JP7476786B2 - Organic electroluminescence element, its manufacturing method, display device and lighting device - Google Patents

Organic electroluminescence element, its manufacturing method, display device and lighting device Download PDF

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、表示装置及び照明装置に関する。
より詳しくは、個別電極やバンクを必要としない構成であり、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子等に関する。
The present invention relates to an organic electroluminescence element, a manufacturing method thereof, a display device, and a lighting device.
More specifically, the present invention relates to an organic electroluminescence element or the like that does not require individual electrodes or banks, has a low driving voltage, and has high luminous efficiency.

面光源であり、軽さ、フレキシビリティー等の点で優位性の高い有機エレクトロルミネッセンス(electroluminescence:以下「EL」と略記する。)素子(以下、「有機EL素子」ともいう。)は、照明、サイネージ、及びディスプレイなど幅広い用途への拡大がなされてきた。しかしながら、単一色の照明以外の多色を再現することのできる照明、サイネージ、及びディスプレイ等を実現するには、ピクセルの形成(特許文献1参照)やピクセル毎で異なる発光色を取り出すための塗分け(特許文献2参照)等が必要となる。 Organic electroluminescence (EL) elements (hereinafter also referred to as "organic EL elements") are surface light sources that have advantages in terms of lightness, flexibility, etc., and have been used in a wide range of applications, such as lighting, signage, and displays. However, to realize lighting, signage, and displays that can reproduce multiple colors other than single-color lighting, pixel formation (see Patent Document 1) and separate painting to extract different luminescent colors for each pixel (see Patent Document 2) are required.

しかしながら、前記特許文献1に開示されている技術は低効率であり、特にカラーフィルターを介することによる輝度や色純度の低下が問題になる。また、前記特許文献2に開示されている技術はメタルマスクを用いた複雑な製造プロセスが必要であり、オンデマンド性に欠けるという問題がある。 However, the technology disclosed in Patent Document 1 is inefficient, and in particular, there is a problem with the reduction in brightness and color purity caused by passing through a color filter. In addition, the technology disclosed in Patent Document 2 requires a complex manufacturing process using a metal mask, and there is a problem with it not being on-demand.

一方で、ディスプレイのサブピクセルを構成するR(赤)・G(緑)・B(青)の個々が独立したLED(light emitting diode)であるマイクロLED等に代表されるように、ピクセルの高精細化に対する技術的要求は一層求められており、汎用的な方法の確立が求められてきた。 On the other hand, there is an increasing demand for higher pixel resolution, as exemplified by micro LEDs, in which the R (red), G (green), and B (blue) subpixels of a display are each independent LEDs (light emitting diodes), and there has been a demand for a general-purpose method to be established.

上記の解決手段として、近年、発光層(EML:emission layer)等をインクジェット記録法により製造する方法が提案されているが(例えば特許文献3、4、5、及び6)、画素を分割電極で構成すると共に、塗分けのために全画素にバンクを形成する必要があり、構成・製造構成の複雑化、低歩留まりによるコストアップという結果となっており、ピクセル形成に対するより抜本的な解決方法が求められている。 As a solution to the above problem, in recent years, methods have been proposed for manufacturing the emission layer (EML) and the like using inkjet recording (e.g., Patent Documents 3, 4, 5, and 6). However, this requires that the pixels be configured with divided electrodes and that banks be formed in all pixels for separate coating, resulting in complex configurations and manufacturing structures, and increased costs due to low yields. A more fundamental solution to pixel formation is therefore required.

これらの課題を解決するための有機EL素子として、非特許文献1において、「絶縁性ポリマーからなるインク受容層に発光性インク(電荷輸送性ホスト化合物及び発光性化合物を含有するインク)をインクジェット射出して形成した発光層を備え、一対の陽極と陰極間に電流を流すことで、射出パターン画像を発光させる有機EL素子」が開示されている。この有機EL素子は、個別電極やバンクを必要としないため、前記の課題を解決することが可能である。 As an organic EL element that solves these problems, Non-Patent Document 1 discloses "an organic EL element that has a light-emitting layer formed by ink-jetting a light-emitting ink (ink containing a charge-transporting host compound and a light-emitting compound) onto an ink-receiving layer made of an insulating polymer, and that emits an ejection pattern image by passing a current between a pair of anode and cathode." This organic EL element does not require individual electrodes or banks, and is therefore capable of solving the above problems.

しかしながら、この有機EL素子が備える発光層の形成は、発光性インクのインクジェット射出によるものであるため、発光性インクが射出された領域の下部において、電荷輸送性ホスト化合物及び発光性化合物が低濃度になりやすい。これにより、電荷輸送性が悪く、駆動電圧が高くなるという問題があった。 However, because the light-emitting layer of this organic EL element is formed by inkjet ejection of light-emitting ink, the charge-transporting host compound and light-emitting compound tend to have low concentrations in the lower part of the area where the light-emitting ink is ejected. This causes problems such as poor charge transportability and high driving voltage.

さらに、この問題を解決するために、非特許文献2において、「あらかじめ正孔輸送材料を含有させたインク受容層に、発光性化合物を含有するインクをインクジェット射出して形成した発光層を備える有機EL素子」が開示されている。 Furthermore, to solve this problem, Non-Patent Document 2 discloses an organic EL element having an emissive layer formed by inkjet ejecting ink containing a luminescent compound onto an ink-receiving layer that has already contained a hole-transporting material.

しかしながら、非特許文献2で開示されている有機EL素子でも、発光効率は十分でなく、個別電極やバンクを必要としない構成である有機EL素子において、低駆動電圧と高発光効率の両立が求められていた。 However, even the organic EL element disclosed in Non-Patent Document 2 does not have sufficient luminous efficiency, and there is a demand for an organic EL element that does not require individual electrodes or banks and that has both a low driving voltage and high luminous efficiency.

特開2006-073219号公報JP 2006-073219 A 特開2003-272838号公報JP 2003-272838 A 特開平11-271753号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-271753 特開2006-223954号公報JP 2006-223954 A 特開平11-54270号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-54270 特開2001-189193号公報JP 2001-189193 A

K.Matsui, J. Yanagi, M. Shibata, S. Naka, H. Okada, T. Miyabayashi, T.Inoue: "Multi-Color Organic Light Emitting Panels Using Self-Aligned Ink-Jet Printing Technology", Mol. Cryst. Liq. Cryst., 471(1), pp.261-268 (2007).K. Matsui, J. Yanagi, M. Shibata, S. Naka, H. Okada, T. Miyabayashi, T. Inoue: "Multi-Color Organic Light Emitting Panels Using Self-Aligned Ink-Jet Printing Technology", Mol. Cryst. Liq. Cryst., 471(1), pp.261-268 (2007). R.Satoh, S.Naka, M.Shibata, H.Okada, T.Inoue, T.Miyabayashi:” Self-Aligned Organic Light-Emitting Diodes with Color Changing by Ink-Jet Printing Dots”, Japanese Journal of Applied Physics,50 ,pp. 01BC09-1-4(2011)R. Satoh, S. Naka, M. Shibata, H. Okada, T. Inoue, T. Miyabayashi:” Self-Aligned Organic Light-Emitting Diodes with Color Changing by Ink-Jet Printing Dots ”, Japanese Journal of Applied Physics, 50 , pp. 01BC09-1-4 (2011)

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、個別電極やバンクを必要としない構成であり、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置並びに照明装置を提供することである。 The present invention has been made in consideration of the above problems and circumstances, and the problem to be solved is to provide an organic electroluminescence element that does not require individual electrodes or banks, has a low driving voltage, and has high luminous efficiency, a manufacturing method thereof, and a display device and a lighting device that include the organic electroluminescence element.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記課題の原因等について検討した結果、発光層が、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成とし、かつ、前記インク受容層が、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成とし、更に、電荷輸送性化合物と発光性化合物の励起エネルギー準位の関係を適正化することで、個別電極やバンクを必要としない構成であり、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子等を提供することができることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
The present inventors have investigated the causes of the above problems in order to solve the above problems, and as a result have found that it is possible to provide an organic electroluminescence element, etc. that does not require individual electrodes or banks, has a low driving voltage and high luminous efficiency, by configuring an emissive layer to contain an ink receiving layer that is present as a continuous phase throughout the entire display area, and at least one luminescent compound that is present with a concentration gradient in the in-plane and thickness directions of the ink receiving layer, and the ink receiving layer to contain at least one insulating polymer and at least one charge transport compound, and further optimize the relationship between the excitation energy levels of the charge transport compound and the luminescent compound, thereby completing the present invention.
That is, the above-mentioned problems of the present invention are solved by the following means.

1.少なくとも一対の陽極と陰極との間に発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成であり、
前記インク受容層が、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成であり、
前記発光性化合物として、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物を含有し、かつ、
いずれかの前記電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位が、いずれかの前記リン光性化合物又は前記遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
1. An organic electroluminescence element having a light-emitting layer between at least one pair of an anode and a cathode,
The light-emitting layer contains an ink-receiving layer that exists as a continuous phase throughout the entire display area, and at least one light-emitting compound that exists with a concentration gradient in the in-plane direction and thickness direction of the ink-receiving layer,
The ink receiving layer contains at least one insulating polymer and at least one charge transporting compound,
The light-emitting compound contains a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound, and
An organic electroluminescence device, characterized in that the lowest excited triplet energy level of any one of the charge transport compounds is higher than the lowest excited triplet energy level of any one of the phosphorescent compounds or delayed fluorescent compounds.

2.いずれの前記電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位も、いずれの前記リン光性化合物又は前記遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 2. The organic electroluminescence element according to paragraph 1, characterized in that the lowest excited triplet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited triplet energy level of any of the phosphorescent compounds or delayed fluorescent compounds.

3.少なくとも一対の陽極と陰極との間に発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成であり、
前記インク受容層が、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成であり、
前記インク受容層における前記電荷輸送性化合物の質量比率が、50~80%の範囲内であり、
前記発光性化合物として、蛍光性化合物を含有し、かつ、
いずれかの前記電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位が、いずれかの前記蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. An organic electroluminescence element having a light-emitting layer between at least one pair of an anode and a cathode,
The light-emitting layer contains an ink-receiving layer that exists as a continuous phase throughout the entire display area, and at least one light-emitting compound that exists with a concentration gradient in the in-plane direction and thickness direction of the ink-receiving layer,
The ink receiving layer contains at least one insulating polymer and at least one charge transporting compound,
a mass ratio of the charge transporting compound in the ink receiving layer is within a range of 50 to 80%;
The light-emitting compound contains a fluorescent compound, and
An organic electroluminescence device, wherein the lowest excited singlet energy level of any one of the charge transport compounds is higher than the lowest excited singlet energy level of any one of the fluorescent compounds.

4.いずれの前記電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位も、いずれの前記蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする第3項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 4. The organic electroluminescence device according to claim 3, characterized in that the lowest excited singlet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited singlet energy level of any of the fluorescent compounds.

5.前記インク受容層における前記電荷輸送性化合物の質量比率が、20~80%の範囲内であることを特徴とする第1項又は第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 5. The organic electroluminescence element described in item 1 or 2 , wherein the mass ratio of the charge transporting compound in the ink receiving layer is within a range of 20 to 80%.

6.第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記発光性化合物を含有する溶液を前記インク受容層上へ滴下することで前記発光層を形成する工程を有する
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
6. A method for producing the organic electroluminescence element according to any one of items 1 to 5, comprising the steps of:
a step of dropping a solution containing the light-emitting compound onto the ink-receiving layer to form the light-emitting layer.

7.前記発光性化合物を含有する溶液を前記インク受容層上へ滴下する方法が、インクジェット・プリント法であることを特徴とする第6項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 7. The method for producing an organic electroluminescence element according to claim 6, characterized in that the method for dropping the solution containing the luminescent compound onto the ink receiving layer is an inkjet printing method.

8.第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする表示装置。 8. A display device comprising an organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 5.

9.第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。 9. A lighting device comprising an organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 5.

本発明の上記手段により、個別電極やバンクを必要としない構成であり、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置並びに照明装置を提供することができる。 The above-mentioned means of the present invention make it possible to provide an organic electroluminescence element that does not require individual electrodes or banks, has a low driving voltage, and has high luminous efficiency, a manufacturing method thereof, and a display device and a lighting device that include the organic electroluminescence element.

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

まず、本発明の有機EL素子では、発光層を、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成とすることで、個別電極やバンクを不要としている。 First, in the organic EL element of the present invention, the light-emitting layer is configured to contain an ink-receiving layer that exists as a continuous phase throughout the entire display area, and at least one type of light-emitting compound that exists with a concentration gradient in the in-plane direction and thickness direction of the ink-receiving layer, thereby eliminating the need for individual electrodes or banks.

また、前記インク受容層を、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成とすることで、低駆動電圧を可能としている。 In addition, the ink receiving layer is configured to contain at least one type of insulating polymer and at least one type of charge transport compound, making it possible to achieve a low driving voltage.

さらに、本発明は、非特許文献2で開示されている有機EL素子が備える発光層と異なり、発光性化合物としてリン光性化合物又は遅延蛍光性化合物を含有する場合は、いずれかの電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位が、いずれかのリン光性化合物又は遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いことを特徴としており、発光性化合物として蛍光性化合物を含有する場合は、いずれかの電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位が、いずれかの蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いことを特徴としている。 Furthermore, unlike the light-emitting layer of the organic EL element disclosed in Non-Patent Document 2, the present invention is characterized in that, when a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound is contained as the light-emitting compound, the lowest excited triplet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited triplet energy level of any of the phosphorescent compounds or delayed fluorescent compounds, and, when a fluorescent compound is contained as the light-emitting compound, the lowest excited singlet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited singlet energy level of any of the fluorescent compounds.

非特許文献2で開示されている有機EL素子が備える発光層では、電荷輸送性化合物は、正孔輸送材料である4,4’-bis[N-(1-naphyl)-N-phenyl-amino]biphenyl(α-NPD)が用いられており、発光性化合物は、Bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)iridium III(FIrpic)が用いられていた。 In the light-emitting layer of the organic EL element disclosed in Non-Patent Document 2, the charge transport compound used is the hole transport material 4,4'-bis[N-(1-naphyl)-N-phenyl-amino]biphenyl (α-NPD), and the light-emitting compound used is Bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)iridium III (FIrpic).

本発明者は、上記の化合物の組み合わせで構成される有機EL素子では、電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位が発光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも低いことによって、発光性化合物から電荷輸送性化合物へのエネルギー移動(逆エネルギー移動)が生じ、発光効率が低下していることを見いだした。 The inventors have found that in an organic EL device formed from a combination of the above compounds, the lowest excited triplet energy level of the charge transport compound is lower than the lowest excited triplet energy level of the light emitting compound, resulting in energy transfer from the light emitting compound to the charge transport compound (reverse energy transfer), and thus reducing the luminous efficiency.

これに対し、本発明の有機EL素子では、電荷輸送性化合物と発光性化合物の励起エネルギー準位の関係を適正化していることにより、発光性化合物から電荷輸送性化合物へのエネルギー移動を生じにくくすることができるため、発光効率を高くすることができる。 In contrast, in the organic EL element of the present invention, the relationship between the excitation energy levels of the charge transport compound and the light-emitting compound is optimized, making it difficult for energy to be transferred from the light-emitting compound to the charge transport compound, thereby increasing the light-emitting efficiency.

これらの発現機構又は作用機構により、個別電極やバンクを必要としない構成であり、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置並びに照明装置を提供することができると考えられる。 It is believed that these mechanisms of expression or action can provide an organic electroluminescence element that does not require individual electrodes or banks, has a low driving voltage, and has high luminous efficiency, a method for manufacturing the same, and a display device and lighting device that include the organic electroluminescence element.

有機EL素子の断面模式図Schematic cross-sectional view of an organic EL element インクジェット印刷方式を用いた有機EL素子の製造方法の概略図Schematic diagram of a method for manufacturing an organic EL element using an inkjet printing method インクジェットヘッドの概略斜視図Schematic perspective view of an inkjet head インクジェットヘッドの概略底面図Schematic bottom view of the inkjet head 表示装置の概略図Schematic diagram of a display device 表示装置の断面模式図Schematic cross-sectional view of a display device 実施例1の有機EL素子の断面模式図Schematic cross-sectional view of an organic EL element according to Example 1 実施例2の有機EL素子の断面模式図Schematic cross-sectional view of an organic EL element according to Example 2

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一の実施形態として、少なくとも一対の陽極と陰極との間に発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成であり、前記インク受容層が、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成であり、前記発光性化合物として、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物を含有し、かつ、いずれかの前記電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位が、いずれかの前記リン光性化合物又は前記遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする。 As one embodiment, the organic electroluminescent element of the present invention is an organic electroluminescent element having a light-emitting layer between at least one pair of anodes and cathodes, the light-emitting layer containing an ink-receiving layer present as a continuous phase throughout the display area and at least one light-emitting compound present with a concentration gradient in the in-plane direction and thickness direction of the ink-receiving layer, the ink-receiving layer containing at least one insulating polymer and at least one charge-transporting compound, the light-emitting compound containing a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound, and the lowest excited triplet energy level of any of the charge-transporting compounds is higher than the lowest excited triplet energy level of any of the phosphorescent compounds or the delayed fluorescent compounds.

上記実施形態の場合、いずれの前記電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位も、いずれの前記リン光性化合物又は前記遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いことが、逆エネルギー移動をより抑制できる点で好ましい。 In the above embodiment, it is preferable that the lowest excited triplet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited triplet energy level of any of the phosphorescent compounds or delayed fluorescent compounds, in order to further suppress reverse energy transfer.

また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一の実施形態として、少なくとも一対の陽極と陰極との間に発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成であり、前記インク受容層が、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成であり、前記発光性化合物として、蛍光性化合物を含有し、かつ、いずれかの前記電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位が、いずれかの前記蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする。 In one embodiment, the organic electroluminescent element of the present invention is an organic electroluminescent element having a light-emitting layer between at least one pair of anode and cathode, the light-emitting layer containing an ink-receiving layer present as a continuous phase throughout the display area and at least one light-emitting compound present with a concentration gradient in the in-plane direction and thickness direction of the ink-receiving layer, the ink-receiving layer containing at least one insulating polymer and at least one charge-transporting compound, the light-emitting compound containing a fluorescent compound, and the lowest excited singlet energy level of any of the charge-transporting compounds is higher than the lowest excited singlet energy level of any of the fluorescent compounds.

上記実施形態の場合、いずれの前記電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位も、いずれの前記蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いことが、逆エネルギー移動をより抑制できる点で好ましい。 In the above embodiment, it is preferable that the lowest excited singlet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited singlet energy level of any of the fluorescent compounds, in order to further suppress reverse energy transfer.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記インク受容層における前記電荷輸送性化合物の質量比率が、20~80%の範囲内であることが好ましい。
電荷輸送性化合物の質量比率が20%以上であることで、駆動電圧をより低くすることができ、また、電荷輸送性化合物の質量比率が80%以下であることで、インク受容層材料の液流動を抑制することができ、インク受容層の部分的な薄膜化を防止することで、電極間ショートなどの故障を防止することができる。
In the organic electroluminescence device of the present invention, the mass ratio of the charge transporting compound in the ink receiving layer is preferably within a range of 20 to 80%.
When the mass ratio of the charge transporting compound is 20% or more, the driving voltage can be lowered, and when the mass ratio of the charge transporting compound is 80% or less, the liquid flow of the ink receiving layer material can be suppressed and partial thinning of the ink receiving layer can be prevented, thereby preventing failures such as short circuits between electrodes.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記発光性化合物を含有する溶液を前記インク受容層上へ滴下することで前記発光層を形成する工程を有することを特徴とする。 The method for producing an organic electroluminescent element of the present invention is a method for producing an organic electroluminescent element of the present invention, and is characterized by having a step of forming the light-emitting layer by dropping a solution containing the light-emitting compound onto the ink-receiving layer.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、前記発光性化合物を含有する溶液を前記インク受容層上へ滴下する方法が、インクジェット・プリント法であることが、小液滴を形成することができ、バンクの形成を必要とせず、簡便である点で好ましい。 In the method for producing an organic electroluminescence element of the present invention, the method of dropping the solution containing the luminescent compound onto the ink receiving layer is preferably an inkjet printing method, which is capable of forming small droplets, does not require the formation of a bank, and is simple.

本発明の表示装置は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする。 The display device of the present invention is characterized by having the organic electroluminescence element of the present invention.

本発明の照明装置は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする。 The lighting device of the present invention is characterized by including the organic electroluminescence element of the present invention.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 The present invention, its components, and the forms and modes for implementing the present invention are described in detail below. Note that in this application, "~" is used to mean that the numerical values before and after it are included as the lower and upper limits.

(1)有機EL素子の構成
本発明の有機EL素子の代表的な構成例としては、以下の構成例を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(i)陽極/発光層/陰極
(ii)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(v)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(vi)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(vii)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/(電子阻止層/)発光層/(正孔阻止層/)電子輸送層/電子注入層/陰極
上記の中で(i)の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
(1) Structure of Organic EL Element Representative examples of the structure of the organic EL element of the present invention include the following examples, but are not limited to these.
(i) anode/light-emitting layer/cathode (ii) anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode (iii) anode/hole transport layer/light-emitting layer/cathode (iv) anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode (v) anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode (vi) anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode (vii) anode/hole injection layer/hole transport layer/(electron blocking layer/)light-emitting layer/(hole blocking layer/)electron transport layer/electron injection layer/cathode Of the above, the configuration (i) is preferably used, but is not limited thereto.

図1は、(i)の構成である有機EL素子の断面模式図である。下から透明電極(陽極)付きガラス基板(107)、発光層(106)、陰極(105)で構成されている。また、発光層(106)は、インク受容層(201)及び発光性化合物(202)で構成されている。 Figure 1 is a cross-sectional schematic diagram of an organic EL element having the configuration (i). From the bottom, it is composed of a glass substrate (107) with a transparent electrode (anode), a light-emitting layer (106), and a cathode (105). The light-emitting layer (106) is composed of an ink-receiving layer (201) and a light-emitting compound (202).

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

本発明に係る「電子輸送層」とは、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。 The "electron transport layer" according to the present invention is a layer that has the function of transporting electrons, and in a broad sense, the electron transport layer also includes an electron injection layer and a hole blocking layer. It may also be composed of multiple layers.

本発明に係る「正孔輸送層」とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。 The "hole transport layer" according to the present invention is a layer that has the function of transporting holes, and in a broad sense, hole injection layers and electron blocking layers are also included in the hole transport layer. It may also be composed of multiple layers.

上記の代表的な素子構成において、陽極及び陰極以外の層を、発光層も含め、「有機機能層」という。 In the above typical device configuration, layers other than the anode and cathode, including the light-emitting layer, are referred to as "organic functional layers."

(2)発光層
本発明の有機EL素子が備える発光層は、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成であることを特徴とする。
(2) Light-emitting layer The light-emitting layer of the organic EL element of the present invention is characterized in that it contains an ink-receiving layer which is present as a continuous phase throughout the entire display area, and at least one light-emitting compound which is present with a concentration gradient in the in-plane direction and thickness direction of the ink-receiving layer.

「表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層」とは、例えば、有機EL素子の発光領域表面上の全体に亘って連続的な固相(化学組成及び物理的状態が全体的かつ実質的に一様な固相)として存在するインク受容層のことをいう。 "An ink-receiving layer that exists as a continuous phase over the entire display area" refers to, for example, an ink-receiving layer that exists as a continuous solid phase (a solid phase whose chemical composition and physical state are entirely and substantially uniform) over the entire surface of the light-emitting region of an organic EL element.

「インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物」とは、インク受容層上に、連続的に均一濃度で付着又は含有されている状態ではなく、インク受容層表面を構成する各微視的場所に対して均一でない濃度で断続的に付着している状態にある発光性化合物をいう。
「面内方向に濃度勾配を有して存在」とは、例えば、発光面側から見てドット状(点状)になって発光性化合物が付着又は含有されている状態をいう。
「厚さ方向に濃度勾配を有して存在」とは、例えば、発光層の発光面を下にして断面を見たときに、発光層の上部では発光性化合物の濃度が高く、発光層の下部では発光性化合物の濃度が低くなっている状態をいう。またはその逆の濃度勾配の状態をいう。通常は、後述するインクジェットが着弾する側の濃度が高くなる。
"At least one luminescent compound that exists with a concentration gradient in the in-plane and thickness directions of the ink receiving layer" refers to a luminescent compound that is not continuously attached or contained on the ink receiving layer at a uniform concentration, but is intermittently attached at a non-uniform concentration to each microscopic location that constitutes the surface of the ink receiving layer.
The phrase "existing with a concentration gradient in the in-plane direction" refers to a state in which the luminescent compound is attached or contained in a dot-like (point-like) form when viewed from the light-emitting surface side.
"Existing with a concentration gradient in the thickness direction" refers to a state in which, for example, when the cross section of the light-emitting layer is viewed with the light-emitting surface facing down, the concentration of the light-emitting compound is high in the upper part of the light-emitting layer and low in the lower part of the light-emitting layer. Or, it refers to a state of concentration gradient with the opposite effect. Usually, the concentration is higher on the side where the inkjet lands, which will be described later.

明確な境界はないものの、発光層のうち、発光性化合物が主成分としてドット状(点状)になって存在する領域を「ドット領域」という。 Although there is no clear boundary, the area of the light-emitting layer where the light-emitting compound is the main component and exists in the form of dots (points) is called the "dot area."

本発明の実施形態としては、本発明の効果発現の観点から、インク受容層の面内方向において、最大発光輝度が最小発光輝度の2倍以上であることが好ましい。 In an embodiment of the present invention, from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention, it is preferable that the maximum emission luminance is at least twice the minimum emission luminance in the in-plane direction of the ink receiving layer.

本発明に係る発光層は、電極又は隣接層から注入されてくる電子及び正孔が再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても、発光層と隣接層との境界面であってもよい。 The light-emitting layer according to the present invention is a layer that provides a field where electrons and holes injected from an electrode or an adjacent layer recombine and emit light via excitons, and the light-emitting portion may be within the light-emitting layer or at the interface between the light-emitting layer and an adjacent layer.

発光層の厚さの総和は、特に制限はないが、形成する層の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm~5μmの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは2~500nmの範囲内に調整され、さらに好ましくは5~200nmの範囲内に調整される。 There is no particular limit to the total thickness of the light-emitting layer, but from the viewpoints of the homogeneity of the layer to be formed, preventing the application of unnecessary high voltage during light emission, and improving the stability of the emitted color relative to the driving current, it is preferably adjusted to within the range of 2 nm to 5 μm, more preferably within the range of 2 to 500 nm, and even more preferably within the range of 5 to 200 nm.

また、個々の発光層の厚さは、2~1000nmの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは2~200nmの範囲内に調整され、さらに好ましくは3~150nmの範囲内に調整される。 The thickness of each light-emitting layer is preferably adjusted to within the range of 2 to 1000 nm, more preferably within the range of 2 to 200 nm, and even more preferably within the range of 3 to 150 nm.

本発明に係るインク受容層は、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成であることを特徴とする。インク受容層に電荷輸送性化合物が含有されていることにより、有機EL素子の駆動電圧を低くすることができる。 The ink receiving layer according to the present invention is characterized by a composition containing at least one insulating polymer and at least one charge transporting compound. By containing a charge transporting compound in the ink receiving layer, the driving voltage of the organic EL element can be reduced.

本発明の有機EL素子は、インク受容層における電荷輸送性化合物の質量比率が、20~80%の範囲内であることが好ましい。
電荷輸送性化合物の質量比率が20%以上であることで、駆動電圧をより低くすることができ、また、電荷輸送性化合物の質量比率が80%以下であることで、インク受容層材料の液流動を抑制することができ、インク受容層の部分的な薄膜化を防止することで、電極間ショートなどの故障を防止することができる。
In the organic EL element of the present invention, the mass ratio of the charge transporting compound in the ink receiving layer is preferably within the range of 20 to 80%.
When the mass ratio of the charge transporting compound is 20% or more, the driving voltage can be lowered, and when the mass ratio of the charge transporting compound is 80% or less, the liquid flow of the ink receiving layer material can be suppressed and partial thinning of the ink receiving layer can be prevented, thereby preventing failures such as short circuits between electrodes.

絶縁性ポリマー及び電荷輸送性化合物についての詳細は後述する。 Details about insulating polymers and charge transport compounds will be provided later.

発光性化合物は、発光層中に1~80質量%の範囲内で含有し、特に、5~40質量%の範囲内で含有することが好ましい。 The light-emitting compound is contained in the light-emitting layer in an amount ranging from 1 to 80% by mass, and preferably in an amount ranging from 5 to 40% by mass.

本発明において、発光性化合物とは、蛍光性化合物、遅延蛍光性化合物、リン光性化合物のことを指す。これらについての詳細は後述する。 In the present invention, the luminescent compound refers to a fluorescent compound, a delayed fluorescent compound, and a phosphorescent compound. These will be described in detail later.

本発明で用いられる発光性化合物は、例えば異なるリン光性化合物の併用や、リン光性化合物と蛍光性化合物の併用のように、複数種を併用して用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。 The luminescent compounds used in the present invention may be used in combination of multiple types, such as a combination of different phosphorescent compounds or a combination of a phosphorescent compound and a fluorescent compound. This allows any luminescent color to be obtained.

本発明に係る発光層は、発光色の異なる複数の発光性化合物を含有し、白色発光を示すことも好ましい。白色を示す発光性化合物の組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑と赤の組合わせ等が挙げられる。本発明における白色とは、2度視野角正面輝度を後述の方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度がx=0.39±0.09、y=0.38±0.08の領域内にあることが好ましい。 The light-emitting layer according to the present invention preferably contains a plurality of light-emitting compounds with different light-emitting colors and emits white light. The combination of light-emitting compounds that emit white light is not particularly limited, but examples include combinations of blue and orange, blue, green and red, etc. The white color in the present invention is preferably a color in the range of x=0.39±0.09, y=0.38±0.08 in the CIE1931 color system at 1000 cd/m2 when the 2- degree viewing angle front luminance is measured by the method described below.

なお、本発明の有機EL素子や本発明に用いられる化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図3.16において、分光放射輝度計CS-1000(コニカミノルタ(株)製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。 The color of light emitted by the organic EL element of the present invention and the compound used in the present invention is determined by the color measured using a spectroradiometer CS-1000 (manufactured by Konica Minolta, Inc.) and applied to the CIE chromaticity coordinates in Figure 3.16 on page 108 of "New Color Science Handbook" (edited by the Color Science Association of Japan, University of Tokyo Press, 1985).

本発明に係る発光層及びインク受容層は、その他材料や添加剤を含有していてもよい。添加剤とは、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Pd、Ca、Na等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等である。また、後述する発光性インクに含有される各種機能性添加剤が含有されていてもよい。 The light-emitting layer and ink-receiving layer according to the present invention may contain other materials and additives. Examples of additives include halogen elements such as bromine, iodine, and chlorine, halogenated compounds, alkali metals such as Pd, Ca, and Na, alkaline earth metals, and transition metal compounds, complexes, and salts. In addition, various functional additives contained in the light-emitting ink described below may be contained.

(3)電荷輸送性化合物及び発光性化合物の励起エネルギー準位について
電荷輸送性化合物及び発光性化合物の励起エネルギー準位についての各条件は以下のとおりである。
・条件(A):いずれかの電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位が、いずれかのリン光性化合物又は遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いこと。
・条件(B):いずれの電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位も、いずれのリン光性化合物又は遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いこと。
・条件(C):いずれかの電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位が、いずれかの蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いこと。
・条件(D):いずれの電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位も、いずれの蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いこと。
(3) Excitation Energy Levels of Charge Transport Compound and Light Emitting Compound The conditions for the excitation energy levels of the charge transport compound and light emitting compound are as follows.
Condition (A): The lowest excited triplet energy level of any charge transporting compound is higher than the lowest excited triplet energy level of any phosphorescent compound or delayed fluorescent compound.
Condition (B): The lowest excited triplet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited triplet energy level of any of the phosphorescent compounds or delayed fluorescent compounds.
Condition (C): The lowest excited singlet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited singlet energy level of any of the fluorescent compounds.
Condition (D): The lowest excited singlet energy level of each charge transport compound is higher than the lowest excited singlet energy level of each fluorescent compound.

本発明の有機EL素子は、発光性化合物としてリン光性化合物又は遅延蛍光性化合物を含有する場合は、上記条件(A)を満たすことを特徴としており、発光性化合物として蛍光性化合物を含有する場合は、上記条件(C)を満たすことを特徴としている。
これにより、発光性化合物から電荷輸送性化合物へのエネルギー移動(逆エネルギー移動)を生じにくくすることができるため、発光効率を高くすることができる。
The organic EL element of the present invention is characterized in that, when it contains a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound as a light-emitting compound, it satisfies the above-mentioned condition (A), and, when it contains a fluorescent compound as a light-emitting compound, it satisfies the above-mentioned condition (C).
This makes it possible to make it difficult for energy to be transferred from the light-emitting compound to the charge-transporting compound (reverse energy transfer), thereby making it possible to increase the luminous efficiency.

また、電荷輸送層性化合物又は発光性化合物の少なくとも一方が複数種である場合において、発光性化合物としてリン光性化合物又は遅延蛍光性化合物を含有する場合は、上記条件(B)を満たすことが好ましく、発光性化合物として蛍光性化合物を含有する場合は、上記条件(D)を満たすことが好ましい。
これにより、逆エネルギー移動をより抑制することができる。
In addition, when at least one of the charge transport layer compound and the light-emitting compound is a plurality of types, if the light-emitting compound contains a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound, it is preferable to satisfy the above condition (B), and if the light-emitting compound contains a fluorescent compound, it is preferable to satisfy the above condition (D).
This makes it possible to further suppress the reverse energy transfer.

発光性化合物としてリン光性化合物又は遅延蛍光性化合物を含有する場合は、上記条件(A)を、発光性化合物として蛍光性化合物を含有する場合は上記条件(C)を満たせばよいため、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物、及び蛍光性化合物を併用する場合は、上記条件(A)及び上記条件(C)のいずれかを満たせばよい。 When a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound is contained as the luminescent compound, the above condition (A) needs to be satisfied, and when a fluorescent compound is contained as the luminescent compound, the above condition (C) needs to be satisfied. Therefore, when a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound and a fluorescent compound are used in combination, either the above condition (A) or the above condition (C) needs to be satisfied.

なお、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物、及び蛍光性化合物を併用する場合は、上記条件(A)及び上記条件(C)の両方を満たすことが、逆エネルギー移動をより抑制できる点で好ましい。 In addition, when using a phosphorescent compound or delayed fluorescent compound in combination with a fluorescent compound, it is preferable to satisfy both the above condition (A) and the above condition (C) in order to further suppress reverse energy transfer.

さらに、電荷輸送層性化合物又は発光性化合物の少なくとも一方が複数種であり、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物、及び蛍光性化合物を併用する場合は、上記条件(B)及び上記条件(D)のいずれかを満たすことが好ましく、上記条件(B)及び上記条件(D)の両方を満たすことがより好ましい。 Furthermore, when at least one of the charge transport layer compounds or the light emitting compounds is of multiple types and a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound and a fluorescent compound are used in combination, it is preferable to satisfy either the above condition (B) or the above condition (D), and it is more preferable to satisfy both the above condition (B) and the above condition (D).

<励起エネルギー準位(S、T)の測定方法>
最低励起一重項エネルギー準位S及び最低励起三重項エネルギー準位Tの測定には、分子軌道計算用ソフトウェアとして、米国Gaussian社製のGaussian09(Revision C.01,M.J.Frisch,et al,Gaussian,Inc.,2010.)を用いることができる。
汎関数としてB3LYP、基底関数として電荷輸送性化合物の場合は6-31G(d)、発光性化合物の場合はLanL2DZを用いた構造最適化計算から、さらに時間依存密度汎関数法(TDDFT:Time-dependent density functional theory)による励起状態計算を実施して、最低励起一重項エネルギー準位S及び最低励起三重項エネルギー準位Tを求めることができる。
<Method of measuring excitation energy levels (S 1 , T 1 )>
The lowest excited singlet energy level S1 and the lowest excited triplet energy level T1 can be measured using Gaussian 09 (Revision C.01, MJ Frisch, et al., Gaussian, Inc., 2010.), a molecular orbital calculation software manufactured by Gaussian, Inc., USA.
The lowest excited singlet energy level S 1 and the lowest excited triplet energy level T 1 can be obtained by performing structure optimization calculations using B3LYP as the functional and 6-31G(d) as the basis function for charge transport compounds and LanL2DZ as the basis function for light-emitting compounds, and further performing excited state calculations using time-dependent density functional theory ( TDDFT ).

(4)発光性化合物
本発明に係る「発光性化合物」は、「蛍光性化合物」、「リン光性化合物」及び「遅延蛍光性化合物」を含む。以下、それぞれについて説明する。
(4) Luminescent Compound The “luminescent compound” according to the present invention includes a “fluorescent compound”, a “phosphorescent compound” and a “delayed fluorescent compound”. Each of these will be described below.

<蛍光性化合物>
本発明において、「蛍光性化合物」とは、遅延蛍光以外の蛍光を発光する化合物のことをいう。「蛍光」とは、一重項励起状態から基底状態に戻る際に発する光のことをいい、「遅延蛍光以外の蛍光」とは、「熱活性化遅延蛍光(TADF:thermally activated delayed fluorescence)」や「三重項-三重項消滅(TTA:triplet-triplet annihilation)遅延蛍光」といった「遅延蛍光」を除いた蛍光のことをいう。つまり、本発明において「蛍光性化合物」とは、「熱活性化遅延蛍光性化合物」や「三重項-三重項消滅遅延蛍光性化合物」といった「遅延蛍光性化合物」を含まず、最低励起三重項エネルギー準位から最低励起一重項エネルギー準位への逆項間交差によるアップコンバージョンが起こらないものを指す。
<Fluorescent Compounds>
In the present invention, the term "fluorescent compound" refers to a compound that emits fluorescence other than delayed fluorescence. "Fluorescence" refers to light emitted when returning from a singlet excited state to a ground state, and "fluorescence other than delayed fluorescence" refers to fluorescence excluding "delayed fluorescence" such as "thermally activated delayed fluorescence (TADF)" and "triplet-triplet annihilation (TTA) delayed fluorescence". In other words, in the present invention, the term "fluorescent compound" does not include "delayed fluorescent compounds" such as "thermally activated delayed fluorescent compounds" and "triplet-triplet annihilation delayed fluorescent compounds", and refers to compounds that do not undergo upconversion due to reverse intersystem crossing from the lowest excited triplet energy level to the lowest excited singlet energy level.

蛍光性化合物は、リン光性化合物のような重金属錯体である必要性は特になく、炭素、酸素、窒素及び水素などの一般的な元素の組み合わせから構成される、いわゆる有機化合物が適用でき、さらに、リンや硫黄、ケイ素などその他の非金属元素を用いることも可能で、また、アルミニウムや亜鉛などの典型金属の錯体も活用できるなど、その多様性はほぼ無限といえる。 Fluorescent compounds do not necessarily have to be heavy metal complexes like phosphorescent compounds; so-called organic compounds consisting of combinations of common elements such as carbon, oxygen, nitrogen and hydrogen can be used. In addition, other non-metallic elements such as phosphorus, sulfur and silicon can also be used. Complexes of typical metals such as aluminum and zinc can also be used, so the diversity is almost limitless.

蛍光性化合物は、有機EL素子の発光層に使用される公知の蛍光性化合物から適宜選択して用いることができる。 The fluorescent compound can be appropriately selected from known fluorescent compounds used in the light-emitting layer of an organic EL element.

本発明に使用できる公知の蛍光性化合物の例としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又は希土類錯体系化合物等が挙げられる。 Examples of known fluorescent compounds that can be used in the present invention include anthracene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, fluoranthene derivatives, perylene derivatives, fluorene derivatives, arylacetylene derivatives, styrylarylene derivatives, styrylamine derivatives, arylamine derivatives, boron complexes, coumarin derivatives, pyran derivatives, cyanine derivatives, croconium derivatives, squarium derivatives, oxobenzanthracene derivatives, fluorescein derivatives, rhodamine derivatives, pyrylium derivatives, perylene derivatives, polythiophene derivatives, and rare earth complex compounds.

<リン光性化合物>
本発明において、「リン光性化合物」とは、リン光を発光する化合物のことをいい、具体的には、室温(25℃)にてリン光を発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であると定義される。好ましいリン光量子収率は0.1以上である。「リン光」とは、三重項励起状態から基底状態に戻る際に発する光のこという。
<Phosphorescent Compound>
In the present invention, the term "phosphorescent compound" refers to a compound that emits phosphorescence, and is specifically defined as a compound that emits phosphorescence at room temperature (25° C.) and has a phosphorescence quantum yield of 0.01 or more at 25° C. The phosphorescence quantum yield is preferably 0.1 or more. "Phosphorescence" refers to light emitted when returning from a triplet excited state to the ground state.

上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。 The above phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopy II, 4th Edition, Experimental Chemistry Lectures 7, p. 398 (1992 edition, Maruzen). The phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, but the phosphorescent compound used in the present invention may be any solvent that achieves the above phosphorescence quantum yield (0.01 or more).

有機EL素子のような電界で励起する場合には、三重項励起子が75%の確率で、一重項励起子が25%の確率で生成するため、リン光発光の方が蛍光発光に比べ発光効率を高くすることが可能で、低消費電力化を実現するには優れた方式である。 When excited by an electric field, as in organic EL elements, triplet excitons are generated with a 75% probability and singlet excitons with a 25% probability, so phosphorescence can achieve higher luminous efficiency than fluorescence, making it an excellent method for achieving low power consumption.

リン光発光は、発光効率の面では蛍光発光よりも理論的には3倍有利である。しかし、三重項励起状態から一重項基底状態へのエネルギー失活(=リン光発光)は禁制遷移であり、また同様に一重項励起状態から三重項励起状態への項間交差も禁制遷移であるため、通常その速度定数は小さい。すなわち、遷移が起こりにくいため、リン光寿命はミリ秒から秒オーダーと長くなり、所望の発光を得ることが困難である。 In terms of luminous efficiency, phosphorescence is theoretically three times more advantageous than fluorescence. However, energy deactivation from the triplet excited state to the singlet ground state (= phosphorescence) is a forbidden transition, and similarly, intersystem crossing from the singlet excited state to the triplet excited state is also a forbidden transition, so the rate constant is usually small. In other words, because the transition is difficult to occur, the phosphorescence lifetime is long, on the order of milliseconds to seconds, making it difficult to obtain the desired emission.

ただし、イリジウムやプラチナなどの重金属を用いた錯体が発光する場合には、中心金属の重原子効果によって、前記の禁制遷移の速度定数が三桁以上増大し、配位子の選択によっては、100%のリン光量子収率を得ることも可能となる。 However, when complexes using heavy metals such as iridium or platinum emit light, the rate constant of the forbidden transition increases by three orders of magnitude or more due to the heavy atom effect of the central metal, and depending on the selection of the ligand, it is possible to obtain a phosphorescence quantum yield of 100%.

リン光性化合物は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。本発明に使用できる公知のリン光性化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
Nature 395,151(1998)、Appl.Phys.Lett.78,1622(2001)、Adv.Mater.19,739(2007)、Chem.Mater.17,3532(2005)、Adv.Mater.17,1059(2005)、国際公開第2009/100991号、国際公開第2008/101842号、国際公開第2003/040257号、米国特許出願公開第2006/835469号明細書、米国特許出願公開第2006/0202194号明細書、米国特許出願公開第2007/0087321号明細書、米国特許出願公開第2005/0244673号明細書、Inorg.Chem.40,1704(2001)、Chem.Mater.16,2480(2004)、Adv.Mater.16,2003(2004)、Angew.Chem.lnt.Ed.2006,45,7800、Appl.Phys.Lett.86,153505(2005)、Chem.Lett.34,592(2005)、Chem.Commun.2906(2005)、Inorg.Chem.42,1248(2003)、国際公開第2009/050290号、国際公開第2002/015645号、国際公開第2009/000673号、米国特許出願公開第2002/0034656号明細書、米国特許第7332232号、米国特許出願公開第2009/0108737号明細書、米国特許出願公開第2009/0039776号明細書、米国特許第6921915号、米国特許第6687266号、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許出願公開第2006/0008670号明細書、米国特許出願公開第2009/0165846号明細書、米国特許出願公開第2008/0015355号明細書、米国特許第7250226号、米国特許第7396598号、米国特許出願公開第2006/0263635号明細書、米国特許出願公開第2003/0138657号明細書、米国特許出願公開第2003/0152802号明細書、米国特許第7090928号、Angew.Chem.lnt.Ed.47,1(2008)、Chem.Mater.18,5119(2006)、Inorg.Chem.46,4308(2007)、Organometallics 23,3745(2004)、Appl.Phys.Lett.74,1361(1999)、国際公開第2002/002714号、国際公開第2006/009024号、国際公開第2006/056418号、国際公開第2005/019373号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2007/004380号、国際公開第2006/082742号、米国特許出願公開第2006/0251923号明細書、米国特許出願公開第2005/0260441号明細書、米国特許第7393599号、米国特許第7534505号、米国特許第7445855号、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許出願公開第2008/0297033号明細書、米国特許第7338722号、米国特許出願公開第2002/0134984号明細書、米国特許第7279704号、米国特許出願公開第2006/098120号明細書、米国特許出願公開第2006/103874号明細書、国際公開第2005/076380号、国際公開第2010/032663号、国際公開第2008140115号、国際公開第2007/052431号、国際公開第2011/134013号、国際公開第2011/157339号、国際公開第2010/086089号、国際公開第2009/113646号、国際公開第2012/020327号、国際公開第2011/051404号、国際公開第2011/004639号、国際公開第2011/073149号、米国特許出願公開第2012/228583号明細書、米国特許出願公開第2012/212126号明細書、特開2012-069737号公報、特願2011-181303号公報、特開2009-114086号公報、特開2003-81988号公報、特開2002-302671号公報、特開2002-363552号公報等である。
中でも、好ましいリン光性化合物としては、Irを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属-炭素結合、金属-窒素結合、金属-酸素結合、金属-硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。
The phosphorescent compound can be appropriately selected from known compounds used in the light-emitting layer of an organic EL device. Specific examples of known phosphorescent compounds that can be used in the present invention include compounds described in the following documents:
Nature 395,151 (1998), Appl. Phys. Lett. 78,1622 (2001), Adv. Mater. 19,739 (2007), Chem. Mater. 17,3532 (2005), Adv. Mater. 17,1059 (2005), WO 2009/100991, WO 2008/101842, WO 2003/040257, U.S. Patent Application Publication No. 2006/835469, U.S. Patent Application Publication No. 2006/0202194, U.S. Patent Application Publication No. 2007/0087321, U.S. Patent Application Publication No. 2005/0244673, Inorg. Chem. 40, 1704 (2001), Chem. Mater. 16, 2480 (2004), Adv. Mater. 16, 2003 (2004), Angew. Chem. lnt. Ed. 2006, 45, 7800, Appl. Phys. Lett. 86, 153505 (2005), Chem. Lett. 34, 592 (2005), Chem. Commun. 2906 (2005), Inorg. Chem. 42,1248 (2003), International Publication No. 2009/050290, International Publication No. 2002/015645, International Publication No. 2009/000673, U.S. Patent Application Publication No. 2002/0034656, U.S. Patent No. 7,332,232, U.S. Patent Application Publication No. 2009/0108737, U.S. Patent Application Publication No. 2009/0039776, U.S. Patent No. 6,921,915, U.S. Patent No. 6,687,266, U.S. Patent Application Publication No. 2007/0190359 No. 2006/0008670, U.S. Patent Application Publication No. 2009/0165846, U.S. Patent Application Publication No. 2008/0015355, U.S. Patent No. 7,250,226, U.S. Patent No. 7,396,598, U.S. Patent Application Publication No. 2006/0263635, U.S. Patent Application Publication No. 2003/0138657, U.S. Patent Application Publication No. 2003/0152802, U.S. Patent No. 7,090,928, Angew. Chem. lnt. Ed. 47,1 (2008), Chem. Mater. 18,5119 (2006), Inorg. Chem. 46, 4308 (2007), Organometallics 23, 3745 (2004), Appl. Phys. Lett. 74, 1361 (1999), International Publication No. WO 2002/002714, International Publication No. WO 2006/009024, International Publication No. WO 2006/056418, International Publication No. WO 2005/019373, International Publication No. WO 2005/123873, International Publication No. WO 2005/123873, International Publication No. WO 2007/004380, International Publication No. WO 2006/082742, U.S. Patent Application Publication No. WO 2006/0251923, U.S. Patent Application Publication No. WO 2007/004380, WO 2006/082742, U.S. Patent Application Publication No. WO 2007/004380, WO 2007 ... No. 7,393,599, No. 7,534,505, No. 7,445,855, U.S. Patent Application Publication No. 2007/0190359, U.S. Patent Application Publication No. 2008/0297033, U.S. Patent No. 7,338,722, U.S. Patent Application Publication No. 2002/0134,984, U.S. Patent No. 7,279,704, U.S. Patent Application Publication No. 2006/098120, U.S. Patent Application Publication No. 2006/103874, WO 2005/076380, WO 2010/032663, WO 2008140115, WO 2007/052431, WO 2011/134013, WO 2011/157339, WO 2010/086089, WO 2009/113646, WO 2012/020327, WO 2011/0514 No. 04, International Publication No. 2011/004639, International Publication No. 2011/073149, U.S. Patent Application Publication No. 2012/228583, U.S. Patent Application Publication No. 2012/212126, JP 2012-069737 A, Japanese Patent Application No. 2011-181303 A, JP 2009-114086 A, JP 2003-81988 A, JP 2002-302671 A, JP 2002-363552 A, and the like.
Among them, preferred phosphorescent compounds are organometallic complexes having Ir as a central metal, and more preferred are complexes having at least one of the coordination modes of a metal-carbon bond, a metal-nitrogen bond, a metal-oxygen bond, and a metal-sulfur bond.

また、本発明に好適に用いることができるリン光性化合物を以下例示する。なお、後述の実施例に記載したリン光性化合物も同様に本発明に好適に用いることができる。 Furthermore, examples of phosphorescent compounds that can be suitably used in the present invention are given below. The phosphorescent compounds described in the examples below can also be suitably used in the present invention.

Figure 0007476786000001
Figure 0007476786000001

Figure 0007476786000002
Figure 0007476786000002

<遅延蛍光性化合物>
本発明において、「遅延蛍光性化合物」とは、遅延蛍光を発光する化合物のことをいう。「遅延蛍光」とは、最低励起三重項エネルギー準位から最低励起一重項エネルギー準位への逆項間交差によるアップコンバージョンが起こった結果、一重項励起状態から基底状態に戻る際に発する光のことをいう。
最低励起三重項エネルギー準位から最低励起一重項エネルギー準位への逆項間交差によるアップコンバージョンは、最低励起三重項エネルギー準位と最低励起一重項エネルギー準位のエネルギー準位差ΔESTが極めて小さい場合に起こる。
<Delayed Fluorescence Compound>
In the present invention, the term "delayed fluorescent compound" refers to a compound that emits delayed fluorescence. The term "delayed fluorescence" refers to light emitted when returning from a singlet excited state to a ground state as a result of upconversion caused by reverse intersystem crossing from the lowest excited triplet energy level to the lowest excited singlet energy level.
Up-conversion from the lowest excited triplet energy level to the lowest excited singlet energy level by reverse intersystem crossing occurs when the energy level difference ΔE ST between the lowest excited triplet energy level and the lowest excited singlet energy level is extremely small.

「遅延蛍光」には「熱活性化遅延蛍光」及び「三重項-三重項消滅遅延蛍光」が含まれ、つまり、「遅延蛍光性化合物」には、「熱活性化遅延蛍光性化合物」及び「三重項-三重項消滅遅延蛍光性化合物」が含まれる。 "Delayed fluorescence" includes "thermally activated delayed fluorescence" and "triplet-triplet annihilation delayed fluorescence", in other words, "delayed fluorescent compounds" include "thermally activated delayed fluorescent compounds" and "triplet-triplet annihilation delayed fluorescent compounds".

(熱活性化遅延蛍光性化合物)
「熱活性化遅延蛍光性化合物」とは、熱活性化遅延蛍光(TADF)を発光する化合物のことをいう。「熱活性化遅延蛍光(TADF)」とは、周囲の熱エネルギーの吸収に起因して、最低励起三重項エネルギー準位から最低励起一重項エネルギー準位への逆項間交差によるアップコンバージョンが起こった結果、一重項励起状態から基底状態に戻る際に発する光のことをいう。
(Thermal activation delayed fluorescent compound)
The term "thermally activated delayed fluorescent compound" refers to a compound that emits thermally activated delayed fluorescence (TADF). The term "thermally activated delayed fluorescence (TADF)" refers to light emitted when a compound returns from a singlet excited state to a ground state as a result of upconversion from the lowest excited triplet energy level to the lowest excited singlet energy level due to reverse intersystem crossing caused by the absorption of ambient thermal energy.

熱活性化遅延蛍光性化合物は、一重項励起状態から基底状態への失活(=蛍光発光)の速度定数が極めて大きいことから、三重項励起子はそれ自体が基底状態に熱的に失活(無輻射失活)するよりも、一重項励起状態経由で発光しながら基底状態に戻る方が速度論的に有利である。そのため、熱活性化遅延蛍光(TADF)では理論的には100%の発光が可能となる。 Since thermally activated delayed fluorescence compounds have an extremely large rate constant for deactivation (=fluorescence emission) from the singlet excited state to the ground state, it is kinetically more advantageous for triplet excitons to return to the ground state while emitting light via the singlet excited state, rather than thermally deactivating (non-radiative deactivation) themselves to the ground state. Therefore, thermally activated delayed fluorescence (TADF) theoretically allows for 100% emission.

熱活性化遅延蛍光性化合物の例としては、国際公開第2011/156793号、特開2011-213643号公報、特開2010-93181号公報、特許5366106号、国際公開第2013/161437号、国際公開第2016/158540号等に記載の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Examples of thermally activated delayed fluorescent compounds include those described in WO 2011/156793, JP 2011-213643, JP 2010-93181, Japanese Patent No. 5,366,106, WO 2013/161437, WO 2016/158540, etc., but the present invention is not limited to these.

上記の熱活性化遅延蛍光性化合物として、下記一般式(1)~(6)で表される構造を有する化合物が好ましい。 As the thermally activated delayed fluorescent compound, compounds having structures represented by the following general formulas (1) to (6) are preferred.

Figure 0007476786000003
Figure 0007476786000003

[一般式(1)において、Ar~Arは、各々独立に、置換又は無置換のアリール基を表し、少なくとも1つは下記一般式(2)で表される構造を有する基で置換されたアリール基を表す。] [In general formula (1), Ar 1 to Ar 3 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group, and at least one of them represents an aryl group substituted with a group having a structure represented by the following general formula (2)]

Figure 0007476786000004
Figure 0007476786000004

[一般式(2)において、R~Rは、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。Zは、O、S、O=C、Ar-N、又は化学結合を表す。Arは、置換又は無置換のアリール基を表す。R~Rのうち隣り合う基同士は、互いに結合を形成、又は、連結基を介して環を形成してもよい。] [In general formula (2), R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Z represents O, S, O═C, Ar 4 —N, or a chemical bond. Ar 4 represents a substituted or unsubstituted aryl group. Adjacent groups among R 1 to R 8 may form a bond with each other or form a ring via a linking group.]

Figure 0007476786000005
Figure 0007476786000005

[一般式(3)において、R~Rの少なくとも1つは、シアノ基を表し、R~Rの少なくとも1つは下記一般式(4)で表される構造を有する基を表し、残りのR~Rは水素原子又は置換基を表す。] [In the general formula (3), at least one of R 1 to R 5 represents a cyano group, at least one of R 1 to R 5 represents a group having a structure represented by the following general formula (4), and the remaining R 1 to R 5 represent a hydrogen atom or a substituent.]

Figure 0007476786000006
Figure 0007476786000006

[一般式(4)において、R21~R28は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。ただし、下記要件(A)又は(B)の少なくとも一方を満たす。
要件(A):R25及びR26は、単結合を形成する。
要件(B):R27及びR28は、置換又は無置換のベンゼン環を形成するのに必要な原子団を表す。]
In the general formula (4), R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, provided that at least one of the following requirements (A) or (B) is satisfied:
Requirement (A): R 25 and R 26 form a single bond.
Requirement (B): R 27 and R 28 each represent an atomic group necessary to form a substituted or unsubstituted benzene ring.

Figure 0007476786000007
Figure 0007476786000007

[一般式(5)において、R及びRは、各々独立に、下記一般式(6)で表される構造を有する基を表す。] [In the general formula (5), R 1 and R 2 each independently represent a group having a structure represented by the following general formula (6)]

Figure 0007476786000008
Figure 0007476786000008

[一般式(6)において、R~Rは、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。Zは、O、S、O=C、Ar-N、又は結合を表す。Arは、置換又は無置換のアリール基を表す。R~Rのうち隣り合う基同士は、互いに結合を形成、又は、連結基を介して環を形成してもよい。] [In general formula (6), R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Z represents O, S, O═C, Ar 4 —N, or a bond. Ar 4 represents a substituted or unsubstituted aryl group. Adjacent groups among R 1 to R 8 may form a bond with each other or form a ring via a linking group.]

以下に熱活性化遅延蛍光性化合物を例に挙げるが、本発明はこれに限定されない。 The following are examples of thermally activated delayed fluorescent compounds, but the present invention is not limited to these.

Figure 0007476786000009
Figure 0007476786000009

Figure 0007476786000010
Figure 0007476786000010

Figure 0007476786000011
Figure 0007476786000011

(三重項-三重項消滅遅延蛍光性化合物)
「三重項-三重項消滅遅延蛍光性化合物」とは、三重項-三重項消滅遅延蛍光(TTA遅延蛍光)を発光する化合物のことをいう。「三重項-三重項消滅遅延蛍光(TTA遅延蛍光)」とは、励起三重項同士の衝突に起因して、最低励起三重項エネルギー準位から最低励起一重項エネルギー準位への逆項間交差によるアップコンバージョンが起こった結果、一重項励起状態から基底状態に戻る際に発する光のことをいう。
(Triplet-triplet annihilation delayed fluorescent compound)
"Triplet-triplet annihilation delayed fluorescent compound" refers to a compound that emits triplet-triplet annihilation delayed fluorescence (TTA delayed fluorescence). "Triplet-triplet annihilation delayed fluorescence (TTA delayed fluorescence)" refers to light emitted when returning from a singlet excited state to a ground state as a result of upconversion caused by reverse intersystem crossing from the lowest excited triplet energy level to the lowest excited singlet energy level due to collision between excited triplets.

励起三重項同士の衝突による一重項励起子の生成は、下記のような一般式で記述できる。
一般式:T+T→S+S
(式中、Tは三重項励起子、Sは一重項励起子、Sは基底状態分子を表す。)
The generation of singlet excitons by collisions between excited triplets can be described by the following general formula:
General formula: T * +T * →S * +S
(In the formula, T * represents a triplet exciton, S * represents a singlet exciton, and S represents a ground state molecule.)

三重項-三重項消滅遅延蛍光性化合物としては、公知のものを用いることができる。 Any known triplet-triplet annihilation delayed fluorescent compound can be used.

(5)電荷輸送性化合物
本発明の発光層に用いられる電荷輸送性化合物は、発光層において主に発光性化合物への電荷輸送を担う化合物であり、有機EL素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
(5) Charge Transporting Compound The charge transporting compound used in the light emitting layer of the present invention is a compound that mainly transports charges to the light emitting compound in the light emitting layer, and light emission by itself is not substantially observed in the organic EL device.

電荷輸送性化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。電荷輸送性化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機エレクトロルミネッセンス素子を高効率化することができる。 The charge transporting compound may be used alone or in combination of two or more kinds. By using two or more kinds of charge transporting compounds, it is possible to adjust the movement of the charge, and the efficiency of the organic electroluminescence element can be increased.

電荷輸送性化合物は、駆動安定性の観点から、カチオンラジカル状態、アニオンラジカル状態、及び励起状態の全ての活性種の状態において安定に存在でき、分解や付加反応などの化学変化を起こさないことが好ましい。さらに、層中において通電経時で電荷輸送性化合物分子がオングストロームレベルで移動しないことが好ましい。 From the viewpoint of driving stability, it is preferable that the charge transport compound can exist stably in all active species states, including the cation radical state, the anion radical state, and the excited state, and does not undergo chemical changes such as decomposition or addition reactions. Furthermore, it is preferable that the charge transport compound molecules do not move at the angstrom level in the layer over time when a current is applied.

本発明に係る電荷輸送性化合物は、電子移動度[cm/(V・s)]と正孔移動度[cm/(V・s)]の比である電子移動度/正孔移動度が、0.5~2.0の範囲内であることが、発光効率の点で好ましい。 In terms of luminous efficiency, it is preferable that the charge transport compound according to the present invention has a ratio of electron mobility [cm 2 /(V·s)] to hole mobility [cm 2 /(V·s)], that is, electron mobility/hole mobility, in the range of 0.5 to 2.0.

電子移動度[cm/(V・s)]及び正孔移動度[cm/(V・s)]は、それぞれエレクトロンオンリーデバイス(構成例:ITO陽極/カルシウム層/電荷輸送性化合物層/フッ化カリウム層/アルミニウム陰極)及びホールオンリーデバイス(構成例:ITO陽極/電荷輸送性化合物層/α-NPD層/アルミニウム陰極)を作製し、これらのデバイスについて、電流密度-電圧特性を測定して両対数グラフとし、そこから取得した電流密度および印加電圧と、空間電荷制限電流式を用いて求めることができる。 The electron mobility [cm 2 /(V·s)] and hole mobility [cm 2 /(V·s)] can be calculated by preparing an electron-only device (example configuration: ITO anode/calcium layer/charge transport compound layer/potassium fluoride layer/aluminum cathode) and a hole-only device (example configuration: ITO anode/charge transport compound layer/α-NPD layer/aluminum cathode), measuring the current density-voltage characteristics of these devices, plotting them as log-log graphs, and using the current density and applied voltage obtained from these graphs and the space charge limited current equation.

空間電荷制限電流式はJ=(9/8)εεμ(V/L)である。式中、Jは電流密度、εは電荷輸送性化合物層の誘電率、εは真空の誘電率、μは電子移動度[cm/(V・s)]又は正孔移動度[cm/(V・s)]、Lは電荷輸送性化合物層の厚さ、Vは印加電圧を表す。 The space charge limited current formula is J = (9/8) ε r ε 0 μ (V 2 /L 3 ), where J is the current density, ε r is the dielectric constant of the charge transport compound layer, ε 0 is the dielectric constant of a vacuum, μ is the electron mobility [cm 2 /(V·s)] or hole mobility [cm 2 /(V·s)], L is the thickness of the charge transport compound layer, and V is the applied voltage.

本発明の有機EL素子に公知の電荷輸送性化合物を用いる場合、その具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
特開2001-257076号公報、同2002-308855号公報、同2001-313179号公報、同2002-319491号公報、同2001-357977号公報、同2002-334786号公報、同2002-8860号公報、同2002-334787号公報、同2002-15871号公報、同2002-334788号公報、同2002-43056号公報、同2002-334789号公報、同2002-75645号公報、同2002-338579号公報、同2002-105445号公報、同2002-343568号公報、同2002-141173号公報、同2002-352957号公報、同2002-203683号公報、同2002-363227号公報、同2002-231453号公報、同2003-3165号公報、同2002-234888号公報、同2003-27048号公報、同2002-255934号公報、同2002-260861号公報、同2002-280183号公報、同2002-299060号公報、同2002-302516号公報、同2002-305083号公報、同2002-305084号公報、同2002-308837号公報、同2016-178274号公報、米国特許出願公開第2003/0175553号、米国特許出願公開第2006/0280965号、米国特許出願公開第2005/0112407号、米国特許出願公開第2009/0017330号、米国特許出願公開第2009/0030202号、米国特許出願公開第2005/0238919号、国際公開第2001/039234号、国際公開第2009/021126号、国際公開第2008/056746号、国際公開第2004/093207号、国際公開第2005/089025号、国際公開第2007/063796号、国際公開第2007/063754号、国際公開第2004/107822号、国際公開第2005/030900号、国際公開第2006/114966号、国際公開第2009/086028号、国際公開第2009/003898号、国際公開第2012/023947号、特開2008-074939号公報、特開2007-254297号公報、欧州特許第2034538号明細書、国際公開第2011/055933号、国際公開第2012/035853号、特開2015-38941号公報、米国特許出願公開第2017/056814号である。
When a known charge transporting compound is used in the organic EL device of the present invention, specific examples thereof include the compounds described in the following documents, but the present invention is not limited thereto.
JP-A-2001-257076, JP-A-2002-308855, JP-A-2001-313179, JP-A-2002-319491, JP-A-2001-357977, JP-A-2002-334786, JP-A-2002-8860, JP-A-2002-334787, No. 2002-15871, No. 2002-334788, No. 2002-43056, No. 2002-334789, No. 2002-75645, No. 2002-338579, No. 2002-105445, No. 2002-343568, No. 20 No. 2002-141173, No. 2002-352957, No. 2002-203683, No. 2002-363227, No. 2002-231453, No. 2003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002 -255934, 2002-260861, 2002-280183, 2002-299060, 2002-302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, 2016 US Patent Application Publication No. 2003/0175553, US Patent Application Publication No. 2006/0280965, US Patent Application Publication No. 2005/0112407, US Patent Application Publication No. 2009/0017330, US Patent Application Publication No. 2009/0030202, US Patent Application Publication No. 2005/0238919, International Publication No. 2001/039234, International Publication No. 2009/021126, International Publication No. 2008/056746, International Publication No. 2004/093207, International Publication No. 2005/089025, International Publication No. 2007/063796 No. , WO 2007/063754, WO 2004/107822, WO 2005/030900, WO 2006/114966, WO 2009/086028, WO 2009/003898, WO 2012/023947, JP 2008-074939 A, JP 2007-254297 A, EP 2034538 A, WO 2011/055933, WO 2012/035853, JP 2015-38941 A, and U.S. Patent Application Publication No. 2017/056814.

また、本発明に好適に用いることができる電荷輸送性化合物を以下例示する。なお、後述の実施例に記載した電荷輸送性化合物も同様に本発明に好適に用いることができる。 Furthermore, examples of charge transport compounds that can be suitably used in the present invention are given below. The charge transport compounds described in the examples below can also be suitably used in the present invention.

Figure 0007476786000012
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Figure 0007476786000013
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Figure 0007476786000016
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(6)絶縁性ポリマー
本発明に用いられる絶縁性ポリマーの「絶縁性」とは、電気抵抗率が1×10Ω・m以上であり、好ましくは1×10Ω・m以上であり、さらに好ましくは1×1010Ω・m以上である。
絶縁性ポリマー単体の電気抵抗率が1×10Ω・m以上であることにより、発光層中を流れるリーク電流を抑えることができると考えられる。
(6) Insulating Polymer The "insulating" property of the insulating polymer used in the present invention means that the electrical resistivity is 1 x 106 Ω·m or more, preferably 1 x 108 Ω·m or more, and more preferably 1 x 1010 Ω·m or more.
It is believed that when the electrical resistivity of the insulating polymer alone is 1×10 6 Ω·m or more, the leakage current flowing through the light-emitting layer can be suppressed.

絶縁性ポリマーの種類は、インク受容層を形成可能であれば特に限定されない。一実施形態において、絶縁性ポリマーとしては、安定性がより高い、主鎖が炭素原子で構成されているポリマーが用いられる。 The type of insulating polymer is not particularly limited as long as it is capable of forming an ink receiving layer. In one embodiment, the insulating polymer is a polymer whose main chain is made up of carbon atoms, which is more stable.

絶縁性ポリマーを含むインク受容層を塗布法により形成できるように、絶縁性ポリマーは可溶性のポリマーであることが好ましく、非プロトン性極性溶媒への溶解性を示すことが好ましい。具体的には、1gのN,N-ジメチルホルムアミドに対する絶縁性ポリマーの25℃における溶解度は、0.5mg以上であることが好ましく、1.0mg以上であることがさらに好ましく、2.0mg以上であることがより好ましい。 In order to form an ink receiving layer containing an insulating polymer by a coating method, the insulating polymer is preferably a soluble polymer and preferably exhibits solubility in aprotic polar solvents. Specifically, the solubility of the insulating polymer in 1 g of N,N-dimethylformamide at 25°C is preferably 0.5 mg or more, more preferably 1.0 mg or more, and even more preferably 2.0 mg or more.

絶縁性ポリマーの種類に特段の制限はなく、例えばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルポリピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリメチルビニルエーテル、ポリイソプロピルアクリルアミド等の非イオン性ポリマー;ポリアクリル酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリイソプロピレンスルホン酸ナトリウム、ポリナフタレンスルホン酸縮合体塩、ポリエチレンイミンザンテート塩等のカチオン性ポリマー;ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート四級塩、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、ポリアミジン、ポリビニルイミダゾリン、ジシアンジアミド系縮合体、エピクロルヒドリンジメチルアミン縮合体、ポリエチレンイミン等のアニオン性ポリマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級塩アクリル酸共重合体、ポリアクリルアミドのホフマン分解物等の両性ポリマーが挙げられる。好ましくは、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチルである。
絶縁性ポリマーは、2以上の互いに異なる繰り返し単位を含んでいてもよい。
There is no particular limitation on the type of insulating polymer, and examples thereof include nonionic polymers such as polystyrene, polymethylmethacrylate, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyvinylpolypyrrolidone, polyethylene glycol, polymethylvinylether, and polyisopropylacrylamide; cationic polymers such as sodium polyacrylate, sodium polystyrenesulfonate, sodium polyisopropylenesulfonate, polynaphthalenesulfonic acid condensate salt, and polyethyleneimine xanthate salt; anionic polymers such as dimethylaminomethyl (meth)acrylate quaternary salt, dimethyldiallylammonium chloride, polyamidine, polyvinylimidazoline, dicyandiamide condensate, epichlorohydrin dimethylamine condensate, and polyethyleneimine; and amphoteric polymers such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate quaternary salt acrylic acid copolymer and Hofmann decomposition product of polyacrylamide. Preferably, polystyrene and polymethylmethacrylate.
The insulating polymer may contain two or more different repeat units.

絶縁性ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、好ましくは5×10以上であり、より好ましくは10×10以上である。また、好ましくは1000×10以下であり、より好ましくは400×10以下である。重量平均分子量がこの範囲にあることにより、インク受容層における発光性化合物の拡散を適切に制御できるものと考えられる。 The weight average molecular weight of the insulating polymer is not particularly limited, but is preferably 5×10 3 or more, more preferably 10×10 3 or more. Also, it is preferably 1000×10 3 or less, more preferably 400×10 3 or less. It is considered that the weight average molecular weight within this range makes it possible to appropriately control the diffusion of the luminescent compound in the ink receiving layer.

(7)発光層以外の構成
本発明の有機EL素子が備える電極(陽極及び陰極)や、備えることができる発光層以外の構成部材等について説明する。
(7) Components other than the light-emitting layer The electrodes (anode and cathode) that the organic EL element of the present invention has and components other than the light-emitting layer that may be provided will be described below.

<陽極>
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上、好ましくは4.5V以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、酸化インジウムスズ(ITO:Indium Tin Oxide)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In-ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
<Anode>
As the anode in an organic EL element, a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a large work function (4 eV or more, preferably 4.5 V or more) is preferably used as the electrode material. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , ZnO, and other conductive transparent materials. In addition, a material that is amorphous and can be used to prepare a transparent conductive film, such as IDIXO (In 2 O 3 -ZnO), may also be used.

陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、又はパターン精度を余り必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
または、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが好ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましい。
陽極の厚さは、材料にもよるが、通常10nm~1μm、好ましくは10~200nmの範囲で選ばれる。
The anode may be prepared by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and then forming a pattern of a desired shape by a photolithography method. Alternatively, when high pattern accuracy is not required (approximately 100 μm or more), a pattern may be formed through a mask of a desired shape during vapor deposition or sputtering of the electrode material.
Alternatively, when a coatable substance such as an organic conductive compound is used, a wet film formation method such as a printing method or a coating method can be used. When light is extracted from this anode, it is preferable that the transmittance is greater than 10%, and the sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω/sq. or less.
The thickness of the anode varies depending on the material, but is usually selected within the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.

<陰極>
陰極としては、仕事関数の小さい(5eV以下)金属(電子注入性金属と称する。)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム-カリウム合金、マグネシウム、リチウム、銀、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。
<Cathode>
The cathode may be made of a metal (referred to as an electron injecting metal) with a small work function (5 eV or less), an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture of these. Specific examples of such electrode materials include sodium, a sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, silver, a magnesium/copper mixture, a magnesium/silver mixture, a magnesium/aluminum mixture, a magnesium/indium mixture, an aluminum/aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, indium, a lithium/aluminum mixture, aluminum, and rare earth metals.

これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。 Among these, from the standpoint of electron injectability and durability against oxidation, etc., preferred are mixtures of an electron injecting metal and a second metal which has a larger and more stable work function than the electron injecting metal, such as a magnesium/silver mixture, a magnesium/aluminum mixture, a magnesium/indium mixture, an aluminum/aluminum oxide ( Al2O3 ) mixture, a lithium/aluminum mixture, and aluminum.

陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。又は、金属ナノ粒子のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。陰極としてのシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましく、厚さは通常10nm~5μm、好ましくは50~200nmの範囲で選ばれる。
なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を1~20nmの厚さで作製した後に、陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. Alternatively, when a coatable material such as metal nanoparticles is used, a wet film formation method such as a printing method or a coating method can be used. The sheet resistance of the cathode is preferably several hundred Ω/sq. or less, and the thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.
In order to transmit the emitted light, it is advantageous for either the anode or the cathode of the organic EL element to be transparent or semi-transparent, since this improves the luminance of the emitted light.
In addition, after forming the above metal in a thickness of 1 to 20 nm as the cathode, a conductive transparent material as described in the explanation of the anode can be formed thereon to prepare a transparent or semitransparent cathode. By applying this, it is possible to prepare an element in which both the anode and cathode are transparent.

<電子輸送層>
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有する層をいう。
<Electron Transport Layer>
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and is a layer having a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer.

電子輸送層の厚さについては、特に制限はないが、通常は2nm~5μmの範囲内であり、より好ましくは2~500nmの範囲内であり、さらに好ましくは5~200nmの範囲内である。 There are no particular limitations on the thickness of the electron transport layer, but it is usually in the range of 2 nm to 5 μm, more preferably in the range of 2 to 500 nm, and even more preferably in the range of 5 to 200 nm.

電子輸送層に用いられる材料(以下、「電子輸送材料」ともいう。)としては、電子の注入性又は輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
従来公知の化合物としては、例えば含窒素芳香族複素環誘導体(カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体(カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換されたもの)、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等)、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体(ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等)等が挙げられる。
The material used in the electron transport layer (hereinafter also referred to as "electron transport material") may have any of the following properties: electron injectability or transportability, and hole barrier properties. Any material may be selected from conventionally known compounds and used.
Examples of the conventionally known compounds include nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives (carbazole derivatives, azacarbazole derivatives (one or more of the carbon atoms constituting the carbazole ring are substituted with a nitrogen atom), pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyridazine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, azatriphenylene derivatives, oxazole derivatives, thiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, etc.), dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, silole derivatives, aromatic hydrocarbon ring derivatives (naphthalene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene, etc.).

また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えばトリス(8-キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7-ジクロロ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7-ジブロモ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、ビス(8-キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。 In addition, metal complexes having a quinolinol skeleton or a dibenzoquinolinol skeleton in the ligand, such as tris( 8 -quinolinol)aluminum (Alq), tris(5,7-dichloro-8-quinolinol)aluminum, tris(5,7-dibromo-8-quinolinol)aluminum, tris(2-methyl-8-quinolinol)aluminum, tris(5-methyl-8-quinolinol)aluminum, bis(8-quinolinol)zinc (Znq), and metal complexes in which the central metal of these metal complexes is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as the electron transport material.

その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型-Si、n型-SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those in which the terminals are substituted with an alkyl group, a sulfonic acid group, etc., can also be preferably used as the electron transport material. Distyrylpyrazine derivatives can also be used as the electron transport material, and inorganic semiconductors such as n-type Si and n-type SiC can also be used as the electron transport material, as in the hole injection layer and hole transport layer.
Furthermore, it is also possible to use polymer materials in which these materials are introduced into the polymer chain or in which these materials form the polymer main chain.

本発明に係る電子輸送層においては、電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、n性の高い(電子リッチ)電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のn型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば特開平4-297076号公報、同10-270172号公報、特開2000-196140号公報、同2001-102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等の文献に記載されたものが挙げられる。 In the electron transport layer according to the present invention, a dopant may be doped into the electron transport layer as a guest material to form an electron transport layer with high n-type (electron-rich) properties. Examples of the dopant include n-type dopants such as metal complexes and metal compounds such as metal halides. Specific examples of electron transport layers having such a configuration include those described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-297076, 10-270172, 2000-196140, and 2001-102175, and J. Appl. Phys., 95, 5773 (2004), etc.

本発明の有機EL素子に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
米国特許第6528187号、米国特許第7230107号、米国特許公開第2005/0025993号、米国特許公開第2004/0036077号、米国特許公開第2009/0115316号、米国特許公開第2009/0101870号、米国特許公開第2009/0179554号、国際公開第2003/060956号、国際公開第2008/132085号、Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999)、Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001)、Appl. Phys.Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 79, 156 (2001)、米国特許第7964293号、米国特許公開第2009/030202号、国際公開第2004/080975号、国際公開第2004/063159号、国際公開第2005/085387号、国際公開第2006/067931号、国際公開第2007/086552号、国際公開第2008/114690号、国際公開第2009/069442号、国際公開第2009/066779号、国際公開第2009/054253号、国際公開第2011/086935号、国際公開第2010/150593号、国際公開第2010/047707号、EP2311826号、特開2010-251675号公報、特開2009-209133号公報、特開2009-124114号公報、特開2008-277810号公報、特開2006-156445号公報、特開2005-340122号公報、特開2003-45662号公報、特開2003-31367号公報、特開2003-282270号公報、国際公開第2012/115034号、等である。
Specific examples of well-known preferred electron transport materials that can be used in the organic EL device of the present invention include compounds described in the following documents, but the present invention is not limited thereto.
U.S. Patent No. 6,528,187, U.S. Patent No. 7,230,107, U.S. Patent Publication No. 2005/0025993, U.S. Patent Publication No. 2004/0036077, U.S. Patent Publication No. 2009/0115316, U.S. Patent Publication No. 2009/0101870, U.S. Patent Publication No. 2009/0179554, International Publication No. 2003/060956, International Publication No. 2008/132085, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999), Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001), Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002), Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002), Appl. Phys. Lett. 79, 156 (2001), U.S. Pat. No. 7,964,293, U.S. Patent Publication No. 2009/030202, International Publication No. 2004/080975, International Publication No. 2004/063159, International Publication No. 2005/085387, International Publication No. 2006/067931, International Publication No. 2007/086552, International Publication No. 2008/114690, International Publication No. 2009/069442, International Publication No. 2009/066779, International Publication No. 2009/054253, International Publication No. 2011/086935, International Publication No. WO 2010/150593, International Publication No. WO 2010/047707, EP2311826, JP2010-251675A, JP2009-209133A, JP2009-124114A, JP2008-277810A, JP2006-156445A, JP2005-340122A, JP2003-45662A, JP2003-31367A, JP2003-282270A, International Publication No. WO 2012/115034, and the like.

より好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
More preferred electron transport materials include pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, triazine derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, carbazole derivatives, azacarbazole derivatives, and benzimidazole derivatives.
The electron transporting materials may be used alone or in combination of two or more kinds.

<正孔阻止層>
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる層をいう。
また、前述の電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。
<Hole Blocking Layer>
In a broad sense, the hole blocking layer is a layer that has the function of an electron transport layer, and is preferably made of a material that has the function of transporting electrons but has little ability to transport holes, and is a layer that can improve the probability of recombination of electrons and holes by transporting electrons while blocking holes.
Furthermore, the above-mentioned configuration of the electron transport layer can be used as a hole blocking layer, if necessary.

前記正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。正孔阻止層の厚さは、好ましくは3~100nmの範囲内であり、さらに好ましくは5~30nmの範囲内である。 The hole blocking layer is preferably provided adjacent to the cathode side of the light emitting layer. The thickness of the hole blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 30 nm.

正孔阻止層に用いられる材料には、前述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられる。 The materials used for the hole blocking layer are preferably the same as those used for the electron transport layer.

<電子注入層>
電子注入層(「陰極バッファー層」ともいう。)とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層をいい、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123~166頁)に詳細に記載されている。
電子注入層は、必要に応じて設け、上記のように陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
電子注入層はごく薄い層であることが好ましく、素材にもよるが、その厚さは0.1~5nmの範囲内が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な層であってもよい。
<Electron injection layer>
The electron injection layer (also referred to as "cathode buffer layer") refers to a layer provided between the cathode and the light-emitting layer in order to reduce the driving voltage and improve the luminance of emitted light, and is described in detail in "Electrode Materials" (pp. 123-166, Chapter 2, Volume 2) of "Organic EL Elements and Their Industrialization Frontiers" (published by NTS Corporation on Nov. 30, 1998).
The electron injection layer is provided as necessary, and may be present between the cathode and the light emitting layer, or between the cathode and the electron transport layer, as described above.
The electron injection layer is preferably a very thin layer, and the thickness is preferably within the range of 0.1 to 5 nm, depending on the material, and may be a non-uniform layer in which the constituent materials are intermittently present.

電子注入層は、特開平6-325871号公報、同9-17574号公報、同10-74586号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム8-ヒドロキシキノレート(Liq)等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。
また、上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
The electron injection layer is described in detail in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, etc., and specific examples of materials preferably used for the electron injection layer include metals such as strontium and aluminum, alkali metal compounds such as lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, etc., alkaline earth metal compounds such as magnesium fluoride, calcium fluoride, etc., metal oxides such as aluminum oxide, metal complexes such as lithium 8-hydroxyquinolate (Liq), etc. The above-mentioned electron transport materials can also be used.
The above-mentioned materials for use in the electron injection layer may be used alone or in combination of two or more kinds.

<正孔輸送層>
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有する層をいう。
前記正孔輸送層の厚さは、特に制限はないが、通常は5nm~5μmの範囲内であり、より好ましくは2~500nmの範囲内であり、さらに好ましくは5~200nmの範囲内である。
<Hole transport layer>
The hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes, and is a layer having a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.
The thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually within the range of 5 nm to 5 μm, more preferably within the range of 2 to 500 nm, and further preferably within the range of 5 to 200 nm.

正孔輸送層に用いられる材料(以下、「正孔輸送材料」という。)としては、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。 The material used in the hole transport layer (hereinafter referred to as "hole transport material") may be any material that has hole injection or transport properties or electron barrier properties, and may be selected from among conventionally known compounds.

例えばポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー(例えばPEDOT:PSS、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。 For example, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, polyarylalkane derivatives, triarylamine derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, and polyvinylcarbazole, polymeric materials or oligomers with aromatic amines introduced into the main chain or side chain, polysilane, conductive polymers or oligomers (e.g. PEDOT:PSS, aniline-based copolymers, polyaniline, polythiophene, etc.), etc.

トリアリールアミン誘導体としては、α-NPDに代表されるベンジジン型や、MTDATAに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
また、特表2003-519432号公報や特開2006-135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
さらに、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4-297076号公報、特開2000-196140号公報、同2001-102175号公報の各公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。
Examples of triarylamine derivatives include benzidine types such as α-NPD, starburst types such as MTDATA, and compounds having fluorene or anthracene in the triarylamine linking core portion.
Further, hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as hole transport materials.
Furthermore, a highly p-type hole transport layer doped with impurities may also be used. Examples of such a layer include those described in JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, and JP-A-2001-102175, and J. Appl. Phys., 95, 5773 (2004), etc.

また、特開平11-251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような、いわゆるp型正孔輸送材料やp型-Si、p型-SiC等の無機化合物を用いることもできる。さらにIr(ppy)に代表されるような中心金属にIrやPtを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
Also usable are so-called p-type hole transport materials and inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC, as described in JP-A-11-251067 and the document by J. Huang et al. (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139). Furthermore, ortho-metalated organometallic complexes having Ir or Pt as the central metal, as typified by Ir(ppy) 3 , are also preferably used.
As the hole transport material, the above-mentioned materials can be used, but triarylamine derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, azatriphenylene derivatives, organometallic complexes, polymeric materials or oligomers having aromatic amines introduced into the main chain or side chain, and the like are preferably used.

本発明の有機EL素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of well-known preferred hole transport materials that can be used in the organic EL element of the present invention include the compounds described in the documents listed above as well as the following documents, but the present invention is not limited to these.

例えばAppl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996)、J. Lumin. 72-74, 985 (1997)、Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503(2007)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987)、Synth. Met. 87, 171 (1997)、Synth. Met. 91, 209 (1997)、Synth. Met. 111,421 (2000)、SID SymposiumDigest, 37, 923 (2006)、J. Mater. Chem. 3, 319 (1993)、Adv. Mater. 6, 677 (1994)、Chem. Mater. 15,3148 (2003)、米国特許公開第2003/0162053号、米国特許公開第2002/0158242号、米国特許公開第2006/0240279号、米国特許公開第2008/0220265号、米国特許第5061569号、国際公開第2007/002683号、国際公開第2009/018009号、EP650955、米国特許公開第2008/0124572号、米国特許公開第2007/0278938号、米国特許公開第2008/0106190号、米国特許公開第2008/0018221号、国際公開第2012/115034号、特表2003-519432号公報、特開2006-135145号公報、米国特許出願番号13/585981号等である。
正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
For example, Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996), J. Lumin. 72-74, 985 (1997), Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001), Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007), Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007), Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987), Synth. Met. 87, 171 (1997), Synth. Met. 91, 209 (1997), Synth. Met. 111, 421 (2000), SID Symposium Digest, 37, 923 (2006), J. Mater. Chem. 3, 319 (1993), Adv. Mater. 6, 677 (1994), Chem. Mater. 15, 3148 (2003 ), U.S. Patent Publication No. 2003/0162053, U.S. Patent Publication No. 2002/0158242, U.S. Patent Publication No. 2006/0240279, U.S. Patent Publication No. 2008/0220265, U.S. Patent No. 5,061,569, International Publication No. 2007/002683 No. 2009/018009, EP 650955, U.S. Pat. Publication No. 2008/0124572, U.S. Patent Publication No. 2007/0278938, U.S. Patent Publication No. 2008/0106190, U.S. Patent Publication No. 2008/0018221, International Publication No. 2012/115034, JP 2003-519432 A, Japanese Patent Application Publication No. 2006-135145 and U.S. Patent Application No. 13/585981, etc.
The hole transport material may be used alone or in combination of two or more kinds.

<電子阻止層>
電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる層をいう。
また、前述の正孔輸送層の構成を必要に応じて、電子阻止層として用いることができる。
前記電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。また、電子阻止層の厚さは、好ましくは3~100nmの範囲内であり、さらに好ましくは5~30nmの範囲内である。
<Electron Blocking Layer>
The electron blocking layer, in a broad sense, is a layer that has the function of a hole transport layer, and is preferably made of a material that has the function of transporting holes but has little ability to transport electrons, and is a layer that can improve the probability of recombination of electrons and holes by blocking electrons while transporting holes.
Furthermore, the above-mentioned structure of the hole transport layer can be used as an electron blocking layer, if necessary.
The electron blocking layer is preferably provided adjacent to the light emitting layer on the anode side, and the thickness of the electron blocking layer is preferably within a range of 3 to 100 nm, and more preferably within a range of 5 to 30 nm.

電子阻止層に用いられる材料には、前述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられる。 The materials used for the electron blocking layer are preferably the same as those used for the hole transport layer.

<正孔注入層>
正孔注入層(「陽極バッファー層」ともいう。)とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層をいう。例えば「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123~166頁)に詳細に記載されている。
正孔注入層は必要に応じて設け、上記のように陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
<Hole injection layer>
The hole injection layer (also called "anode buffer layer") is a layer provided between the anode and the light emitting layer to reduce the driving voltage and improve the luminance of light emitted. For example, it is described in detail in "Electrode Materials" (pages 123-166, Chapter 2, Volume 2) of "Organic EL Elements and Their Industrialization Frontiers" (published by NTS Corporation on November 30, 1998).
The hole injection layer is provided as necessary, and may be present between the anode and the light emitting layer or between the anode and the hole transport layer as described above.

正孔注入層は、特開平9-45479号公報、同9-260062号公報、同8-288069号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。 The hole injection layer is described in detail in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, etc., and examples of materials that can be used for the hole injection layer include the materials used for the hole transport layer described above.

中でも銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表2003-519432号公報や特開2006-135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
Among these, preferred are phthalocyanine derivatives such as copper phthalocyanine, hexaazatriphenylene derivatives as described in, for example, JP-T-2003-519432A and JP-A-2006-135145A, metal oxides such as vanadium oxide, amorphous carbon, conductive polymers such as polyaniline (emeraldine) and polythiophene, ortho-metallated complexes such as tris(2-phenylpyridine)iridium complex, and triarylamine derivatives.
The above-mentioned materials for use in the hole injection layer may be used alone or in combination of two or more kinds.

<その他添加剤>
前述した本発明に係る有機機能層は、さらに他の添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Pd、Ca、Na等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
<Other additives>
The organic functional layer according to the present invention may further contain other additives, such as halogen elements and halogenated compounds, such as bromine, iodine, and chlorine, and compounds, complexes, and salts of alkali metals and alkaline earth metals, such as Pd, Ca, and Na, and transition metals.

添加剤の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量%に対して1000ppm以下であることが好ましく、より好ましくは500ppm以下であり、さらに好ましくは50ppm以下である。
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。
The content of the additive can be determined arbitrarily, but is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, and even more preferably 50 ppm or less, based on the total mass % of the layer in which it is contained.
However, depending on the purpose, such as improving the transportability of electrons or holes or making the energy transfer of excitons more advantageous, the content may be outside this range.

<支持基板>
有機EL素子に用いることのできる支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう。)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
<Support substrate>
The supporting substrate (hereinafter also referred to as a base, substrate, substrate, support, etc.) that can be used for the organic EL element is not particularly limited in type, such as glass or plastic, and may be transparent or opaque. When light is extracted from the supporting substrate side, the supporting substrate is preferably transparent. Examples of the transparent supporting substrate that is preferably used include glass, quartz, and transparent resin film. A particularly preferred supporting substrate is a resin film that can provide flexibility to the organic EL element.

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

樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物のガスバリア膜又はその両者のハイブリッドガスバリア膜が形成されていてもよく、JIS K 7129-1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m・24h)以下のガスバリア膜であることが好ましく、さらには、JIS K 7126-1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10-3mL/(m・24h・atm)以下、水蒸気透過度が、10-5g/(m・24h)以下の高バリア性であることが好ましい。 A gas barrier film made of an inorganic or organic material or a hybrid gas barrier film made of both may be formed on the surface of the resin film. This gas barrier film is preferably one having a water vapor permeability (25±0.5°C, relative humidity (90±2)% RH) of 0.01 g/( m2 ·24 h) or less as measured by a method in accordance with JIS K 7129-1992, and more preferably has high barrier properties such as an oxygen permeability of 10-3 mL/( m2 ·24 h·atm) or less and a water vapor permeability of 10-5 g/( m2 ·24 h) or less as measured by a method in accordance with JIS K 7126-1987.

ガスバリア膜を形成する材料は、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。さらに膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機機能層の積層順は特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。 The material forming the gas barrier film may be any material that has the function of suppressing the intrusion of moisture, oxygen, and other substances that cause deterioration of the element, and examples of materials that can be used include silicon oxide, silicon dioxide, and silicon nitride. To further improve the fragility of the film, it is more preferable to have a laminated structure of layers made of these inorganic layers and organic materials. There are no particular restrictions on the order in which the inorganic layers and organic functional layers are laminated, but it is preferable to laminate the two alternately multiple times.

ガスバリア膜の形成方法は、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD(chemical vapor deposition)法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができるが、特開2004-68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。 The method for forming the gas barrier film is not particularly limited, and may be, for example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric plasma polymerization, plasma CVD (chemical vapor deposition), laser CVD, thermal CVD, coating, etc., but atmospheric plasma polymerization as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferred.

不透明な支持基板としては、例えばアルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。
Examples of the opaque supporting substrate include metal plates such as aluminum and stainless steel, films, opaque resin substrates, and ceramic substrates.
Furthermore, a hue improving filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination.

<封止>
有機EL素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば封止部材と、電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
<Sealing>
The sealing means used for sealing the organic EL element may be, for example, a method of bonding a sealing member to an electrode and a supporting substrate with an adhesive. The sealing member may be in the form of a concave plate or a flat plate as long as it is disposed so as to cover the display area of the organic EL element. In addition, there is no particular restriction on the transparency and electrical insulation.

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる1種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。 Specific examples include glass plates, polymer plates/films, and metal plates/films. Examples of glass plates include soda-lime glass, barium-strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of polymer plates include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of metal plates include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.

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

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。 Sandblasting, chemical etching, etc. are used to process the sealing material into a concave shape.

接着剤としては、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2-シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
Specific examples of adhesives include photocurable and heat-curable adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture-curable adhesives such as 2-cyanoacrylic acid esters. Other examples include heat- and chemical-curable adhesives (two-liquid mixtures) such as epoxy systems. Other examples include hot-melt polyamides, polyesters, and polyolefins. Other examples include cationic curable ultraviolet-curable epoxy resin adhesives.
Since the organic EL element may deteriorate due to heat treatment, it is preferable to use an adhesive that can be bonded and cured at a temperature between room temperature and 80° C. A desiccant may be dispersed in the adhesive. The adhesive may be applied to the sealing portion using a commercially available dispenser or by printing such as screen printing.

また、有機機能層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に電極と有機機能層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。 It is also possible to preferably form a sealing film by covering the outside of the electrode on the side facing the support substrate with the organic functional layer and forming an inorganic or organic layer in contact with the support substrate. In this case, the material for forming the film may be any material that has the function of suppressing the intrusion of moisture, oxygen, and other substances that cause deterioration of the element, and examples of materials that can be used include silicon oxide, silicon dioxide, and silicon nitride.

さらに膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。 Furthermore, in order to improve the fragility of the film, it is preferable to provide a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. There are no particular limitations on the method for forming these films, and for example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization, plasma CVD, laser CVD, thermal CVD, coating, etc. can be used.

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

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

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

<光取り出し向上技術>
有機EL素子は、空気よりも屈折率の高い(屈折率1.6~2.1程度の範囲内)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15~20%程度の光しか取り出せないことが一般的にいわれている。
これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極又は発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極又は発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
<Light extraction improvement technology>
It is generally said that organic EL elements emit light within a layer that has a higher refractive index than air (within the range of approximately 1.6 to 2.1), and that only about 15 to 20% of the light generated in the light-emitting layer can be extracted.
This is because light that is incident on the interface (the interface between the transparent substrate and air) at an angle θ equal to or greater than the critical angle undergoes total reflection and cannot be extracted to the outside of the element, and because light undergoes total reflection between the transparent electrode or light-emitting layer and the transparent substrate, and the light is guided through the transparent electrode or light-emitting layer, resulting in the light escaping in the direction of the side of the element.

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(例えば米国特許第4774435号明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(例えば特開昭63-314795号公報)、素子の側面等に反射面を形成する方法(例えば特開平1-220394号公報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(例えば特開昭62-172691号公報)、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(例えば特開2001-202827号公報)、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11-283751号公報)などが挙げられる。 Methods for improving the efficiency of this light extraction include, for example, a method of forming irregularities on the surface of a transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (for example, U.S. Patent No. 4,774,435), a method of improving efficiency by giving the substrate light-collecting properties (for example, JP-A-63-314795), a method of forming a reflective surface on the side of the element (for example, JP-A-1-220394), a method of introducing a flat layer with an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter to form an anti-reflection film (for example, JP-A-62-172691), a method of introducing a flat layer with a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter (for example, JP-A-2001-202827), and a method of forming a diffraction grating between the substrate, transparent electrode layer, or light emitter (including between the substrate and the outside world) (JP-A-11-283751).

本発明においては、これらの方法を前記有機EL素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、又は基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚さで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。
本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、さらに高輝度又は耐久性に優れた素子を得ることができる。
In the present invention, these methods can be used in combination with the organic EL element. Preferably, however, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light-emitting body, or a method of forming a diffraction grating between any of the substrate, the transparent electrode layer, and the light-emitting layer (including between the substrate and the outside world) can be used.
When a low refractive index medium is formed between a transparent electrode and a transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the lower the refractive index of the medium, the higher the efficiency with which light emitted from the transparent electrode can be extracted to the outside.
In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or superior durability.

低屈折率層としては、例えばエアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5~1.7程度の範囲内であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。またさらに1.35以下であることが好ましい。
また、低屈折率媒質の厚さは、媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚さが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む厚さになると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, fluorine-based polymers, etc. Since the refractive index of a transparent substrate is generally within the range of about 1.5 to 1.7, the refractive index of the low refractive index layer is preferably about 1.5 or less, and more preferably 1.35 or less.
In addition, the thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium, because when the thickness of the low refractive index medium becomes approximately the wavelength of light and the electromagnetic waves that have evanescently seeped out enter the substrate, the effect of the low refractive index layer is reduced.

全反射を起こす界面又は、いずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が1次の回折や、2次の回折といった、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間又は、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。 The method of introducing a diffraction grating into an interface or medium where total reflection occurs has the characteristic of being highly effective in improving light extraction efficiency. This method utilizes the property of a diffraction grating that it can change the direction of light to a specific direction different from refraction through so-called Bragg diffraction, such as first-order diffraction or second-order diffraction, to diffract the light generated from the light-emitting layer that cannot escape due to total reflection between layers by introducing a diffraction grating between any of the layers or into the medium (inside the transparent substrate or transparent electrode), thereby attempting to extract the light to the outside.

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な一次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
It is desirable for the diffraction grating to have a two-dimensional periodic refractive index, because the light emitted from the light-emitting layer is generated randomly in all directions, and so with a general one-dimensional diffraction grating that has a periodic refractive index distribution only in one direction, only light traveling in a specific direction is diffracted, and the light extraction efficiency does not increase significantly.
However, by making the refractive index distribution two-dimensional, light traveling in all directions is diffracted, and the light extraction efficiency is increased.

回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間、又は媒質中(透明基板内や透明電極内)でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が好ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約1/2~3倍程度の範囲内が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状など、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。 The diffraction grating may be introduced between any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or transparent electrode), but is preferably introduced near the organic light-emitting layer where light is generated. In this case, the period of the diffraction grating is preferably within the range of about 1/2 to 3 times the wavelength of the light in the medium. The diffraction grating is preferably arranged in a two-dimensional repeated pattern, such as a square lattice, triangular lattice, or honeycomb lattice.

<集光シート>
本発明の有機EL素子は、支持基板(基板)の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工すること、又は、いわゆる集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は10~100μmの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
<Light collecting sheet>
The organic EL element of the present invention can increase the luminance in a specific direction by processing the light extraction side of the supporting substrate (substrate) to have, for example, a microlens array structure, or by combining it with a so-called light-collecting sheet to collect light in a specific direction, for example, in the front direction relative to the light-emitting surface of the element.
As an example of a microlens array, a square pyramid with a side of 30 μm and a apex angle of 90 degrees is arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate. The side is preferably within the range of 10 to 100 μm. If it is smaller than this, the effect of diffraction occurs and coloring occurs, and if it is too large, the thickness becomes too large, which is not preferable.

集光シートとしては、例えば液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)などを用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
また、有機EL素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)などを用いることができる。
The light collecting sheet may be, for example, a sheet that is in practical use in the LED backlight of a liquid crystal display device. For example, brightness enhancing film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M may be used as such a sheet. The shape of the prism sheet may be, for example, a base material on which triangle-shaped stripes with an apex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm are formed, or a shape with a rounded apex angle, a shape with a randomly changed pitch, or other shapes.
In order to control the light radiation angle from the organic EL element, a light diffusing plate or film may be used in combination with the light collecting sheet. For example, a light diffusing film (Light Up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. may be used.

<その他:タンデム構造を有する有機EL素子>
本発明の有機EL素子は、少なくとも1層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
陽極/第1発光ユニット/第2発光ユニット/第3発光ユニット/陰極
陽極/第1発光ユニット/中間層/第2発光ユニット/中間層/第3発光ユニット/陰極
ここで、上記第1発光ユニット、第2発光ユニット及び第3発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また二つの発光ユニットが同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
また、第3発光ユニットはなくてもよく、一方で第3発光ユニットと電極の間にさらに発光ユニットや中間層を設けてもよい。
<Others: Organic EL element having a tandem structure>
The organic EL element of the present invention may be an element having a so-called tandem structure in which a plurality of light-emitting units, each of which includes at least one light-emitting layer, are laminated.
A typical element configuration of the tandem structure is, for example, as follows.
Anode/first light-emitting unit/second light-emitting unit/third light-emitting unit/cathode Anode/first light-emitting unit/intermediate layer/second light-emitting unit/intermediate layer/third light-emitting unit/cathode Here, the first light-emitting unit, the second light-emitting unit, and the third light-emitting unit may all be the same or different. Also, two light-emitting units may be the same and the remaining one may be different.
In addition, the third light-emitting unit may be omitted, while a further light-emitting unit or an intermediate layer may be provided between the third light-emitting unit and the electrode.

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

中間層に用いられる材料としては、例えばITO(インジウム・スズ酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)、ZnO、TiN、ZrN、HfN、TiOx、VOx、CuI、InN、GaN、CuAlO、CuGaO、SrCu、LaB、RuO、Al等の導電性無機化合物層や、Au/Bi等の2層膜や、SnO/Ag/SnO、ZnO/Ag/ZnO、Bi/Au/Bi、TiO/TiN/TiO、TiO/ZrN/TiO等の多層膜、またC60等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Materials used for the intermediate layer include, for example, conductive inorganic compound layers such as ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO2 , TiN , ZrN, HfN, TiOx, VOx, CuI, InN, GaN, CuAlO2 , CuGaO2 , SrCu2O2 , LaB6 , RuO2 , and Al, bilayer films such as Au/ Bi2O3 , multilayer films such as SnO2 /Ag/ SnO2 , ZnO/ Ag /ZnO, Bi2O3 /Au/ Bi2O3 , TiO2 /TiN/ TiO2 , and TiO2 /ZrN/ TiO2 , and C. Examples of such conductive organic compounds include fullerenes such as 60 , conductive organic layers such as oligothiophenes, conductive organic compound layers such as metal phthalocyanines, metal-free phthalocyanines, metal porphyrins, and metal-free porphyrins, but the present invention is not limited to these.

発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば上記の代表的な素子構成で挙げた(i)~(vii)の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Preferred configurations within the light-emitting unit include, for example, configurations (i) to (vii) listed above as typical element configurations, with the anode and cathode removed, but the present invention is not limited to these.

タンデム型有機EL素子の具体例としては、例えば米国特許第6337492号、米国特許第7420203号、米国特許第7473923号、米国特許第6872472号、米国特許第6107734号、米国特許第6337492号、国際公開第2005/009087号、特開2006-228712号公報、特開2006-24791号公報、特開2006-49393号公報、特開2006-49394号公報、特開2006-49396号公報、特開2011-96679号公報、特開2005-340187号公報、特許第4711424号、特許第3496681号、特許第3884564号、特許第4213169号、特開2010-192719号公報、特開2009-076929号公報、特開2008-078414号公報、特開2007-059848号公報、特開2003-272860号公報、特開2003-045676号公報、国際公開第2005/094130号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of tandem-type organic EL elements include, for example, U.S. Pat. No. 6,337,492, U.S. Pat. No. 7,420,203, U.S. Pat. No. 7,473,923, U.S. Pat. No. 6,872,472, U.S. Pat. No. 6,107,734, U.S. Pat. No. 6,337,492, International Publication No. 2005/009087, JP 2006-228712 A, JP 2006-24791 A, JP 2006-49393 A, JP 2006-49394 A, JP 2006-49396 A, JP 2011-96679 A, Examples of element configurations and constituent materials include those described in JP 2005-340187 A, JP 4711424 A, JP 3496681 A, JP 3884564 A, JP 4213169 A, JP 2010-192719 A, JP 2009-076929 A, JP 2008-078414 A, JP 2007-059848 A, JP 2003-272860 A, JP 2003-045676 A, and International Publication WO 2005/094130, but the present invention is not limited to these.

(8)有機EL素子の製造方法
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する製造方法であって、発光性化合物を含有する溶液(「発光性インク」ともいう。)をインク受容層上へ滴下することで発光層を形成する工程を有することを特徴とする。
(8) Manufacturing Method of Organic EL Element The manufacturing method of the organic electroluminescence element of the present invention is a manufacturing method for manufacturing the organic electroluminescence element of the present invention, and is characterized by having a step of forming a light-emitting layer by dropping a solution containing a light-emitting compound (also referred to as "light-emitting ink") onto an ink-receiving layer.

<インク受容層の形成>
インク受容層は、ウェット・プロセスで形成することが好ましい。また、ウェット・プロセス(「湿式法」ともいう。)としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア-ブロジェット法)等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法、スプレーコート法などのロール・to・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
<Formation of Ink Receiving Layer>
The ink receiving layer is preferably formed by a wet process. Examples of wet processes (also called "wet methods") include spin coating, casting, inkjet printing, die coating, blade coating, roll coating, spray coating, curtain coating, and LB (Langmuir-Blodgett) methods. From the viewpoint of easiness in obtaining a homogeneous thin film and high productivity, methods highly suitable for roll-to-roll systems, such as die coating, roll coating, inkjet printing, and spray coating, are preferred.

インク受容層の構成材料である絶縁性ポリマー及び電荷輸送性化合物を溶解又は分散する液媒体は特に制限はなく、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、ジクロロヘキサノン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、n-プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族系溶媒、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族系溶媒、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン、炭酸ジエチル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、メタノール、エタノール、1-ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ジメチルスルホキシド、水又はこれらの混合液媒体等が挙げられる。 The liquid medium for dissolving or dispersing the insulating polymer and charge transport compound, which are the constituent materials of the ink receiving layer, is not particularly limited, and examples thereof include halogen-based solvents such as chloroform, carbon tetrachloride, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, dichlorobenzene, and dichlorohexanone; ketone-based solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, n-propyl methyl ketone, and cyclohexanone; aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, and cyclohexylbenzene; aliphatic solvents such as cyclohexane, decalin, and dodecane; ester-based solvents such as ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, γ-butyrolactone, and diethyl carbonate; ether-based solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; amide-based solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide; alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, 1-butanol, and ethylene glycol; nitrile-based solvents such as acetonitrile and propionitrile; dimethyl sulfoxide, water, and mixtures thereof.

これらの液媒体の沸点は、迅速に液媒体を乾燥させる観点から乾燥処理の温度未満の沸点が好ましく、具体的には60~200℃の範囲内が好ましく、さらに好ましくは、80~180℃の範囲内である。 The boiling point of these liquid media is preferably lower than the temperature of the drying process in order to quickly dry the liquid media, and more specifically, is preferably within the range of 60 to 200°C, and more preferably within the range of 80 to 180°C.

塗布液は、塗布範囲を制御する目的や、塗布後の表面張力勾配に伴う液流動(例えばコーヒーリングと呼ばれる現象を引き起こす液流動)を抑制する目的に応じて、界面活性剤を含有することができる。
界面活性剤は、溶媒に含まれる水分の影響、レベリング性、基板への濡れ性等の観点から、例えばアニオン性又はノニオン性の界面活性剤等が挙げられる。具体的には、含フッ素系活性剤等、国際公開第08/146681号、特開平2-41308号公報等に挙げられた界面活性剤を用いることができる。
The coating liquid may contain a surfactant for the purpose of controlling the coating range or for the purpose of suppressing liquid flow associated with the surface tension gradient after coating (for example, liquid flow that causes a phenomenon called coffee ring).
Examples of the surfactant include anionic or nonionic surfactants from the viewpoints of the effect of moisture contained in the solvent, leveling properties, wettability to the substrate, etc. Specifically, fluorine-containing surfactants and the like, such as those listed in WO 08/146681 and JP-A 2-41308, can be used.

湿式法に用いる塗布液は、インク受容層を形成する材料が液媒体に均一に溶解される溶液でも、材料が固形分として液媒体に分散される分散液でもよい。分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。 The coating liquid used in the wet method may be a solution in which the material forming the ink receiving layer is uniformly dissolved in the liquid medium, or a dispersion in which the material is dispersed as a solid in the liquid medium. Dispersion methods include ultrasonic, high shear dispersion, and media dispersion.

塗布液の濃度は、インク受容層を形成する材料の溶解度又は分散性により、適宜選択することが可能で、例えば0.1~50%の範囲内で選択することができる。 The concentration of the coating liquid can be appropriately selected depending on the solubility or dispersibility of the material forming the ink receiving layer, and can be selected within the range of, for example, 0.1 to 50%.

塗布液の粘度は、インク受容層を形成する材料の溶解度又は分散性により、適宜選択することが可能で、例えば0.3~100mPa・sの範囲内で選択することができる。 The viscosity of the coating liquid can be appropriately selected depending on the solubility or dispersibility of the material forming the ink receiving layer, and can be selected within the range of, for example, 0.3 to 100 mPa·s.

塗布膜の厚さは、インク受容層として必要とされる機能と有機材料の溶解度又は分散性により適宜選択することが可能で、例えば1~90μmの範囲内で選択することができる。 The thickness of the coating film can be appropriately selected depending on the functionality required as an ink receiving layer and the solubility or dispersibility of the organic material, and can be selected within the range of 1 to 90 μm, for example.

湿式法により塗布膜を形成した後、上述した液媒体を除去する乾燥工程を有することができる。乾燥工程の温度は特に制限されないが、インク受容層や透明電極や基材が損傷しない程度の温度で乾燥処理することが好ましい。具体的には、塗布液の組成等によって異なるため一概にはいえないが、例えば80℃以上の温度とすることができ、上限は300℃程度までは可能な領域と考えられる。時間は10秒以上10分以下程度とすることが好ましい。このような条件とすることにより、乾燥を迅速に行うことができる。 After forming the coating film by the wet method, a drying process can be performed to remove the liquid medium. There are no particular limitations on the temperature of the drying process, but it is preferable to perform the drying process at a temperature that does not damage the ink receiving layer, transparent electrode, or substrate. Specifically, the temperature can be, for example, 80°C or higher, and the upper limit is thought to be about 300°C, although it cannot be generalized as it varies depending on the composition of the coating liquid. The drying time is preferably about 10 seconds to 10 minutes. By using such conditions, drying can be performed quickly.

<発光性インクのインク受容層上への滴下>
発光性インクのインク受容層上への滴下はパターニング可能であることが望ましい。パターニング開口部のあるマスクを用いた印刷法であっても良いが、インク受容層への損傷(ダメージ)が少ないという観点から非接触で形成する方法が望ましい。
<Dropping of luminous ink onto ink receiving layer>
It is preferable that the luminous ink is dropped onto the ink receiving layer in a patternable manner. A printing method using a mask with patterning openings may be used, but a non-contact method is preferable from the viewpoint of minimizing damage to the ink receiving layer.

滴下時の発光性インク液滴の体積は、10μL以下であることが好ましく、100pL以下であることがより好ましい。 The volume of the luminous ink droplets when dropped is preferably 10 μL or less, and more preferably 100 pL or less.

なお、発光性化合物が主成分としてドット状になって存在するドット領域の大きさは、発光層の主たる発光面側から撮影した光学顕微鏡写真(平面図)に基づいて計測した場合、円換算粒径として、30~300μmの範囲内であることが好ましい。 The size of the dot regions in which the luminescent compound is present as a dot with the luminescent compound as the main component is preferably within the range of 30 to 300 μm in terms of circular equivalent particle size when measured based on an optical microscope photograph (plan view) taken from the main light-emitting surface side of the light-emitting layer.

<発光性インク>
発光性化合物を含有する溶液(「発光性インク」ともいう。)は、発光性化合物を溶媒に溶解又は分散したものである。発光性化合物の濃度は特に限定されないが、例えば10mg/mL程度とすることができる。
<Luminous ink>
A solution containing a luminescent compound (also referred to as a "luminescent ink") is a solution in which a luminescent compound is dissolved or dispersed in a solvent. The concentration of the luminescent compound is not particularly limited, but can be, for example, about 10 mg/mL.

発光性インクには、発光性インクの滴下方法等に応じて、各種機能性添加剤を含有させることができる。例えば、吐出安定性、プリントヘッド適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、粘度調整剤、表面張力調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、分散剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防黴剤、防錆剤等を適宜選択して含有させることができる。 The luminous ink can contain various functional additives depending on the method of dropping the luminous ink. For example, various known additives such as viscosity adjusters, surface tension adjusters, resistivity adjusters, film-forming agents, dispersants, surfactants, UV absorbers, antioxidants, anti-fading agents, anti-fungal agents, and anti-rust agents can be appropriately selected and contained depending on the purpose of improving ejection stability, print head compatibility, storage stability, image storage stability, and other performances.

また、発光性インクには、電荷輸送性化合物を含有させることもできる。この場合、発光性化合物/電荷輸送性化合物の比は0.03以上であることが好ましい。 The luminous ink may also contain a charge transport compound. In this case, it is preferable that the ratio of luminous compound/charge transport compound is 0.03 or more.

溶媒は、上記材料を所望の量を分散させることができ、インクジェット・ノズルから液滴の吐出ができるものであれば特に限定されるものではないが、発光性化合物の種類等により適宜選択されることが好ましい。 The solvent is not particularly limited as long as it can disperse the desired amount of the above material and eject droplets from an inkjet nozzle, but it is preferable to select an appropriate solvent depending on the type of luminescent compound, etc.

具体的には、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、シクロヘキサノール、テルピネオールなどのアルコール類、n-ヘプタン、n-オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、ビス(2-メトキシエチル)エーテル、p-ジオキサンなどのエーテル系化合物、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル化合物、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートのようなグリコールオリゴマーエーテルエステル、酢酸エチル、安息香酸プロピルのような脂肪族又は芳香族エステル、炭酸ジエチルのようなジカルボン酸ジエステル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチルのようなアルコキシカルボン酸エステル、アセト酢酸エチルのようなケトカルボン酸エステル、さらにプロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。 Specifically, alcohols such as water, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, hexanol, heptanol, octanol, decanol, cyclohexanol, and terpineol, hydrocarbon compounds such as n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydronaphthalene, and cyclohexylbenzene, and ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis(2-methoxyethyl)ether, Examples of such ether compounds include ether compounds such as ether and p-dioxane, glycol ether ester compounds such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, glycol oligomer ether esters such as diethylene glycol monomethyl ether acetate and diethylene glycol monobutyl ether acetate, aliphatic or aromatic esters such as ethyl acetate and propyl benzoate, dicarboxylic acid diesters such as diethyl carbonate, alkoxycarboxylic acid esters such as methyl 3-methoxypropionate and ethyl 3-ethoxypropionate, ketocarboxylic acid esters such as ethyl acetoacetate, and polar compounds such as propylene carbonate, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and cyclohexanone.

<インクジェット・プリント法>
また、本発明の有機EL素子の製造方法は、発光性化合物を含有する溶液(発光性インク)をインク受容層上へ滴下する方法が、インクジェット・プリント法であることが、小液滴を形成することができ、バンクの形成を必要とせず、簡便である点で好ましい。
<Inkjet printing method>
In addition, in the method for producing an organic EL element of the present invention, the method of dropping a solution containing a luminescent compound (luminescent ink) onto an ink-receiving layer is preferably an ink-jet printing method, which is capable of forming small droplets, does not require the formation of a bank, and is simple.

インクジェット・プリント法では、発光性化合物がインク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在することとなるように、所定のドットパターンに基づいてインクジェット・プリントが行われる。 In the inkjet printing method, inkjet printing is performed based on a predetermined dot pattern so that the luminescent compound is present with a concentration gradient in the in-plane and thickness directions of the ink receiving layer.

本発明においては、公知のインクジェット・プリント法及びインクジェット・プリント装置を適宜適用することができる。例えばコニカミノルタ社製IJCS-1を用いることができる。 In the present invention, known inkjet printing methods and inkjet printing devices can be used as appropriate. For example, the IJCS-1 manufactured by Konica Minolta can be used.

ヘッドスキャンスピードはスキャン方向のドットピッチを適正な値(50~500μm)に設定できる値が望ましく、10~200mm/secが好ましく、80~100mm/secがより好ましい。 The head scan speed is preferably a value that allows the dot pitch in the scanning direction to be set to an appropriate value (50 to 500 μm), preferably 10 to 200 mm/sec, and more preferably 80 to 100 mm/sec.

図2は、インクジェット・プリント法による発光層の形成方法の一例を示す概略図である。 Figure 2 is a schematic diagram showing an example of a method for forming a light-emitting layer using inkjet printing.

図2には、インクジェットヘッド(30)を具備したインクジェット・プリント装置を用いて、インク受容層上へ発光性インクを滴下する方法の一例を示してある。 Figure 2 shows an example of a method for depositing luminescent ink onto an ink-receiving layer using an ink-jet printing device equipped with an ink-jet head (30).

図2に示す例では、インク受容層まで形成された中間成形体を乗せた搬送部材である基材(2)を連続的に搬送しながら、インクジェットヘッド(30)により順次、制御部(35)で制御された所定のドットパターンとなるように発光性インクをインク受容層上に滴下して、発光層を形成する。(1)は発光層まで形成された中間成形体である。 In the example shown in FIG. 2, while the substrate (2), which is a transport member carrying an intermediate molded body formed up to the ink receiving layer, is continuously transported, the inkjet head (30) sequentially drops luminous ink onto the ink receiving layer in a predetermined dot pattern controlled by the control unit (35), forming a luminous layer. (1) is the intermediate molded body formed up to the luminous layer.

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

なお、ポンプ(31)によりタンク(38A)へ発光性インクを戻す際には、フィルター(32)を通してから行われている。このように、発光性インクはインクジェットヘッド(30)へ供給される前に絶対濾過精度又は準絶対濾過精度が0.05~50μmの濾材を少なくとも1回は通過させることが好ましい。 When the luminous ink is returned to the tank (38A) by the pump (31), it is passed through the filter (32). In this way, it is preferable that the luminous ink is passed at least once through a filter medium with an absolute or quasi-absolute filtration accuracy of 0.05 to 50 μm before being supplied to the inkjet head (30).

また、インクジェットヘッド(30)の洗浄作業や液体充填作業などを実施するためにタンク(36)より発光性インクが、タンク(37)より洗浄溶媒がポンプ(39)によりインクジェットヘッド(30)へ強制的に供給可能となっている。インクジェットヘッド(30)に対してこうしたタンクポンプ類は複数に分けても良いし、配管の分岐を使用してもよい、またそれらの組み合わせでもかまわない。 In addition, in order to perform operations such as cleaning the inkjet head (30) and filling it with liquid, the luminescent ink from the tank (36) and the cleaning solvent from the tank (37) can be forcefully supplied to the inkjet head (30) by the pump (39). For the inkjet head (30), these tank pumps may be divided into multiple pumps, or a branched pipe may be used, or a combination of these may be used.

図2では配管分岐(33)を使用している。さらにインクジェットヘッド(30)内のエアーを十分に除去するためにタンク(36)よりポンプ(39)にてインクジェットヘッド(30)へ発光性インクを強制的に送液しながらエアー抜き配管から発光性インクを抜き出して廃液タンク(34)に送ることもある。 In Figure 2, a piping branch (33) is used. Furthermore, in order to thoroughly remove the air from within the inkjet head (30), the luminous ink may be forcibly sent from the tank (36) to the inkjet head (30) using a pump (39), while the luminous ink is extracted from the air vent piping and sent to a waste liquid tank (34).

本発明に係る有機EL素子の製造方法に適用可能なインクジェットヘッドは、特に限定はなく、例えば、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有し、この振動板によるインク圧力室の圧力変化で発光性インクを吐出させる剪断モード型(ピエゾ型)のヘッドでもよいし、発熱素子を有し、この発熱素子からの熱エネルギーにより発光性インクの膜沸騰による急激な体積変化によりノズルから発光性インクを吐出させるサーマルタイプのヘッドであってもよい。 The inkjet head applicable to the manufacturing method of the organic EL element according to the present invention is not particularly limited, and may be, for example, a shear mode type (piezo type) head having a vibration plate equipped with a piezoelectric element in the ink pressure chamber, ejecting luminous ink by the pressure change in the ink pressure chamber caused by this vibration plate, or a thermal type head having a heating element, ejecting luminous ink from a nozzle by a sudden change in volume caused by film boiling of the luminous ink by thermal energy from this heating element.

図3A及び図3Bは、インクジェット印刷方式に適用可能なインクジェットヘッドの構造の一例を示す概略外観図である。 Figures 3A and 3B are schematic external views showing an example of the structure of an inkjet head that can be used in an inkjet printing method.

図3Aは、本発明に適用可能なインクジェットヘッド(30)を示す概略斜視図であり、図3Bは、インクジェットヘッド(30)の概略底面図である。 Figure 3A is a schematic perspective view showing an inkjet head (30) applicable to the present invention, and Figure 3B is a schematic bottom view of the inkjet head (30).

図3A及び図3Bで例として示すインクジェットヘッド(30)は、インクをノズルから吐出させるヘッドチップと、このヘッドチップが配設された配線基板と、この配線基板とフレキシブル基板を介して接続された駆動回路基板と、ヘッドチップのチャネルにフィルターを介してインクを導入するマニホールドと、内側にマニホールドが収納された筐体(56)と、この筐体(56)の底面開口を塞ぐように取り付けられたキャップ受板(57)と、マニホールドの第1インクポート及び第2インクポートに取り付けられた第1ジョイント及び第2ジョイント(81a、81b)と、マニホールドの第3インクポートに取り付けられた第3ジョイント(82)と、筐体(56)に取り付けられたカバー部材(59)とを備えている。また、筐体(56)をプリンタ本体側に取り付けるための取り付け用孔(68)がそれぞれ形成されている。 The inkjet head (30) shown as an example in Figures 3A and 3B includes a head chip that ejects ink from a nozzle, a wiring board on which the head chip is arranged, a drive circuit board connected to the wiring board via a flexible board, a manifold that introduces ink into the channel of the head chip via a filter, a housing (56) inside which the manifold is housed, a cap receiving plate (57) attached to cover the bottom opening of the housing (56), a first joint and a second joint (81a, 81b) attached to the first ink port and the second ink port of the manifold, a third joint (82) attached to the third ink port of the manifold, and a cover member (59) attached to the housing (56). Also, mounting holes (68) are formed for mounting the housing (56) to the printer body.

また、図3Bで示すキャップ受板(57)は、キャップ受板取り付け部(62)の形状に対応して、外形が左右方向に長尺な略矩形板状として形成され、その略中央部に複数のノズルが配置されているノズルプレート(61)を露出させるため、左右方向に長尺なノズル用開口部(71)が設けられている。また、図3Aで示すインクジェットヘッド内部の具体的な構造に関しては、例えば特開2012-140017号公報に記載されている図2等を参照することができる。 The cap receiving plate (57) shown in FIG. 3B is formed as a generally rectangular plate with an elongated outer shape in the left-right direction to correspond to the shape of the cap receiving plate mounting portion (62), and has a nozzle opening (71) that is elongated in the left-right direction to expose the nozzle plate (61) in which multiple nozzles are arranged in its approximate center. For the specific structure inside the inkjet head shown in FIG. 3A, see, for example, FIG. 2 described in JP 2012-140017 A.

図3A及び図3Bにはインクジェットヘッドの代表例を示したが、その他にも、例えば特開2012-140017号公報、特開2013-010227号公報、特開2014-058171号公報、特開2014-097644号公報、特開2015-142979号公報、特開2015-142980号公報、特開2016-002675号公報、特開2016-002682号公報、特開2016-107401号公報、特開2017-109476号公報、特開2017-177626号公報等に記載されている構成からなるインクジェットヘッドを適宜選択して適用することができる。 Figures 3A and 3B show representative examples of inkjet heads, but other inkjet heads having configurations described in, for example, JP 2012-140017 A, JP 2013-010227 A, JP 2014-058171 A, JP 2014-097644 A, JP 2015-142979 A, JP 2015-142980 A, JP 2016-002675 A, JP 2016-002682 A, JP 2016-107401 A, JP 2017-109476 A, JP 2017-177626 A, etc., can be appropriately selected and applied.

本発明に適用可能なインクジェットヘッドは、例えば特開2012-140017号公報、特開2013-010227号公報、特開2014-058171号公報、特開2014-097644号公報、特開2015-142979号公報、特開2015-142980号公報、特開2016-002675号公報、特開2016-002682号公報、特開2016-107401号公報、特開2017-109476号公報、特開2017-177626号公報等に記載されている構成からなるインクジェットヘッドを適宜選択して適用することができる。 Inkjet heads that can be used in the present invention can be appropriately selected from inkjet heads having the configurations described in, for example, JP 2012-140017 A, JP 2013-010227 A, JP 2014-058171 A, JP 2014-097644 A, JP 2015-142979 A, JP 2015-142980 A, JP 2016-002675 A, JP 2016-002682 A, JP 2016-107401 A, JP 2017-109476 A, JP 2017-177626 A, etc.

また、インクジェットヘッドはピコリットルレベルの液滴を形成できる仕様が好ましく、例えば、コニカミノルタ社製KM512やKM1024等を用いることができる。 In addition, it is preferable for the inkjet head to be capable of producing droplets at the picoliter level, for example, Konica Minolta's KM512 or KM1024.

<発光層以外の部材の形成方法>
電極や、発光層以外の有機機能層(例えば正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等)の形成方法について、特に制限はなく、従来公知の方法を採用できる。有機機能層の形成方法であれば、例えば真空蒸着法、ウェット・プロセス等による形成方法を用いることができる。ウェット・プロセスは、インク受容層の形成方法と同様の方法を採用できる。
<Method of forming members other than the light-emitting layer>
There is no particular limitation on the method for forming the electrodes and organic functional layers other than the light-emitting layer (e.g., hole injection layer, hole transport layer, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, etc.), and any conventionally known method can be used. For the method for forming the organic functional layer, for example, a formation method using a vacuum deposition method or a wet process can be used. For the wet process, the same method as the method for forming the ink receiving layer can be used.

有機機能層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50~450℃、真空度10-6~10-2Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-50~300℃、厚さ0.1nm~5μm、好ましくは5~200nmの範囲内で適宜選ぶことが望ましい。 When a vapor deposition method is employed to form the organic functional layer, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, etc., but it is generally desirable to appropriately select the following conditions within the ranges: boat heating temperature 50 to 450° C., vacuum degree 10 −6 to 10 −2 Pa, vapor deposition rate 0.01 to 50 nm/sec, substrate temperature −50 to 300° C., and thickness 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.

なお、各有機機能層ごとに異なる形成方法を適用してもよい。 A different formation method may be used for each organic functional layer.

(9)有機EL素子の性能
<駆動電圧>
本発明の有機EL素子は、発光開始時の電圧である駆動電圧が、30V以下であることが好ましく、10V以下であることがより好ましい。
(9) Performance of Organic EL Element <Driving Voltage>
In the organic EL element of the present invention, the driving voltage, which is the voltage at the start of light emission, is preferably 30 V or less, and more preferably 10 V or less.

<外部量子収率>
本発明の有機EL素子の発光の室温(23℃)における外部量子収率(外部取り出し量子効率)は、リン光性化合物や遅延蛍光性化合物を用いた場合は、5%以上であることが好ましく、9%以上であることがより好ましい。また蛍光性化合物を用いた場合は、1.5%以上であることが好ましく、1.8%以上であることがより好ましい。
<External quantum yield>
The external quantum yield (external extraction quantum efficiency) of the light emitted from the organic EL element of the present invention at room temperature (23° C.) is preferably 5% or more, more preferably 9% or more, when a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound is used, and is preferably 1.5% or more, more preferably 1.8% or more, when a fluorescent compound is used.

ここで、外部量子収率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。 Here, external quantum yield (%) = number of photons emitted outside the organic EL element / number of electrons flowing into the organic EL element x 100.

外部量子収率は、例えば分光放射輝度計CS-2000(コニカミノルタ社製)で測定することができる。 The external quantum yield can be measured, for example, using a spectroradiometer CS-2000 (manufactured by Konica Minolta).

(10)有機EL素子の用途
本発明の有機EL素子は、ドット発光してパターニングや文字を再現したり、多色発光して混色が改善された高品質のカラー画像を表示する表示装置に好適に用いることができる。
(10) Uses of Organic EL Element The organic EL element of the present invention can be suitably used for display devices that emit dot light to reproduce patterns or characters, or emit multi-color light to display high-quality color images with improved color mixing.

本発明の表示装置は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えること以外は特に限定されず、その他の構成は公知のものとすることができる。 The display device of the present invention is characterized by comprising an organic electroluminescence element of the present invention. There are no particular limitations other than the inclusion of an organic electroluminescence element of the present invention, and other configurations may be publicly known.

本発明の有機EL素子を具備した、表示装置の一態様について説明する。
前記有機EL素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ300μmのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からUV光を照射して、硬化させて、封止し、図4及び図5に示すような表示装置を形成することができる。
An embodiment of a display device including the organic EL element of the present invention will be described.
The non-emitting surface of the organic EL element is covered with a glass case, and a 300 μm-thick glass substrate is used as a sealing substrate. An epoxy-based photocuring adhesive (Luxtrack LC0629B, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is applied around the periphery as a sealing material. This is then layered on the cathode and brought into close contact with the transparent support substrate. UV light is then irradiated from the glass substrate side to cure and seal the device, thereby forming a display device as shown in FIGS. 4 and 5.

図4は、表示装置(101)の概略図を示し、本発明に係る有機EL素子はガラスカバー(102)で覆われている。なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機EL素子を大気に接触させることなく、純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気にしたグローブボックスで行うことが好ましい。 Figure 4 shows a schematic diagram of a display device (101), in which the organic EL element according to the present invention is covered with a glass cover (102). It is preferable that the sealing operation with the glass cover is performed in a glove box with an atmosphere of high-purity nitrogen gas with a purity of 99.999% or more, without exposing the organic EL element to the air.

図5は、表示装置(101)の断面模式図を示し、有機EL素子(100)を備える。図5に示す有機EL素子(100)は、陰極(105)、発光層(106)、透明電極付きガラス基板(107)を備える。ガラスカバー(102)内には窒素ガス(108)が充填され、捕水剤(109)が設けられている。 Figure 5 shows a schematic cross-sectional view of a display device (101), which includes an organic EL element (100). The organic EL element (100) shown in Figure 5 includes a cathode (105), a light-emitting layer (106), and a glass substrate (107) with a transparent electrode. Nitrogen gas (108) is filled inside the glass cover (102), and a moisture scavenger (109) is provided.

また、本発明の有機EL素子は、家庭用照明や車内照明といった照明装置にも好適に用いることができる。 The organic EL element of the present invention can also be suitably used in lighting devices such as home lighting and vehicle lighting.

本発明の照明装置は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えること以外は特に限定されず、その他の構成は公知のものとすることができる。 The lighting device of the present invention is characterized by comprising an organic electroluminescence element of the present invention. There are no particular limitations other than the inclusion of an organic electroluminescence element of the present invention, and other configurations may be publicly known.

本発明の有機EL素子は、上記以外にもその他発光光源として、例えば時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等に用いることができる。 In addition to the above, the organic EL element of the present invention can be used as a light source for other purposes, such as backlights for clocks and liquid crystal displays, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processing machines, and light sources for optical sensors.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。 The present invention will be specifically explained below with reference to examples, but the present invention is not limited to these. In the examples, the terms "parts" and "%" are used, but unless otherwise specified, they represent "parts by mass" or "% by mass."

実施例で用いた電荷輸送性化合物H1~H7、リン光性化合物Ep1~Ep4、遅延蛍光性化合物Et1及び蛍光性化合物Ef1~Ef3を以下に示す。なお、遅延蛍光性化合物Et1は熱活性化遅延蛍光性化合物である。
各化合物の最低励起三重項エネルギー準位T[eV]及び最低励起一重項エネルギー準位S[eV]は表I~表IVに示すとおりである。
The charge transporting compounds H1 to H7, the phosphorescent compounds Ep1 to Ep4, the delayed fluorescent compound Et1 and the fluorescent compounds Ef1 to Ef3 used in the examples are shown below. The delayed fluorescent compound Et1 is a thermally activated delayed fluorescent compound.
The lowest excited triplet energy level T 1 [eV] and the lowest excited singlet energy level S 1 [eV] of each compound are as shown in Tables I to IV.

Figure 0007476786000017
Figure 0007476786000017

Figure 0007476786000018
Figure 0007476786000018

Figure 0007476786000019
Figure 0007476786000019

Figure 0007476786000020
Figure 0007476786000020

(1)実施例1
<有機EL素子No.(1-1)の作製>
30mm×30mm×0.7mmのガラス基板上に酸化インジウムスズ(ITO:Indium Tin Oxide)が100nmの厚さとなるように成膜された基板にパターニングを行った後、イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥せしめ、UVオゾン洗浄を5分間行い、ITO透明電極(陽極)を設けた透明支持基板を得た。
(1) Example 1
<Preparation of Organic EL Element No. (1-1)>
A 30 mm×30 mm×0.7 mm glass substrate was coated with indium tin oxide (ITO) to a thickness of 100 nm, and the substrate was then patterned. The substrate was then ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and cleaned with UV ozone for 5 minutes to obtain a transparent support substrate provided with an ITO transparent electrode (anode).

形成した陽極上に、絶縁性ポリマーとしてポリスチレン(ACROS ORGANICS社製、分子量=260000)と、電荷輸送性化合物H1を、質量比1:1(インク受容層における電荷輸送性化合物の質量比率50%)で溶質とし、酢酸n-プロピルを溶媒として、1.0%に希釈した溶液を500rpm、30秒でスピンコート法により成膜した後、120℃にて30分乾燥し、厚さ50nmのインク受容層を設けた。 On the formed anode, a solution of polystyrene (manufactured by ACROS ORGANICS, molecular weight = 260,000) as an insulating polymer and charge transporting compound H1 in a mass ratio of 1:1 (mass ratio of charge transporting compound in the ink receiving layer: 50%) was used as a solute, and diluted to 1.0% with n-propyl acetate as a solvent was applied by spin coating at 500 rpm for 30 seconds, and then dried at 120°C for 30 minutes to provide an ink receiving layer with a thickness of 50 nm.

酢酸n-プロピルを溶媒とし、発光性化合物(リン光性化合物Ep1)を10mg/mLの濃度で溶媒と混合し、90℃の状態で30分間保たれるように超音波で加熱した後、0.2μmのフィルターで濾過し凝集成分を除去し発光性インクを作製した。 A luminescent compound (phosphorescent compound Ep1) was mixed with n-propyl acetate as a solvent at a concentration of 10 mg/mL, and the mixture was ultrasonically heated to maintain a temperature of 90°C for 30 minutes. The mixture was then filtered through a 0.2 μm filter to remove any aggregated components, producing a luminescent ink.

次いで、以下の条件によるインクジェット・プリント法で、リン光性化合物Ep1を含有する溶液(発光性インク)をインク受容層上へ滴下し、ドット領域を有する発光層を形成した。
(インクジェット・プリント法の条件)
・インクジェット装置:コニカミノルタ社製IJCS-1
・インクジェットヘッド:コニカミノルタ社製KM512
・ショット数:2ショット
・ヘッドの吐出ノズル間距離:140μm ピッチ
・ヘッドスキャンスピード:90mm/sec
Next, a solution containing the phosphorescent compound Ep1 (luminescent ink) was dropped onto the ink-receiving layer by ink-jet printing under the following conditions to form a luminescent layer having dot regions.
(Inkjet printing conditions)
Inkjet device: Konica Minolta IJCS-1
Inkjet head: Konica Minolta KM512
Number of shots: 2 shots Distance between head ejection nozzles: 140 μm pitch Head scan speed: 90 mm/sec

次いで、これを真空蒸着装置に取付け、真空槽を4×10-4Paまで減圧した上で、以下の条件で電子注入層及び陰極を形成した。電子注入層は、フッ化カリウムを、成膜レート0.1Å/secにて、厚さ2.0nmとなるように蒸着して形成した。陰極は、Alを、成膜レート4Å/secにて、厚さ100nmとなるように蒸着して形成した。 Next, this was attached to a vacuum deposition apparatus, the vacuum chamber was reduced in pressure to 4×10 −4 Pa, and an electron injection layer and a cathode were formed under the following conditions: The electron injection layer was formed by depositing potassium fluoride at a deposition rate of 0.1 Å/sec to a thickness of 2.0 nm, and the cathode was formed by depositing Al at a deposition rate of 4 Å/sec to a thickness of 100 nm.

以上の工程により有機EL素子No.(1-1)を作製した。 Organic EL element No. (1-1) was produced by the above process.

図6は有機EL素子No.(1-1)の断面模式図である。図6に示す有機EL素子No.(1-1)の構成は、電子注入層(203)を有する以外、図1に示す有機EL素子の構成と同様である。 Figure 6 is a schematic cross-sectional view of organic EL element No. (1-1). The structure of organic EL element No. (1-1) shown in Figure 6 is the same as the structure of the organic EL element shown in Figure 1, except that it has an electron injection layer (203).

<有機EL素子No.(1-2)~(1-19)の作製>
用いる電荷輸送性化合物及び発光性化合物(リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物)の種類を表Iのとおりに変更した以外は有機EL素子No.(1-1)と同様にして、有機EL素子No.(1-2)~(1-19)を作製した。
<Preparation of Organic EL Elements No. (1-2) to (1-19)>
Organic EL elements No. (1-2) to (1-19) were prepared in the same manner as organic EL element No. (1-1), except that the types of the charge transport compound and the light emitting compound (phosphorescent compound or delayed fluorescent compound) used were changed as shown in Table I.

<有機EL素子No.(1-1)~(1-19)の評価>
作製した有機EL素子について、下記のようにして駆動電圧[V]及び外部量子収率[%]を測定した。
<Evaluation of Organic EL Elements No. (1-1) to (1-19)>
The driving voltage [V] and external quantum yield [%] of the produced organic EL device were measured as follows.

作製した有機EL素子について、温度23℃において、駆動電圧[V]を測定した。なお、駆動電圧[V]は、発光開始時に電流密度2.5mA/cmとなったときの電圧値とした。輝度の測定には分光放射輝度計CS-2000を用いた。 The driving voltage [V] of the fabricated organic EL element was measured at a temperature of 23° C. The driving voltage [V] was the voltage value when the current density became 2.5 mA/cm 2 at the start of light emission. A spectroradiometer CS-2000 was used to measure the luminance.

作製した有機EL素子について、温度23℃において、2.5mA/cmの定電流を印加したときの外部量子収率[%]を測定した。測定には分光放射輝度計CS-2000(コニカミノルタ社製)を用いた。 The external quantum yield [%] of the produced organic EL element was measured when a constant current of 2.5 mA/ cm2 was applied at a temperature of 23° C. A spectroradiometer CS-2000 (manufactured by Konica Minolta, Inc.) was used for the measurement.

駆動電圧[V]及び外部量子収率[%]の評価を下記表Iに示す。なお、表Iにおける駆動電圧及び外部量子収率の値は、有機EL素子No.(1-1)の値を基準とする相対値であり、有機EL素子No.(1-1)の駆動電圧は5.5V、外部量子収率は8.5%であった。 The evaluation of the driving voltage [V] and external quantum yield [%] is shown in Table I below. The values of the driving voltage and external quantum yield in Table I are relative values based on the values of organic EL element No. (1-1), which had a driving voltage of 5.5 V and an external quantum yield of 8.5%.

Figure 0007476786000021
Figure 0007476786000021

表Iに示す実施例1の結果から、本発明は比較例と比較して、外部量子収率が良好であることが分かる。
これは、比較例の場合は、電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位Tが、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位Tよりも低いことによって、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物から電荷輸送性化合物に逆エネルギー移動が生じてしまっているのに対し、本発明の場合は、電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位Tが、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位Tよりも高いことによって、逆エネルギー移動の抑制ができているからであると考えられる。
From the results of Example 1 shown in Table I, it can be seen that the present invention has a better external quantum yield than the comparative example.
This is believed to be because, in the comparative example, the lowest excited triplet energy level T1 of the charge transport compound is lower than the lowest excited triplet energy level T1 of the phosphorescent compound or delayed fluorescent compound, resulting in reverse energy transfer from the phosphorescent compound or delayed fluorescent compound to the charge transport compound, whereas, in the present invention, the lowest excited triplet energy level T1 of the charge transport compound is higher than the lowest excited triplet energy level T1 of the phosphorescent compound or delayed fluorescent compound, thereby suppressing reverse energy transfer.

(2)実施例2
<有機EL素子No.(2-1)~(2-3)の作製>
発光性化合物Aとしてリン光性化合物Ep1を含有する発光性インク、及び発光性化合物Bとしてリン光性化合物Ep4を含有する発光性インクを、実施例1と同様に作製した。
(2) Example 2
<Preparation of Organic EL Elements No. (2-1) to (2-3)>
A luminous ink containing the phosphorescent compound Ep1 as the luminescent compound A and a luminescent ink containing the phosphorescent compound Ep4 as the luminescent compound B were prepared in the same manner as in Example 1.

上記2種類の発光性インクを、異なるインクジェットヘッドを用いてインク受容層上へ1ショットずつ滴下したこと以外は有機EL素子No.(1-1)と同様にして、有機EL素子No.(2-1)~(2-3)を作製した。 Organic EL elements No. (2-1) to (2-3) were produced in the same manner as organic EL element No. (1-1), except that the above two types of luminescent inks were dropped onto the ink receiving layer one shot at a time using different inkjet heads.

図7は有機EL素子No.(2-1)の断面模式図である。図6に示す有機EL素子No.(2-1)の構成は、発光性化合物A(202A)からなるドット領域及び発光性化合物B(202B)からなるドット領域の2種類のドット領域を含有すること以外、図6に示す有機EL素子No.(1-1)の構成と同様である。 Figure 7 is a schematic cross-sectional view of organic EL element No. (2-1). The structure of organic EL element No. (2-1) shown in Figure 6 is similar to the structure of organic EL element No. (1-1) shown in Figure 6, except that it contains two types of dot regions, a dot region made of luminescent compound A (202A) and a dot region made of luminescent compound B (202B).

<有機EL素子No.(2-1)~(2-3)の評価>
作製した有機EL素子について測定した駆動電圧[V]及び外部量子収率[%]の評価を下記表IIに示す。なお、表IIにおける駆動電圧及び外部量子収率の値は、実施例1の有機EL素子No.(1-1)の値を基準とする相対値である。
<Evaluation of Organic EL Elements No. (2-1) to (2-3)>
The driving voltage [V] and external quantum yield [%] of the fabricated organic EL element were measured and evaluated, and are shown in Table II below. The values of the driving voltage and external quantum yield in Table II are relative values based on the values of the organic EL element No. (1-1) of Example 1.

Figure 0007476786000022
Figure 0007476786000022

表IIに示す実施例2の結果から、複数のリン光性化合物を用いても、電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位Tが、いずれのリン光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位Tよりも高い場合、実施例1の有機EL素子No.(1-1)と同程度に駆動電圧及び外部量子収率が良好であることが分かる。 From the results of Example 2 shown in Table II, it can be seen that even when a plurality of phosphorescent compounds are used, when the lowest excited triplet energy level T1 of the charge transport compound is higher than the lowest excited triplet energy level T1 of any of the phosphorescent compounds, the driving voltage and external quantum yield are as good as those of the organic EL element No. (1-1) of Example 1.

(3)実施例3
<有機EL素子No.(3-1)~(3-6)の作製>
用いる電荷輸送性化合物及び発光性化合物(蛍光性化合物)の種類を表IIIのとおりに変更した以外は有機EL素子No.(1-1)と同様にして、有機EL素子No.(3-1)~(3-6)を作製した。
(3) Example 3
<Preparation of Organic EL Elements No. (3-1) to (3-6)>
Organic EL elements No. (3-1) to (3-6) were prepared in the same manner as organic EL element No. (1-1), except that the types of the charge transporting compound and the luminescent compound (fluorescent compound) used were changed as shown in Table III.

<有機EL素子No.(3-1)~(3-6)の評価>
作製した有機EL素子について測定した駆動電圧[V]及び外部量子収率[%]の評価を下記表IIIに示す。なお、表IIIにおける駆動電圧及び外部量子収率の値は、有機EL素子No.(3-1)の値を基準とする相対値であり、有機EL素子No.(3-1)の駆動電圧は3.8V、外部量子収率は1.8%であった。
<Evaluation of Organic EL Elements No. (3-1) to (3-6)>
The driving voltage [V] and external quantum yield [%] of the fabricated organic EL elements are shown in Table III below. The values of driving voltage and external quantum yield in Table III are relative values based on the values of organic EL element No. (3-1), and the driving voltage of organic EL element No. (3-1) was 3.8 V and the external quantum yield was 1.8%.

Figure 0007476786000023
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表IIIに示す実施例3の結果から、本発明は比較例と比較して、外部量子収率が良好であることが分かる。
これは、比較例の場合は、電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位Sが、蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位Sよりも低いことによって、蛍光性化合物から電荷輸送性化合物に逆エネルギー移動が生じてしまっているのに対し、本発明の場合は、電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位Sが、蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位Sよりも高いことによって、逆エネルギー移動の抑制ができているからであると考えられる。
From the results of Example 3 shown in Table III, it can be seen that the present invention has a better external quantum yield than the comparative example.
This is believed to be because, in the comparative example, the lowest excited singlet energy level S1 of the charge transport compound is lower than the lowest excited singlet energy level S1 of the fluorescent compound, resulting in reverse energy transfer from the fluorescent compound to the charge transport compound, whereas, in the present invention, the lowest excited singlet energy level S1 of the charge transport compound is higher than the lowest excited singlet energy level S1 of the fluorescent compound, thereby suppressing reverse energy transfer.

(4)実施例4
<有機EL素子No.(4-1)~(4-5)の作製>
インク受容層における電荷輸送性化合物の質量比率を表IVのとおりに変更した以外は有機EL素子No.(1-1)と同様にして、有機EL素子No.(4-1)~(4-5)を作製した。なお、有機EL素子No.(4-3)は有機EL素子No.(1-1)と同一である。
(4) Example 4
<Preparation of Organic EL Elements No. (4-1) to (4-5)>
Organic EL element No. (4-1) to (4-5) were prepared in the same manner as organic EL element No. (1-1), except that the mass ratio of the charge transporting compound in the ink receiving layer was changed as shown in Table IV. Organic EL element No. (4-3) is the same as organic EL element No. (1-1).

<有機EL素子No.(4-1)~(4-5)の評価>
作製した有機EL素子について測定した駆動電圧[V]及び外部量子収率[%]の評価を下記表IVに示す。なお、表IVにおける駆動電圧及び外部量子収率の値は、有機EL素子No.(4-3)の値を基準とする相対値である。
<Evaluation of Organic EL Elements No. (4-1) to (4-5)>
The driving voltage [V] and external quantum yield [%] of the fabricated organic EL element were measured and evaluated, and are shown in Table IV below. The values of the driving voltage and external quantum yield in Table IV are relative values based on the values of organic EL element No. (4-3) as the reference.

Figure 0007476786000024
Figure 0007476786000024

表IVに示す実施例4の結果から、インク受容層における電荷輸送性化合物の質量比率が、20~80%の範囲内であることが好ましいことが分かる。電荷輸送性化合物の質量比率が0%の場合は、発光性化合物への電荷輸送が不十分であるため、駆動電圧が高くなってしまっている。また、電荷輸送性化合物の質量比率が100%の場合は、ショートを起こし発光しなかった。これは、インク受容層材料が発光性インクの溶媒に対して溶ける割合、すなわち溶媒単位体積に対してインク受容層材料(有機EL素子No.(4-5)の場合は電荷輸送性化合物のみ)が溶ける質量[mg/mL]が高くなり、結果として、溶解した電荷輸送性化合物の多くが周囲へ移動することでコーヒーリングを形成し、コーヒーリング中央部の厚さが極端に薄くなり、上下電極間でショートしたと考えられる。 From the results of Example 4 shown in Table IV, it can be seen that the mass ratio of the charge transporting compound in the ink receiving layer is preferably within the range of 20 to 80%. When the mass ratio of the charge transporting compound is 0%, the charge transport to the light emitting compound is insufficient, resulting in a high driving voltage. Also, when the mass ratio of the charge transporting compound is 100%, a short circuit occurs and no light is emitted. This is because the rate at which the ink receiving layer material dissolves in the solvent of the light emitting ink, that is, the mass [mg/mL] at which the ink receiving layer material (only the charge transporting compound in the case of organic EL element No. (4-5)) dissolves per unit volume of solvent becomes high, and as a result, most of the dissolved charge transporting compound moves to the periphery to form a coffee ring, and the thickness of the center of the coffee ring becomes extremely thin, causing a short circuit between the upper and lower electrodes.

1 発光層まで形成された中間成形体
2 基材
30 インクジェットヘッド
31、39 ポンプ
32 フィルター
33 配管分岐
34 廃液タンク
35 制御部
36、37、38A、38B タンク
56 筐体
57 キャップ受板
59 カバー部材
61 ノズルプレート
62 キャップ受板取り付け部
68 取り付け用孔
71 ノズル用開口部
81a 第1ジョイント
81b 第2ジョイント
82 第3ジョイント
100 有機EL素子
101 表示装置
102 ガラスカバー
105 陰極
106 発光層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
201 インク受容層
202 発光性化合物
202A 発光性化合物A
202B 発光性化合物B
203 電子注入層
1 Intermediate molded body with light-emitting layer formed thereon 2 Substrate 30 Inkjet head 31, 39 Pump 32 Filter 33 Pipe branch 34 Waste liquid tank 35 Control unit 36, 37, 38A, 38B Tank 56 Housing 57 Cap receiving plate 59 Cover member 61 Nozzle plate 62 Cap receiving plate mounting portion 68 Mounting hole 71 Nozzle opening 81a First joint 81b Second joint 82 Third joint 100 Organic EL element 101 Display device 102 Glass cover 105 Cathode 106 Light-emitting layer 107 Glass substrate with transparent electrode 108 Nitrogen gas 109 Moisture scavenger 201 Ink receiving layer 202 Light-emitting compound 202A Light-emitting compound A
202B Luminescent compound B
203 Electron injection layer

Claims (9)

少なくとも一対の陽極と陰極との間に発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成であり、
前記インク受容層が、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成であり、
前記発光性化合物として、リン光性化合物又は遅延蛍光性化合物を含有し、かつ、
いずれかの前記電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位が、いずれかの前記リン光性化合物又は前記遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
An organic electroluminescence element having a light-emitting layer between at least one pair of an anode and a cathode,
The light-emitting layer contains an ink-receiving layer that exists as a continuous phase throughout the entire display area, and at least one light-emitting compound that exists with a concentration gradient in the in-plane direction and thickness direction of the ink-receiving layer,
The ink receiving layer contains at least one insulating polymer and at least one charge transporting compound,
The light-emitting compound contains a phosphorescent compound or a delayed fluorescent compound, and
An organic electroluminescence device, characterized in that the lowest excited triplet energy level of any one of the charge transport compounds is higher than the lowest excited triplet energy level of any one of the phosphorescent compounds or delayed fluorescent compounds.
いずれの前記電荷輸送性化合物の最低励起三重項エネルギー準位も、いずれの前記リン光性化合物又は前記遅延蛍光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence element according to claim 1, characterized in that the lowest excited triplet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited triplet energy level of any of the phosphorescent compounds or delayed fluorescent compounds. 少なくとも一対の陽極と陰極との間に発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、表示エリア全体に連続相として存在するインク受容層及び前記インク受容層の面内方向及び厚さ方向に濃度勾配を有して存在する少なくとも一種の発光性化合物を含有する構成であり、
前記インク受容層が、少なくとも一種の絶縁性ポリマー及び少なくとも一種の電荷輸送性化合物を含有する構成であり、
前記インク受容層における前記電荷輸送性化合物の質量比率が、50~80%の範囲内であり、
前記発光性化合物として、蛍光性化合物を含有し、かつ、
いずれかの前記電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位が、いずれかの前記蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
An organic electroluminescence element having a light-emitting layer between at least one pair of an anode and a cathode,
The light-emitting layer contains an ink-receiving layer that exists as a continuous phase throughout the entire display area, and at least one light-emitting compound that exists with a concentration gradient in the in-plane direction and thickness direction of the ink-receiving layer,
The ink receiving layer contains at least one insulating polymer and at least one charge transporting compound,
a mass ratio of the charge transporting compound in the ink receiving layer is within a range of 50 to 80%;
The light-emitting compound contains a fluorescent compound, and
An organic electroluminescence device, wherein the lowest excited singlet energy level of any one of the charge transporting compounds is higher than the lowest excited singlet energy level of any one of the fluorescent compounds.
いずれの前記電荷輸送性化合物の最低励起一重項エネルギー準位も、いずれの前記蛍光性化合物の最低励起一重項エネルギー準位よりも高いことを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence element according to claim 3, characterized in that the lowest excited singlet energy level of any of the charge transport compounds is higher than the lowest excited singlet energy level of any of the fluorescent compounds. 前記インク受容層における前記電荷輸送性化合物の質量比率が、20~80%の範囲内であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 3. The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the mass ratio of the charge transporting compound in the ink receiving layer is within a range of 20 to 80%. 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記発光性化合物を含有する溶液を前記インク受容層上へ滴下することで前記発光層を形成する工程を有する
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
A method for producing the organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 5, comprising the steps of:
a step of dropping a solution containing the light-emitting compound onto the ink-receiving layer to form the light-emitting layer.
前記発光性化合物を含有する溶液を前記インク受容層上へ滴下する方法が、インクジェット・プリント法であることを特徴とする請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 The method for manufacturing an organic electroluminescence element according to claim 6, characterized in that the method for dropping the solution containing the luminescent compound onto the ink receiving layer is an inkjet printing method. 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする表示装置。 A display device comprising an organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 5. 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。 A lighting device comprising an organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 5.
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