CN111226325A - 顶发光型的有机电致发光元件、有机电致发光装置、和电子设备 - Google Patents

顶发光型的有机电致发光元件、有机电致发光装置、和电子设备 Download PDF

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Abstract

一种顶发光型的有机EL元件阳极,其依次具备空穴传输区域、发光层、电子传输区域和阴极,空穴传输区域具有在阳极和发光层之间配置的第一层、以及在第一层和发光层之间配置的第二层,第一层包含第一化合物,第二层包含第二化合物,第一层的膜厚d1满足式(1),第二层的膜厚d2满足式(2),第一化合物的空穴迁移率μH1满足式(3),第二化合物的空穴迁移率μH2满足式(4)。100nm≤d1≤300nm…(1);1nm≤d2≤20nm…(2);1.0×10‑4[cm2/Vs]≤μH1≤1.0×10‑1[cm2/Vs]…(3);1.0×10‑10[cm2/Vs]≤μH2≤1.0×10‑6[cm2/Vs]…(4)。

Description

顶发光型的有机电致发光元件、有机电致发光装置、和电子 设备
技术领域
本发明涉及顶发光型的有机电致发光元件、有机电致发光装置和电子设备。
背景技术
有机电致发光元件(以下有时称作有机EL元件)形成在阳极和阴极之间夹着发光层的结构,从阳极和阴极分别将空穴和电子注入发光层,在发光层中空穴与电子发生复合,由此发光。
正在积极进行为了在有机EL元件中提高发光效率的研究。
例如专利文献1公开了一种特定的材料作为有机EL元件材料,其中,将具有取代基的二苯并杂环基经由连接基团而导入胺。并且,专利文献1公开了一种技术,在发光层和阳极之间具有2层以上的空穴传输层,并且使用上述特定的材料,由此能够提高发光效率。
另外,有机EL元件分类为将发出的光从下部电极侧提取的底发光型、和从上部电极侧提取的顶发光型。
作为顶发光型的有机EL元件,已知具有利用光干涉调整所提取的光的强度的共振器结构(微腔结构)的有机EL元件。
例如专利文献2公开了一种上部发光型有机EL元件,其依次具备基板、第1电极、包含蓝色发光层的1个以上的有机层、第2电极和覆盖层(Capping layer),覆盖层由具有特定光学特性的材料所构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2016/0079542号说明书
专利文献2:国际公开第2011/043083号
发明内容
发明要解决的问题
然而,在顶发光型的有机EL元件中,从进行共振腔调整的观点出发,通常将空穴传输区域(例如空穴传输层)设置得比较厚。因此,为了实现提高发光效率的目标,寻求能够在考虑空穴传输区域的膜厚的基础上,更有效地体现出来自发光层的出射光与因出射光的反射所致的反射光之间的光干涉效应的构成。
近年来的顶发光型的有机EL元件中,发光效率正在逐渐得到改善,但是寻求使发光更进一步高效率化。
另外,在有机EL元件的领域中,认为蓝色发光区域(通常为430nm以上且480nm以下的波长区域)中的发光的控制是困难的,因此尤其寻求蓝色发光的高效率化。
本发明的目的是:提供以高效率发光的顶发光型的有机EL元件、提供搭载了该有机EL元件的有机电致发光装置(以下有时称为有机EL发光装置)、以及提供搭载了该有机电致发光元件的电子设备。
用于解决问题的手段
根据本发明的一个方案,提供一种顶发光型的有机电致发光元件,其具备阳极、阴极、在上述阳极和上述阴极之间配置的发光层、在上述阳极和上述发光层之间配置的空穴传输区域、和在上述阴极和上述发光层之间配置的电子传输区域,上述空穴传输区域具有在上述阳极和上述发光层之间配置的第一层、和在上述第一层和上述发光层之间配置的第二层,上述第一层包含第一化合物,上述第二层包含第二化合物,上述第一层的膜厚d1满足下述式(1),上述第二层的膜厚d2满足下述式(2),上述第一化合物的空穴迁移率μH1满足下述式(3),上述第二化合物的空穴迁移率μH2满足下述式(4)。
100nm≤d1≤300nm···(1)
1nm≤d2≤20nm···(2)
1.0×10-4[cm2/Vs]≤μH1≤1.0×10-1[cm2/Vs]···(3)
1.0×10-10[cm2/Vs]≤μH2≤1.0×10-6[cm2/Vs]···(4)
根据本发明的一个方案,提供一种有机电致发光装置,其具有上述的本发明的一个方案涉及的顶发光型的有机电致发光元件即第1元件、发荧光的与上述第1元件不同的有机电致发光元件即第2元件、和基板,上述第1元件和上述第2元件并列配置于上述基板之上,上述第1元件的上述第一层和上述第二层中的至少1层是以上述第1元件和上述第2元件共有的方式配置的共有层。
根据本发明的一个方案,提供搭载了上述的本发明的一个方案涉及的顶发光型的有机电致发光元件的电子设备。
根据本发明的一个方案,可以提供以高效率发光的顶发光型的有机EL元件。
根据本发明的一个方案,可以提供搭载了以高效率发光的顶发光型的有机EL元件的有机EL发光装置。
根据本发明的一个方案,可以提供搭载了以高效率发光的顶发光型的有机EL元件的电子设备。
附图说明
图1是表示本发明的第一个实施方式的顶发光型的有机EL元件的一例的图。
图2是表示本发明的第二实施方式的顶发光型的有机EL元件的一例的图。
图3是表示本发明的第三实施方式的有机EL发光装置的一例的图。
图4是图3的蓝色像素的主体放大图。
具体实施方式
[顶发光型的有机EL元件]
<第一个实施方式>
图1是表示本发明的第一个实施方式的一例的顶发光型的有机EL元件的结构示意图。
图1所示的有机EL元件100具有基板1、阳极2、在阳极2和阴极8之间配置的发光层6、在阳极2和发光层6之间配置的空穴传输区域12、以及在阴极8和发光层6之间配置的电子传输区域7。在有机EL元件100中,它们相互相邻。阳极2由反射层21和导电层22构成。
空穴传输区域12由在阳极2和发光层6之间配置的作为第一层的空穴传输层4和在空穴传输层4和发光层6之间配置的作为第二层的电子阻挡层5构成。电子传输区域7优选包含电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层之中的至少任一者。
此外,有机EL元件100中,空穴传输层4(第一层)的膜厚d1满足下述式(1),电子阻挡层5(第二层)的膜厚d2满足下述式(2)。
100nm≤d1≤300nm···(1)
1nm≤d2≤20nm···(2)
另外,空穴传输层4(第一层)包含第一化合物,第一化合物的空穴迁移率μH1满足下述式(3)。电子阻挡层5(第二层)包含第二化合物,第二化合物的空穴迁移率μH2满足下述式(4)。即,在有机EL元件100中,进行调整使得在空穴传输层4中移动的空穴的迁移率大于在电子阻挡层5中移动的空穴的迁移率。需要说明的是,空穴迁移率设为在本说明书所述的实施例的电场强度下测定的值。
1.0×10-4[cm2/Vs]≤μH1≤1.0×10-1[cm2/Vs]···(3)
1.0×10-10[cm2/Vs]≤μH2≤1.0×10-6[cm2/Vs]···(4)
在顶发光型的有机EL元件中,由于通常将空穴传输区域的厚度设定得比较厚,因此具有驱动电压上升的倾向。为了抑制驱动电压的上升,考虑增大空穴传输区域中所包含的空穴传输性材料的迁移率。然而,即使仅增大空穴传输性材料的迁移率,但发光层内的空穴与电子的复合区域在发光层的厚度方向(从发光层的阳极侧朝向阴极侧的方向)上扩展而难以得到所期望的发光效率。
因此,图1所示的有机EL元件100中,设置构成空穴传输区域12的空穴传输层4的膜厚d1和电子阻挡层5的膜厚d2使得分别满足上述式(1)和上述式(2)。另外,以空穴传输层4中所包含的第一化合物的空穴迁移率μH1大于电子阻挡层5中所包含的第二化合物的空穴迁移率μH2的方式(μH1>μH2)选择第一化合物和第二化合物。
认为通过将第一化合物和第二化合物的空穴迁移率的关系设为μH1>μH2,由此从阳极2注入的空穴在空穴传输层4中比较快地移动,在接下来的电子阻挡层5中比较慢地移动而到达发光层6。认为其结果是,到达发光层6的空穴在电子阻挡层5与发光层6的界面附近与电子发生复合。认为通过抑制空穴与电子的复合区域的扩展,由此发光分布的扩展得到抑制,发光效率提高。
因此,本实施方式的有机EL元件100以高效率发光。
此外,本实施方式的有机EL元件100在不大幅提高驱动电压(在例如低于4.5V的驱动电压下)的情况下以高效率发光。
另外,本实施方式的有机EL元件100的发光层6含有发蓝色光的材料时,有机EL元件100在蓝色的波长区域中以高效率发光。
接下来,对于本实施方式的有机EL元件100的优选方案进行说明。以下,省略符号的记载。
(空穴传输区域)
本实施方式的有机EL元件中,从实现更高效率发光的观点出发,优选的是,第一层(在本实施方式中是空穴传输层)与第二层(在本实施方式中是电子阻挡层)相邻。
本实施方式的有机EL元件中,从实现更高效率发光的观点出发,优选的是,第二层(在本实施方式中是电子阻挡层)与发光层相邻。
即,本实施方式的有机EL元件中,从实现更高效率发光的观点出发,更优选的是,第一层(在本实施方式中是空穴传输层)与第二层(在本实施方式中是电子阻挡层)相邻,而且第二层(在本实施方式中是电子阻挡层)与发光层相邻。需要说明的是,本实施方式中的第一层也优选兼具作为空穴注入层的功能。
本实施方式的有机EL元件中,第一层(在本实施方式中是空穴传输层)的膜厚d1为100nm≤d1≤300nm,优选为100nm≤d1≤150nm。
第一层的膜厚d1为100nm以上时,容易进行共振腔调整。
第一层的膜厚d1为300nm以下时,容易降低驱动电压。
第一层的膜厚d1的测定如下进行。
将有机EL元件的中心部(图1~图4中为符号CL)沿与第一层的形成面垂直的方向(即第一层的厚度方向)进行切割,利用透射型电子显微镜(TEM)观察该中心部的切截面,测定第一层的膜厚d1。
需要说明的是,有机EL元件的中心部是指,将有机EL元件从光提取面侧(阴极侧)进行投影而得到的形状的中心部,例如在投影形状为矩形状时,是指矩形的对角线的交点。
第一层中所包含的第一化合物的空穴迁移率μH1为1.0×10-4[cm2/Vs]≤μH1≤1.0×10-1[cm2/Vs],优选为1.0×10-3[cm2/Vs]≤μH1≤1.0×10-1[cm2/Vs]。
第一化合物的空穴迁移率μH1为1.0×10-4[cm2/Vs]以上时,容易降低驱动电压。
第一化合物的空穴迁移率μH1为1.0×10-1[cm2/Vs]以下时,容易得到抑制在发光层中的空穴与电子的复合区域的扩展的效果。其结果,容易提高发光效率。
第一化合物的空穴迁移率μH1的测定方法在后述的实施例中进行详细说明。
·第一化合物
第一层中所包含的第一化合物只要具有满足式(3)的空穴迁移率μH1,则没有特别限定。
第一化合物例如优选为芳香族胺衍生物,更优选为下述通式(A1)所示的芳香族胺衍生物。
[化1]
Figure BDA0002455606480000061
上述通式(A1)中,Ar1~Ar3各自独立地为取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基、取代或未取代的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基、或者下述通式(4-2)所示的基团。
[化2]
Figure BDA0002455606480000071
上述通式(A1)的Ar1~Ar3中的芳香族烃基可以为非稠合芳香族烃基,也可以为稠合芳香族烃基。
上述通式(A1)的Ar1~Ar3中的芳香族杂环基可以为非稠合芳香族杂环基,也可以为稠合芳香族杂环基。
上述通式(A1)中,作为Ar1~Ar3表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基,可以举出非稠合芳香族烃基和稠合芳香族烃基,更具体而言,可以举出苯基、萘基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、荧蒽基、三亚苯基(triphenylenyl)、菲基、9,9-二甲基芴基、苯并[c]菲基、苯并[a]三亚苯基、萘并[1,2-c]菲基、萘并[1,2-a]三亚苯基、二苯并[a,c]三亚苯基、和苯并[b]荧蒽基等。
上述通式(A1)中,作为Ar1~Ar3表示的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基,可以举出非稠合芳香族杂环和稠合芳香族杂环,更具体而言,可以举出:吡咯基、吡嗪基、吡啶基、吲哚基、异吲哚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基和噻吩基、以及由吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、三嗪环、吲哚环、喹啉环、吖啶环、吡咯烷环、二噁烷环、哌啶环、吗啉环、哌嗪环、咔唑环、呋喃环、噻吩环、噁唑环、噁二唑环、苯并噁唑环、噻唑环、噻二唑环、苯并噻唑环、三唑环、咪唑环、苯并咪唑环、吡喃环、二苯并呋喃环和苯并[c]二苯并呋喃环形成的基团等。
上述通式(A1)中,Ar1~Ar3表示的芳香族烃基中的成环碳数优选为6以上且30以下,更优选为6以上且20以下,进一步优选为6以上且12以下。
上述通式(A1)中,Ar1~Ar3表示的芳香族杂环基中的成环原子数优选为2以上且30以下,更优选为2以上且20以下,进一步优选为2以上且12以下。
上述通式(A1)中,作为Ar1~Ar3表示的芳香族烃基或芳香族杂环基,各自独立地优选为取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的二苯并呋喃基、或者取代或未取代的二苯并噻吩基。
上述通式(A1)中,优选的是,Ar1~Ar3中的至少一个包含稠合芳香族烃基或稠合芳香族杂环基。
另外,上述通式(A1)中,也优选Ar1~Ar3之中1个以上为上述通式(4-2)所示的基团。
上述通式(4-2)中,X11为CR53R54、NR55、氧原子或硫原子。
上述通式(4-2)中,L3为单键、或者取代或未取代的成环碳数6~50的亚芳基,
L3为经取代的成环碳数6~50的亚芳基时的该取代基为
卤素原子、
氰基、
取代或未取代的成环碳数6~50的芳香族烃基、
取代或未取代的碳数1~10的直链状或支链状的烷基、
取代或未取代的成环碳数3~10的环烷基、
取代或未取代的碳数3~10的三烷基甲硅烷基、
取代或未取代的成环碳数18~30的三芳基甲硅烷基、或者
取代或未取代的碳数8~15的烷基芳基甲硅烷基。
上述通式(4-2)中,R51和R52各自独立地为氢原子或取代基,
作为取代基的R51和R52各自独立地为
卤素原子、
氰基、
取代或未取代的氨基、
取代或未取代的成环碳数6~50的芳香族烃基、
取代或未取代的碳数1~10的直链状或支链状的烷基、
取代或未取代的成环碳数3~10的环烷基、
取代或未取代的碳数3~10的三烷基甲硅烷基、
取代或未取代的成环碳数18~30的三芳基甲硅烷基、或者
取代或未取代的碳数8~15的烷基芳基甲硅烷基,
相邻的R51彼此所成的组、或者相邻的R52彼此所成的组存在相互键合而形成饱和或不饱和的环的情况、和不形成的情况。
上述通式(4-2)中,X11为CR53R54或NR55时的R53、R54和R55各自独立地为
取代或未取代的碳数1~10的直链状或支链状的烷基、
取代或未取代的成环碳数3~10的环烷基、
取代或未取代的碳数3~10的三烷基甲硅烷基、
取代或未取代的成环碳数18~30的三芳基甲硅烷基、
取代或未取代的碳数8~15的烷基芳基甲硅烷基、或者
取代或未取代的成环碳数6~50的芳香族烃基,
相邻的R53和R54的组存在相互键合而形成饱和或不饱和的环的情况和不形成的情况。
上述通式(4-2)中,a表示0~4的整数,b表示0~3的整数。
上述通式(4-2)中,X11优选为CR53R54、NR55或氧原子。
上述通式(4-2)中,L3为经取代的成环碳数6~50的亚芳基时的该取代基优选为
卤素原子、
氰基、
未取代的成环碳数6~14的芳香族烃基、
未取代的碳数1~6的直链状或支链状的烷基、
未取代的成环碳数3~10的环烷基、
未取代的碳数3~10的三烷基甲硅烷基、
未取代的成环碳数18~30的三芳基甲硅烷基、或者
未取代的碳数8~15的烷基芳基甲硅烷基。
另外,上述通式(4-2)中,L3也优选为未取代的成环碳数6~14的亚芳基。
上述通式(4-2)中,R51和R52各自独立地优选为
卤素原子、
氰基、
氨基、
未取代的成环碳数6~14的芳香族烃基、
未取代的碳数1~6的直链状或支链状的烷基、
未取代的成环碳数3~10的环烷基、
未取代的碳数3~10的三烷基甲硅烷基、
未取代的成环碳数18~30的三芳基甲硅烷基、或者
未取代的碳数8~15的烷基芳基甲硅烷基。
另外,上述通式(4-2)中,也优选R51和R52各自独立地为氢原子。
上述通式(4-2)中,X11为CR53R54或NR55时的R53、R54和R55各自独立地优选为
未取代的碳数1~6的直链状或支链状的烷基、
未取代的成环碳数3~10的环烷基、
未取代的碳数3~10的三烷基甲硅烷基、
未取代的成环碳数18~30的三芳基甲硅烷基、
未取代的碳数8~15的烷基芳基甲硅烷基、或者
未取代的成环碳数6~14的芳香族烃基。
另外,上述通式(4-2)中,X11为CR53R54或NR55时的R53、R54和R55各自独立地更优选为
未取代的碳数1~6的直链状或支链状的烷基、
未取代的成环碳数3~10的环烷基、或者
未取代的成环碳数6~14的芳香族烃基。
以下记载上述通式(A1)所示的芳香族胺衍生物的具体例。本发明的第一层中所包含的第一化合物不限定于这些具体例。
[化3]
Figure BDA0002455606480000111
第一层中,第一化合物可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
第一化合物的含量相对于整个第一层优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为99质量%以上,特别优选为100质量%。
需要说明的是,第一层为共有层时的第一化合物的含量也优选为与上文同样的范围。
本说明书中,共有层是指,以本实施方式的有机EL元件和与该有机EL元件不同的有机EL元件共有的方式配置的层。
本实施方式的有机EL元件中,第二层(在本实施方式中是电子阻挡层)的膜厚d2为1nm≤d2≤20nm,优选为5nm≤d2≤10nm。
第二层的膜厚d2为1nm以上时,容易得到抑制在发光层中的空穴与电子的复合区域的扩展的效果。其结果,发光效率容易提高。
第二层的膜厚d2为20nm以下时,容易降低驱动电压。
第二层的膜厚d2的测定以与第一层的膜厚d1同样的方法进行。
第二层中所包含的第二化合物的空穴迁移率μH2为1.0×10-10[cm2/Vs]≤μH2≤1.0×10-6[cm2/Vs],优选为1.0×10-8[cm2/Vs]≤μH2≤1.0×10-6[cm2/Vs]。
第二化合物的空穴迁移率μH2为1.0×10-10[cm2/Vs]以上时,容易降低驱动电压。
第二化合物的空穴迁移率μH2为1.0×10-6[cm2/Vs]以下时,容易得到抑制在发光层中的空穴与电子的复合区域的扩展的效果。其结果,发光效率容易提高。
第二化合物的空穴迁移率μH2的测定方法在后述的实施例中进行详细说明。
·第二化合物
作为第二层中所包含的第二化合物,只要具有满足式(4)的空穴迁移率μH2,则没有特别限定。第一化合物与第二化合物的分子结构相互不同。
第二层中所包含的第二化合物例如可以举出芳香族胺衍生物,具体而言,可以举出上述的通式(A1)所示的芳香族胺衍生物。
即,本实施方式的一个方案中,可以从上述通式(A1)所示的芳香族胺衍生物之中选择使用空穴迁移率μH1满足式(3)的化合物作为第一化合物,选择使用空穴迁移率μH2满足式(4)的化合物作为第二化合物。
作为第二化合物,优选为具有取代或未取代的咔唑基的芳香族胺衍生物,更优选为具有该咔唑基的9位的氮原子经由单键或连接基团而与氨基氮原子键合的结构的芳香族胺衍生物,进一步优选为下述通式(A2)所示的芳香族胺衍生物。
[化4]
Figure BDA0002455606480000131
上述通式(A2)中,Ar4和Ar5各自独立地与上述通式(A1)中的Ar1~Ar3含义相同。
上述通式(A2)中,作为Ar4和Ar5表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基,可以举出与上述通式(A1)中的Ar1~Ar3表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基同样的基团,优选例(优选成环碳数的例子和优选基团的例子)也是同样。
上述通式(A2)中,作为Ar4和Ar5表示的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基,可以举出与上述通式(A1)中的Ar1~Ar3表示的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基同样的基团,优选例(优选成环原子数的例子和优选基团的例子)也是同样。
上述通式(A2)中,R6~R13各自独立地为氢原子或取代基,作为取代基的R6~R13各自独立地为卤素原子、取代或未取代的碳数1以上且50以下的烷基、取代或未取代的碳数2以上且50以下的芳烷基、取代或未取代的碳数2以上且50以下的烯基、氰基、-C(=O)R114、-COOR115、-N(R116)(R117)、取代或未取代的碳数1以上且50以下的烷氧基、取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的芳氧基、取代或未取代的碳数1以上且50以下的烷基磺酰基、羟基、-N(R118)-C(=O)R119、取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基、或者取代或未取代的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基。另外,上述通式(A2)中,R6~R13之中,取代基彼此可以形成环。上述通式(A2)中,L1为单键或连接基团,作为连接基团的L1优选为取代或未取代的二价芳香族基团(优选为亚芳基)、或者取代或未取代的二价芳香族基团(优选为亚芳基)以2以上且4以下的个数键合而成的基团。
上述通式(A2)中,R114~R119各自独立地为氢原子或取代基,作为取代基的R114~R119各自独立地优选为取代或未取代的碳数1以上且50以下的烷基、取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5以上且50以下的杂环基。
上述通式(A2)中,R6~R13各自独立地优选为氢原子、取代或未取代的碳数1以上且50以下的烷基、取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5以上且50以下的杂环基所示的基团,更优选为氢原子、取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5以上且50以下的杂环基所示的基团。
另外,作为第二化合物,进一步优选为下述通式(A3)所示的芳香族胺衍生物。
[化5]
Figure BDA0002455606480000141
上述通式(A3)中,R6~R15与上述通式(A2)中的R6~R13含义相同,Ar4和Ar5与上述通式(A2)中的Ar4和Ar5含义相同。上述通式(A3)中,a为4的整数,b为4的整数。
第二化合物优选在分子内具有4-二苯并呋喃基。
以下记载上述通式(A2)所示的化合物的具体例。本发明的第二层中所包含的第二化合物不限定于这些具体例。
[化6]
Figure BDA0002455606480000151
第二层中,第二化合物可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
第二化合物的含量相对于整个第二层,优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为99质量%以上,特别优选为100质量%。
需要说明的是,第二层为共有层时的第二化合物的含量也优选为与上文同样的范围。
本实施方式的有机EL元件中,空穴传输区域优选进一步在第一层(在本实施方式中是空穴传输层)和阳极之间具有包含第三化合物的第三层。
作为第三层,可以举出例如空穴注入层。由此,更进一步表现出空穴注入功能。
第三层中所包含的第三化合物没有特别限定。
第三层为空穴注入层时,第三化合物优选为空穴注入性高的物质。作为空穴注入性高的物质,可以使用钼氧化物、钛氧化物、钒氧化物、铼氧化物、钌氧化物、铬氧化物、锆氧化物、铪氧化物、钽氧化物、银氧化物、钨氧化物、锰氧化物等。
还可以举出作为低分子有机化合物的4,4’,4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(简称:TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称:MTDATA)、4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DPAB)、4,4’-双(N-{4-[N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)联苯(简称:DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称:DPA3B)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA1)、3,6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCN1)等芳香族胺化合物等。
还可以使用高分子化合物(低聚物、树状高分子、聚合物等)。可以举出例如:聚(N-乙烯基咔唑)(简称:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(简称:PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N’-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称:PTPDMA)、聚[N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺](简称:Poly-TPD)等高分子化合物。另外,还可以使用聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等添加酸而成的高分子化合物。
第三层中,第三化合物可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
第三化合物的含量相对于整个第三层,优选为80质量%以上,更优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上。
需要说明的是,第三层为共有层时的第三化合物的含量也优选为与上文同样的范围。
(发光层)
发光层优选包含主体材料和掺杂材料。需要说明的是,主体材料有时也称作基质材料。掺杂材料有时也称作发光材料、客体(guest)材料、或者发光体(emitter)。
·主体材料
主体材料的三重态激发能级T1优选为2.0eV以下,更优选为1.9eV以下,进一步优选为1.8eV以下。三重态激发能级T1的下限值优选为1.6eV以上。
主体材料的三重态激发能级T1为2.0eV以下时,由于可将三重态激子封闭在发光层内,由此容易表现出高效率。
需要说明的是,三重态激发能级T1设为77[K]时的三重态激发能级T1。
主体材料的三重态激发能级T1的测定使用分光荧光光度计(日立高新技术公司制、F-7000)进行。三重态激发能级T1的换算式如下所述。
换算式T1(eV)=1239.85/λedge
“λedge”是指,在取纵轴为磷光强度、取横轴为波长来表示磷光谱时,对磷光谱的短波长侧的上升引切线,该切线与横轴的交点的波长值,单位为nm。
作为主体材料,没有特别限定。作为主体材料,可使用例如:1)铝络合物、铍络合物或者锌络合物等金属络合物、2)噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物或者菲咯啉衍生物等杂环化合物、3)咔唑衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、芘衍生物或者
Figure BDA0002455606480000172
衍生物等稠合芳香族化合物、4)三芳基胺衍生物或者稠合多环芳香族胺衍生物等芳香族胺化合物。
它们之中,从使主体材料的三重态激发能级T1为2.0eV以下的观点出发,主体材料例如优选为稠合芳香族化合物,更优选为蒽衍生物,进一步优选为下述通式(11)所示的蒽衍生物。
[化7]
Figure BDA0002455606480000171
上述通式(11)中,R101~R110各自独立地为氢原子或取代基,作为取代基的R101~R110各自独立地为取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的碳数2~50的烯基、取代或未取代的碳数2~50的炔基、取代或未取代的成环碳数3~50的环烷基、取代或未取代的碳数1~50的烷氧基、取代或未取代的碳数1~50的烷硫基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳氧基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳硫基、取代或未取代的碳数7~50的芳烷基、-Si(R121)(R122)(R123)、-C(=O)R124、-COOR125、-N(R126)(R127)、卤素原子、氰基、硝基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、或者-L101-Ar101所示的基团。
R101~R110之中,相邻的2个以上的取代基(优选为2以上且3以下的取代基)可以发生键合而形成饱和或不饱和的环。所形成的饱和或不饱和的环的数量优选为1以上(优选为1以上且3以下)。作为饱和或不饱和的环,优选为取代或未取代的五元环或六元环,更优选为取代或未取代的苯环。
上述通式(11)中,R121~R127各自独立地为氢原子或取代基,作为取代基的R121~R127各自独立地为取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基。
其中,R101~R110中的至少1个为-L101-Ar101所示的基团。L101为单键或连接基团,作为连接基团的L101为取代或未取代的成环碳数6~30的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~30的亚杂芳基,Ar101为取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基。
L101存在2个以上的情况下,2个以上的L101相互可以相同也可以不同。Ar101存在2个以上的情况下,2个以上的Ar101相互可以相同也可以不同。R121~R127存在2个以上的情况下,2个以上的R121~R127相互可以相同也可以不同
上述通式(11)中,R101~R110各自独立地优选为氢原子、取代或未取代的碳数1~50的烷基、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、或-L101-Ar101所示的基团,更优选为氢原子、取代或未取代的成环碳数6~50的芳基、取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基、或-L101-Ar101所示的基团。
上述通式(11)中,R101~R110之中,R109和R110各自独立地优选为-L101-Ar101所示的基团,R109和R110中的至少1个优选为-L101-Ar101所示的基团。
上述通式(11)中,R101~R110中的至少1个(优选为R109和R110中的至少1个)表示的“-L101-Ar101所示的基团”中的Ar101为芳基的情况下,Ar101优选为取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的萘基。
上述通式(11)中,R101~R110中的至少1个(优选为R109和R110中的至少1个)表示的“-L101-Ar101所示的基团”中的Ar101为杂环基的情况下,Ar101优选为取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的萘并苯并呋喃基、或者取代或未取代的萘并苯并噻吩基。
优选的是,上述通式(11)中的氢之中一部分或全部为氘。
本实施方式的有机EL元件中,主体材料的电子迁移率μHe与主体材料的空穴迁移率μHh之比(μHeHh)优选为10000以上,更优选为50000以上,进一步优选为100000以上。上述比(μHeHh)越大越优选,从发光层中的空穴与电子的平衡的观点出发,上限值优选为500000以下。
上述比(μHeHh)为10000以上时,容易得到抑制在发光层中的空穴与电子的复合区域的扩展的效果。其结果,发光效率容易提高。
主体材料的空穴迁移率μHh和电子迁移率μHe的测定方法在后述的实施例中进行详细说明。
以下记载上述通式(11)所示的化合物的具体例。本发明的发光层中所包含的主体材料不限定于这些具体例。
[化8]
Figure BDA0002455606480000191
发光层中,主体材料可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
主体材料的含量没有特别限制。主体材料的含量例如相对于整个发光层,优选为80质量%以上且99.9质量%以下,更优选为90质量%以上且99.9质量%以下,进一步优选为95质量%以上且99.9质量%以下。
·掺杂材料
发光层优选包含掺杂材料。掺杂材料优选为发光性高的物质,可以使用各种材料。例如,作为掺杂材料,可以使用发荧光的荧光发光性材料和发磷光的磷光发光性材料。荧光发光性材料是可由单重态激发态发光的化合物,磷光发光性材料是可由三重态激发态发光的化合物。
它们之中,掺杂材料优选为荧光发光性材料,更优选为发蓝色光的荧光发光性材料(以下有时称为蓝色系的荧光发光性材料)。
作为可用于发光层的蓝色系的荧光发光性材料,可以使用芘衍生物、苯乙烯基胺衍生物、
Figure BDA0002455606480000202
衍生物、荧蒽衍生物、芴衍生物、二胺衍生物、三芳基胺衍生物、硼络合物等。作为可用于发光层的绿色系的荧光发光性材料,可以使用芳香族胺衍生物等。作为可用于发光层的红色系的荧光发光性材料,可以使用并四苯衍生物、二胺衍生物等。
作为可用于发光层的蓝色系的磷光发光材料,使用铱络合物、锇络合物、铂络合物等金属络合物。作为可用于发光层的绿色系的磷光发光材料,使用铱络合物等。作为可用于发光层的红色系的磷光发光材料,使用铱络合物、铂络合物、铽络合物、铕络合物等金属络合物。
作为掺杂材料,可以使用下述通式(10)所示的化合物。
[化9]
Figure BDA0002455606480000201
上述通式(10)中,AD为取代或未取代的成环碳数12~50的芳香族烃基、或者取代或未取代的成环原子数15~50的芳香族杂环基。
作为该AD中的成环碳数12~50的芳香族烃基,例如可以列举由萘、蒽、苯并蒽、菲、
Figure BDA0002455606480000203
芘、荧蒽、苯并荧蒽、苝、茜、三亚苯、芴、苯并芴、茋、并四苯和苊并荧蒽等衍生的基团,也可以列举:进一步将这些芳香族烃基苯并化而成的基团和进一步将这些芳香族烃基扩环而成的基团。
作为AD中的成环原子数15~50的芳香族杂环基,可以列举在后述的“针对通式的说明”中例示的杂环基和扩环而成的基团。
“扩环而成的基团”是指,在作为AD例示的芳香族烃基或芳香族杂环基的苯环或杂环上,进一步稠合选自由成环碳数6~50的芳香族烃环和成环原子数5~50的芳香族杂环组成的组中的至少1个以上的环而成的基团。下同。
上述通式(10)中,BD为下述通式(10A)所示的基团。
上述通式(10)中,pa为1以上且4以下的整数,pb为0以上且4以下的整数。
[化10]
Figure BDA0002455606480000211
上述通式(10A)中,Ar1和Ar2各自独立地为
取代或未取代的成环碳数6~50的芳香族烃基、
取代或未取代的碳数1~50的烷基、
取代或未取代的碳数3~50的环烷基、
取代或未取代的碳数2~20的烯基、
取代或未取代的碳数2~20的炔基、或者
取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基,
上述通式(10A)中,Ar3为由
取代或未取代的成环碳数6~50的芳香族烃基、
取代或未取代的碳数1~50的烷基、
取代或未取代的碳数3~50的环烷基、
取代或未取代的碳数2~20的烯基、
取代或未取代的碳数2~20的炔基、和
取代或未取代的成环原子数5~50的杂环基中的任一者衍生的二价基团,
pc为0以上且4以下的整数,
上述通式(10A)中,*表示与上述AD所示的芳香族烃基或芳香族杂环基的键合部位。
上述通式(10)和(10A)中,在AD存在多个的情况下,相互可以相同也可以不同,在BD存在多个的情况下,相互可以相同也可以不同,在Ar1存在多个的情况下,相互可以相同也可以不同,在Ar2存在多个的情况下,相互可以相同也可以不同,在Ar3存在多个的情况下,相互可以相同也可以不同。
作为上述通式(10)所示的化合物,例如可以列举下面列举的通式的化合物,上述掺杂材料不限定于这些例子。在下文中,AD、AD1~AD4各自独立地与上述AD含义相同,BD1~BD4各自独立地与上述BD含义相同。需要说明的是,1个通式中存在的多个AD3相互相同或不同。1个通式中存在的多个BD4相互相同或不同。
[化11]
Figure BDA0002455606480000221
[化12]
Figure BDA0002455606480000222
[化13]
Figure BDA0002455606480000231
[化14]
Figure BDA0002455606480000232
[化15]
Figure BDA0002455606480000241
[化16]
Figure BDA0002455606480000242
[化17]
Figure BDA0002455606480000243
作为上述AD中的芳香族烃基,优选为成环碳数为12~30的芳香族烃基,更优选为成环碳数为12~24的芳香族烃基,进一步优选为成环碳数为18~20的芳香族烃基。
作为上述AD中的芳香族烃基,例如可以举出:萘基苯基、萘基、苊烯基、蒽基、苯并蒽基、苯并苊基、菲基、苯并[c]菲基、非那烯基、芴基、茜基、戊芬基、芘基、
Figure BDA0002455606480000251
基、苯并[g]
Figure BDA0002455606480000252
基、对称引达省基、不对称引达省基、荧蒽基、苯并[k]荧蒽基、三亚苯基(triphenylenyl)、苯并[b]三亚苯基、苯并芴基、苯乙烯基苯基、并四苯基、苝基和将它们进一步扩环而成的基团等,优选为蒽基、茜基、芘基、
Figure BDA0002455606480000253
基、荧蒽基、苯并[k]荧蒽基、苯并芴基、苯乙烯基苯基、并四苯基、苝基和将它们进一步苯并化而成的基团或扩环而成的基团,更优选为蒽基、芘基、
Figure BDA0002455606480000254
基、苯并[k]荧蒽基、苯并芴基、苯乙烯基苯基、苊并[1,2-k]荧蒽基和将它们进一步苯并化而成的基团或扩环而成的基团,特别优选为蒽基、芘基、
Figure BDA0002455606480000255
基、苯并[k]荧蒽基、苯并芴基、苊并[1,2-k]荧蒽基和并四苯基。
作为上述AD中的芳香族杂环基,优选为成环原子数为15~30的芳香族杂环基,更优选为成环原子数为15~24的芳香族杂环基,进一步优选为成环原子数为18~20的芳香族杂环基。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的芳香族烃基,各自独立地优选为成环碳数为6~24的芳香族烃基,更优选为成环碳数为6~12的芳香族烃基。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的芳香族烃基,各自独立地可以举出例如:苯基、萘基苯基、联苯基、三联苯基、萘基、苊烯基、蒽基、苯并蒽基、苯并苊基、菲基、苯并[c]菲基、非那烯基、芴基、茜基、戊芬基、芘基、
Figure BDA0002455606480000256
基、苯并[g]
Figure BDA0002455606480000257
基、对称引达省基、不对称引达省基、荧蒽基、苯并[k]荧蒽基、三亚苯基(triphenylenyl)、苯并[b]三亚苯基、苯并芴基、苯乙烯基苯基、并四苯基、苝基、和将它们进一步苯并化而成的基团或扩环而成的基团等,优选为苯基、联苯基、三联苯基、和萘基,更优选为苯基、联苯基、和三联苯基,特别优选为苯基。
通式(10A)中,上述Ar1和Ar2中,作为具有取代基的芳香族烃基,可以举出:苯基萘基、萘基苯基、甲苯基、二甲苯基、甲硅烷基苯基、三甲基甲硅烷基苯基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9,9’-螺双芴基、和氰基苯基等,优选为甲苯基、二甲苯基、三甲基甲硅烷基苯基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9,9’-螺双芴基、氰基苯基、和甲硅烷基苯基等。
通式(10A)中,上述Ar3中的由芳香族烃基衍生的二价基团优选为由成环碳数为6~24的芳香族烃基衍生的二价基团,更优选为由成环碳数为6~12的芳香族烃基衍生的二价基团。
通式(10A)中,作为上述Ar3中的由芳香族烃基衍生的二价基团,例如可以举出由苯基、萘基苯基、联苯基、三联苯基、萘基、苊烯基、蒽基、苯并蒽基、苯并苊基、菲基、苯并[c]菲基、非那烯基、芴基、茜基、戊芬基、芘基、
Figure BDA0002455606480000262
基、苯并[g]
Figure BDA0002455606480000261
基、对称引达省基、不对称引达省基、荧蒽基、苯并[k]荧蒽基、三亚苯基(triphenylenyl)、苯并[b]三亚苯基、苯并芴基、苯乙烯基苯基、并四苯基、苝基、和将它们进一步苯并化而成的基团或扩环而成的基团等中的任一者衍生的二价基团,优选为由苯基、联苯基、三联苯基和萘基中的任一者衍生的二价基团,更优选为由苯基、联苯基和三联苯基中的任一者衍生的二价基团,特别优选为亚苯基。
通式(10A)中,上述Ar3中,作为由具有取代基的芳香族烃基衍生的二价基团,可以举出由苯基萘基、萘基苯基、甲苯基、二甲苯基、甲硅烷基苯基、三甲基甲硅烷基苯基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9,9’-螺双芴基和氰基苯基等中的任一者衍生的二价基团,优选为由甲苯基、二甲苯基、三甲基甲硅烷基苯基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9,9’-螺双芴基、氰基苯基和甲硅烷基苯基等中的任一者衍生的二价基团。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的烷基,各自独立地优选为碳数为1~10的烷基,更优选为碳数为1~5的烷基。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的烷基,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基(包括异构体)、己基(包括异构体)、庚基(包括异构体)、辛基(包括异构体)、壬基(包括异构体)、癸基(包括异构体)、十一烷基(包括异构体)和十二烷基(包括异构体)等,优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基(包括异构体),更优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基,特别优选为甲基、乙基、异丙基和叔丁基。
通式(10A)中,作为上述Ar3中的由烷基衍生的二价基团,优选为由碳数为1~10的烷基衍生的二价基团,更优选为由碳数为1~5的烷基衍生的二价基团。
通式(10A)中,作为上述Ar3中的由烷基衍生的二价基团,可以举出由甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基(包括异构体)、己基(包括异构体)、庚基(包括异构体)、辛基(包括异构体)、壬基(包括异构体)、癸基(包括异构体)、十一烷基(包括异构体)和十二烷基(包括异构体)等中的任一者衍生的二价基团,优选为由甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基(包括异构体)中的任一者衍生的二价基团,更优选为由甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基中的任一者衍生的二价基团,特别优选为由甲基、乙基、异丙基和叔丁基中的任一者衍生的二价基团。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的烷基,各自独立地可以为成环碳数3~50的环烷基。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的环烷基,各自独立地优选为成环碳数为3~6的环烷基,更优选为成环碳数为5或6的环烷基。通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的环烷基,可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基和金刚烷基等,优选为环戊基和环己基。
通式(10A)中,作为上述Ar3中的由烷基衍生的二价基团,可以为由成环碳数3~50的环烷基衍生的二价基团。
通式(10A)中,作为上述Ar3中的由环烷基衍生的二价基团,优选为由成环碳数为3~6的环烷基衍生的二价基团,更优选为由成环碳数为5或6的环烷基衍生的二价基团。通式(10A)中,作为上述Ar3中的由环烷基衍生的二价基团,可以举出由环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基和金刚烷基等中的任一者衍生的二价基团,优选为由环戊基和环己基中的任一者衍生的二价基团。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的烯基,各自独立地优选为碳数为2~20的烯基,更优选为碳数为2~10的烯基。通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的烯基,可以举出乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、1-甲基乙烯基、1-甲基烯丙基、1,1-二甲基烯丙基、2-甲基烯丙基和1,2-二甲基烯丙基等。
通式(10A)中,上述Ar1和Ar2中,作为取代的烯基,可以举出苯乙烯基、2,2-二苯基乙烯基、1,2-二苯基乙烯基、1-苯基烯丙基、2-苯基烯丙基、3-苯基烯丙基、3,3-二苯基烯丙基、1-苯基-1-丁烯基和3-苯基-1-丁烯基等。
通式(10A)中,作为上述Ar3中的由烯基衍生的二价基团,优选为由碳数为2~20的烯基衍生的二价基团,更优选为由碳数为2~10的烯基衍生的二价基团。通式(10A)中,作为上述Ar3中的由烯基衍生的二价基团,可以举出由乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、1-甲基乙烯基、1-甲基烯丙基、1,1-二甲基烯丙基、2-甲基烯丙基和1,2-二甲基烯丙基等中的任一者衍生的二价基团。
通式(10A)中,上述Ar3中,作为由取代的烯基衍生的二价基团,可以举出由苯乙烯基、2,2-二苯基乙烯基、1,2-二苯基乙烯基、1-苯基烯丙基、2-苯基烯丙基、3-苯基烯丙基、3,3-二苯基烯丙基、1-苯基-1-丁烯基和3-苯基-1-丁烯基等中的任一者衍生的二价基团。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的炔基,各自独立地优选为碳数为2~20的炔基,更优选为碳数2~10的炔基。通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的炔基,可以举出炔丙基、和3-戊炔基等。
通式(10A)中,作为上述Ar3中的由炔基衍生的二价基团,优选为由碳数为2~20的炔基衍生的二价基团,更优选为由碳数为2~10的炔基衍生的二价基团。通式(10A)中,作为上述Ar3中的由炔基衍生的二价基团,可以举出由炔丙基和3-戊炔基等中的任一者衍生的二价基团。
通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的杂环基,各自独立地优选为成环原子数为5~24的杂环基,更优选为成环原子数为5~18的杂环基。通式(10A)中,作为上述Ar1和Ar2中的杂环基,可以列举包含1~5个杂原子(例如氮原子、氧原子、硫原子)的杂环基。
通式(10A)中,进而,作为上述Ar1和Ar2中的杂环基,各自独立地可以举出例如:吡咯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、异噁唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、吲嗪基、喹嗪基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、酞嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、吲唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基
Figure BDA0002455606480000291
基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、和呫吨基等,优选为呋喃基、噻吩基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、和二苯并噻吩基,更优选为苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、和二苯并噻吩基。
通式(10A)中,作为上述Ar3中的由杂环基衍生的二价基团,优选为由成环原子数为5~24的杂环基衍生的二价基团,更优选为由成环原子数为5~18的杂环基衍生的二价基团。通式(10A)中,作为上述Ar3中的由杂环基衍生的二价基团,可以列举由包含1~5个杂原子(例如氮原子、氧原子、硫原子)的杂环基衍生的二价基团。
通式(10A)中,进而,作为上述Ar3中的由杂环基衍生的二价基团,例如可以举出由吡咯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、异噁唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、吲嗪基、喹嗪基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、酞嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、吲唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基
Figure BDA0002455606480000292
基、吩噻嗪基、吩噁嗪基和呫吨基等中的任一者衍生的二价基团,优选为由呋喃基、噻吩基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基中的任一者衍生的二价基团,更优选为由苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、和二苯并噻吩基中的任一者衍生的二价基团。
上述通式(10)所示的化合物中,作为表述为“取代或未取代的”时的取代基,优选为选自由
碳数1~50(优选为1~10,更优选为1~5)的烷基、
碳数为2~20(优选为2~10)的烯基、
碳数为2~20(优选为2~10)的炔基、
成环碳数3~50(优选为3~6,更优选为5或6)的环烷基、
成环碳数6~50(优选为6~24,更优选为6~12)的芳香族烃基、
碳数为7~50(优选为7~24,更优选为7~12)的芳烷基、
氨基、
具有碳数1~50(优选为1~10,更优选为1~5)的烷基的单烷基氨基或二烷基氨基、
具有成环碳数6~50(优选为6~24,更优选为6~12)的芳香族烃基的单芳基氨基或二芳基氨基、
具有碳数1~50(优选为1~10,更优选为1~5)的烷基的烷氧基、
具有成环碳数6~50(优选为6~24,更优选为6~12)的芳香族烃基的芳氧基、
具有碳数1~50(优选为1~10,更优选为1~5)的烷基的烷硫基、
具有成环碳数6~50(优选为6~24,更优选为6~12)的芳香族烃基的芳硫基、
具有选自碳数1~50(优选为1~10,更优选为1~5)的烷基和成环碳数6~50(优选为6~24,更优选为6~12)的芳香族烃基中的基团的单取代甲硅烷基、二取代甲硅烷基或三取代甲硅烷基、
成环原子数为5~50(优选为5~24,更优选为5~18)且包含1~5个(优选为1~3个,更优选为1~2个)杂原子(例如氮原子、氧原子、硫原子)的杂环基、
碳数1~50(优选为1~10,更优选为1~5)的卤代烷基、
卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,优选为氟原子)、
氰基、和
硝基
组成的组中的任一种基团。
上述取代基之中,尤其优选为选自由碳数1~5的烷基、碳数为5或6的环烷基、成环碳数6~12的芳香族烃基、和成环原子数为5~24且包含1~3个杂原子(氮原子、氧原子、硫原子)的杂环基组成的组中的取代基。
上述通式(10)所示的化合物中,
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的碳数1~50的烷基,与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的烷基所描述的基团含义相同。作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的碳数为2~20的烯基,与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的烯基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的碳数2~20的炔基,与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的炔基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的成环碳数3~50的环烷基,与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的环烷基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的成环碳数6~50的芳香族烃基,与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的芳香族烃基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的成环碳数6~50的芳烷基,具有成环碳数6~50的芳香族烃基和碳数1~50的烷基,该烷基部分的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的烷基所描述的基团含义相同,芳香族烃基部分的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的芳香族烃基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的单烷基氨基或二烷基氨基中,烷基部分的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的烷基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的单芳基氨基或二芳基氨基中,芳基(芳香族烃基)部分的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的芳香族烃基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的烷氧基中,烷基部分的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的烷基所描述的基团含义相同,烷氧基优选为例如甲氧基、乙氧基。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的芳氧基中,芳基(芳香族烃基)部分的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的芳香族烃基所描述的基团含义相同,芳氧基可以举出例如苯氧基等。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的烷硫基中,烷基部分的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的烷基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的芳硫基中,芳基(芳香族烃基)部分的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的芳香族烃基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的单取代甲硅烷基、二取代甲硅烷基或三取代甲硅烷基,可以列举碳数1~50的烷基甲硅烷基和成环碳数6~50的芳基甲硅烷基。
作为碳数1~50的烷基甲硅烷基,可以举出单烷基甲硅烷基、二烷基甲硅烷基、和三烷基甲硅烷基,例如各烷基的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的烷基所描述的基团含义相同。作为成环碳数6~50的芳基甲硅烷基,可以举出单芳基甲硅烷基、二芳基甲硅烷基、和三芳基甲硅烷基,各芳基的具体例与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的芳香族烃基所描述的基团同样,例如可以举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、和三甲苯基甲硅烷基等。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的杂环基与在通式(10A)中作为上述Ar1和Ar2中的杂环基所描述的基团含义相同。
作为表述为“取代或未取代的”时的取代基的卤代烷基可以列举将通式(10A)中的上述Ar1和Ar2中的烷基进行卤代而成的基团,作为具体例,可以列举例如三氟甲基等。
对于掺杂材料不需要特别限定发光色,在掺杂材料为荧光发光性材料的情况下,发光谱的主峰波长优选为400nm以上且700nm以下,更优选为400nm以上且600nm以下,进一步优选为400nm以上且500nm以下。
此处所指的主峰波长是指,对于荧光发光性材料以10-6摩尔/升以上且10-5摩尔/升以下的浓度溶解的甲苯溶液进行测定而得的发光谱中,发光强度最大的发光谱的峰波长。测定装置使用分光荧光光度计(日立高新技术公司制、F-7000)。
发光层中,掺杂材料可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
掺杂材料的含量没有特别限制。掺杂材料的含量例如相对于整个发光层,优选为0.1质量%以上且20质量%以下,更优选为0.1质量%以上且10质量%以下,进一步优选为0.1质量%以上且5质量%以下。
(电子传输区域)
本实施方式的有机EL元件中,电子传输区域优选具有在阴极和发光层之间配置的第四层和在第四层和发光层之间配置的第五层。
具体来说,优选的是,第四层为电子传输层,第五层为空穴阻挡层。对于该组合的具体方案,在后述的第二实施方式中进行说明(参见图2)。需要说明的是,第四层为电子传输层时,电子传输层也优选兼具作为电子注入层的功能。
另外,优选的是,第四层包含第四化合物,第五层包含第五化合物,并且第四化合物的电子迁移率μE4大于第五化合物的电子迁移率μE5E4>μE5)。
由此,体现出控制向发光层的电子注入的效果。
本实施方式的有机EL元件中,第四层中所包含的第四化合物的电子亲和势(affinity)Af优选为2.0eV以上,更优选为2.2eV以上。上述电子亲和势Af的上限值优选为3.0eV以下。
第四化合物的电子亲和势Af为2.0eV以上时,体现出控制向发光层的电子注入的效果。
电子亲和势Af可以通过DPV(微分脉冲伏安法)进行测定。
具体来说,通过在(1)Organic Electronics,6(2005)p.11-20、和(2)OrganicElectronics,10(2009)p.515-520中记载的下述计算式算出电子亲和势Af。
计算式:Af(eV)=-1.19×(Ere-Efc)-4.78eV
Ere:测定对象化合物的第一还原电势(eV)
Efc:二茂铁的第一氧化电势(eV)
第四层中所包含的第四化合物只要满足上述迁移率的关系(μE4>μE5)则没有特别限定。
第四化合物例如优选为含氮杂环衍生物,更优选为下述通式(12)所示的含氮杂环衍生物。
HAr-L2-Ar6-Ar7···(12)
上述通式(12)中,HAr为取代或未取代的成环碳数3以上且40以下的含氮杂环基。
上述通式(12)中,L2为单键、取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的二价芳香族烃基、或者取代或未取代的成环原子数5以上且50以下的二价芳香族杂环基。
上述通式(12)中,Ar6为取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的二价芳香族烃基。
上述通式(12)中,Ar7为取代或未取代的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基、或者取代或未取代的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基。
另外,上述通式(12)中,在HAr、L2、Ar6和Ar7的说明中举出的含氮杂环基、芳香族烃基、和芳香族杂环基可以具有取代基。
上述通式(12)中,作为HAr表示的含氮杂环基,优选选自由取代或未取代的吡啶环、取代或未取代的嘧啶环、取代或未取代的三嗪环、和取代或未取代的苯并咪唑环组成的组中。
上述通式(12)中,作为L2表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基,可以举出使上述通式(A1)中的Ar1~Ar3表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基形成二价基团而成的基团,优选例(优选成环碳数的例子和优选基团(但是是形成二价基团而成的基团)的例子)也是同样。
上述通式(12)中,作为L2表示的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基,可以举出将上述通式(A1)中的Ar1~Ar3表示的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基形成二价基团而成的基团,优选例(优选成环原子数的例子和优选基团(但是是形成二价基团而成的基团)的例子)也是同样。
上述通式(12)中,作为Ar6表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基,可以举出将上述通式(A1)中的Ar1~Ar3表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基形成二价基团而成的基团,优选例(优选成环碳数的例子和优选基团(但是是形成二价基团而成的基团)的例子)也是同样。
上述通式(12)中,作为Ar7表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基,可以举出与上述通式(A1)中的Ar1~Ar3表示的成环碳数6以上且50以下的芳香族烃基同样的基团,优选例(优选成环碳数的例子和优选基团的例子)也是同样。
上述通式(12)中,作为Ar7表示的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基,可以举出与上述通式(A1)中的Ar1~Ar3表示的成环原子数5以上且50以下的芳香族杂环基同样的基团,优选例(优选成环原子数的例子和优选基团的例子)也是同样。
第四层中,第四化合物可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
第四化合物的含量相对于整个第四层,优选为80质量%以上且100质量%以下,更优选为60质量%以上且80质量%以下,进一步优选为40质量%以上且60质量%以下。
需要说明的是,第四层为共有层时的第四化合物的含量也优选为与上文同样的范围。
第五层中所包含的第五化合物只要满足上述电子迁移率的关系(μE4>μE5)则没有特别限定。第四化合物与第五化合物的分子结构不同。
第五化合物例如优选为含氮杂环衍生物,更优选为上述通式(12)所示的含氮杂环衍生物。
即,本实施方式的一个方案中,可以从上述通式(12)所示的含氮杂环衍生物之中,以第四化合物的电子迁移率μE4大于第五化合物的电子迁移率μE5的方式分别选择使用第四化合物和第五化合物。
例如,在使用下述的化合物ET1~化合物ET6作为第四层中所包含的第四化合物时,优选使用下述的化合物HB1~化合物HB5作为第五层中所包含的第五化合物。需要说明的是,第四化合物和第五化合物的组合不限定于这些具体例。
[化18]
Figure BDA0002455606480000361
[化19]
Figure BDA0002455606480000371
第五层中,第五化合物可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
第五化合物的含量相对于整个第五层,优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为99质量%以上,特别优选为100质量%。
需要说明的是,第五层为共有层时的第五化合物的含量也优选为与上文同样的范围。
本实施方式的有机EL元件中,电子传输区域也优选在第四层(在本实施方式中是电子传输层)和阴极之间还具有包含第六化合物的第六层。作为第六层,例如可以举出电子注入层。由此,表现出更进一步的电子注入功能。
第六层中所包含的第六化合物没有特别限定。
第六层为电子注入层时,第六化合物优选为电子注入性高的物质。作为第六化合物,可以使用锂(Li)、铯(Cs)、钙(Ca)、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、锂氧化物(LiOx)等之类的碱金属、碱土金属、或者它们的化合物。
另外,第六化合物中也可以使用有机金属络合物。作为有机金属络合物,可以举出选自包含碱金属的有机金属络合物、包含碱土金属的有机金属络合物和包含稀土金属(例如镱、铕、钆、铒等)的有机金属络合物等中的至少一种。
第六化合物可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
第六化合物的含量相对于整个第六层,优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为99质量%以上,特别优选为100质量%。
需要说明的是,第六层为共有层时的第六化合物的含量也优选为与上文同样的范围。
本实施方式的有机EL元件优选发蓝色光。
本实施方式的有机EL元件发蓝色光时,该有机EL元件优选在430nm以上且480nm以下的范围具有主峰波长。
本实施方式的有机EL元件发绿色光时,该有机EL元件优选在520nm以上且570nm以下的范围具有主峰波长。
本实施方式的有机EL元件发红色光时,该有机EL元件优选在600nm以上且650nm以下的范围具有主峰波长。
上述主峰波长的测定如下进行。
使用分光放射亮度计CS-2000(Konica Minolta公司制),测定以电流密度达到10mA/cm2的方式对有机EL元件施加电压时的分光放射亮度谱。
所得到的分光放射亮度谱中,测定发光强度达到最大的发光谱的峰波长,将其作为主峰波长(单位:nm)。
(基板)
有机EL元件制作于基板上。
基板用作有机EL元件的支承体。基板可以具有透光性也可以没有透光性。作为基板,例如可以使用玻璃、石英、或者塑料等。另外,可以使用挠性基板。挠性基板是指,能够弯折的(柔性的)基板,例如可以举出包含聚碳酸酯或聚氯乙烯的塑料基板等。
(阳极)
阳极具有反射层。反射层优选由光反射性的金属材料形成。光反射性是指,将由发光层发出的光的50%以上(优选为80%以上)反射的性质。
作为金属材料,例如可以举出:Al、Ag、Ta、Zn、Mo、W、Ni和Cr等单质材料或以这些金属作为主要成分(优选为整体的50质量%以上)的合金材料、NiP、NiB、CrP和CrB等非晶合金、NiAl和银合金等微晶性合金等。
另外,作为金属材料,可以使用APC(银、钯和铜的合金)、ARA(银、铷和金的合金)、MoCr(钼和铬的合金)、和NiCr(镍和铬的合金)等。
反射层可以为单层也可以为多层。
阳极可以仅由反射层构成,也可以为具有反射层和导电层(优选为透明导电层)的多层结构。阳极具有反射层和导电层时,优选在反射层和空穴传输区域之间配置导电层。另外,阳极可以为在2个导电层(第一导电层和第二导电层)之间配置了反射层的多层结构。这样的多层结构的情况下,第一导电层和第二导电层可以由相同材料形成,也可以由相互不同的材料形成。
导电层优选使用功函数大的(具体而言为4.0eV以上)金属、合金、导电性化合物和它们的混合物等。具体来说,例如可以举出:氧化铟-氧化锡(ITO:Indium Tin Oxide)、含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌、含有氧化钨和氧化锌的氧化铟、以及石墨烯等。此外,可以举出金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(C0)、铜(Cu)、钯(Pd)、钛(Ti)、或者金属材料的氮化物(例如、氮化钛)等。
这些材料通常通过溅射法成膜。例如,氧化铟-氧化锌可以通过使用对氧化铟添加1质量%~10质量%的氧化锌而成的靶,利用溅射法来形成。含有氧化钨和氧化锌的氧化铟可以通过使用相对于氧化铟含有氧化钨0.5质量%~5质量%、氧化锌0.1质量%~1质量%的靶,利用溅射法来形成。此外,导电层可以通过真空蒸镀法、涂布法、喷墨法或旋涂法等进行制作。
例如以与导电层接触的方式形成空穴注入层时,空穴注入层使用与导电层的功函数无关地容易进行空穴(Hole)注入的复合材料来形成,因此,能够使用可作为电极材料的材料(例如金属、合金、导电性化合物和它们的混合物,此外也包括属于元素周期表的第1族或第2族的元素)形成导电层。
也可以将作为功函数小的材料的属于元素周期表的第1族或第2族的元素、即锂(Li)和铯(Cs)等碱金属、镁(Mg)、钙(Ca)和锶(Sr)等碱土金属、包含它们的合金(例如MgAg、A1Li)、铕(Eu)和镱(Yb)等稀土金属以及包含它们的合金等用于导电层。需要说明的是,在使用碱金属、碱土金属和包含它们的合金形成导电层的情况下,可以使用真空蒸镀法和溅射法。此外,在使用银浆等的情况下,可以使用涂布法和喷墨法等。
(阴极)
阴极优选由透射来自发光层的光的具有透光性或半透射性的金属材料形成。透光性或半透射性是指,将由发光层发出的光50%以上(优选为80%以上)透射的性质。
阴极优选使用功函数小的(具体而言为3.8eV以下)金属、合金、导电性化合物和它们的混合物等。作为这样的阴极材料的具体例,可以举出:属于元素周期表的第1族或第2族的元素、即锂(Li)和铯(Cs)等碱金属、镁(Mg)、钙(Ca)和锶(Sr)等碱土金属、包含它们的合金(例如MgAg、A1Li)、铕(Eu)和镱(Yb)等稀土金属、以及包含它们的合金等。
需要说明的是,在使用碱金属、碱土金属、包含它们的合金形成阴极时,可以使用真空蒸镀法和溅射法。另外,在使用银浆等时,可以使用涂布法和喷墨法等。
需要说明的是,通过设置电子注入层,能够与功函数的大小无关地使用Al、Mg、Ag、ITO、石墨烯、含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡等各种各样的导电性材料形成阴极。这些导电性材料可以使用溅射法、喷墨法、或者旋涂法等进行成膜。
(覆盖层)
顶发光型的有机EL元件通常在阴极的上部具备覆盖层。
作为覆盖层,例如可以使用高分子化合物、金属氧化物、金属氟化物、金属硼化物、氮化硅和硅化合物(硅氧化物等)等。
另外,也可以在覆盖层中使用芳香族胺衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、芴衍生物、或二苯并呋喃衍生物。
另外,将包含这些物质的层层叠而成的层叠体也可以用作覆盖层。
(有机EL元件的各层的形成方法)
本实施方式的有机EL元件的各层的形成也可以应用真空蒸镀法、溅射法、等离子体法和离子镀法等干式成膜法、以及旋涂法、浸涂法、流涂法法和喷墨法等湿式成膜法中的任一方法。
湿式成膜法的情况下,使形成各层的材料在适当的溶剂中溶解或分散而形成薄膜。溶剂没有特别限定。作为溶剂,例如可以举出:乙醇、氯仿、四氢呋喃和二噁烷等。
在任意的各层的形成中,为了提高成膜性和防止膜的针孔等,可以使用适当的树脂和添加剂。
(有机EL元件的各层的膜厚)
膜厚(第一层和第二层以外的膜厚)没有特别限定,优选设定为适当的膜厚。膜厚过厚时,为了得到一定的光通量而需要大的施加电压,从而效率变差。膜厚过薄时,产生针孔等,即便施加电场也得不到充分的发光亮度。
例如,作为空穴阻挡层的膜厚,优选为1nm以上且20nm以下。其他层(第一层和第二层以外的其他层)的膜厚通常为5nm以上且1000nm以下的范围,进一步优选为10nm以上且200nm以下的范围。
<有机EL元件的用途>
本实施方式的有机EL元件可以用于显示装置和发光装置等电子设备。作为显示装置,例如可以举出有机EL面板模块等的显示部件、电视、移动电话、平板电脑或个人电脑等。作为发光装置,例如可以举出照明、或车辆用灯具等。
本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指包含在“~”的前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。
本说明书中,成环碳数表示,原子以环状键合而成的结构的化合物(例如单环化合物、稠环化合物、桥环化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的碳原子的数量。该环被取代基取代时,取代基中所包含的碳不包括在成环碳数中。对于下文记载的“成环碳数”,只要没有特别记载就是同样的。例如,苯环的成环碳数为6,萘环的成环碳数为10,吡啶基的成环碳数为5,呋喃基的成环碳数为4。另外,在苯环和萘环上取代有作为取代基的例如烷基时,该烷基的碳数不包括在成环碳数的数量中。另外,在芴环上键合有作为取代基的例如芴环时(包含螺芴环),作为取代基的芴环的碳数不包括在成环碳数的数量中。
本说明书中,成环原子数表示,原子以环状键合而成的结构(例如单环、稠环、集合环)的化合物(例如单环化合物、稠环化合物、桥环化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子的数量。不构成环的原子和该环被取代基取代时的取代基中所包含的原子不包括在成环原子数中。对于下文记载的“成环原子数”,只要没有特别记载则是同样的。例如,吡啶环的成环原子数为6,喹唑啉环的成环原子数为10,呋喃环的成环原子数为5。在吡啶环和喹唑啉环的碳原子上分别键合的氢原子以及构成取代基的原子不包括在成环原子数的数量中。另外,在芴环上键合有作为取代基的例如芴环时(包括螺芴环),作为取代基的芴环的原子数不包括在成环原子数的数量中。
下面,对上述通式所述的各取代基进行说明(对于各取代基的说明)。
作为本说明书中的成环碳数6~50的芳基(有时称作芳香族烃基),例如可以举出苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、芘基、
Figure BDA0002455606480000421
基、荧蒽基、苯并[a]蒽基、苯并[c]菲基、三亚苯基(triphenylenyl)、苯并[k]荧蒽基、苯并[g]
Figure BDA0002455606480000422
基、苯并[b]三亚苯基、茜基、和苝基等。
作为本说明书中的芳基,成环碳数优选为6~30,更优选为6~20,进一步优选为6~14,更进一步优选为6~12。上述芳基之中,进一步更优选为苯基、联苯基、萘基、菲基、三联苯基和芴基。对于1-芴基、2-芴基、3-芴基和4-芴基,优选在9位的碳原子上取代有后述的本说明书中的取代或未取代的碳数1~30的烷基、取代或未取代的成环碳数6~18的芳基。
本说明书中的成环原子数5~50的杂芳基(有时称为杂环基、杂芳香族环基、或者芳香族杂环基)中,作为杂原子,优选包含选自由氮、硫、氧、硅、硒原子和锗原子组成的组中的至少任一种原子,更优选包含选自由氮、硫和氧组成的组中的至少任一种原子。
作为本说明书中的成环原子数5~50的杂环基,例如可以举出:吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、萘啶基、酞嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、吲哚基、苯并咪唑基、吲唑基、咪唑并吡啶基、苯并三唑基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、哌啶基、吡咯烷基、哌嗪基、吗啉基、吩嗪基
Figure BDA0002455606480000431
基、吩噻嗪基和吩噁嗪基等。
本说明书中的杂环基的成环原子数优选为5~30,进一步优选为5~20,更进一步优选为5~14。上述杂环基之中,更进一步优选为1-二苯并呋喃基、2-二苯并呋喃基、3-二苯并呋喃基、4-二苯并呋喃基、1-二苯并噻吩基、2-二苯并噻吩基、3-二苯并噻吩基、4-二苯并噻吩基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、和9-咔唑基。对于1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基和4-咔唑基,优选在9位的氮原子上取代有本说明书中的取代或未取代的成环碳数6~30的芳基、取代或未取代的成环原子数5~30的杂环基。
另外,本说明书中,杂环基例如可以为由下述通式(XY-1)~(XY-18)所示的局部结构衍生的基团。
[化20]
Figure BDA0002455606480000441
[化21]
Figure BDA0002455606480000442
[化22]
Figure BDA0002455606480000443
上述通式(XY-1)~(XY-18)中,XA和YA各自独立地为杂原子,优选为氧原子、硫原子、硒原子、硅原子或锗原子。上述通式(XY-1)~(XY-18)所示的局部结构在任意的位置具有连接键而形成杂环基,该杂环基可以具有取代基。
另外,本说明书中,作为取代或未取代的咔唑基,例如也可以包含下述式所示的在咔唑环上进一步稠合环而成的基团。这样的基团可以具有取代基。另外,连接键的位置也可以适当变更。
[化23]
Figure BDA0002455606480000451
作为本说明书中的碳数1~50的烷基,可以为直链、支链或环状中的任一种。另外,可以为卤代烷基。
作为直链或支链的烷基,例如可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、新戊基、戊基、异戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、1-戊基己基、1-丁基戊基、1-庚基辛基、和3-甲基戊基等。
本说明书中的直链或支链的烷基的碳数优选为1~10,进一步优选为1~6。上述直链或支链的烷基之中,进一步更优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、戊基、异戊基和新戊基。
作为本说明书中的环状的烷基,例如可以举出成环碳数3~50的环烷基。
作为本说明书中的成环碳数3~50的环烷基,可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、金刚烷基和降冰片基等。环烷基的成环碳数优选为3~10,进一步优选为5~8。上述环烷基之中,进一步更优选为环戊基和环己基。
作为本说明书中的烷基被卤素原子取代而成的卤代烷基,例如可以举出上述碳数1~50的烷基被1个以上的卤素原子、优选为氟原子所取代而成的基团。
作为本说明书中的碳数1~50的卤代烷基,可以举出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、三氟甲基甲基、三氟乙基和五氟乙基等。
作为本说明书中的取代甲硅烷基,例如可以举出:碳数3~50的烷基甲硅烷基、和成环碳数6~50的芳基甲硅烷基。
作为本说明书中的碳数3~50的烷基甲硅烷基,可以举出具有在上述碳数1~50的烷基中例示的烷基的三烷基甲硅烷基,具体而言,可以举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三正丁基甲硅烷基、三正辛基甲硅烷基、三异丁基甲硅烷基、二甲基乙基甲硅烷基、二甲基异丙基甲硅烷基、二甲基正丙基甲硅烷基、二甲基正丁基甲硅烷基、二甲基叔丁基甲硅烷基、二乙基异丙基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基和三异丙基甲硅烷基等。三烷基甲硅烷基中的3个烷基相互可以相同也可以不同。
作为本说明书中的成环碳数6~50的芳基甲硅烷基,例如可以举出:二烷基芳基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基。
二烷基芳基甲硅烷基例如可以举出:具有2个在上述碳数1~50的烷基中例示的烷基且具有1个上述成环碳数6~50的芳基的二烷基芳基甲硅烷基。二烷基芳基甲硅烷基的碳数优选为8~30。
烷基二芳基甲硅烷基例如可以举出:具有1个在上述碳数1~50的烷基中例示的烷基且具有2个上述成环碳数6~50的芳基的烷基二芳基甲硅烷基。烷基二芳基甲硅烷基的碳数优选为13~30。
三芳基甲硅烷基例如可以举出:具有3个上述成环碳数6~50的芳基的三芳基甲硅烷基。三芳基甲硅烷基的碳数优选为18~30。
本说明书中,烷基磺酰基由-SO2Rw表示。-SO2Rw中的Rw表示取代或未取代的烷基。
作为本说明书中的取代或未取代的碳数1~50的烷基磺酰基,可以举出上述-SO2Rw中的Rw为取代或未取代的上述碳数1~50的烷基的基团。
本说明书中,芳烷基(有时称作芳基烷基)中的芳基为芳香族烃基、或者杂环基。
作为本说明书中的碳数7~50的芳烷基,优选为具有成环碳数6~30的芳基的基团,表示为-Z3-Z4。作为该Z3的例子,可以举出与上述碳数1~30的烷基对应的亚烷基等。作为该Z4的例子,例如可以举出上述成环碳数6~30的芳基的例子。该芳烷基中,优选的是,芳基部分的碳数为6~30(优选为6~20,更优选为6~12),烷基部分的碳数为1~30(优选为1~20,更优选为1~10,进一步优选为1~6)。作为该芳烷基,例如可以举出:苄基、2-苯基丙烷-2-基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘基甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基异丙基、2-α-萘基异丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基异丙基和2-β-萘基异丙基等。
本说明书中的碳数1~50的烷氧基表示为-OZ1。作为该Z1的例子,可以举出上述碳数1~50的烷基。烷氧基例如可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、和己氧基等。烷氧基的碳数优选为1~30,更优选为1~20。
作为烷氧基被卤素原子取代而成的卤代烷氧基,例如可以举出:上述碳数1~50的烷氧基被1个以上的氟原子取代而成的基团。
本说明书中,芳氧基(有时称为芳基烷氧基(アリールアルコキシ基))中的芳基也包括杂芳基。
本说明书中的成环碳数6~50的芳基烷氧基表示为-OZ2。作为该Z2的例子,例如可以举出上述成环碳数6~50的芳基等。芳基烷氧基的成环碳数优选为6~30,更优选为6~20。作为该芳基烷氧基,例如可以举出苯氧基。
本说明书中的取代氨基表示为-NHRv或-N(Rv)2。作为该Rv的例子,例如可以举出上述碳数1~50的烷基、和上述成环碳数6~50的芳基等。
作为本说明书中的碳数2~50的烯基,为直链或支链中的任一种,例如可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、油烯基、二十碳五烯基、二十二碳六烯基、苯乙烯基、2,2-二苯基乙烯基、1,2,2-三苯基乙烯基、和2-苯基-2-丙烯基等。
作为本说明书中的碳数2~50的炔基,可以为直链或支链中的任一种,例如可以举出乙炔基、丙炔基、和2-苯基乙炔基等。
本说明书中的碳数1~50的烷硫基和成环碳数6~50的芳硫基表示为-SRv。作为该Rv的例子,可以举出上述碳数1~50的烷基和上述成环碳数6~50的芳基。烷硫基的碳数优选为1~30,更优选为1~20。芳硫基的成环碳数优选为6~30,更优选为6~20。
作为本说明书中的卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子等,优选氟原子。
本说明书中,“成环碳”是指,构成饱和环、不饱和环或芳环的碳原子。“成环原子”是指,构成杂环(包括饱和环、不饱和环和芳环)的碳原子和杂原子。
另外,本说明书中,氢原子包括中子数不同的同位素,即氕(Protium)、氘(Deuterium)、氚(Tritium)。
本说明书中,作为表述为“取代或未取代的”时的取代基,可以举出选自由成环碳数6~50的芳基、成环原子数5~50的杂芳基、碳数1~50的烷基(直链或支链的烷基)、成环碳数3~50的环烷基、碳数1~50的卤代烷基、碳数3~50的烷基甲硅烷基、成环碳数6~50的芳基甲硅烷基、碳数1~50的烷氧基、碳数6~50的芳氧基、取代氨基、碳数1~50的烷硫基、成环碳数6~50的芳硫基、碳数7~50的芳烷基、碳数2~50的烯基、卤素原子、碳数为2~50的炔基、氰基、羟基、硝基和羧基组成的组中的至少一种基团。
本说明书中,作为表述为“取代或未取代的”时的取代基,优选为选自由成环碳数6~50的芳基、成环原子数5~50的杂芳基、碳数1~50的烷基(直链或支链的烷基)、卤素原子和氰基组成的组中的至少一种基团,进而,优选为在各取代基的说明中作为优选的具体取代基。
本说明书中,作为表述为“取代或未取代的”时的取代基,更优选为选自由成环碳数6~30的芳基、成环原子数5~30的杂芳基、碳数1~30的烷基(直链或支链的烷基)、卤素原子和氰基组成的组中的至少一种基团,进而,优选为在各取代基的说明中作为优选的具体取代基。
本说明书中,表述为“取代或未取代的”时的取代基可以进一步被选自由成环碳数6~50的芳基、成环原子数5~50的杂芳基、碳数1~50的烷基(直链或支链的烷基)、成环碳数3~50的环烷基、碳数1~50的卤代烷基、碳数3~50的烷基甲硅烷基、成环碳数6~50的芳基甲硅烷基、碳数1~50的烷氧基、成环碳数6~50的芳氧基、取代氨基、碳数1~50的烷硫基、成环碳数6~50的芳硫基、碳数7~50的芳烷基、碳数2~50的烯基、碳数2~50的炔基、卤素原子、氰基、羟基、硝基和羧基组成的组中的至少一种基团所取代。另外,这些取代基可以多个相互键合而形成环。
本说明书中,作为在表述为“取代或未取代的”时的取代基上进一步取代的取代基,优选为选自由成环碳数6~50的芳基、成环原子数5~50的杂芳基、碳数1~50的烷基(直链或支链的烷基)、卤素原子和氰基组成的组中的至少一种基团,进一步优选为选自在各取代基的说明中作为优选的具体取代基中的至少一种基团。
本说明书中,作为在表述为“取代或未取代的”时的取代基上进一步取代的取代基,优选为选自由成环碳数6~30的芳基、成环原子数5~30的杂芳基、碳数1~30的烷基(直链或支链的烷基)、卤素原子和氰基组成的组中的至少一种基团,进一步优选为选自在各取代基的说明中作为优选的具体取代基中的至少一种基团。
表述为“取代或未取代的”时的“未取代”是指,不被上述取代基所取代而键合的是氢原子。
需要说明的是,本说明书中,“取代或未取代的碳数XX~YY的ZZ基”这样的表述中的“碳数XX~YY”表示ZZ基为未取代时的碳数,经取代时的取代基的碳数不包括在内。
本说明书中,“取代或未取代的原子数XX~YY的ZZ基”这样的表述中的“原子数XX~YY”表示ZZ基为未取代时的原子数,经取代时的取代基的原子数不包括在内。
在本说明书中说明的化合物、或者其局部结构中,表述为“取代或未取代的”的情况也同上。
本说明书中,取代基彼此相互键合而构建环时,该环的结构为饱和环、不饱和环、芳香族烃环或杂环。
本说明书中,作为连接基团中的芳香族烃基和杂环基等,可以举出从上述的一价基团除去1个以上的原子而得到的二价以上的基团。
<第二实施方式>
图2是表示本发明的第二实施方式的一例的顶发光型的有机EL元件的结构示意图。
相对于图1所示的有机EL元件100,图2所示的有机EL元件110除了将空穴传输区域和电子传输区域设为不同构成以外,是与有机EL元件100同样的构成。本实施方式的有机EL元件110的空穴传输区域12A中,从阳极2侧起依次包含作为第三层的空穴注入层3、作为第一层的空穴传输层4和作为第二层的电子阻挡层5。另外,电子传输区域7A中,从阴极8侧起依次包含作为第六层的电子注入层73、作为第四层的电子传输层72和作为第五层的空穴阻挡层71。
另外,相对于图1所示的有机EL元件100,图2所示的有机EL元件110中,电子传输层72中所包含的第四化合物的电子迁移率μE4和空穴阻挡层71中所包含的第五化合物的电子迁移率μE5的关系设为μE4>μE5
由此,认为从阴极8注入电子注入层73的电子在电子传输层72中比较快地移动,在接下来的空穴阻挡层71中比较慢地移动而到达发光层6。由此,认为可以控制向发光层的电子注入。认为其结果,到达发光层6的电子在电子阻挡层5和发光层6的界面附近与空穴发生复合。
另外,有机EL元件110在空穴传输层4和阳极2之间具有空穴注入层3,且在电子传输层72和阴极8之间具有电子注入层73,因而更进一步体现空穴注入功能和电子注入功能。
因此,本实施方式的有机EL元件110以更高效率发光。
另外,本实施方式的有机EL元件110的发光层6含有发蓝色光的材料时,有机EL元件110在蓝色的波长区域中以高效率发光。
另外,本实施方式的有机EL元件110在不使驱动电压大幅上升的条件下(例如在低于4.5V的驱动电压下)以高效率发光。
对于本发明的第三实施方式的有机EL发光装置的一例进行说明。
[有机EL发光装置]
<第三实施方式>
图3是表示本发明的第三实施方式的一例的有机EL发光装置的结构示意图。图4是图3的蓝色像素的主体放大图。
第三实施方式的有机EL发光装置120中,在基板1上并列具有作为第1元件的蓝色像素100B、作为第2元件的绿色像素100G和作为第3元件的红色像素100R。绿色像素100G和红色像素100R为发荧光的有机EL元件。
本实施方式中的蓝色像素100B相当于上述的第一个实施方式的有机EL元件100,是显示蓝色发光的荧光发光性的有机EL元件。需要说明的是,绿色像素100G和红色像素100R优选为除了发光层以外与蓝色像素100B同样的构成。
图3所示的有机EL发光装置120中,构成空穴传输区域12的层(即空穴传输层4和电子阻挡层5)为共有层。具体来说,空穴传输层4和电子阻挡层5成为从蓝色像素100B跨越至绿色像素100G和红色像素100R地共有配置的共有层。
另外,本实施方式中,在电子传输区域7、阴极8和阴极8上设置的覆盖层9也成为从蓝色像素100B跨越至绿色像素100G和红色像素100R地共有配置的共有层。
蓝色像素100B从基板1侧起依次具备阳极2B、空穴传输区域12、蓝色发光层6B(相当于上述的第一个实施方式的发光层6)、电子传输区域7、阴极8和覆盖层9。阳极2B(相当于上述的第一个实施方式的阳极2)由反射层21和导电层22构成。以下的阳极2G,2R也由反射层21和导电层22构成。
绿色像素100G从基板1侧起依次具备阳极2G、空穴传输区域12、绿色发光层6G、电子传输区域7、阴极8和覆盖层9。
红色像素100R从基板1侧起依次具备阳极2R、空穴传输区域12、红色发光层6R、电子传输区域7、阴极8和覆盖层9。
在各个相邻像素的阳极间形成绝缘膜14而保持像素间的绝缘。
本实施方式的有机EL发光装置120搭载相当于第一个实施方式的有机EL元件100的蓝色像素100B。即,在蓝色像素100B中,将空穴传输层4的膜厚d1和电子阻挡层5的膜厚d2调整至特定范围,并且以空穴传输层4中所包含的第一化合物的空穴迁移率μH1大于电子阻挡层5中所包含的第二化合物的空穴迁移率μH2H1>μH2)的方式选择第一化合物和第二化合物。
因此,通过有机EL发光装置120,尤其在蓝色像素100B中能够以高效率发光。
需要说明的是,蓝色像素100B中的空穴传输层4的膜厚d1和电子阻挡层5的膜厚d2如图4所示,是指将蓝色像素100B的中心部(图4中的符号CL)沿空穴传输层4的厚度方向进行切割时,空穴传输层4和电子阻挡层5各自的中心部的厚度。
另外,在红色像素100R和绿色像素100G中,通过将空穴传输层4的膜厚d1和电子阻挡层5的膜厚d2设定为分别满足上述式(1)和上述式(2),并且以空穴传输层4中所包含的第一化合物的空穴迁移率μH1大于电子阻挡层5中所包含的第二化合物的空穴迁移率μH2的方式(μH1>μH2)选择第一化合物和第二化合物,也能够以高效率发光。
另外,有机EL发光装置120中,至少构成空穴传输区域12的层(即空穴传输层4和电子阻挡层5)为共有层,因此还具有能够简化制造工序、能够降低制造成本的效果。
(有机EL发光装置的制作方法)
本实施方式的有机EL发光装置120例如如下进行制作。
在基板1上,依次成膜作为反射层21的银合金层即APC(Ag-Pd-Cu)层(反射层21)、和作为导电层22的氧化铟-氧化锌(IZO:注册商标)膜和氧化锡膜等透明导电层。接下来,使用通常的光刻技术,通过掩模使用抗蚀剂图案的蚀刻,对该导电材料层(银合金层和透明导电层)进行图案化而形成阳极。接下来,在阳极之上,通过旋涂法涂布形成包含聚酰亚胺等感光性树脂的绝缘膜14。之后,进行曝光、显影和固化,由此使阳极2暴露,由此对蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域进行图案化。
电极是蓝色像素用、绿色像素用和红色像素用的3种,分别对应于蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域。蓝色像素用的阳极相当于在蓝发光区域形成的阳极2B,绿色像素用的阳极相当于在绿发光区域形成的阳极2G,红色像素用的阳极相当于在红发光区域形成的阳极2R。对于阳极,在异丙醇中进行5分钟的清洗后,进行UV臭氧清洗30分钟。
之后,在阳极之上层叠空穴注入层3。形成空穴注入层3时,将空穴注入层在蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域层叠。
另外,在空穴注入层3之上,将空穴传输层4在蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域层叠。
另外,在空穴传输层4之上,将电子阻挡层5在蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域层叠。
另外,在电子阻挡层5之上,以与蓝色像素用、绿色像素用和红色像素用的阳极的各位置对应配置的方式形成各发光层。在使用真空蒸镀法时,使用遮挡掩模(Shadow Mask)对蓝色发光层6B、绿色发光层6G和红色发光层6R进行微细图案化。
接下来,形成电子传输区域7。例如,在电子传输区域7由空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层构成时,在各种颜色发光层之上,将空穴阻挡层层叠于蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域。
另外,在空穴阻挡层之上,将电子传输层层叠于蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域。
另外,在电子传输层之上,将电子注入层层叠于蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域。
之后,例如蒸镀成膜Mg和Ag,形成包含半透射性的MgAg合金的阴极8。
接下来,在阴极8之上,将覆盖层9形成于蓝发光区域、绿发光区域和红发光区域。覆盖层9可以通过真空蒸镀法、涂布法、喷墨法或者旋涂法等进行形成。
按照以上方式,得到具备蓝色像素100B、绿色像素100G和红色像素100R的有机EL发光装置120。需要说明的是,有机EL发光装置120可以是有源矩阵型,也可以是无源矩阵型。
<实施方式的变形>
上述实施方式的有机EL元件中,发光层不限于1层,也可以层叠有多个发光层。有机EL元件具有多个发光层时,多个发光层各自可以为荧光发光型的发光层,也可以为磷光发光型的发光层。
另外,有机EL元件具有多个发光层时,可以以相互相邻的方式设置这些发光层,也可以为隔着中间层将多个发光单元层叠而成的所谓串联型的有机EL元件。
上述实施方式的有机EL发光装置中,蓝色像素、绿色像素和红色像素可以为磷光性的有机EL元件。
上述实施方式的有机EL发光装置中,蓝色像素为相当于本发明的有机EL元件的例子,本发明的有机EL发光装置只要蓝色像素、绿色像素和红色像素中的任一个具备本发明的有机EL元件即可。
电子传输区域例如可以由电子传输层构成,也可以由空穴阻挡层和电子传输层的组合构成,由电子传输层和电子注入层的组合构成,以及由空穴阻挡层和电子传输层和电子注入层的组合构成。
空穴传输区域也是同样,例如可以由电子阻挡层和空穴传输层的组合构成,由空穴传输层和空穴注入层的组合构成,以及由电子阻挡层和空穴传输层和空穴注入层的组合构成。
在蓝色像素100B、红色像素100R和绿色像素100G中,电子传输区域和空穴传输区域各自既可以为共有层也可以由不同的层构成。电子传输区域和空穴传输区域各自也可以由与发光色相适应的层构成。
[电子设备]
本发明的一个实施方式的电子设备搭载本发明的顶发光型的有机EL元件。
另外,本发明的其他实施方式的电子设备搭载本发明的有机EL发光装置。
这些电子设备不仅作为发光装置,也用作显示装置。
本发明不限定于上述的实施方式。本发明也包括在能够实现本发明目的的范围内的变更、改良等。
实施例
以下,对本发明涉及的实施例进行说明。本发明不受这些实施例的任何限定。
<化合物>
以下示出有机EL元件的制作中使用的化合物。
[化24]
Figure BDA0002455606480000551
[化25]
Figure BDA0002455606480000552
[化26]
Figure BDA0002455606480000553
[化27]
Figure BDA0002455606480000561
[化28]
Figure BDA0002455606480000562
[化29]
Figure BDA0002455606480000563
[化30]
Figure BDA0002455606480000571
[化31]
Figure BDA0002455606480000572
[化32]
Figure BDA0002455606480000573
[化33]
Figure BDA0002455606480000574
[化34]
Figure BDA0002455606480000581
[化35]
Figure BDA0002455606480000582
[化36]
Figure BDA0002455606480000583
<化合物的物性>
对于有机EL元件的制作中使用的表1~表5所示的化合物,通过以下方法测定空穴迁移率和电子迁移率。结果示于表1~表5。
另外,通过前文所述的方法,测定用作主体材料的化合物BH1和化合物BH2的三重态激发能级T1。其结果,各化合物的三重态激发能级T1均为2.0eV以下。
另外,通过前文所述的方法,测定化合物ET1~ET6的电子亲和势Af。其结果,各化合物的电子亲和势Af均为2.0eV以上。
(空穴迁移率)
使用阻抗谱法测定空穴迁移率μH
在作为元件制作用基板的玻璃基板(25mm×75mm×0.7mm厚)之上,通过溅射法成膜膜厚130nm的氧化铟-氧化锡(ITO:Indium Tin Oxide)膜而形成阳极。在阳极之上,使用真空蒸镀法,依次层叠膜厚5nm的由化合物A-1形成的层、膜厚10nm的由化合物A-2形成的层、膜厚200nm的由测定对象化合物形成的层(测定对象层)、和膜厚80nm的Al膜(阴极),从而制作了空穴迁移率测定用的元件。
接下来,对空穴迁移率测定用的元件施加负载有100mV交流电压的DC电压并测定复数模量。将模量的虚部达到最大的频率设为fmax(Hz)时,以T=1/(2πfmax)算出应答时间T(秒),使用该值确定空穴迁移率μH的电场强度依赖性。以下记载电场强度0.25MV/cm的空穴迁移率μH
空穴迁移率μH[cm2/Vs]的换算式如下所述。
换算式:μH=d2/(V·tIS)
d:测定对象层的膜厚[cm]
V:电压[V]
tIs:应答时间[s]
(电子迁移率)
在作为元件制作用基板的玻璃基板(25mm×75mm×1.1mm厚)之上,使用真空蒸镀法,依次层叠膜厚80nm的Al膜(阳极)、膜厚200nm的由测定对象化合物形成的层(测定对象层)、膜厚10nm的由化合物B-1形成的层、膜厚1nm的LiF膜、和膜厚80nm的Al膜(阴极)而制作了电子迁移率测定用的元件。对于电子迁移率测定用的元件,与空穴迁移率μH同样地测定了电子迁移率μE
以下示出空穴迁移率和电子迁移率的测定中使用的化合物。
[化37]
Figure BDA0002455606480000601
[化38]
Figure BDA0002455606480000602
[表1]
Figure BDA0002455606480000603
[表2]
Figure BDA0002455606480000604
[表3]
Figure BDA0002455606480000611
[表4]
Figure BDA0002455606480000612
[表5]
Figure BDA0002455606480000613
<有机EL元件的制作>
如下制作有机EL元件。
(实施例1)
首先,在作为元件制作用基板的玻璃基板(25mm×75mm×0.7mm厚)之上,通过溅射法依次成膜膜厚100nm的作为银合金层的APC(Ag-Pd-Cu)层(反射层)、和膜厚10nm的氧化铟-氧化锌(IZO:注册商标)膜(透明导电层)。由此,得到了由APC层和IZO膜构成的导电材料层。
接着,使用通常的光刻技术,通过掩模使用抗蚀剂图案的蚀刻,对该导电材料层进行图案化,形成了下部电极(阳极)。
接下来,在下部电极之上,使用真空蒸镀法共蒸镀化合物HT1和化合物HA1,形成了膜厚10nm的空穴注入层(第三层)。将空穴注入层中的化合物HT1的浓度设为97质量%,将化合物HA1的浓度设为3质量%。
接下来,在空穴注入层上蒸镀化合物HT1(第一化合物),形成了膜厚121nm的空穴传输层(第一层)。
接下来,在空穴传输层上蒸镀化合物EB1(第二化合物),形成了膜厚5nm的电子阻挡层(第二层)。
接下来,在电子阻挡层上,共蒸镀作为主体材料的化合物BH1和作为发光材料的化合物BD1,形成了膜厚20nm的蓝色发光层。将蓝色发光层中的化合物BH1的浓度设为96质量%,将化合物BD1的浓度设为4质量%。
接下来,在蓝色发光层上蒸镀化合物HB1(第五化合物),形成了膜厚5nm的空穴阻挡层(第五层)。
接下来,在空穴阻挡层上共蒸镀化合物ET1(第四化合物)和Liq,形成了膜厚20nm的电子传输层(第四层)。将电子传输层中的化合物ET1的浓度设为50质量%,将Liq的浓度设为50质量%。
接下来,在该电子传输层上蒸镀Liq(第六化合物),形成了膜厚1nm的由Liq膜形成的电子注入层(第六层)。
接下来,在该电子注入层之上,将Mg和Ag以混合比(质量%比)1∶9进行共蒸镀,形成了合计膜厚15nm的半透射性的由MgAg合金形成的上部电极(阴极)。
接下来,在上部电极之上,在整个面上成膜化合物Cap1,形成了膜厚65nm的覆盖层。
简略地表示实施例1的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT1∶HA1(10,97%∶3%)/HT1(121)/EB1(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
需要说明的是,括弧内的数字表示膜厚(单位:nm)。另外,同样地,括弧内以百分比表示的数字表示空穴注入层中的化合物HT1和化合物HA1的比例(质量%)、发光层中的化合物BH1和化合物BD1的比例(质量%)、以及电子传输层中的化合物ET1和Liq的比例(质量%)。以下,设为同样的标记。
(实施例2)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT2,以及如表6所示改变空穴传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例2的有机EL元件。
简略地表示实施例2的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT2∶HA1(10,97%∶3%)/HT2(121)/EB1(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例3)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT3,以及如表6所示改变空穴传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例3的有机EL元件。
简略地表示实施例3的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT3∶HA1(10,97%∶3%)/HT3(121)/EB1(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例4)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT4,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例4的有机EL元件。
简略地表示实施例4的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT4∶HA1(10,97%∶3%)/HT4(121)/EB2(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB2(5)/ET2∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例5)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT5,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例5的有机EL元件。
简略地表示实施例5的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT5∶HA1(10,97%∶3%)/HT5(121)/EB2(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB3(5)/ET3∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例6)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT5,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例6的有机EL元件。
简略地表示实施例6的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT5∶HA1(10,97%∶3%)/HT5(121)/EB2(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB4(5)/ET4∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例7)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT4,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例7的有机EL元件。
简略地表示实施例7的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT4∶HA1(10,97%∶3%)/HT4(121)/EB2(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB2(5)/ET4∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例8)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT5,以及如表6所示改变空穴传输层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例8的有机EL元件。
简略地表示实施例8的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT5∶HA1(10,97%∶3%)/HT5(121)/EB1(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB5(5)/ET5∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例9)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT3,以及如表6所示改变空穴传输层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例9的有机EL元件。
简略地表示实施例9的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT3∶HA1(10,97%∶3%)/HT3(121)/EB1(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB3(5)/ET4∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例10)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT4,以及如表6所示改变空穴传输层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例10的有机EL元件。
简略地表示实施例10的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT4∶HA1(10,97%∶3%)/HT4(121)/EB1(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB3(5)/ET4∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例11)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT4,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例11的有机EL元件。
简略地表示实施例11的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT4∶HA1(10,97%∶3%)/HT4(121)/EB2(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB3(5)/ET4∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例12)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT4,以及如表6所示改变空穴传输层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例12的有机EL元件。
简略地表示实施例12的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT4∶HA1(10,97%∶3%)/HT4(121)/EB1(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB3(5)/ET6∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例13)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT4,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例13的有机EL元件。
简略地表示实施例13的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT4∶HA1(10,97%∶3%)/HT4(121)/EB2(5)/BH2∶BD1(20,96%∶4%)/HB3(5)/ET6∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例14)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT4,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例14的有机EL元件。
简略地表示实施例14的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT4∶HA1(10,97%∶3%)/HT4(121)/EB2(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB2(5)/ET6∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例15)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT5,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例15的有机EL元件。
简略地表示实施例15的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT5∶HA1(10,97%∶3%)/HT5(121)/EB2(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB3(5)/ET3∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例16)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT5,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例16的有机EL元件。
简略地表示实施例16的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT5∶HA1(10,97%∶3%)/HT5(121)/EB2(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB4(5)/ET4∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例17)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT4,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和电子传输层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例17的有机EL元件。
简略地表示实施例17的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT4∶HA1(10,97%∶3%)/HT4(121)/EB2(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB2(5)/ET4∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(实施例18)
如表6所示改变电子阻挡层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了实施例18的有机EL元件。
简略地表示实施例18的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT1∶HA1(10,97%∶3%)/HT1(121)/EB2(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(比较例1)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT3,以及如表6所示改变空穴传输层和电子阻挡层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了比较例1的有机EL元件。
简略地表示比较例1的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT3∶HA1(10,97%∶3%)/HT3(121)/EBC-1(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(比较例2)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT3,以及如表6所示改变空穴传输层、电子阻挡层和发光层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了比较例2的有机EL元件。
简略地表示比较例2的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT3∶HA1(10,97%3%)/HT3(121)/EBC-1(5)/BHC-1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(比较例3)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物HT5,以及如表6所示改变空穴传输层和电子阻挡层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了比较例3的有机EL元件。
简略地表示比较例3的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT5∶HA1(10,97%∶3%)/HT5(121)/HT5(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(比较例4)
将空穴注入层中的化合物HT1改变为化合物EB2,以及如表6所示改变空穴传输层和电子阻挡层中的化合物,除此以外,进行与实施例1同样的操作而制作了比较例4的有机EL元件。
简略地表示比较例4的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/EB2∶HA1(10,97%∶3%)/EB2(121)/EBC-1(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(比较例5)
将空穴传输层中的化合物HT1的膜厚改变为52nm,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了比较例5的有机EL元件。
简略地表示比较例5的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT1∶HA1(10,97%∶3%)/HT1(52)/EB1(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(比较例6)
将空穴传输层中的化合物HT1的膜厚改变为96nm,除此以外,进行与实施例1同样的操作而制作了比较例5的有机EL元件。
简略地表示比较例6的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT1∶HA1(10,97%∶3%)/HT1(96)/EB1(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
(比较例7)
将空穴传输层中的化合物HT1的膜厚改变为390nm,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制作了比较例5的有机EL元件。
简略地表示比较例7的有机EL元件的元件构成时,则如下所述。
APC(100)/IZO(10)/HT1∶HA1(10,97%∶3%)/HT1(390)/EB1(5)/BH1∶BD1(20,96%∶4%)/HB1(5)/ET1∶Liq(20,50%∶50%)/Liq(1)/MgAg(15)/Cap1(65)
对于在实施例1~18和比较例1~7中制作的有机EL元件,进行以下的评价。实施例1~18和比较例1~4的评价结果示于表6。实施例1和比较例5~7的评价结果示于表7。
·驱动电压
在阳极和阴极之间通电使得电流密度达到10mA/cm2,测量此时的电压(单位:V)。另外,基于以下的评价基准,判定驱动电压。
-评价基准-
A:驱动电压低于4.5V
B:驱动电压为4.5V以上
·电流效率L/J和“L/J/CIEy”的值
使用分光放射亮度计CS-1000(Konica Minolta公司制),测量对元件施加电压使得电流密度达到10mA/cm2时的分光放射亮度谱。根据所得到的分光放射亮度谱,算出色度CIEx、CIEy、和电流效率(单位:cd/A)。
“L/J/CIEy”的值通过将电流效率L/J的值除以CIEy的值而算出。
[表6]
Figure BDA0002455606480000711
如表6所示,实施例1~18的有机EL元件相较于比较例1~4的有机EL元件,电流效率和“L/J/CIEy”均显示高的值。
即,可知实施例1~18的有机EL元件通过将空穴传输层(第一层)和电子阻挡层(第二层)的膜厚和空穴迁移率分别调整为特定的范围,由此以高效率发光。
而且,实施例1~18的有机EL元件在低于4.5V的条件下驱动,因而可知在不使驱动电压大幅上升的条件下以高效率发光。
[表7]
Figure BDA0002455606480000731
除了空穴传输层的膜厚不同以外为相同构成的实施例1和比较例5~7的有机EL元件中,空穴传输层的膜厚为100nm以上且300nm以下的实施例1的有机EL元件相较于空穴传输层的膜厚低于100nm的比较例5和6的有机EL元件、以及空穴传输层的膜厚大于300nm的比较例7的有机EL元件,电流效率和“L/J/CIEy”均显示出高的值。另外,比较例7的有机EL元件相较于实施例1,驱动电压高。
即可知,实施例1的有机EL元件通过将空穴传输层(第一层)的膜厚和空穴传输层的空穴迁移率调整为特定范围,并且将电子阻挡层(第二层)的膜厚和空穴迁移率调整为特定范围,由此以高效率发光。
而且,实施例1的有机EL元件在低于4.5V的条件下驱动,因而可知在不使驱动电压大幅上升的条件下以高效率发光。
符号说明
1...基板、2,2B,2G,2R...阳极、3...空穴注入层、4...空穴传输层、5...电子阻挡层、6...发光层、6B...蓝色发光层、6G...绿色发光层、6R...红色发光层、7,7A...电子传输区域、8...阴极、9...覆盖层、12,12A...空穴传输区域、14...绝缘膜、21...反射层、22...导电层、71...空穴阻挡层、72...电子传输层、73...电子注入层、100,110...有机EL元件、100B...蓝色像素、100G...绿色像素、100R...红色像素、120...有机EL发光装置。

Claims (18)

1.一种顶发光型的有机电致发光元件,其具备:阳极、阴极、在所述阳极和所述阴极之间配置的发光层、在所述阳极和所述发光层之间配置的空穴传输区域、和在所述阴极和所述发光层之间配置的电子传输区域,
所述空穴传输区域具有在所述阳极和所述发光层之间配置的第一层、和在所述第一层和所述发光层之间配置的第二层,
所述第一层包含第一化合物,
所述第二层包含第二化合物,
所述第一层的膜厚d1满足下述式(1),
所述第二层的膜厚d2满足下述式(2),
所述第一化合物的空穴迁移率μH1满足下述式(3),
所述第二化合物的空穴迁移率μH2满足下述式(4),
100nm≤d1≤300nm…(1)
1nm≤d2≤20nm…(2)
1.0×10-4[cm2/Vs]≤μH1≤1.0×10-1[cm2/Vs]…(3)
1.0×10-10[cm2/Vs]≤μH2≤1.0×10-6[cm2/Vs]…(4)。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件,其中,
所述第二层与所述发光层相邻。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件,其中,
所述第一层与所述第二层相邻。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述空穴传输区域进一步在所述第一层和所述阳极之间具有包含第三化合物的第三层。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述电子传输区域具有在所述阴极和所述发光层之间配置的第四层、和在所述第四层和所述发光层之间配置的第五层,
所述第四层包含第四化合物,
所述第五层包含第五化合物,
所述第四化合物的电子迁移率μE4大于所述第五化合物的电子迁移率μE5
6.根据权利要求5所述的有机电致发光元件,其中,
所述第四化合物的电子亲和势Af为2.0eV以上。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光元件,其中,
所述第四化合物的电子亲和势Af为2.2eV以上。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述发光层包含主体材料和掺杂材料,
所述主体材料的三重态激发能级T1为2.0eV以下。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光元件,其中,
所述主体材料的电子迁移率μHe与所述主体材料的空穴迁移率μHh之比μHeHh为10000以上。
10.根据权利要求8或9所述的有机电致发光元件,其中,
所述掺杂材料为荧光发光性材料。
11.根据权利要求10所述的有机电致发光元件,其中,
所述荧光发光性材料发蓝色光。
12.根据权利要求10或11所述的有机电致发光元件,其中,
所述荧光发光性材料的发光谱的主峰波长为400nm以上且700nm以下。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的有机电致发光元件,其中,
所述第一化合物的含量相对于整个所述第一层为90质量%以上,
所述第二化合物的含量相对于整个所述第二层为90质量%以上。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的有机电致发光元件,所述有机电致发光元件发蓝色光。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的有机电致发光元件,所述有机电致发光元件在430nm以上且480nm以下的范围具有主峰波长。
16.一种有机电致发光装置,其具有:
权利要求1~15中任一项所述的顶发光型的有机电致发光元件即第1元件;
发荧光的与所述第1元件不同的有机电致发光元件即第2元件;和
基板,
所述第1元件和所述第2元件并列配置于所述基板之上,
所述第1元件的所述第一层和所述第二层中的至少1层是以所述第1元件和所述第2元件共有的方式配置的共有层。
17.一种电子设备,其搭载了权利要求1~15中任一项所述的顶发光型的有机电致发光元件。
18.一种电子设备,其搭载了权利要求16所述的有机电致发光装置。
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