JP2012111853A - Phosphorescent substance, luminescent layer, and organic electroluminescence element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規なりん光発光性物質、並びに、それを用いた発光層及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The present invention relates to a novel phosphorescent material, and a light emitting layer and an organic electroluminescence device using the same.
有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、陽極と陰極の間に設けられ且つ発光性物質を含む発光層と、を有する。有機エレクトロルミネッセンス素子においては、電極から発光層に注入された電子及び正孔が再結合することにより、発光性物質が励起子(エキシトン)を生じる。この励起子が失活するときに、発光性物質が発光する。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、低電圧で駆動可能であり、視野角特性にも優れ、更に薄型であるため、ディスプレイ装置や照明装置などに利用できる。
The organic electroluminescence element has an anode, a cathode, and a light emitting layer provided between the anode and the cathode and containing a light emitting substance. In the organic electroluminescence element, the light-emitting substance generates excitons by recombination of electrons and holes injected from the electrode into the light-emitting layer. When the exciton is deactivated, the luminescent material emits light.
An organic electroluminescence element can be driven at a low voltage, has excellent viewing angle characteristics, and is thin, so that it can be used for a display device, a lighting device, and the like.
前記発光性物質としては、蛍光を生じる発光性物質(以下、蛍光発光性物質という)とりん光を生じる発光性物質(以下、りん光発光性物質という)が知られている。蛍光発光性物質は、電子及び正孔が再結合することにより、一重項励起状態となり、その状態から基底状態に戻るときに発光する。りん光発光性物質は、電子及び正孔が再結合することにより、三重項励起状態となり、その状態から基底状態に戻るときに発光する。りん光発光性物質の発光効率は、蛍光発光性物質の発光効率に比して3倍〜4倍優れている。このため、りん光発光性物質を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子が注目されている。 As the light-emitting substance, a light-emitting substance that generates fluorescence (hereinafter referred to as a fluorescent substance) and a light-emitting substance that generates phosphorescence (hereinafter referred to as a phosphorescent substance) are known. The fluorescent substance emits light when the electron and hole are recombined to be in a singlet excited state and return to the ground state from the state. The phosphorescent substance emits light when it recombines with electrons and holes to be in a triplet excited state and return to the ground state from that state. The luminous efficiency of the phosphorescent material is 3 to 4 times better than the luminous efficiency of the fluorescent material. For this reason, an organic electroluminescence element using a phosphorescent material has attracted attention.
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層は、一般的には、発光性物質とホスト材料を共蒸着することによって形成されている(特許文献1、特許文献2及び特許文献3)。なお、ホスト材料は、電荷輸送材料とも呼ばれる。電荷は、電子及び正孔を意味する(以下、同じ)。発光層において、発光性物質にホスト材料を含める理由は、ホスト材料を介して発光層中の発光性物質に電子と正孔を供給するためである。 A light emitting layer of an organic electroluminescence element is generally formed by co-evaporation of a light emitting substance and a host material (Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). Note that the host material is also called a charge transport material. Charge means electrons and holes (hereinafter the same). The reason for including the host material in the light emitting material in the light emitting layer is to supply electrons and holes to the light emitting material in the light emitting layer through the host material.
そして、共蒸着法によって発光層を形成するときには、発光性物質の蒸着速度とホスト材料の蒸着速度を制御しなければならない。
しかしながら、この両者の制御は、精密に行うことが困難である。そのため、両者の比率が設計通りの発光層が得られ難いという問題点がある。発光性物質とホスト材料の比率が設計通りでない発光層は、予定した発光特性を発揮し得ない。従って、多数の発光層を量産化する際には、各発光層の発光特性にバラツキが生じ易くなる。
And when forming a light emitting layer by a co-evaporation method, the vapor deposition rate of a luminescent substance and the vapor deposition rate of a host material must be controlled.
However, it is difficult to control both of them precisely. Therefore, there is a problem that it is difficult to obtain a light emitting layer having a ratio of both as designed. A light emitting layer in which the ratio between the light emitting substance and the host material is not as designed cannot exhibit the expected light emission characteristics. Therefore, when mass-producing a large number of light emitting layers, variations in the light emission characteristics of the respective light emitting layers are likely to occur.
この点、特許文献3の[0022]には、発光性物質とホスト材料を混合蒸着することにより、発光層を形成することが開示されている。
混合蒸着法は、1つの蒸着源から複数の物質を気化させて蒸着するため、複数の蒸着源からそれぞれ物質を気化させて蒸着させる共蒸着法に比して、その制御が簡便である。
しかしながら、ホスト材料と混合蒸着法によって蒸着でき且つ発光効率に優れるりん光発光性材料は、余り知られていない。従って、材料選択の余地を拡げるため、新規なりん光発光性物質が求められている。
In this regard, [0022] of Patent Document 3 discloses that a light emitting layer is formed by mixing vapor deposition of a light emitting substance and a host material.
Since the mixed vapor deposition method vaporizes and vaporizes a plurality of substances from one vapor deposition source, the control is simpler than the co-vapor deposition method in which the vaporized substances are vaporized from the vapor deposition sources.
However, a phosphorescent material that can be vapor-deposited by a mixed vapor deposition method with a host material and has excellent luminous efficiency is not well known. Therefore, in order to expand the room for material selection, a novel phosphorescent substance is demanded.
本発明の第1の目的は、ホスト材料と混合蒸着可能なりん光発光性物質を提供することである。
本発明の第2の目的は、簡便に形成でき且つ発光効率に優れた発光層、及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
A first object of the present invention is to provide a phosphorescent material that can be mixed and deposited with a host material.
A second object of the present invention is to provide a light emitting layer that can be easily formed and has excellent light emission efficiency, and an organic electroluminescence device using the light emitting layer.
本発明のりん光発光性物質は、下記一般式(1)によって表される。
一般式(1)において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR10は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜30のジアルキルアミン基を表し、nは、0〜4の整数を表し、R11は、置換基を有していてもよいベンジル基、置換基を有していてもよいジフェニルメチル基又は置換基を有していてもよいトリフェニルメチル基を表す。 In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituent An optionally substituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, or an optionally substituted group having 1 to 30 carbon atoms. Represents a dialkylamine group, n represents an integer of 0 to 4, and R 11 has a benzyl group which may have a substituent, a diphenylmethyl group which may have a substituent or a substituent. Represents an optionally triphenylmethyl group.
本発明の好ましいりん光発光性物質は、前記一般式(1)のR11が、置換基を有していてもよいベンジル基又は置換基を有していてもよいジフェニルメチル基のいずれかである。
本発明の好ましいりん光発光性物質は、前記一般式(1)のnが0又は1である。
In the preferred phosphorescent substance of the present invention, R 11 in the general formula (1) is either a benzyl group which may have a substituent or a diphenylmethyl group which may have a substituent. is there.
In the preferred phosphorescent substance of the present invention, n in the general formula (1) is 0 or 1.
本発明の別の局面によれば、発光層を提供する。
この発光層は、前記いずれかのりん光発光性物質と、真空度5×10−4Pa〜1×10−3Paでの昇華開始温度が135℃〜185℃であるホスト材料と、を含む。
本発明の好ましい発光層は、前記りん光発光性物質とホスト材料の昇華開始温度の差の絶対値が10℃以下である。
本発明の好ましい発光層は、前記ホスト材料が、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル及び2,6−ビス(N−カルバゾリル)ピリジンから選ばれる少なくとも1種である。
According to another aspect of the present invention, a light emitting layer is provided.
The light emitting layer includes any one of the phosphorescent substances and a host material having a sublimation start temperature of 135 ° C. to 185 ° C. at a vacuum degree of 5 × 10 −4 Pa to 1 × 10 −3 Pa. .
In a preferred light-emitting layer of the present invention, the absolute value of the difference between the sublimation start temperatures of the phosphorescent substance and the host material is 10 ° C. or less.
In a preferred light emitting layer of the present invention, the host material is composed of 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene, 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl and 2,6-bis (N-carbazolyl) pyridine. At least one selected.
本発明の別の局面によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
この有機エレクトロルミネッセンス素子は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と第2電極の間に設けられた1つ又は複数の発光層と、を有し、この発光層の少なくとも1つが上記いずれかの発光層である。
According to another aspect of the present invention, an organic electroluminescence device is provided.
The organic electroluminescence element includes a first electrode, a second electrode, and one or a plurality of light emitting layers provided between the first electrode and the second electrode, and at least one of the light emitting layers. One of the above light emitting layers.
本発明の一般式(1)で表されるりん光発光性物質は、ホスト材料と共に混合蒸着することができる。
従って、本発明のりん光発光性物質を用いれば、りん光発光性物質とホスト材料がほぼ設計通りの比率となった発光層を簡便に形成することができる。
また、本発明の発光層は、一般式(1)で表されるりん光発光性物質を含むので、混合蒸着法によって簡便に形成でき且つ発光効率にも優れている。本発明によれば、発光特性のバラツキが少ない発光層を量産化できる。従って、この発光層を用いることにより、表示特性のバラツキが少ない有機エレクトロルミネッセンス素子を量産化できる。
The phosphorescent substance represented by the general formula (1) of the present invention can be mixed and deposited together with the host material.
Therefore, when the phosphorescent material of the present invention is used, a light emitting layer in which the ratio of the phosphorescent material and the host material is almost as designed can be easily formed.
Moreover, since the light emitting layer of this invention contains the phosphorescence-emitting substance represented by General formula (1), it can be easily formed by the mixed vapor deposition method, and is excellent in luminous efficiency. According to the present invention, it is possible to mass-produce a light emitting layer with little variation in light emission characteristics. Therefore, by using this light emitting layer, it is possible to mass-produce organic electroluminescence elements with little variation in display characteristics.
[りん光発光性物質]
本発明のりん光発光性物質は、下記一般式(1)によって表される有機白金錯体である。
[Phosphorescent substance]
The phosphorescent substance of the present invention is an organic platinum complex represented by the following general formula (1).
前記一般式(1)において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR10は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜30のジアルキルアミン基を表し、nは、0〜4の整数を表し、R11は、置換基を有していてもよいベンジル基、置換基を有していてもよいジフェニルメチル基又は置換基を有していてもよいトリフェニルメチル基を表す。
なお、本明細書において、「置換基を有していてもよい」とは、「置換基を有する又は置換基を有しない」という意味である。また、「A〜B」という表記は、「A以上B以下」を意味する。
In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, C1-C30 alkyl group which may have a substituent, C1-C30 alkoxy group which may have a substituent, or C1-C30 which may have a substituent. N represents an integer of 0 to 4, and R 11 represents a benzyl group which may have a substituent, a diphenylmethyl group which may have a substituent or a substituent. The triphenylmethyl group which may have is represented.
In the present specification, “may have a substituent” means “having a substituent or not having a substituent”. The notation “A to B” means “A or more and B or less”.
上記アルキル基、アルコキシ基又はジアルキルアミン基が置換基を有する場合、その置換基は特に限定されず、例えば、−OH基、−SO3H基、−COOH基、フッ素や塩素などのハロゲノ基、アミノ基、ニトロ基などが挙げられる。前記アルキル基、アルコキシ基又はジアルキルアミン基は、それぞれ1又は2以上の置換基を有していてもよい。また、前記アルキル基、アルコキシ基又はジアルキルアミン基は、置換基を有していなくてもよい。
また、前記アルキル基、アルコキシ基又はジアルキルアミン基の各炭素部位は、それぞれ直鎖状でもよいし、或いは、分岐状でもよい。
When the alkyl group, alkoxy group or dialkylamine group has a substituent, the substituent is not particularly limited. For example, an —OH group, —SO 3 H group, —COOH group, a halogeno group such as fluorine or chlorine, An amino group, a nitro group, etc. are mentioned. Each of the alkyl group, alkoxy group or dialkylamine group may have one or more substituents. Further, the alkyl group, alkoxy group or dialkylamine group may not have a substituent.
In addition, each carbon moiety of the alkyl group, alkoxy group or dialkylamine group may be linear or branched.
前記一般式(1)で表されるりん光発光性物質は、R1乃至R10が、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜30のジアルキルアミン基のいずれの場合であっても、発光特性を損なわず、且つホスト材料と混合蒸着可能である。 In the phosphorescent substance represented by the general formula (1), R 1 to R 10 each independently have a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent having 1 to 30 carbon atoms. Even in any case of an alkyl group, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, or an optionally substituted dialkylamine group having 1 to 30 carbon atoms, light emitting characteristics And can be vapor-deposited with the host material.
前記一般式(1)において、R2は、好ましくは、水素原子以外であり、より好ましくは、ハロゲン原子、炭素数1〜30のハロゲン化アルキル基(特に、炭素数1〜6のハロゲン化アルキル基)又は炭素数1〜30のハロゲン化アルコキシ基(特に、炭素数1〜6のハロゲン化アルコキシ基)である。
また、前記一般式(1)において、R2及びR4のいずれもが、好ましくは、水素原子以外であり、より好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1〜30のハロゲン化アルキル基(特に、炭素数1〜6のハロゲン化アルキル基)又は炭素数1〜30のハロゲン化アルコキシ基(特に、炭素数1〜6のハロゲン化アルコキシ基)である。
In the general formula (1), R 2 is preferably other than a hydrogen atom, more preferably a halogen atom or a halogenated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (particularly, a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). Group) or a halogenated alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms (particularly, a halogenated alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms).
In the general formula (1), each of R 2 and R 4 is preferably other than a hydrogen atom, more preferably a halogen atom or a halogenated alkyl having 1 to 30 carbon atoms. A group (particularly a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) or a halogenated alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms (particularly a halogenated alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms).
また、前記一般式(1)において、R9及びR10は、好ましくは、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基である。より好ましくは、前記R9及びR10は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルコキシ基であり、さらに好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基であり、最も好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基である。 In the general formula (1), R 9 and R 10 preferably each independently have a hydrogen atom, a C 1-30 alkyl group which may have a substituent, or a substituent. And an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms. More preferably, R 9 and R 10 are each independently an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an optionally substituted group having 1 to 12 carbon atoms. It is an alkoxy group, More preferably, it is a C1-C6 alkyl group which may have a substituent, Most preferably, it is a C1-C4 alkyl group.
少なくともR2、R4、R9及びR10として上記のような好ましい原子又は基を選択することにより、後述する好ましいホスト材料と良好に混合蒸着可能なりん光発光性物質が得られ得る。 By selecting the above preferred atoms or groups as at least R 2 , R 4 , R 9 and R 10 , a phosphorescent material that can be satisfactorily mixed and deposited with the preferred host material described later can be obtained.
前記一般式(1)のnは、0〜4の整数であれば特に限定されないが、0〜2の整数であることが好ましく、さらに、0又は1であることがより好ましい。なお、一般式(1)のnが0である場合には、R11が主骨格に直接結合した構造の有機白金錯体となる。
前記一般式(1)のnが0又は1である有機白金錯体は、比較的簡易に合成できる。
また、前記一般式(1)のnが0又は1である有機白金錯体は、ホスト材料の昇華開始温度と近似した適切な昇華開始温度を有する。前記一般式(1)のnが0又は1である有機白金錯体が適切な昇華開始温度を有する理由は、明確ではないが、R11が白金錯体に近くなるためと推測される。
Although n in the general formula (1) is not particularly limited as long as it is an integer of 0 to 4, it is preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1. When n in the general formula (1) is 0, an organic platinum complex having a structure in which R 11 is directly bonded to the main skeleton is obtained.
The organic platinum complex in which n in the general formula (1) is 0 or 1 can be synthesized relatively easily.
In addition, the organoplatinum complex in which n in the general formula (1) is 0 or 1 has an appropriate sublimation start temperature approximate to the sublimation start temperature of the host material. Although the reason why the organic platinum complex in which n in the general formula (1) is 0 or 1 has an appropriate sublimation start temperature is not clear, it is presumed that R 11 is close to the platinum complex.
一般式(1)のR11は、置換基を有していてもよいベンジル基、置換基を有していてもよいジフェニルメチル基又は置換基を有していてもよいトリフェニルメチル基のいずれかである。
このようなR11を有するりん光発光性物質は、所定色(例えばオレンジ色)に発光し且つ発光特性に優れ、さらに、ホスト材料と混合蒸着可能である。
前記ベンジル基、ジフェニルメチル基又はトリフェニルメチル基が置換基を有する場合、その置換基は特に限定されず、例えば、−OH基、−SO3H基、−COOH基、フッ素や塩素などのハロゲノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基などが挙げられる。
また、ベンジル基、ジフェニルメチル基又はトリフェニルメチル基が置換基を有する場合、その置換基は、複素環基以外の置換基であることが好ましく、さらに、カルバゾール基以外の置換基であることがより好ましい。前記置換基がカルバゾール基のような複素環基である場合のりん光発光性物質は、その昇華開始温度が高くなり過ぎるおそれがある。
カルバゾール基は、電荷輸送機能を有する。りん光発光性物質がカルバゾール基を有しない場合でも、本発明のりん光発光性物質はホスト材料と共に蒸着されるので、良好に発光し得る。
R 11 in the general formula (1) is any of a benzyl group which may have a substituent, a diphenylmethyl group which may have a substituent, or a triphenylmethyl group which may have a substituent. It is.
Such a phosphorescent substance having R 11 emits light in a predetermined color (for example, orange) and has excellent light emission characteristics, and can be mixed and deposited with a host material.
When the benzyl group, diphenylmethyl group or triphenylmethyl group has a substituent, the substituent is not particularly limited. For example, —OH group, —SO 3 H group, —COOH group, halogeno such as fluorine and chlorine, etc. Groups, amino groups, nitro groups, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, and the like.
Further, when the benzyl group, diphenylmethyl group or triphenylmethyl group has a substituent, the substituent is preferably a substituent other than a heterocyclic group, and more preferably a substituent other than a carbazole group. More preferred. When the substituent is a heterocyclic group such as a carbazole group, the phosphorescent substance may have an excessively high sublimation start temperature.
The carbazole group has a charge transport function. Even when the phosphorescent substance does not have a carbazole group, the phosphorescent substance of the present invention is deposited together with the host material, and thus can emit light well.
前記R11のベンジル基、ジフェニルメチル基又はトリフェニルメチル基が置換基を有する場合、その置換基は、ベンジル基などのベンゼン環中の炭素に結合していてもよいし、或いは、前記ベンゼン環以外の炭素に結合していてもよい。
前記R11の好ましい例は、下記式(2)乃至式(4)のいずれかである。
When the benzyl group, diphenylmethyl group or triphenylmethyl group of R 11 has a substituent, the substituent may be bonded to carbon in the benzene ring such as a benzyl group, or the benzene ring It may be bonded to other carbon.
A preferable example of R 11 is any one of the following formulas (2) to (4).
前記式(2)乃至式(4)において、X1、X2及びX3は、それぞれ独立して、置換基を表し、それらに添えられたa、b及びcは、その置換数を表す。
X1、X2及びX3で表される置換基の具体例は、上記の例示の通りであり、特に、複素環基以外の置換基であることが好ましく、さらに、カルバゾール基以外の置換基であることがより好ましい。
前記式(2)乃至式(4)の添え字a、b及びcは、それぞれ独立して、0〜5の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。前記a乃至cが0の場合には、前記式(2)乃至式(4)の化合物は置換基X1、X2及びX3を有しない。
In the formulas (2) to (4), X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a substituent, and a, b and c attached thereto represent the number of substitutions.
Specific examples of the substituent represented by X 1 , X 2 and X 3 are as exemplified above, and are particularly preferably substituents other than the heterocyclic group, and further substituents other than the carbazole group. It is more preferable that
The subscripts a, b and c in the formulas (2) to (4) are each independently an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1. is there. Wherein when a to c is 0, the formula (2) to the compound of formula (4) has no substituent X 1, X 2 and X 3.
上記りん光発光性物質は、汎用的なホスト材料と近似した昇華開始温度を有する。また、上記りん光発光性物質は、耐熱性にも優れているので、それが分解する前に昇華し得る。このため、このりん光発光性物質と汎用的なホスト材料と混合し、蒸着することによって、発光層を形成できる。本発明によれば、ホスト材料と混合蒸着可能な新規なりん光発光性物質を提供でき、材料選択の余地が拡がる。
なお、本発明のりん光発光性物質は、ホスト材料と混合蒸着する用途のみに用いられるわけではない。本発明のりん光発光性物質は、例えば、ホスト材料と共蒸着することによって、発光層を形成することもできる。
本発明のりん光発光性物質の分解温度は、その昇華開始温度を超える温度であり、220℃〜260℃であり、好ましくは230℃〜250℃である。前記りん光発光性物質の昇華開始温度は、135℃〜185℃であり、好ましくは140℃〜180℃であり、より好ましくは145℃〜180℃である。なお、昇華開始温度は、真空度5×10−4Pa〜1×10−3Paにおける測定値をいう(以下、同じ)。
The phosphorescent substance has a sublimation start temperature close to that of a general-purpose host material. Moreover, since the phosphorescent substance is excellent in heat resistance, it can be sublimated before it decomposes. For this reason, a light emitting layer can be formed by mixing and vapor-depositing this phosphorescent substance and a general purpose host material. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel phosphorescent substance which can be vapor-deposited with a host material can be provided, and the room for material selection expands.
Note that the phosphorescent substance of the present invention is not used only for the purpose of mixed vapor deposition with a host material. The phosphorescent substance of the present invention can also form a light emitting layer by co-evaporation with a host material, for example.
The decomposition temperature of the phosphorescent material of the present invention is a temperature exceeding the sublimation start temperature, and is 220 ° C. to 260 ° C., preferably 230 ° C. to 250 ° C. The sublimation start temperature of the phosphorescent material is 135 ° C. to 185 ° C., preferably 140 ° C. to 180 ° C., more preferably 145 ° C. to 180 ° C. The sublimation start temperature is a measured value at a degree of vacuum of 5 × 10 −4 Pa to 1 × 10 −3 Pa (hereinafter the same).
[有機エレクトロルミネッセンス素子]
図1は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の1つの構成例を示す参考図である。
図1において、有機エレクトロルミネッセンス素子10は、第1電極11と、第2電極12と、第1電極11と第2電極12の間に設けられた1つの発光層19と、を有する。
第1電極11と発光層19の間に電子輸送層13が設けられ、且つ、第2電極12と発光層19の間に正孔輸送層14が設けられている。第1電極11と電子輸送層13の間に、電子注入層15が設けられ、且つ、第2電極12と正孔輸送層14の間に正孔注入層16が設けられている。
通常、第1電極又は/及び第2電極は、基板上に設けられる。図1においては、第2電極12が基板17上に設けられている。
[Organic electroluminescence device]
FIG. 1 is a reference diagram showing one configuration example of the organic electroluminescence element of the present invention.
In FIG. 1, the
An
Usually, a 1st electrode or / and a 2nd electrode are provided on a board | substrate. In FIG. 1, the
図2は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の構成例を示す参考図である。
図2において、有機エレクトロルミネッセンス素子20は、第1電極21と、第2電極22と、第1電極21と第2電極22の間に設けられた発光層29と、を有する。この構成例においては、発光層29は、複層構造である。すなわち、発光層29は、第1発光層291と第2発光層292とを有する。第1発光層291と第2発光層292の間には、必要に応じて、分離層28が設けられる。なお、発光層29は、2層構造に限られず、3層以上でもよい。
第1電極21と発光層29の間に電子輸送層23が設けられ、且つ、第2電極22と発光層29の間に正孔輸送層24が設けられている。第1電極21と電子輸送層23の間に、電子注入層25が設けられ、且つ、第2電極22と正孔輸送層24の間に正孔注入層26が設けられている。図2においては、第2電極22が基板27上に設けられている。
FIG. 2 is a reference diagram showing another configuration example of the organic electroluminescence element of the present invention.
In FIG. 2, the
An
ただし、図1及び図2は、第1電極が陰極で且つ第2電極が陽極である場合の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成例をそれぞれ示している。
第1電極が陽極で且つ第2電極が陰極である場合には、第1電極と発光層の間に正孔輸送層が設けられ且つ第1電極と正孔輸送層の間に正孔注入層が設けられ、一方、第2電極と発光層の間に電子輸送層が設けられ且つ第2電極と電子輸送層の間に電子注入層が設けられる。
However, FIG.1 and FIG.2 has each shown the structural example of the organic electroluminescent element in case a 1st electrode is a cathode and a 2nd electrode is an anode.
When the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode, a hole transport layer is provided between the first electrode and the light-emitting layer, and a hole injection layer is provided between the first electrode and the hole transport layer. On the other hand, an electron transport layer is provided between the second electrode and the light emitting layer, and an electron injection layer is provided between the second electrode and the electron transport layer.
(電極)
上記第1電極及び第2電極は、それぞれ導電性を有する膜からなる。
第1電極及び第2電極の形成材料は特に限定されない。第2電極又は第1電極を陽極として使用する場合、電極形成材料としては、インジウム錫酸化物(ITO);酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO);金;白金;ニッケル;タングステン;銅;などが挙げられる。
一方、第1電極又は第2電極を陰極として使用する場合、電極形成材料としては、アルミニウム;リチウムやセシウムのようなアルカリ金属;マグネシウムやカルシウムのようなアルカリ土類金属;イッテルビウムのような希土類金属;アルミニウム−リチウム合金やマグネシウム−銀合金のような合金;などが挙げられる。
(electrode)
Each of the first electrode and the second electrode is made of a conductive film.
The material for forming the first electrode and the second electrode is not particularly limited. When the second electrode or the first electrode is used as an anode, the electrode forming material includes indium tin oxide (ITO); indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO); gold; platinum; nickel; tungsten; copper; Etc.
On the other hand, when the first electrode or the second electrode is used as a cathode, the electrode forming material is aluminum; an alkali metal such as lithium or cesium; an alkaline earth metal such as magnesium or calcium; a rare earth metal such as ytterbium. And alloys such as aluminum-lithium alloys and magnesium-silver alloys.
なお、発光層からの光を外部に出射させるために、第1電極及び第2電極の一方又は両方は、透光性を有する必要がある。従って、第1電極及び第2電極のうち少なくとも一方は、例えば、透光性を有する電極形成材料からなる導電膜;透光性を有すように非常に薄い導電膜(例えば、厚み数nm〜数十nm程度);などから形成される。透光性を有する電極形成材料としては、例えば、ITOや酸化亜鉛のような金属酸化物が挙げられる。
第1電極及び第2電極の形成方法は、特に限定されず、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法などが挙げられる。
In order to emit light from the light emitting layer to the outside, one or both of the first electrode and the second electrode needs to have translucency. Therefore, at least one of the first electrode and the second electrode is, for example, a conductive film made of a light-transmitting electrode forming material; a very thin conductive film (for example, having a thickness of several nm to Etc.). Examples of the electrode forming material having translucency include metal oxides such as ITO and zinc oxide.
The formation method of the first electrode and the second electrode is not particularly limited, and examples thereof include a sputtering method, a vapor deposition method, and an ink jet method.
(発光層)
上記発光層は、上記[りん光発光性物質]の欄で説明したりん光発光性物質及びホスト材料を含む。発光層は、上記りん光発光性物質から選ばれる1種又は2種以上を含んでいてもよい。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子が複数の発光層を有する場合(発光層が複層構造である場合)、全ての発光層が上記りん光発光性物質及びホスト材料を含んでいてもよいし、或いは、そのうちの1つの発光層が上記りん光発光性物質及びホスト材料を含んでいてもよい。
(Light emitting layer)
The light emitting layer includes the phosphorescent substance and the host material described in the section of [Phosphorescent substance]. The light emitting layer may contain one or more selected from the above phosphorescent materials.
Further, when the organic electroluminescence device has a plurality of light emitting layers (when the light emitting layer has a multilayer structure), all the light emitting layers may contain the phosphorescent substance and the host material, or One of the light emitting layers may contain the phosphorescent substance and the host material.
本発明のりん光発光性物質は、ホスト材料と共に発光層を構成し、発光し得る。
なお、本発明の効果を損なわない範囲で、前記発光層には、前記りん光発光性物質及びホスト材料以外の成分が含まれていてもよい。
The phosphorescent substance of the present invention forms a light emitting layer together with a host material and can emit light.
The light emitting layer may contain components other than the phosphorescent substance and the host material as long as the effects of the present invention are not impaired.
前記ホスト材料としては、特に限定されず、従来公知のものの中から選択した1種又は2種以上を用いることができる。
ホスト材料としては、例えば、カルバゾール骨格を有する化合物、フルオレン骨格を有する化合物、ジアリールアミン骨格を有する化合物、ピリジン骨格を有する化合物、ピラジン骨格を有する化合物、トリアジン骨格を有する化合物及びアリールシラン骨格を有する化合物などが挙げられる。電荷輸送機能に優れていることから、その分子中にカルバゾール骨格を有するホスト材料を用いることが好ましい。
The host material is not particularly limited, and one or more types selected from conventionally known materials can be used.
Examples of the host material include a compound having a carbazole skeleton, a compound having a fluorene skeleton, a compound having a diarylamine skeleton, a compound having a pyridine skeleton, a compound having a pyrazine skeleton, a compound having a triazine skeleton, and a compound having an arylsilane skeleton Etc. Since the charge transport function is excellent, it is preferable to use a host material having a carbazole skeleton in the molecule.
特に、ホスト材料としては、上記りん光発光性物質の昇華開始温度とホスト材料の昇華開始温度の差の絶対値が10℃以下であるものを用いることが好ましく、さらに、前記差の絶対値が5℃以下であるものを用いることがより好ましい。
0℃≦|りん光発光性物質の昇華開始温度−ホスト材料の昇華開始温度|≦5℃〜10℃
In particular, it is preferable to use a host material whose absolute value of the difference between the sublimation start temperature of the phosphorescent substance and the sublimation start temperature of the host material is 10 ° C. or less. It is more preferable to use what is 5 degrees C or less.
0 ° C. ≦ | sublimation start temperature of phosphorescent substance−sublimation start temperature of host material | ≦ 5 ° C. to 10 ° C.
昇華開始温度の差が前記範囲であるホスト材料とりん光発光性物質の使用は、混合蒸着法によって特に精密な制御を必要とせずに発光層の形成を可能とする。
さらに、ホスト材料の昇華開始温度がりん光発光性物質の昇華開始温度よりも低いホスト材料を用いることが好ましい。混合蒸着する際に、ホスト材料の方がゲスト材料(りん光発光性物質)よりもドープ率が高いので、りん光発光性物質の方が昇華し難いことが望ましいからである。
具体的には、用いられるホスト材料の昇華開始温度は、135℃〜185℃であり、好ましくは140℃〜180℃である。また、用いられるホスト材料の分解温度は、その昇華開始温度を超える温度であり、220℃〜370℃である。
The use of a host material and a phosphorescent material having a difference in sublimation start temperature within the above range enables formation of a light emitting layer by a mixed vapor deposition method without requiring particularly precise control.
Further, it is preferable to use a host material whose host material has a sublimation start temperature lower than that of the phosphorescent substance. This is because the host material has a higher doping ratio than the guest material (phosphorescent substance) during mixed vapor deposition, and therefore it is desirable that the phosphorescent substance is more difficult to sublimate.
Specifically, the sublimation start temperature of the host material used is 135 ° C. to 185 ° C., preferably 140 ° C. to 180 ° C. Moreover, the decomposition temperature of the host material used is a temperature exceeding the sublimation start temperature, and is 220 ° C. to 370 ° C.
このようなホスト材料としては、下記式群に示すように、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル及び2,6−ビス(N−カルバゾリル)ピリジンが挙げられる。
以下、本明細書において、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼンを「mCP」、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニルを「CBP」、及び2,6−ビス(N−カルバゾリル)ピリジンを「26mCPy」とそれぞれ略記する場合がある。
ホスト材料として、好ましくはmCP、CBP及び26mCPyの中から選ばれる1種又は2種以上が用いられる。
Examples of such host materials include 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene, 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl and 2,6-bis (N-carbazolyl) as shown in the following formula group. ) Pyridine.
Hereinafter, in this specification, 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene is “mCP”, 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl is “CBP”, and 2,6-bis (N-carbazolyl). ) Pyridine is sometimes abbreviated as “26mCPy”.
As the host material, one or more selected from mCP, CBP and 26 mCPy are preferably used.
本発明の発光層は、りん光発光性物質及びホスト材料を適切な方法によって製膜することにより得られる。
その製膜法は、特に限定されないが、薄膜状の発光層を形成できることから、蒸着法によって発光層を形成することが好ましい。
さらに、ほぼ設計通りの比率でりん光発光性物質とホスト材料が含まれた発光層を簡便に形成できることから、混合蒸着法によって発光層を形成することがより好ましい。
ここで、混合蒸着法は、異なる複数の物質を1つの蒸発源から同時に気化させ、気化した複数の物質を同時に被処理体上に付着させる蒸着法である。一方、共蒸着法は、異なる複数の物質を、1つの処理室内に設けられた複数の蒸着源からそれぞれ気化させ、気化した複数の物質を気相状態で混合し、被処理体上に付着させる蒸着法である。
混合蒸着法は、共蒸着法に比して、蒸着処理の制御が簡便である。このため、混合蒸着法によれば、発光特性のバラツキの少ない発光層を量産化できる。
The light emitting layer of the present invention can be obtained by forming a phosphorescent material and a host material by an appropriate method.
Although the film forming method is not particularly limited, it is preferable to form the light emitting layer by vapor deposition because a thin light emitting layer can be formed.
Furthermore, since a light emitting layer containing a phosphorescent substance and a host material can be easily formed at a ratio almost as designed, it is more preferable to form a light emitting layer by a mixed vapor deposition method.
Here, the mixed vapor deposition method is a vapor deposition method in which a plurality of different substances are vaporized simultaneously from one evaporation source, and the plurality of vaporized substances are simultaneously deposited on an object to be processed. On the other hand, in the co-evaporation method, a plurality of different substances are vaporized from a plurality of vapor deposition sources provided in one processing chamber, and the plurality of vaporized substances are mixed in a gas phase state and adhered onto the object to be processed. It is a vapor deposition method.
The mixed vapor deposition method is easier to control the vapor deposition process than the co-vapor deposition method. For this reason, according to the mixed vapor deposition method, a light emitting layer with little variation in light emission characteristics can be mass-produced.
混合蒸着による発光層の形成は、従来公知の真空蒸着法に準じて実施できる。
その形成過程を簡単に説明すると、上記りん光発光性物質の1種又は2種以上とホスト材料の1種又は2種とを、所定の比率で1つのるつぼ内に入れ、真空状態で前記るつぼを加熱する。
りん光発光性物質とホスト材料の混合比率は、特に限定されない。一般的には、りん光発光性物質とホスト材料の合計量を100質量部とした場合、りん光発光性物質が、好ましくは5質量%〜50質量%であり、より好ましくは5質量%〜35質量%であり、さらに好ましくは5質量%〜25質量%である。りん光発光性物質の混合比率が余りに少ないと十分な発光を期待できず、一方、りん光発光性物質が余りに多いと発光効率が低下するおそれがある。
前記加熱温度は、りん光発光性物質及びホスト材料の昇華開始温度以上分解温度未満が好ましく、具体的には、150℃〜220℃である。
Formation of the light emitting layer by mixed vapor deposition can be performed according to a conventionally known vacuum vapor deposition method.
The formation process will be briefly described. One or more of the phosphorescent substances and one or two of the host material are put in one crucible at a predetermined ratio, and the crucible is vacuumed. Heat.
The mixing ratio of the phosphorescent substance and the host material is not particularly limited. Generally, when the total amount of the phosphorescent substance and the host material is 100 parts by mass, the phosphorescent substance is preferably 5% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to It is 35 mass%, More preferably, it is 5 mass%-25 mass%. If the mixing ratio of the phosphorescent substance is too small, sufficient light emission cannot be expected. On the other hand, if the phosphorescent substance is too much, the luminous efficiency may be lowered.
The heating temperature is preferably not less than the sublimation start temperature of the phosphorescent substance and the host material and less than the decomposition temperature, and specifically 150 ° C. to 220 ° C.
(電子輸送層及び電子注入層)
上記電子輸送層は、陰極として機能する電極から注入された電子を発光層へ輸送する機能を有する層である。上記電子注入層は、前記電極から電子輸送層へ電子の注入を補助する機能を有する層である。電子輸送層及び電子注入層は、必ずしも必要ではない。もっとも、有機エレクトロルミネッセンス素子には、少なくとも電子輸送層が設けられていることが好ましく、電子輸送層及び電子注入層の双方が設けられていることがより好ましい。
電子輸送層を設けることによって、電子が発光層へ注入され易くなり、更に、発光層からの光が電極の金属によって消光することを防止できる。
(Electron transport layer and electron injection layer)
The electron transport layer is a layer having a function of transporting electrons injected from the electrode functioning as a cathode to the light emitting layer. The electron injection layer is a layer having a function of assisting injection of electrons from the electrode to the electron transport layer. The electron transport layer and the electron injection layer are not always necessary. However, the organic electroluminescence element is preferably provided with at least an electron transport layer, and more preferably provided with both an electron transport layer and an electron injection layer.
By providing the electron transport layer, electrons can be easily injected into the light emitting layer, and further, light from the light emitting layer can be prevented from being quenched by the metal of the electrode.
電子輸送層の形成材料は、電子輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。電子輸送層の形成材料としては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)やビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)のような金属錯体;2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)のような複素芳香族化合物;ポリ(2,5−ピリジン−ジイル)(略称:PPy)のような高分子化合物;などが挙げられる。電子輸送層の形成材料は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。また、電子輸送層は、2層以上の多層構造であってもよい。 The material for forming the electron transport layer is not particularly limited as long as the material has an electron transport function. Examples of the material for forming the electron transport layer include tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq3) and bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolato) aluminum (abbreviation: BAlq). 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD) and 1,3-bis [5- (p-tert- Heteroaromatic compounds such as butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7); poly (2,5-pyridin-diyl) (abbreviation: PPy) And the like. The material for forming the electron transport layer may be used alone or in combination of two or more. The electron transport layer may have a multilayer structure of two or more layers.
電子注入層の形成材料は、特に限定されず、例えば、フッ化リチウム(LiF)やフッ化セシウム(CsF)のようなアルカリ金属化合物;フッ化カルシウム(CaF2)のようなアルカリ土類金属化合物;上記電子輸送層の形成材料;などが挙げられる。電子注入層の形成材料は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。また、電子注入層は、2層以上の多層構造であってもよい。
電子輸送層及び電子注入層の形成方法は、特に限定されず、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法、コート法などが挙げられる。
The material for forming the electron injection layer is not particularly limited. For example, an alkali metal compound such as lithium fluoride (LiF) or cesium fluoride (CsF); an alkaline earth metal compound such as calcium fluoride (CaF 2 ) A material for forming the electron transport layer; and the like. The material for forming the electron injection layer may be used alone or in combination of two or more. The electron injection layer may have a multilayer structure of two or more layers.
The formation method of an electron carrying layer and an electron injection layer is not specifically limited, For example, a sputtering method, a vapor deposition method, the inkjet method, the coating method etc. are mentioned.
(正孔輸送層及び正孔注入層)
上記正孔輸送層は、陽極として機能する電極から注入された正孔を発光層へ輸送する機能を有する層である。上記正孔注入層は、前記電極から正孔輸送層へ正孔の注入を補助する機能を有する層である。正孔輸送層及び正孔注入層は、必ずしも必要ではない。もっとも、有機エレクトロルミネッセンス素子には、少なくとも正孔輸送層が設けられていることが好ましく、正孔輸送層及び正孔注入層の双方が設けられていることがより好ましい。
正孔輸送層を設けることによって、正孔が発光層へ注入され易くなり、更に、発光層からの光が電極の金属によって消光することを防止できる。
(Hole transport layer and hole injection layer)
The hole transport layer is a layer having a function of transporting holes injected from the electrode functioning as an anode to the light emitting layer. The hole injection layer is a layer having a function of assisting injection of holes from the electrode to the hole transport layer. The hole transport layer and the hole injection layer are not necessarily required. However, the organic electroluminescent element is preferably provided with at least a hole transport layer, and more preferably provided with both a hole transport layer and a hole injection layer.
By providing the hole transport layer, holes can be easily injected into the light emitting layer, and further, the light from the light emitting layer can be prevented from being quenched by the metal of the electrode.
正孔輸送層の形成材料は、正孔輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。正孔輸送層の形成材料としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)や4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:TPD)のような芳香族アミン化合物;4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニルや1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼンのようなカルバゾール誘導体;高分子化合物;などが挙げられる。正孔輸送層の形成材料は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。また、正孔輸送層は、2層以上の多層構造であってもよい。 The material for forming the hole transport layer is not particularly limited as long as the material has a hole transport function. As a material for forming the hole transport layer, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB) or 4,4′-bis [N- (3 -Methylphenyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: TPD); such as 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl and 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene Carbazole derivatives; polymer compounds; and the like. The material for forming the hole transport layer may be used alone or in combination of two or more. The hole transport layer may have a multilayer structure of two or more layers.
正孔注入層の形成材料は、特に限定されず、例えば、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物やタンタル酸化物のような金属酸化物;フタロシアニンのようなフタロシアニン化合物;3,4−エチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物(略称:PEDOT/PSS)のような高分子化合物;上記正孔輸送層の形成材料;などが挙げられる。正孔注入層の形成材料は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。また、正孔注入層は、2層以上の多層構造であってもよい。
正孔輸送層及び正孔注入層の形成方法は、特に限定されず、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法、コート法などが挙げられる。
The material for forming the hole injection layer is not particularly limited, and examples thereof include metal oxides such as vanadium oxide, niobium oxide and tantalum oxide; phthalocyanine compounds such as phthalocyanine; 3,4-ethylenedioxythiophene and And a polymer compound such as a mixture of polystyrene sulfonic acids (abbreviation: PEDOT / PSS); a material for forming the hole transport layer; The material for forming the hole injection layer may be used alone or in combination of two or more. The hole injection layer may have a multilayer structure of two or more layers.
The formation method of a positive hole transport layer and a positive hole injection layer is not specifically limited, For example, a sputtering method, a vapor deposition method, the inkjet method, the coating method etc. are mentioned.
(基板)
上記基板は、特に限定されず、例えば、ガラス板、セラミック板、合成樹脂製フィルムなどが挙げられる。発光層の光を基板を通じて外部に出射させる場合には、透光性を有する基板が用いられる。透光性を有する基板としては、ガラス板、透明な合成樹脂製フィルムなどが挙げられる。
なお、基板の表面には、有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動させるための各種配線、駆動回路、及び/又はスイッチング素子などを設けてもよい。
(substrate)
The said board | substrate is not specifically limited, For example, a glass plate, a ceramic board, a synthetic resin film etc. are mentioned. In the case where light from the light emitting layer is emitted to the outside through the substrate, a light-transmitting substrate is used. Examples of the light-transmitting substrate include a glass plate and a transparent synthetic resin film.
Note that various wirings for driving the organic electroluminescence element, a drive circuit, and / or a switching element may be provided on the surface of the substrate.
上記有機エレクトロルミネッセンス素子の電極に電圧を印加すると、第1電極側から注入された電子と第2電極側から注入された正孔とが発光層において再結合する。これにより、本発明のりん光発光性物質は三重項励起状態となる。その後、前記励起状態のりん光発光性物質が基底状態に戻るときに発光する。このように、本発明のりん光発光性物質を含む発光層の発光色は、通常、オレンジ色である。 When a voltage is applied to the electrode of the organic electroluminescence element, electrons injected from the first electrode side and holes injected from the second electrode side are recombined in the light emitting layer. Thereby, the phosphorescent substance of the present invention is in a triplet excited state. Thereafter, the phosphorescent material in the excited state emits light when returning to the ground state. Thus, the emission color of the light emitting layer containing the phosphorescent material of the present invention is usually orange.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、ディスプレイ装置や照明装置に用いることができる。
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の光取り出し構造は、トップエミッション型、ボトムエミッション型又はマルチフォトン型などが採用できる。
The organic electroluminescent element of this invention can be used for a display apparatus and an illuminating device.
As the light extraction structure of the organic electroluminescence element, a top emission type, a bottom emission type, a multiphoton type, or the like can be adopted.
以下、実施例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[合成例A]
合成例Aは、下記式(A)で表される有機白金錯体(以下、白金錯体(A)という)の製造例である。
[Synthesis Example A]
Synthesis Example A is a production example of an organic platinum complex (hereinafter referred to as platinum complex (A)) represented by the following formula (A).
(化合物1の合成)
化合物1を、文献(Synthesis of Characterization of Phosphorescent Cyclometalated Platinum Complexes, Brooks, J., et. al., Inorg. Chem., 2002, 41, 12, 3055-3066)に記載の方法に従い合成した。化合物1の合成スキームを下記に示す。
(Synthesis of Compound 1)
Compound 1 was synthesized according to the method described in the literature (Synthesis of Characterization of Phosphorescent Cyclometalated Platinum Complexes, Brooks, J., et. Al., Inorg. Chem., 2002, 41, 12, 3055-3066). A synthesis scheme of Compound 1 is shown below.
(化合物2の合成)
窒素雰囲気下、ベンジルブロマイド(0.9g、5.2mmol)、ナトリウムアセチルアセトナート・n水和物(3.2g、26mmol)、ヨウ化ナトリウム(0.4g、2.6mmol)をDMF(32mL)に溶解させた溶液を、70℃に加熱し、7時間反応させた。この溶液から溶媒を減圧下で留去した後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン:酢酸エチル/5:1)を用いて目的物を単離することにより、化合物2を無色オイルとして得た(0.8g、81%)。化合物2の合成スキームを下記に示す。
(Synthesis of Compound 2)
Under a nitrogen atmosphere, benzyl bromide (0.9 g, 5.2 mmol), sodium acetylacetonate n hydrate (3.2 g, 26 mmol), sodium iodide (0.4 g, 2.6 mmol) in DMF (32 mL) The solution dissolved in was heated to 70 ° C. and reacted for 7 hours. After evaporating the solvent from the solution under reduced pressure, the target product was isolated using column chromatography (silica gel, hexane: ethyl acetate / 5: 1) to obtain Compound 2 as a colorless oil (0 .8 g, 81%). A synthesis scheme of Compound 2 is shown below.
(白金錯体(A)の合成)
窒素雰囲気下、上記化合物1(0.27g、0.3mmol)、上記化合物2(0.24g、0.89mmol)及び炭酸ナトリウム(0.5g)を2−エトキシエタノール(10mL)に溶解させた溶液を100℃に加熱し、12時間撹拌した。この溶液から溶媒を減圧下で留去した後、蒸留水とトルエンを加えた。分離した有機層を蒸留水で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを用いて水分を除去した。さらに、溶媒を減圧下で留去した後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン:ジクロロメタン/1:1)を用いて目的物を単離することにより、白金錯体(A)を黄色粉体として得た(163mg、45%)。白金錯体(A)の合成スキームを下記に示す。
(Synthesis of platinum complex (A))
A solution in which the above compound 1 (0.27 g, 0.3 mmol), the above compound 2 (0.24 g, 0.89 mmol) and sodium carbonate (0.5 g) are dissolved in 2-ethoxyethanol (10 mL) under a nitrogen atmosphere. Was heated to 100 ° C. and stirred for 12 hours. After the solvent was distilled off from this solution under reduced pressure, distilled water and toluene were added. The separated organic layer was washed three times with distilled water, and then water was removed using anhydrous magnesium sulfate. Furthermore, after the solvent was distilled off under reduced pressure, the target compound was isolated using column chromatography (silica gel, hexane: dichloromethane / 1: 1) to obtain a platinum complex (A) as a yellow powder. (163 mg, 45%). A synthesis scheme of the platinum complex (A) is shown below.
[合成例B]
合成例Bは、下記式(B)で表される有機白金錯体(以下、白金錯体(B)という)の製造例である。
[Synthesis Example B]
Synthesis Example B is a production example of an organic platinum complex (hereinafter referred to as platinum complex (B)) represented by the following formula (B).
(化合物3の合成)
化合物3を、文献(Synthesis of Characterization of Phosphorescent Cyclometalated Platinum Complexes, Brooks, J., et. al., Inorg. Chem., 2002, 41, 12, 3055-3066)に記載の方法に従い合成した。化合物3の合成スキームを下記に示す。
(Synthesis of Compound 3)
Compound 3 was synthesized according to the method described in the literature (Synthesis of Characterization of Phosphorescent Cyclometalated Platinum Complexes, Brooks, J., et. Al., Inorg. Chem., 2002, 41, 12, 3055-3066). A synthesis scheme of Compound 3 is shown below.
(白金錯体(B)の合成)
窒素雰囲気下、上記化合物3(0.25g、0.3mmol)、合成例(A)で示した化合物2(0.17g、0.89mmol)及び炭酸ナトリウム(0.5g)を2−エトキシエタノール(10mL)に溶解させた溶液を100℃に加熱し、12時間撹拌した。この溶液の溶媒を減圧下で留去した後、蒸留水とトルエンを加えた。分離した有機層を蒸留水で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを用いて水分を除去した。さらに、溶媒を減圧下で留去した後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン:ジクロロメタン/1:1)を用いて目的物を単離することにより、白金錯体(B)を黄色粉体として得た(113mg、33%)。白金錯体(B)の合成スキームを下記に示す。
(Synthesis of platinum complex (B))
Under a nitrogen atmosphere, compound 3 (0.25 g, 0.3 mmol), compound 2 (0.17 g, 0.89 mmol) shown in Synthesis Example (A) and sodium carbonate (0.5 g) were mixed with 2-ethoxyethanol (0.5 g). The solution dissolved in 10 mL) was heated to 100 ° C. and stirred for 12 hours. After the solvent of this solution was distilled off under reduced pressure, distilled water and toluene were added. The separated organic layer was washed three times with distilled water, and then water was removed using anhydrous magnesium sulfate. Furthermore, after the solvent was distilled off under reduced pressure, the target compound was isolated using column chromatography (silica gel, hexane: dichloromethane / 1: 1) to obtain a platinum complex (B) as a yellow powder. (113 mg, 33%). A synthesis scheme of the platinum complex (B) is shown below.
[合成例C]
合成例Cは、下記式(C)で表される有機白金錯体(以下、白金錯体(C)という)の製造例である。
[Synthesis Example C]
Synthesis Example C is a production example of an organic platinum complex represented by the following formula (C) (hereinafter referred to as platinum complex (C)).
(化合物4の合成)
窒素雰囲気下、ジフェニルメタノール(1.1g、6.0mmol)、アセチルアセトン(0.6g、6.0mmol)、p−トルエンスルホン酸(57mg、0.3mmol)をニトロメタン(6mL)に溶解させた溶液を還流し、1.5時間反応させた。この溶液から溶媒を減圧下で留去した後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン:酢酸エチル/5:1)を用いて目的物を単離することにより、化合物4を無色固体として得た(1.58g、99%)。化合物4の合成スキームを下記に示す。
(Synthesis of Compound 4)
A solution of diphenylmethanol (1.1 g, 6.0 mmol), acetylacetone (0.6 g, 6.0 mmol), p-toluenesulfonic acid (57 mg, 0.3 mmol) dissolved in nitromethane (6 mL) under a nitrogen atmosphere. Refluxed and allowed to react for 1.5 hours. After evaporating the solvent from the solution under reduced pressure, the target product was isolated using column chromatography (silica gel, hexane: ethyl acetate / 5: 1) to obtain Compound 4 as a colorless solid (1 .58 g, 99%). A synthesis scheme of Compound 4 is shown below.
(白金錯体(C)の合成)
窒素雰囲気下、上記合成例Aで示した化合物1(0.27g、0.3mmol)、上記化合物4(0.24g、0.89mmol)及び炭酸ナトリウム(0.5g)を2−エトキシエタノール(10mL)に溶解させた溶液を100℃に加熱し、12時間撹拌した。この溶液の溶媒を減圧下で留去した後、蒸留水とトルエンを加えた。分離した有機層を蒸留水で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを用いて水分を除去した。さらに、溶媒を減圧下で留去した後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン:ジクロロメタン/1:1)を用いて目的物を単離することにより、白金錯体(C)を黄色粉体として得た(93mg、23%)。白金錯体(C)の合成スキームを下記に示す。
(Synthesis of platinum complex (C))
Under a nitrogen atmosphere, Compound 1 (0.27 g, 0.3 mmol), Compound 4 (0.24 g, 0.89 mmol) and sodium carbonate (0.5 g) shown in Synthesis Example A were mixed with 2-ethoxyethanol (10 mL). The solution dissolved in) was heated to 100 ° C. and stirred for 12 hours. After the solvent of this solution was distilled off under reduced pressure, distilled water and toluene were added. The separated organic layer was washed three times with distilled water, and then water was removed using anhydrous magnesium sulfate. Furthermore, after the solvent was distilled off under reduced pressure, the target compound was isolated using column chromatography (silica gel, hexane: dichloromethane / 1: 1) to obtain a platinum complex (C) as a yellow powder. (93 mg, 23%). A synthesis scheme of the platinum complex (C) is shown below.
[合成例D]
合成例Dは、下記式(D)で表される有機白金錯体(以下、白金錯体(D)という)の製造例である。
[Synthesis Example D]
Synthesis Example D is a production example of an organic platinum complex (hereinafter referred to as platinum complex (D)) represented by the following formula (D).
窒素雰囲気下、上記合成例Bで示した化合物3(0.25g、0.3mmol)、上記合成例Cで示した化合物4(0.24g、0.89mmol)及び炭酸ナトリウム(0.5g)を2−エトキシエタノール(10mL)に溶解させた溶液を100℃に加熱し、12時間撹拌した。この溶液の溶媒を減圧下で留去した後、蒸留水とトルエンを加えた。分離した有機層を蒸留水で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを用いて水分を除去した。さらに、溶媒を減圧下で留去した後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン:ジクロロメタン/1:1)を用いて目的物を単離することにより、白金錯体(D)を黄色粉体として得た(45mg、12%)。白金錯体(D)の合成スキームを下記に示す。 Under a nitrogen atmosphere, Compound 3 (0.25 g, 0.3 mmol) shown in Synthesis Example B, Compound 4 (0.24 g, 0.89 mmol) shown in Synthesis Example C and sodium carbonate (0.5 g) were added. A solution dissolved in 2-ethoxyethanol (10 mL) was heated to 100 ° C. and stirred for 12 hours. After the solvent of this solution was distilled off under reduced pressure, distilled water and toluene were added. The separated organic layer was washed three times with distilled water, and then water was removed using anhydrous magnesium sulfate. Furthermore, after the solvent was distilled off under reduced pressure, the target compound was isolated using column chromatography (silica gel, hexane: dichloromethane / 1: 1) to obtain a platinum complex (D) as a yellow powder. (45 mg, 12%). A synthesis scheme of the platinum complex (D) is shown below.
[合成例E]
合成例Eは、下記式(E)で表される有機白金錯体(以下、白金錯体(E)という)の製造例である。
[Synthesis Example E]
Synthesis Example E is a production example of an organic platinum complex (hereinafter referred to as platinum complex (E)) represented by the following formula (E).
窒素雰囲気下、上記合成例Bで示した化合物3(0.87g、1.0mmol)、アセチルアセトン(0.3g、3.1mmol)及び炭酸ナトリウム(1.0g)を2−エトキシエタノール(20mL)に溶解させた溶液を100℃に加熱し、16時間撹拌した。溶媒を減圧下で留去し、得られた黒色固体からカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン)を用いて目的物を単離し、白金錯体(E)を黄色粉体として得た(0.49g、49%)。 Under nitrogen atmosphere, compound 3 (0.87 g, 1.0 mmol), acetylacetone (0.3 g, 3.1 mmol) and sodium carbonate (1.0 g) shown in Synthesis Example B above were added to 2-ethoxyethanol (20 mL). The dissolved solution was heated to 100 ° C. and stirred for 16 hours. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the target product was isolated from the resulting black solid using column chromatography (silica gel, dichloromethane) to obtain a platinum complex (E) as a yellow powder (0.49 g, 49 %).
[白金錯体(A)乃至(E)の熱物性の測定]
上記白金錯体(A)乃至(E)のそれぞれについて、真空熱天秤((株)アルバック製、製品名「VAP9000」)を用いて、真空度5×10−4Pa〜1×10−3Paにて、昇華開始温度(Tsub)(℃)を測定した。
また、上記白金錯体(A)乃至(E)のそれぞれについて、熱重量測定装置(セイコーインスツル(株)製、製品名「TG/DTA 6200」)を用いて、分解温度(Td0.5%)(℃)を測定した。なお、0.5%重量減少温度(Td0.5%)を分解温度とした。
その結果を表1に示す。ただし、昇華開始温度については、測定誤差が大きいと推定されるため、測定値の1桁目を四捨五入した数値で示している(以下、同じ)。
[Measurement of thermophysical properties of platinum complexes (A) to (E)]
About each of the said platinum complexes (A) thru | or (E), using a vacuum thermobalance (product made from ULVAC, Inc., product name "VAP9000"), the degree of vacuum is 5 x 10-4 Pa to 1 x 10-3 Pa. The sublimation start temperature (T sub ) (° C.) was measured.
Moreover, about each of the said platinum complexes (A) thru | or (E), decomposition temperature ( Td0.5% ) was used using the thermogravimetry apparatus (The Seiko Instruments Co., Ltd. product name "TG / DTA6200 "). ) (° C) was measured. In addition, 0.5% weight reduction | decrease temperature ( Td0.5% ) was made into decomposition temperature.
The results are shown in Table 1. However, since the sublimation start temperature is estimated to have a large measurement error, the first digit of the measured value is rounded off (hereinafter the same).
[ホスト材料の熱物性の測定]
ホスト材料であるmCP、CBP及び26mCPyのそれぞれについて、昇華開始温度(Tsub)及び分解温度(Td0.5%)を測定した。ただし、26mCPyについては、分解温度の測定を行わなかった。それらの測定方法は、上記白金錯体と同様である。その結果を表1に併せて示す。
[Measurement of thermophysical properties of host material]
The sublimation start temperature (T sub ) and decomposition temperature (T d0.5% ) were measured for each of the host materials mCP, CBP, and 26 mCPy. However, for 26mCPy, the decomposition temperature was not measured. Their measuring methods are the same as those of the platinum complex. The results are also shown in Table 1.
表1に示すように、白金錯体(A)乃至(E)は、いずれも分解温度未満で昇華する。従って、白金錯体(A)乃至(E)は、真空蒸着によって製膜可能な化合物である。 As shown in Table 1, all of the platinum complexes (A) to (E) sublimate below the decomposition temperature. Accordingly, the platinum complexes (A) to (E) are compounds that can be formed by vacuum deposition.
[実施例1−1]
図3は、実施例1で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子の構造図である。
この有機エレクトロルミネッセンス素子は、次のようにして作製した。
陽極透明電極として機能するシ−ト抵抗10Ω/□のITO(インジウム−スズ酸化物)がガラス製の基板上に積層された電極付きガラス板(日本板硝子(株)製)を入手した。この陽極透明電極の厚みは、150nmであった。
この電極付きガラス板のITO層上に、PEDOT/PSS(3,4−エチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物)をスピンコート法(6000rpm、60秒)によって塗工した。その後、その塗膜を180℃で20分間乾燥した。このようにして電極付きガラス板上に、正孔注入層として厚み200nmのPEDOT/PSS層を積層した。
このPEDOT/PSS層の上に、正孔輸送層として機能するNPB(4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル)を真空蒸着した。その蒸着速度は、それぞれ0.5〜1.0Å/secであった。このようにしてPEDOT/PSS層上に、厚み40nmのNPB層を積層した。
[Example 1-1]
FIG. 3 is a structural diagram of the organic electroluminescence element produced in Example 1.
This organic electroluminescence element was produced as follows.
A glass plate with an electrode (manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) obtained by laminating ITO (indium-tin oxide) having a sheet resistance of 10Ω / □ functioning as an anode transparent electrode on a glass substrate was obtained. The thickness of this anode transparent electrode was 150 nm.
PEDOT / PSS (a mixture of 3,4-ethylenedioxythiophene and polystyrene sulfonic acid) was applied onto the ITO layer of the electrode-attached glass plate by a spin coating method (6000 rpm, 60 seconds). Thereafter, the coating film was dried at 180 ° C. for 20 minutes. In this way, a PEDOT / PSS layer having a thickness of 200 nm was laminated as a hole injection layer on the glass plate with an electrode.
On this PEDOT / PSS layer, NPB (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl) functioning as a hole transport layer was vacuum deposited. The vapor deposition rates were 0.5 to 1.0 kg / sec, respectively. In this way, an NPB layer having a thickness of 40 nm was laminated on the PEDOT / PSS layer.
次に、前記NPB層が積層された基板を、蒸着装置のホルダーに固定した。前記蒸着装置の石英製るつぼ内に、白金錯体(A):mCP(質量比)=10:90の混合比で白金錯体(A)とmCPの混合物を入れた。次に、蒸着装置内を真空状態にし、前記るつぼ内の温度が200℃となるように、電気ブロックヒーターを用いて前記るつぼを加熱して、混合蒸着を行った。その蒸着速度は、0.1nm/secであった。このようにしてNPB層上に、白金錯体(A)とmCPの混合物からなる厚み25nmの発光層を積層した。 Next, the substrate on which the NPB layer was laminated was fixed to a holder of a vapor deposition apparatus. A mixture of platinum complex (A) and mCP was put in a quartz crucible of the vapor deposition apparatus at a mixing ratio of platinum complex (A): mCP (mass ratio) = 10: 90. Next, the inside of the vapor deposition apparatus was evacuated, and the crucible was heated using an electric block heater so that the temperature in the crucible became 200 ° C., and mixed vapor deposition was performed. The deposition rate was 0.1 nm / sec. In this way, a 25 nm thick light emitting layer made of a mixture of the platinum complex (A) and mCP was laminated on the NPB layer.
この発光層の上に、電子輸送層として機能するOXD−7(1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン)を真空蒸着することにより、厚み40nmのOXD−7層を積層した。その蒸着速度は、0.5〜1.0Å/secであった。
さらに、前記OXD−7層の上に、陰極電極として機能するLiF/Alを順に蒸着した。LiFの蒸着速度は、0.1Å/secで、Alの蒸着速度は、5.0Å/secであった。また、LiF/Al層の厚みは、150nmとした。
On this light emitting layer, OXD-7 (1,3-bis [5- (p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene) functioning as an electron transport layer Was deposited by vacuum evaporation to laminate an OXD-7 layer having a thickness of 40 nm. The deposition rate was 0.5 to 1.0 kg / sec.
Further, LiF / Al functioning as a cathode electrode was sequentially deposited on the OXD-7 layer. The deposition rate of LiF was 0.1 Å / sec, and the deposition rate of Al was 5.0 Å / sec. The thickness of the LiF / Al layer was 150 nm.
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子について、その陽極電極であるITOと陰極電極であるAlの間に、直流電圧を印加した。電圧をかけると、前記素子からオレンジ色の発光が確認された。その発光の輝度を配光測定機(プレサイスゲージ(株)製、製品名「有機EL発光効率測定装置 EL1003」)を用いて測定し、発光効率を評価した。前記測定機から得られた測定値及び発光効率を表2に示す。
ただし、表2の各測定値は、有機エレクトロルミネッセンス素子を1000cd/m2で光らせたときの値である。
表2中、「Bias」は駆動電圧を、「J」は電流密度を、「QE」は外部量子収率を、「PE」は電力効率を、「LE」は発光効率を、「CRI」は演色値を、「CIE」は色度座標を、それぞれ表す。
About the obtained organic electroluminescent element, DC voltage was applied between ITO which is the anode electrode, and Al which is a cathode electrode. When voltage was applied, orange light emission was confirmed from the element. The luminance of the emitted light was measured using a light distribution measuring device (product name “Organic EL luminous efficiency measuring device EL1003” manufactured by Precise Gauge Co., Ltd.) to evaluate the luminous efficiency. The measured values and luminous efficiency obtained from the measuring machine are shown in Table 2.
However, each measured value of Table 2 is a value when making an organic electroluminescent element shine at 1000 cd / m < 2 >.
In Table 2, “Bias” is the drive voltage, “J” is the current density, “QE” is the external quantum yield, “PE” is the power efficiency, “LE” is the luminous efficiency, and “CRI” is The color rendering values and “CIE” represent chromaticity coordinates, respectively.
[実施例1−2乃至実施例1−4]
白金錯体(A)とmCPの混合比を表2に示すように変えたこと以外は、上記実施例1−1と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。各有機エレクトロルミネッセンス素子について、実施例1−1と同様にして電圧を加えたところ、いずれの素子もオレンジ色に発光した。その発光の輝度を実施例1−1と同様にしてそれぞれ測定した。それらの結果を表2に示す。
[Example 1-2 to Example 1-4]
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the mixing ratio of the platinum complex (A) and mCP was changed as shown in Table 2. About each organic electroluminescent element, when the voltage was applied like Example 1-1, all the elements light-emitted orange. The luminance of the emitted light was measured in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 2.
[実施例2]
白金錯体(A)に代えて白金錯体(B)を用いたこと、及び、この白金錯体(B)とmCPの混合比を15:85としたこと以外は、上記実施例1−1と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。この有機エレクトロルミネッセンス素子について、実施例1−1と同様にして電圧を加えたところ、いずれの素子もオレンジ色に発光した。その発光の輝度を実施例1−1と同様にして測定した。その結果を表3に示す。
[Example 2]
Except that the platinum complex (B) was used in place of the platinum complex (A) and that the mixing ratio of the platinum complex (B) and mCP was 15:85, the same as in Example 1-1 above. Thus, an organic electroluminescence element was produced. When a voltage was applied to the organic electroluminescence element in the same manner as in Example 1-1, all the elements emitted orange light. The luminance of the emitted light was measured in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 3.
[実施例3]
白金錯体(A)に代えて白金錯体(C)を用いたこと、mCPに代えてCBPを用いたこと、この白金錯体(C)とCBPの混合比を15:85としたこと、及び、るつぼ内の温度が230℃となるように加熱したこと以外は、上記実施例1−1と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。この有機エレクトロルミネッセンス素子について、実施例1−1と同様にして電圧を加えたところ、いずれの素子もオレンジ色に発光した。その発光の輝度を実施例1−1と同様にして測定した。その結果を表3に示す。
[Example 3]
The platinum complex (C) was used instead of the platinum complex (A), the CBP was used instead of the mCP, the mixing ratio of the platinum complex (C) and CBP was 15:85, and the crucible An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the inner temperature was 230 ° C. When a voltage was applied to the organic electroluminescence element in the same manner as in Example 1-1, all the elements emitted orange light. The luminance of the emitted light was measured in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 3.
[実施例4]
白金錯体(A)に代えて白金錯体(D)を用いたこと、mCPに代えて26mCPyを用いたこと、この白金錯体(D)と26mCPyの混合比を15:85としたこと、及び、るつぼ内の温度が210℃となるように加熱したこと以外は、上記実施例1−1と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。この有機エレクトロルミネッセンス素子について、実施例1−1と同様にして電圧を加えたところ、いずれの素子もオレンジ色に発光した。その発光の輝度を実施例1−1と同様にして測定した。その結果を表3に示す。
[Example 4]
The use of platinum complex (D) instead of platinum complex (A), the use of 26 mCPy instead of mCP, the mixing ratio of this platinum complex (D) and 26 mCPy of 15:85, and the crucible An organic electroluminescence element was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the inner temperature was 210 ° C. When a voltage was applied to the organic electroluminescence element in the same manner as in Example 1-1, all the elements emitted orange light. The luminance of the emitted light was measured in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 3.
[比較例1−1]
白金錯体(A)に代えて、白金錯体(E)を用いたこと以外は、上記実施例1−1と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。この有機エレクトロルミネッセンス素子について、実施例1−1と同様にして電圧を加えたところ、発光が観測されなかった。
[Comparative Example 1-1]
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the platinum complex (E) was used instead of the platinum complex (A). When a voltage was applied to the organic electroluminescence element in the same manner as in Example 1-1, no light emission was observed.
[比較例1−2乃至比較例1−4]
白金錯体(A)に代えて、白金錯体(E)を用いたこと以外は、上記実施例1−2乃至実施例1−4とそれぞれ同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。これらの有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれも、発光が観測されなかった。
[Comparative Examples 1-2 to 1-4]
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Examples 1-2 to 1-4 except that platinum complex (E) was used instead of platinum complex (A). In any of these organic electroluminescence elements, no light emission was observed.
白金錯体(A)乃至(D)を用いた実施例1−1乃至1−4及び実施例2乃至4の有機エレクトロルミネッセンス素子は、いずれも発光した。一方、白金錯体(E)を用いた比較例1−1乃至1−4の有機エレクトロルミネッセンス素子は、いずれも発光しなかった。
白金錯体(A)及び(B)は、主骨格(白金錯体部)の特定位置にベンジル基が結合し、白金錯体(C)及び(D)は、主骨格の特定位置にジフェニルメチル基が結合している。これに対して、白金錯体(E)は、主骨格にベンジル基などの芳香環を有しない。また、白金錯体(A)乃至(D)の昇華開始温度は、それぞれのホスト材料であるmCP、CBP及び26mCPyの昇華開始温度とほぼ同じである。これに対して、白金錯体(E)の昇華開始温度は、mCPのそれよりも20℃低い。これらから、一般式(1)のR11にベンジル基などの芳香環が結合していることは白金錯体が発光するための重要な要素であること、及び、比較例1の白金錯体(E)は混合蒸着法によって良好な発光層を形成できないことが判る。
All of the organic electroluminescence elements of Examples 1-1 to 1-4 and Examples 2 to 4 using the platinum complexes (A) to (D) emitted light. On the other hand, none of the organic electroluminescence elements of Comparative Examples 1-1 to 1-4 using the platinum complex (E) emitted light.
In the platinum complexes (A) and (B), a benzyl group is bonded to a specific position of the main skeleton (platinum complex part), and in the platinum complexes (C) and (D), a diphenylmethyl group is bonded to a specific position of the main skeleton. is doing. In contrast, the platinum complex (E) does not have an aromatic ring such as a benzyl group in the main skeleton. Further, the sublimation start temperatures of the platinum complexes (A) to (D) are substantially the same as the sublimation start temperatures of the respective host materials mCP, CBP, and 26 mCPy. On the other hand, the sublimation start temperature of the platinum complex (E) is 20 ° C. lower than that of mCP. From these, it is an important element for the platinum complex to emit light that an aromatic ring such as a benzyl group is bonded to R 11 of the general formula (1), and the platinum complex (E) of Comparative Example 1 It can be seen that a good light emitting layer cannot be formed by the mixed vapor deposition method.
なお、トリフェニルメチル基は、ベンジル基及びジフェニルメチル基と同様な構造を有する。従って、上記各実施例の結果から、トリフェニルメチル基を有する一般式(1)の白金錯体を用いた場合でも、ベンジル基を有する白金錯体と同様に、ホスト材料と混合蒸着可能で、且つ発光効率に優れた発光層を形成できると推定される。 The triphenylmethyl group has the same structure as the benzyl group and diphenylmethyl group. Therefore, from the results of the above examples, even when the platinum complex of the general formula (1) having a triphenylmethyl group is used, it can be mixed and deposited with a host material and emits light, similarly to the platinum complex having a benzyl group. It is estimated that a light-emitting layer having excellent efficiency can be formed.
[参考例1−1]
混合蒸着法に代えて、共蒸着法によって発光層を形成したこと以外は、実施例1−1と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
具体的には、所定量の白金錯体(A)とmCPとを、別々のるつぼに入れ、白金錯体(A)を入れたるつぼ内の温度が190℃、mCPを入れたるつぼ内の温度が200℃となるようにそれぞれ加熱した。この際、目的とする発光層の白金錯体(A)とmCPの質量比が10:90となるように両者の蒸着速度比を制御するべく、30分以上かけて両者の蒸着速度を安定化させた。このようにして白金錯体(A)とmCPの質量比が10:90である発光層を形成した。しかしながら、前記得られた発光層中の白金錯体(A)とmCPの比率を確認したところ、目的とする比率と5%程度の差があった。
参考例1−1の有機エレクトロルミネッセンス素子について、実施例1−1と同様にして発光させ、そのオレンジ色の発光の輝度を測定した。その結果を表4に示す。
[Reference Example 1-1]
An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the light emitting layer was formed by a co-evaporation method instead of the mixed evaporation method.
Specifically, a predetermined amount of platinum complex (A) and mCP are put in separate crucibles, the temperature in the crucible containing platinum complex (A) is 190 ° C., and the temperature in the crucible containing mCP is 200. Each was heated to a temperature of ° C. At this time, in order to control the vapor deposition rate ratio so that the mass ratio of platinum complex (A) and mCP of the target light emitting layer is 10:90, both vapor deposition rates are stabilized over 30 minutes. It was. Thus, the light emitting layer whose mass ratio of platinum complex (A) and mCP is 10:90 was formed. However, when the ratio of the platinum complex (A) and mCP in the obtained light emitting layer was confirmed, there was a difference of about 5% from the target ratio.
About the organic electroluminescent element of the reference example 1-1, it was made to light-emit like Example 1-1, and the brightness | luminance of the orange light emission was measured. The results are shown in Table 4.
また、参考例1−1の共蒸着法による発光層を、上記手順と同様にして複数別々に作製した。複数作製した発光層のそれぞれについて、発光層中の白金錯体(A)とmCPの比率を確認したところ、目的とする比率と±5%程度の差があった。このように共蒸着による発光層の作製は、作製時期によってばらつきが生じた。 Moreover, the light emitting layer by the co-evaporation method of Reference Example 1-1 was separately produced in the same manner as the above procedure. When the ratio of the platinum complex (A) and mCP in the light emitting layer was confirmed for each of the plurality of light emitting layers, there was a difference of about ± 5% from the target ratio. Thus, the production of the light emitting layer by co-evaporation varied depending on the production time.
[参考例1−2]
目的とする発光層の白金錯体(A)とmCPの質量比が20:80となるように制御したこと以外は、参考例1−1と同様にして、発光層を作製し、さらに、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。得られた参考例1−2の発光層中の白金錯体(A)とmCPの比率を確認したところ、目的とする比率と5%程度の差があった。
参考例1−2の有機エレクトロルミネッセンス素子について、実施例1−1と同様にして発光させ、そのオレンジ色の発光の輝度を測定した。その結果を表4に示す。
[Reference Example 1-2]
A light emitting layer was prepared in the same manner as in Reference Example 1-1 except that the mass ratio of platinum complex (A) and mCP in the target light emitting layer was controlled to 20:80. A luminescence element was produced. When the ratio of the platinum complex (A) and mCP in the light emitting layer of Reference Example 1-2 obtained was confirmed, there was a difference of about 5% from the target ratio.
The organic electroluminescence element of Reference Example 1-2 was caused to emit light in the same manner as in Example 1-1, and the brightness of the orange light emission was measured. The results are shown in Table 4.
また、参考例1−2の共蒸着法による発光層を、上記手順と同様にして複数回作製した。複数作製した発光層のそれぞれについて、発光層中の白金錯体(A)とmCPの比率を確認したところ、目的とする比率と±5%程度の差があった。 Moreover, the light emitting layer by the co-evaporation method of Reference Example 1-2 was produced a plurality of times in the same manner as described above. When the ratio of the platinum complex (A) and mCP in the light emitting layer was confirmed for each of the plurality of light emitting layers, there was a difference of about ± 5% from the target ratio.
本発明のりん光発光性物質は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の形成材料として利用できる。
本発明の発光層及び有機エレクトロルミネッセンス素子は、ディスプレイ装置、照明装置などとして利用できる。
The phosphorescent substance of the present invention can be used as a material for forming a light emitting layer of an organic electroluminescence element.
The light emitting layer and the organic electroluminescent element of the present invention can be used as a display device, a lighting device and the like.
10,20…有機エレクトロルミネッセンス素子、11,21…第1電極、12,22…第2電極、13,23…電子輸送層、14,24…正孔輸送層、15,25…電子注入層、16,26…正孔注入層、17,27…基板、19,29…発光層
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