials are described as "comparative reference examples."

<実施例1>
以下に示す方法により、図1に示す逆構造の有機電界発光素子を製造した。
[1]ITO膜(膜厚150nm、幅3mmにパターニング済)からなる陰極を有する平均厚さ0.7mmの市販されているガラス製透明基板(以下、単に基板とも称する)を用意した。
[2]次に、陰極を有する基板を、アセトン中およびイソプロパノール中でそれぞれ10分間超音波洗浄し、さらにイソプロパノール中で5分間煮沸した。その後、基板をイソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、UVオゾン洗浄を20分間行った。
[3]次に、陰極を有する基板を、金属亜鉛ターゲットを有するマグネトロンスパッタ装置のチャンバー内の基板ホルダーに固定した。チャンバー内を約1×10-4Paまで減圧した後、アルゴンと酸素を導入した状態でZnOのスパッタリング処理を実行した。これにより、陰極上に膜厚3nmの酸化亜鉛膜(電子注入層)を形成した。
[4]次に、酢酸マグネシウムの1.0重量%のエタノール溶液を作製した。酸化亜鉛層を作製した基板をスピンコーターにセットし、酢酸マグネシウム溶液を滴下し、毎分1300回転で60秒間回転させた。その後、この基板に、大気下で400℃、1時間のアニールを行い、膜厚3nmの酸化マグネシウム膜を形成した。[3]と[4]の工程により、酸化亜鉛層と酸化マグネシウム層とが積層された第一の金属酸化物層を積層した基板とした。
[5]次に、下記式(a)に示す2FlCz―TRZの1.0重量%のトルエン溶液と、下記式(b)に示すDBNの2.0重量%のトルエン溶液をそれぞれ作製した。各溶液を等量の割合で混ぜ合わせ、混合溶液を作製した。
その後、第一の金属酸化物層を積層した基板をスピンコーターにセットし、混合溶液を滴下し、毎分3000回転で30秒間回転させた。さらに、上記混合溶液を塗布した基板を、ホットプレートを用いて、窒素雰囲気中で150℃で1時間アニールした。これにより、平均膜厚20nmの有機電子注入層を形成した。
[6]次に、有機電子注入層まで形成した基板を、真空蒸着装置のチャンバー内の基板ホルダーに固定した。下記式(c)に示すFuCz-TRZ、下記式(d)に示すIr(mppy)3、ケミプロ化成社製正孔輸送材料であるHTM-081、下記式(e)に示すHAT-CNとAlをそれぞれルツボに入れて蒸着源にセットした。
[7]真空蒸着装置内を約1×10-5Paまで減圧し、FuCz-TRZを5nm成膜し、電子輸送層とした。
[8]その後、Ir(mppy)3をゲスト材料、FuCz-TRZをホスト材料として25nm共蒸着し、発光層を成膜した。この時、Ir(mppy)3のドープ濃度が発光層全体に対して3重量%となるようにした。
[9]その後、HTM-081を40nm成膜することにより、正孔輸送層を成膜した。
次に、HAT―CNを10nm成膜し、正孔注入層とした。
[10]上部電極として、Alを膜厚100nmになるように蒸着し、陽極を形成した。
なお、陽極を蒸着する時、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅3mmの帯状になるようにした。このことにより、有機EL素子の発光面積を9mmとした。
[11]上記[10]まで作製した基板をスパッタ装置に移動し、封止膜として水蒸気透過率が2×10-2g/m・dayを有するSiNxを90nmを成膜した。
[12]SiNxまで形成した基板を尾池工業社製封止フィルム(水蒸気透過率:3×10-4g/m・day)を熱硬化性接着剤を用いて貼り付け、有機電界発光素子の封止を施した。
<Example 1>
An organic electroluminescence device having the reverse structure shown in FIG. 1 was manufactured by the method described below.
[1] A commercially available glass transparent substrate (hereinafter simply referred to as a substrate) having an average thickness of 0.7 mm and having a cathode made of an ITO film (thickness: 150 nm, width: 3 mm) was prepared.
[2] Next, the substrate with the cathode was ultrasonically cleaned in acetone and isopropanol for 10 minutes each, and then boiled in isopropanol for 5 minutes. Thereafter, the substrate was taken out of the isopropanol, dried by blowing nitrogen, and subjected to UV ozone cleaning for 20 minutes.
[3] Next, the substrate having the cathode was fixed to a substrate holder in a chamber of a magnetron sputtering apparatus having a metallic zinc target. After reducing the pressure in the chamber to about 1×10 −4 Pa, ZnO was sputtered while argon and oxygen were introduced. Thus, a zinc oxide film (electron injection layer) having a thickness of 3 nm was formed on the cathode.
[4] Next, a 1.0% by weight ethanol solution of magnesium acetate was prepared. The substrate on which the zinc oxide layer was formed was set on a spin coater, a magnesium acetate solution was dropped on the substrate, and the substrate was rotated at 1300 rpm for 60 seconds. After that, the substrate was annealed at 400° C. for 1 hour in the atmosphere to form a magnesium oxide film with a thickness of 3 nm. Through steps [3] and [4], a substrate having a first metal oxide layer laminated with a zinc oxide layer and a magnesium oxide layer was obtained.
[5] Next, a 1.0% by weight toluene solution of 2FlCz-TRZ represented by the following formula (a) and a 2.0% by weight toluene solution of DBN represented by the following formula (b) were prepared. Each solution was mixed in equal proportions to prepare a mixed solution.
After that, the substrate on which the first metal oxide layer was laminated was set on a spin coater, the mixed solution was dropped, and the substrate was rotated at 3000 rpm for 30 seconds. Further, the substrate coated with the mixed solution was annealed at 150° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere using a hot plate. Thus, an organic electron injection layer having an average thickness of 20 nm was formed.
[6] Next, the substrate formed up to the organic electron injection layer was fixed to a substrate holder in a chamber of a vacuum deposition apparatus. FuCz-TRZ shown in the following formula (c), Ir(mppy)3 shown in the following formula (d), HTM-081 which is a hole transport material manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd., HAT-CN and Al shown in the following formula (e) were placed in crucibles and set in the vapor deposition source.
[7] The pressure inside the vacuum deposition apparatus was reduced to about 1×10 −5 Pa, and FuCz-TRZ was deposited to a thickness of 5 nm to form an electron transport layer.
[8] Thereafter, Ir(mppy)3 as a guest material and FuCz-TRZ as a host material were co-deposited to a thickness of 25 nm to form a light-emitting layer. At this time, the doping concentration of Ir(mppy)3 was set to 3% by weight with respect to the entire light emitting layer.
[9] After that, a hole transport layer was formed by forming a film of HTM-081 to a thickness of 40 nm.
Next, HAT-CN was deposited to a thickness of 10 nm to form a hole injection layer.
[10] As an upper electrode, Al was deposited to a thickness of 100 nm to form an anode.
When depositing the anode, a stainless deposition mask was used so that the deposition surface was strip-shaped with a width of 3 mm. As a result, the light emitting area of the organic EL element was set to 9 mm 2 .
[11] The substrate manufactured up to [10] above was transferred to a sputtering apparatus, and SiNx having a water vapor transmission rate of 2×10 −2 g/m 2 ·day was deposited as a sealing film to a thickness of 90 nm.
[12] A sealing film manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd. (water vapor transmission rate: 3 × 10 -4 g/m 2 ·day) is attached to the substrate formed up to SiNx using a thermosetting adhesive, and the organic electroluminescent device is obtained. was sealed.

<参考例1>
[12]の工程における封止フィルムを用いた封止の代わりにざぐりガラスを用いた缶封止を行ったこと以外、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Reference example 1>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that can sealing was performed using counterbore glass instead of sealing using the sealing film in step [12].

<実施例2>
[8]の工程における発光層の形成において、ホスト材料に下記式(f)に示すDIC-TRZを用いたこと以外、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Example 2>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that DIC-TRZ represented by the following formula (f) was used as the host material in the formation of the light-emitting layer in step [8].

<参考例2>
[12]の工程における封止フィルムを用いた封止の代わりにざぐりガラスを用いた缶封止を行ったこと以外、実施例2と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Reference example 2>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 2, except that can sealing was performed using counterbore glass instead of sealing using the sealing film in step [12].

<比較例1>
[8]の工程における発光層の形成において、ホスト材料に下記式(g)に示すCBPを用いたこと以外、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Comparative Example 1>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that CBP represented by the following formula (g) was used as the host material in the formation of the light-emitting layer in step [8].

<比較参考例1>
[12]の工程における封止フィルムを用いた封止の代わりにざぐりガラスを用いた缶封止を行ったこと以外、比較例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Comparative reference example 1>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that can sealing was performed using counterbore glass instead of sealing using the sealing film in step [12].

<実施例3>
実施例1の[5]の工程を[5-1]の工程にしたこと、[8]の工程における発光層の形成において、ホスト材料に下記式(h)に示すo-PhFuCz-TRZを用いたこと、さらに封止工程である[11]から[12]の工程を行わなかったこと以外、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
[5-1]次に、下記式(i)に示す2bの1.0重量%のシクロペンタノン溶液と下記式(j)に示すN-DMBIの1.0重量%のシクロペンタノン溶液をそれぞれ作製した。各溶液を質量比で9:1の割合で混ぜ合わせ、混合溶液を作製した。
その後、第一の金属酸化物層を積層した基板をスピンコーターにセットし、混合溶液を滴下し、毎分3000回転で30秒間回転させた。さらに、上記混合溶液を塗布した基板を、ホットプレートを用いて、窒素雰囲気中で150℃で1時間アニールした。これにより、平均膜厚20nmの有機電子注入層を形成した。
<Example 3>
The step [5] of Example 1 was changed to the step [5-1], and o-PhFuCz-TRZ represented by the following formula (h) was used as the host material in the formation of the light-emitting layer in the step [8]. An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that the sealing steps [11] to [12] were not performed.
[5-1] Next, a 1.0% by weight cyclopentanone solution of 2b represented by the following formula (i) and a 1.0% by weight cyclopentanone solution of N-DMBI represented by the following formula (j) were mixed. made respectively. Each solution was mixed at a mass ratio of 9:1 to prepare a mixed solution.
After that, the substrate on which the first metal oxide layer was laminated was set on a spin coater, the mixed solution was dropped, and the substrate was rotated at 3000 rpm for 30 seconds. Further, the substrate coated with the mixed solution was annealed at 150° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere using a hot plate. Thus, an organic electron injection layer having an average thickness of 20 nm was formed.

<参考例3>
[10]の工程後にざぐりガラスを用いた缶封止を行ったこと以外、実施例3と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Reference example 3>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 3, except that can sealing was performed using counterbore glass after the step [10].

<比較例2>
[8]の工程における発光層の形成において、ホスト材料に下記式(g)に示すCBPを用いたこと以外、実施例3と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Comparative Example 2>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 3, except that CBP represented by the following formula (g) was used as the host material in the formation of the light-emitting layer in step [8].

<比較参考例2>
[10]の工程後にざぐりガラスを用いた缶封止を行ったこと以外、比較例2と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Comparative reference example 2>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Comparative Example 2, except that can sealing was performed using counterbore glass after the step [10].

<実施例4>
[12]の工程を行わなかったこと以外、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
<Example 4>
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1, except that the step [12] was not performed.

<参考例4>
参考例1と同じ有機電界発光素子を作製した。
<Reference example 4>
The same organic electroluminescence device as in Reference Example 1 was produced.

Figure 0007197337000008
Figure 0007197337000008

(有機電界発光素子の寿命特性測定)
実施例1~4、参考例1~4、比較例1~2および比較参考例1~2の有機電界発光素子について、それぞれEHC社製の「有機EL寿命測定装置」により、一定電流での駆動を開始してからの経過時間と、相対輝度との関係を調べた。具体的には、有機電界発光素子に一定電流が流れるように電圧を自動的に調整し、一定電流での駆動を開始してからの経過時間に対する相対輝度の測定(コニカミノルタ社製の輝度計(LS-110)による)を行った。なお、電流値は、実施例1、2、4、参考例1、2、4、比較例1および比較参考例1は測定開始時の輝度が600cd/mになるように、実施例3、参考例3、比較例2および比較参考例2は測定開始時の輝度が1000cd/mになるように、各有機電界発光素子ごとに設定した。その結果を図2~7に示す。
(Measurement of lifetime characteristics of organic electroluminescent device)
The organic electroluminescence devices of Examples 1 to 4, Reference Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2, and Comparative Reference Examples 1 and 2 were each driven at a constant current by an "organic EL lifetime measuring device" manufactured by EHC. The relationship between the elapsed time from the start of the and the relative luminance was investigated. Specifically, the voltage is automatically adjusted so that a constant current flows through the organic electroluminescence element, and the relative luminance is measured with respect to the elapsed time after starting driving with the constant current (luminance meter manufactured by Konica Minolta, Inc.). (LS-110)) was performed. In Examples 1, 2, and 4, Reference Examples 1, 2, and 4, Comparative Example 1, and Comparative Reference Example 1, the current value was adjusted so that the luminance at the start of measurement was 600 cd/m 2 . In Reference Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Reference Example 2, each organic electroluminescence device was set so that the luminance at the start of measurement was 1000 cd/m 2 . The results are shown in FIGS.

図2、図3に示すように、TADF材料であるFuCz-TRZとDIC-TRZをそれぞれホストに用い、水蒸気透過率が10-4g/m・day以上の簡易なフィルム封止した本発明の有機電界発光素子である実施例1と実施例2の素子においては、水分の影響を受けないガラス封止をした参考例1と参考例2の素子と経過時間に伴う輝度の低下がほとんど同じであり、TADF材料をホストに用いることで、大気中における水分などによる輝度の劣化がより効果的に抑制されることが確認された。
さらに、図5に示すように、TADF材料であるo-PhFuCz-TRZをホストに用い、封止を施さなかった実施例3の素子では、ガラス封止をした参考例3の素子と経過時間に伴う輝度の低下がほとんど同じであった。この結果から、TADF材料をホストに用いた有機電界発光素子は封止構造を有さない場合においても水分などによる輝度の劣化が効果的に抑制されることが確認された。
さらに、図7に示すように、TADF材料であるFuCz-TRZをホストに用い、水蒸気透過率が2×10-2g/m・dayを有するSiNxで封止を行った実施例4の有機電界発光素子においても、経過時間に伴う輝度の低下が、ガラス封止をした参考例4の素子とわずかな差はあるものの、時間の経過に伴って拡大することはなく、低バリアの封止においても、劣化の少ない素子が実現できていることが確認された。
一方、図4に示すように、本発明のホスト材料に該当しない一般のホスト材料を用いた比較例1の素子は、同じホスト材料を用いてガラス封止がされた比較参考例1の素子と比べて輝度の劣化速度が大きく異なる結果となった。これは実施例1および参考例1の関係、実施例2および参考例2の関係とは大きく異なる。
また、図6に示すように、本発明のホスト材料に該当しない一般のホスト材料を用いた比較例2の素子では、輝度の劣化速度が短時間の経過で既に同じホスト材料を用いてガラス封止がされた比較参考例2の素子と異なる結果となった。これは実施例3および参考例3の関係とは異なる。
これらの結果から、本発明の有機電界発光素子は、フレキシブル性に優れながら輝度の早期の減衰が効果的に抑制された素子であることが確認された。

As shown in FIGS. 2 and 3, the present invention uses FuCz-TRZ and DIC-TRZ, which are TADF materials, as hosts, respectively, and has a simple film sealing with a water vapor transmission rate of 10 −4 g/m 2 ·day or more. In the elements of Examples 1 and 2, which are organic electroluminescent elements, the decrease in luminance with elapsed time is almost the same as that of the elements of Reference Examples 1 and 2, which are glass-sealed without being affected by moisture. , and it was confirmed that the use of a TADF material as a host more effectively suppresses deterioration of luminance due to moisture in the atmosphere.
Furthermore, as shown in FIG. 5, in the element of Example 3, which used o-PhFuCz-TRZ, which is a TADF material, as a host and was not sealed, the element of Reference Example 3 with glass sealing and the elapsed time The associated decrease in brightness was almost the same. From this result, it was confirmed that the organic electroluminescence device using the TADF material as a host effectively suppresses deterioration of luminance due to moisture and the like even when it does not have a sealing structure.
Furthermore, as shown in FIG. 7, the organic material of Example 4 was sealed with SiNx having a water vapor transmission rate of 2×10 −2 g/m 2 ·day using FuCz-TRZ, which is a TADF material, as a host. Even in the electroluminescence device, although there is a slight difference in the decrease in luminance over time from the glass-sealed device of Reference Example 4, it does not increase over time, and low-barrier sealing Also, it was confirmed that an element with little deterioration could be realized.
On the other hand, as shown in FIG. 4, the element of Comparative Example 1 using a general host material that does not correspond to the host material of the present invention is the same as the element of Comparative Reference Example 1, which is glass-sealed using the same host material. As a result, the rate of luminance deterioration was significantly different. This is significantly different from the relationship between Example 1 and Reference Example 1 and the relationship between Example 2 and Reference Example 2.
In addition, as shown in FIG. 6, in the device of Comparative Example 2 using a general host material that does not correspond to the host material of the present invention, the degradation rate of luminance was already high after a short period of time. The result was different from that of the element of Comparative Reference Example 2 which was stopped. This is different from the relationship in Example 3 and Reference Example 3.
From these results, it was confirmed that the organic electroluminescence device of the present invention is a device in which early attenuation of luminance is effectively suppressed while having excellent flexibility.

Claims (4)

陽極と、基板上に隣接して形成された陰極との間に発光層を含む複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、
該有機電界発光素子は、発光層がホスト材料と発光材料とを含み、
該ホスト材料は、熱活性化遅延蛍光材料であって、アクセプター型置換基としてトリアジン構造を有し、ドナー型構造として下記のいずれかの構造を1つ有するものであり、
Figure 0007197337000009
電荷の再結合により生じる該ホスト材料の三重項励起状態が発光材料へエネルギー移動が可能であり、
水蒸気透過率が10-4g/m・day以上の封止がされているか又は封止構造を有さないことを特徴とする有機電界発光素子。
An organic electroluminescence device having a structure in which a plurality of layers including a light-emitting layer are laminated between an anode and a cathode formed adjacently on a substrate,
The organic electroluminescent device has a light-emitting layer containing a host material and a light-emitting material,
The host material is a thermally activated delayed fluorescence material, has a triazine structure as an acceptor-type substituent, and has one of the following structures as a donor-type structure,
Figure 0007197337000009
The triplet excited state of the host material generated by charge recombination can transfer energy to the light-emitting material,
An organic electroluminescence device characterized by being sealed with a water vapor transmission rate of 10 −4 g/m 2 ·day or more, or having no sealing structure.
前記発光層における発光材料がリン光材料であることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。 2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the luminescent material in said luminescent layer is a phosphorescent material. 請求項1又は2に記載の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置。 A display device comprising the organic electroluminescence device according to claim 1 . 請求項1又は2に記載の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置。 A lighting device comprising the organic electroluminescence device according to claim 1 .
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