CN116848123A - 有机化合物、发光器件、发光装置、电子设备及照明装置 - Google Patents

有机化合物、发光器件、发光装置、电子设备及照明装置 Download PDF

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Abstract

提供一种新颖有机化合物。也就是说,提供一种在提高元件特性上有效的新颖有机化合物。一种由下述通式(G1)表示的有机化合物。在上述通式(G1)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,Htuni1及Htuni2分别独立地表示具有空穴传输性的骨架。

Description

有机化合物、发光器件、发光装置、电子设备及照明装置
技术领域
本发明的一个方式涉及一种有机化合物、发光器件、发光装置、电子设备及照明装置。注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本发明的一个方式涉及一种物体、制造方法或驱动方法。或者,本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composition of matter)。此外,具体而言,作为一个例子可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置等。
背景技术
使用有机化合物且利用电致发光(EL:Electroluminescence)的发光器件(有机EL器件)的实用化非常活跃。作为这些发光器件的基本结构,一对电极间夹持包含发光物质的有机化合物层(EL层),通过在该发光器件施加电压,从各电极注入的电子和空穴在EL层中再结合而EL层所包含的发光物质(有机化合物)成为激发态,当该激发态返回到基态时发光。
此外,作为激发态的种类,可以举出单重激发态(S*)和三重激发态(T*),其中来源于单重激发态的发光被称为荧光,而来源于三重激发态的发光被称为磷光。此外,在发光器件中,单重激发态和三重激发态的统计学上的生成比例被认为是S*:T*=1:3。从发光物质得到的发射光谱是该发光物质特有的,并且通过将不同种类的有机化合物用作发光物质,可以得到各种发光颜色的发光器件。
关于这种发光器件,为了提高其元件特性,正在积极地进行元件结构的改良、材料的开发等(例如,参照专利文献1)。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2010-182699号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在发光器件的开发中,从提高发光器件的特性的方面来看,用于发光器件的有机化合物是非常重要的。于是,本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖有机化合物。也就是说,提供一种在提高元件特性上有效的新颖有机化合物。另外,本发明的一个方式提供一种可用于发光器件的新颖有机化合物。另外,本发明的一个方式提供一种可用于发光器件的EL层的新颖有机化合物。另外,提供一种使用本发明的一个方式的新颖有机化合物的效率高的新颖发光器件。另外,提供一种使用本发明的一个方式的新颖有机化合物并呈现色纯度良好的蓝色发光的发光器件。此外,提供一种新颖发光装置、新颖电子设备或新颖照明装置。
注意,这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不一定需要实现所有上述目的。另外,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载自然得知并抽出上述以外的目的。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种由下述通式(G1)表示的有机化合物。
[化学式1]
在上述通式(G1)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,Htuni 1及Htuni 2分别独立地表示具有空穴传输性的骨架。另外,在上述通式(G1)中,碳也可以键合于氢或取代基。
另外,在上述结构中,优选的是,Htuni 1及Htuni 2分别独立地具有咔唑基或氨基。
另外,在上述结构中,优选的是,Htuni 1及上述Htuni 2分别独立地为由下述通式(Ht-1)和(Ht-2)中的任一个表示的取代基。
[化学式2]
在上述通式(Ht-1)和(Ht-2)中,R50及R51分别表示1至4的取代基并分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基和取代或未取代的苯基中的任一个。另外,Ar1及Ar2表示取代或未取代的苯基、萘基、咔唑基、芴基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基中的任一个。
另外,本发明的另一个方式是一种由下述通式(G2)表示的有机化合物。
[化学式3]
在上述通式(G2)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R1至R8及R11至R18分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。
另外,本发明的另一个方式是一种由下述通式(G3)表示的有机化合物。
[化学式4]
在上述通式(G3)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R21至R30及R31至R40分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。
另外,本发明的另一个方式是一种由下述通式(G4)表示的有机化合物。
[化学式5]
在上述通式(G4)中,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R1至R8及R11至R18分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。
另外,本发明的另一个方式是一种由下述通式(G5)表示的有机化合物。
[化学式6]
在上述通式(G5)中,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R21至R30及R31至R40分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。
另外,本发明的另一个方式是一种由下述结构式(100)、(101)或(102)表示的有机化合物。
[化学式7]
另外,本发明的另一个方式是一种使用上述本发明的一个方式的有机化合物的发光器件。
另外,本发明的另一个方式是一种使用上述本发明的一个方式的有机化合物的发光器件。此外,一对电极之间的EL层及EL层中的发光层使用本发明的一个方式的有机化合物形成的发光器件也包括在本发明的范畴之内。此外,不但包括发光器件之外而且包括晶体管、衬底等的发光装置也包括在发明的范畴内。并且,除了上述发光装置之外,包括麦克风、相机、操作按钮、外部连接部、框体、覆盖物、支架或扬声器等的电子设备和照明装置也包括在发明的范畴内。
或者,本发明的另一个方式不仅包括具有发光器件的发光装置,而且还包括具有发光装置的照明装置。因此,本说明书中的发光装置是指图像显示器件或光源(包括照明装置)。此外,发光装置还包括如下模块:发光装置安装有连接器诸如FPC(Flexible PrintedCircuit:柔性印刷电路)或TCP(Tape Carrier Package:载带封装)的模块;在TCP端部设置有印刷线路板的模块;或者IC(集成电路)通过COG(Chip On Glass:玻璃覆晶封装)方式直接安装到发光器件的模块。
发明效果
根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖有机化合物。也就是说,可以提供一种在提高元件特性上有效的新颖有机化合物。另外,本发明的一个方式可以提供一种可用于发光器件的新颖有机化合物。另外,本发明的一个方式可以提供一种可用于发光器件的EL层的新颖有机化合物。另外,可以提供一种使用本发明的一个方式的新颖有机化合物的效率高的新颖发光器件。另外,可以提供一种使用本发明的一个方式的新颖有机化合物并呈现色纯度良好的蓝色发光的新颖发光器件。此外,可以提供一种新颖发光装置、新颖电子设备或新颖照明装置。
注意,这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载自然得知并抽出上述以外的效果。
附图简要说明
图1A至图1E是说明根据实施方式的发光器件的结构的图。
图2A及图2B是说明根据实施方式的发光装置的结构的图。
图3A及图3B是说明根据实施方式的发光装置的制造方法的图。
图4A至图4C是说明根据实施方式的发光装置的制造方法的图。
图5A至图5C是说明根据实施方式的发光装置的制造方法的图。
图6A及图6B是说明根据实施方式的发光装置的制造方法的图。
图7是说明根据实施方式的发光装置的图。
图8A及图8B是说明根据实施方式的发光装置的图。
图9是说明根据实施方式的发光装置的图。
图10A至图10C是说明根据实施方式的发光装置的制造方法的图。
图11A及图11B是说明根据实施方式的发光装置的制造方法的图。
图12是说明根据实施方式的发光装置的图。
图13A及图13B是说明根据实施方式的发光装置的图。
图14A及图14B是说明根据实施方式的发光装置的图。
图15A及图15B是说明根据实施方式的发光装置的图。
图16A及图16B是说明根据实施方式的发光装置的图。
图17A至图17E是说明根据实施方式的电子设备的图。
图18A至图18E是说明根据实施方式的电子设备的图。
图19A及图19B是说明根据实施方式的电子设备的图。
图20A及图20B是说明根据实施方式的电子设备的图。
图21是说明根据实施方式的电子设备的图。
图22是由结构式(100)表示的有机化合物的1H-NMR谱图。
图23是由结构式(100)表示的有机化合物的甲苯溶液中的紫外可见吸收光谱及发射光谱。
图24是由结构式(100)表示的有机化合物的固体薄膜的紫外可见吸收光谱及发射光谱。
图25是由结构式(101)表示的有机化合物的1H-NMR谱图。
图26是由结构式(101)表示的有机化合物的甲苯溶液中的紫外可见吸收光谱及发射光谱。
图27是由结构式(101)表示的有机化合物的固体薄膜的紫外可见吸收光谱及发射光谱。
图28是由结构式(102)表示的有机化合物的1H-NMR谱图。
图29是由结构式(102)表示的有机化合物的甲苯溶液中的紫外可见吸收光谱及发射光谱。
图30是由结构式(102)表示的有机化合物的固体薄膜的紫外可见吸收光谱及发射光谱。
图31是示出发光器件的结构的图。
图32是示出发光器件1的电致发射光谱的图。
图33是示出发光器件2的电致发射光谱的图。
图34是示出发光器件3的电致发射光谱的图。
实施发明的方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。注意,本发明不局限于以下说明,其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
此外,为了容易理解,有时在附图等中示出的各结构的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。因此,所公开的发明不一定局限于附图等所公开的位置、大小、范围等。
在本说明书等中,当利用附图说明发明的结构时,有时在不同的附图中共同使用表示相同的部分的符号。
此外,在本说明书等中,有时将在各颜色的发光器件(这里为蓝色(B)、绿色(G)及红色(R))中分别形成发光层或分别涂布发光层的结构称为SBS(Side By Side)结构。另外,在本说明书等中,有时将可发射白色光的发光器件称为白色发光器件。白色发光器件通过与着色层(例如,滤色片)组合可以实现以全彩色显示的显示装置。
另外,发光器件大致可以分为单结构和串联结构。单结构的器件优选具有如下结构:在一对电极间包括一个发光单元,而且该发光单元包括一个以上的发光层。在使用两个发光层得到白色发光的情况下,以两个发光层的各发光颜色处于补色关系的方式选择发光层即可。例如,通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系,可以得到在发光器件整体上以白色发光的结构。此外,在使用三个以上的发光层得到白色发光的情况下,三个以上的发光层的各发光颜色组合而得到在发光器件整体上以白色发光的结构即可。
串联结构的器件优选具有如下结构:在一对电极间包括两个以上的多个发光单元,而且各发光单元包括一个以上的发光层。为了得到白色发光,采用组合从多个发光单元的发光层发射的光来得到白色发光的结构即可。注意,得到白色发光的结构与单结构中的结构同样。此外,在串联结构的器件中,优选在多个发光单元间设置电荷产生层等中间层。
另外,在对上述白色发光器件(单结构或串联结构)和SBS结构的发光器件进行比较的情况下,可以使SBS结构的发光器件的功耗比白色发光器件低。在想要降低功耗时优选采用SBS结构的发光器件。另一方面,白色发光器件的制造程序比SBS结构的发光器件简单,由此可以降低制造成本或者提高制造成品率,所以是优选的。
(实施方式1)
在本实施方式中对本发明的一个方式的有机化合物进行说明。
本实施方式所示的有机化合物具有由下述通式(G1)表示的结构。
[化学式8]
在上述通式(G1)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,Htuni 1及Htuni 2分别独立地表示具有空穴传输性的骨架。另外,在上述通式(G1)中,碳也可以键合于氢或取代基。
另外,在上述结构中,优选的是,Htuni 1及Htuni 2分别独立地具有咔唑基或氨基。
另外,在上述结构中,优选的是,Htuni 1及上述Htuni 2分别独立地为由下述通式(Ht-1)和(Ht-2)中的任一个表示的取代基。
[化学式9]
在上述通式(Ht-1)和(Ht-2)中,R50及R51分别表示1至4的取代基并分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基和取代或未取代的苯基中的任一个。另外,Ar1及Ar2表示取代或未取代的苯基、萘基、咔唑基、芴基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基中的任一个。
另外,本实施方式所示的有机化合物具有由下述通式(G2)表示的结构。
[化学式10]
在上述通式(G2)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R1至R8及R11至R18分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。
或者,本实施方式所示的有机化合物由下述通式(G3)表示。
[化学式11]
在上述通式(G3)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R21至R30及R31至R40分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。
或者,本实施方式所示的有机化合物由下述通式(G4)表示。
[化学式12]
在上述通式(G4)中,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R1至R8及R11至R18分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。
另外,在上述各结构中,R6优选为碳原子数为3至20的单环饱和烃基。并且,碳原子数为3至20的单环饱和烃基特别优选为环己基。
或者,本实施方式所示的其他有机化合物由下述通式(G5)表示。
[化学式13]
在上述通式(G5)中,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R21至R30及R31至R40分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。
另外,当上述通式(G2)至(G5)中的取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃基和取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃基中的任意个或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基具有取代基或者上述通式(Ht-1)及(Ht-2)中的取代或未取代的苯基、萘基、咔唑基、芴基、二苯并呋喃基或者二苯并噻吩基具有取代基时,作为该取代基可以举出:碳原子数为1至7的烷基如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基等;碳原子数为5至7的环烷基如环戊基、环己基、环庚基、8,9,10-三降冰片(trinorbornanyl)基;碳原子数为6至12的芳基如苯基、萘基、联苯基;等。
另外,作为上述通式(G2)至(G5)中的碳原子数为5至7的单环饱和烃基的具体例子,可以举出环戊基、环己基、环庚基、2-甲基环己基等。
另外,作为上述通式(G2)至(G5)中的碳原子数为7至10的多环饱和烃基的具体例子,可以举出8,9,10-三降冰片基、十氢化萘基、金刚烷基等。
另外,作为上述通式(G2)至(G5)中的碳原子数为6至13的芳基的具体例子,可以举出苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、均三甲苯基、邻联苯基、间联苯基、对联苯基、1-萘基、2-萘基、芴基、9,9-二甲基芴基等。
另外,作为上述通式(G2)至(G5)中的碳原子数为1至6的烷基的具体例子,可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、己基、异己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、2-乙基丁基、1,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基等。
接着,下面示出上述本发明的一个方式的有机化合物的具体结构式。注意,本发明并不局限于这些结构式。
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
[化学式22]
注意,由上述结构式(100)至(167)表示的有机化合物是包括在由上述通式(G1)至(G5)表示的有机化合物中的一个例子,本发明的一个方式的有机化合物不局限于此。
接着,说明本发明的一个方式的由通式(G1)表示的有机化合物的合成方法的一个例子。
<<由通式(G1)表示的有机化合物的合成方法>>
接着,说明由下述通式(G1)表示的有机化合物的合成方法的一个例子。
[化学式23]
在上述通式(G1)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,Htuni 1及Htuni 2分别独立地表示具有空穴传输性的骨架并具有咔唑基或氨基。
首先,如下述合成方案(A-1)所示,使具有B1、B2、Q1及Q2的取代苯(化合物1)、具有Q3及X1的取代六元杂环化合物(化合物2)及具有Q4及X1的取代六元杂环化合物(化合物3)起反应,由此得到化合物4。
[化学式24]
在上述合成方案(A-1)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,Q1和Q3中的任一个表示卤素,另一个表示羟基。另外,Q2和Q4中的任一个表示卤素,另一个表示羟基。另外,X1及X2表示卤素。
另外,上述合成方案(A-1)所示的反应也可以在碱的存在下进行。作为碱,可以使用碳酸钾、碳酸铯等。另外,作为溶剂,可以使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯、四氢呋喃、二氧六环等。注意,能够用于上述反应的试剂类不局限于上述试剂类。
另外,在上述合成方案(A-1)中,在化合物2和化合物3具有不同结构的情况下,优选的是,预先使化合物1与化合物2起反应,然后使通过该反应所得到的生成物与化合物3起反应。在分阶段地使化合物1与化合物2及化合物3起反应的情况下,优选的是,作为Q1及Q2使用不同卤素或羟基选择性地进行反应。
另外,在上述合成方案(A-1)中,Q1和Q3中的任一个以及Q2和Q4中的任一个优选使用其反应性比X1及X2高的卤素选择性地进行反应。例如,在X1及X2为氯、溴或碘的情况下,通过作为Q1和Q3中的任一个以及Q2和Q4中的任一个使用氟,可以选择性地进行反应。
通过在上述合成方案(A-1)中合成化合物4,在后面的合成方案(A-2)中,可以通过分子内碳氢(C-H)键活化反应容易得到化合物5。另外,在合成方案(A-2)中,在化合物4所具有的X1及X2为氯时可以选择性地合成化合物5,所以是优选的。
注意,作为上述合成方案(A-1)中所示的化合物4的具体例子,可以举出下述结构式(200)至(229)中的任一个。
[化学式25]
[化学式26]
接着,如下述合成方案(A-2)所示,通过使用过渡金属催化剂的分子内碳氢(C-H)键活化反应,从化合物4得到化合物5。
[化学式27]
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在上述合成方案(A-2)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,X1及X2表示卤素。
在上述合成方案(A-2)中,作为过渡金属催化剂可以使用乙酸钯、三氟乙酸钯等。另外,作为其他过渡金属催化剂,也可以使用四(三苯基膦)钯、二氯双(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯。另外,上述合成方案(A-2)所示的反应也可以在氧化剂的存在下进行。作为氧化剂,可以使用乙酸银、三氟乙酸银、三甲基乙酸银等。另外,作为溶剂,可以使用三甲基乙酸、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯、四氢呋喃、二氧六环等。注意,能够用于上述反应的试剂类不局限于上述试剂类。
如上所述,在合成方案(A-2)中,在X1及X2为氯时可以选择性地合成化合物5,所以是更优选的。
接着,如下述方案(A-3)所示,使化合物5与咔唑化合物或胺化合物(Y1-Htuni 1及Y2-Htuni 2)起偶联反应,由此可以得到由上述通式(G1)表示的有机化合物。
[化学式28]
在上述合成方案(A-3)中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,Htuni 1及Htuni 2分别独立地表示具有空穴传输性的骨架并具有咔唑基或氨基。另外,Y1及Y2表示氢或有机锡基等。
可以在各种条件下进行上述合成方案(A-3)所示的反应,例如,可以采用在碱的存在下使用金属催化剂的合成方法。例如,可以利用乌尔曼偶联或布赫瓦尔德-哈特维希(Buchwald-Hartwig)反应。例如,在利用布赫瓦尔德-哈特维希反应时,作为金属催化剂可以使用双(二亚苄基丙酮)钯(0)、乙酸钯(II)等的钯化合物和三(叔丁基)膦、三(正己基)膦、三环己基膦、二(1-金刚烷基)-正丁基膦、2-二环己基膦基-2’,6’-二甲氧-1,1’-联苯等配体。另外,作为碱,可以使用叔丁醇钠等有机碱、碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠等无机碱等。另外,作为溶剂,可以使用甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯、四氢呋喃、二氧六环等。注意,能够用于上述反应的试剂类不局限于上述试剂类。
另外,在上述合成方案(A-3)中,在Y1-Htuni 1和Y2-Htuni 2具有不同结构的情况下,优选的是,预先使化合物5与Y1-Htuni 1起反应,然后使通过该反应所得到的生成物与Y2-Htuni 2起反应。在分阶段地使化合物5与Y1-Htuni 1及Y2-Htuni 2起反应的情况下,优选的是,作为X1及X2使用不同卤素选择性地进行反应。
上述化合物1、化合物2、化合物3及化合物4在市场上销售的种类很多或能够合成,所以可以合成多种的由通式(G1)表示的有机化合物。因此,本发明的一个方式的有机化合物具有种类丰富的特征。
以上,虽然说明了本发明的一个方式的由通式(G1)表示的有机化合物的合成方法,但是本发明不局限于此,也可以通过其他合成方法进行合成。
另外,通过使用本发明的一个方式的有机化合物,可以实现一种发光效率高的发光器件、发光装置、电子设备或照明装置。此外,可以实现功耗低的发光器件、发光装置、电子设备或照明装置。
在本实施方式中描述了本发明的一个方式。另外,将在其他实施方式中描述本发明的一个方式。但是,本发明的一个方式不局限于此。换言之,在本实施方式及其他实施方式中,记载有各种各样的发明的方式,因此本发明的一个方式不局限于特定的方式。
本实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而使用。
(实施方式2)
在本实施方式中,参照图1A至图1E说明使用实施方式1所示的有机化合物的发光器件。
<<发光器件的具体结构>>
在图1A至图1E所示的发光器件中,图1A及图1C所示的发光器件为在一对电极之间夹着EL层的结构,与此相对,图1B、图1D及图1E为夹在一对电极之间的EL层夹有电荷产生层且层叠两层以上的结构(串联结构)。注意,两种结构中的EL层的结构都相同。此外,在图1D所示的发光器件具有微腔结构的情况下,作为第一电极101形成反射电极,作为第二电极102形成半透射半反射电极。由此,可以使用一个或多个所希望的电极材料以单层或叠层形成上述电极。另外,第二电极102在形成EL层103b之后,与上述同样地选择材料而形成。
<第一电极及第二电极>
作为形成第一电极101及第二电极102的材料,如果可以满足上述两个电极的功能则可以适当地组合下述材料。例如,可以适当地使用金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等。具体而言,可以举出In-Sn氧化物(也称为ITO)、In-Si-Sn氧化物(也称为ITSO)、In-Zn氧化物、In-W-Zn氧化物。除了上述以外,还可以举出铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、镓(Ga)、锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、钯(Pd)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、钇(Y)、钕(Nd)等金属以及适当地组合它们的合金。除了上述以外,可以使用属于元素周期表中第1族或第2族的元素(例如,锂(Li)、铯(Cs)、钙(Ca)、锶(Sr))、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属、适当地组合它们的合金以及石墨烯等。
在图1A及图1C所示的发光器件中,在第一电极101为阳极时,利用真空蒸镀法在第一电极101上形成EL层103。另外,具体而言,如图1C所示,在第一电极101与第二电极102之间,作为EL层103,利用真空蒸镀法依次层叠形成空穴注入层111、空穴传输层112、发光层113、电子传输层114及电子注入层115。在图1B、图1D及图1E所示的发光器件中,在第一电极101为阳极时,利用真空蒸镀法在第一电极101上依次层叠形成EL层103a的空穴注入层111a及空穴传输层112a。在形成EL层103a及电荷产生层106后,在电荷产生层106上同样地依次层叠形成EL层103b的空穴注入层111b及空穴传输层112b。
<空穴注入层>
空穴注入层(111、111a、111b)为将空穴从作为阳极的第一电极101及电荷产生层(106、106a、106b)注入到EL层(103、103a、103b)的层,并包含有机受体材料及空穴注入性高的材料。
有机受体材料可以通过与其LUMO(最低未占有分子轨道:Lowest UnoccupiedMolecular Orbital)能级的值接近于HOMO(最高占据分子轨道:Highest OccupiedMolecular Orbital)能级的值的其他有机化合物之间发生电荷分离,来在该有机化合物中产生空穴。因此,作为有机受体材料可以使用醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮杂三亚苯衍生物等具有吸电子基团(卤基或氰基)的化合物。例如,可以使用7,7,8,8-四氰-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(简称:F4-TCNQ)、3,6-二氟-2,5,7,7,8,8-六氰基醌二甲烷、四氯苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯(简称:HAT-CN)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane)(简称:F6-TCNNQ)、2-(7-二氰基亚甲基-1,3,4,5,6,8,9,10-八氟-7H-芘-2-亚基)丙二腈等。在有机受体材料中,尤其是,吸电子基团键合于具有多个杂原子的稠合芳香环的化合物诸如HAT-CN等的受体性较高,膜品质具有热稳定性,所以是优选的。除此以外,包括吸电子基团(尤其是如氟基等卤基或氰基)的[3]轴烯衍生物的电子接收性非常高所以是优选的,具体而言,可以使用:α,α’,α”-1,2,3-环丙烷三亚基(ylidene)三[4-氰-2,3,5,6-四氟苯乙腈]、α,α’,α”-1,2,3-环丙烷三亚基三[2,6-二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、α,α’,α”-1,2,3-环丙烷三亚基三[2,3,4,5,6-五氟苯乙腈]等。
作为空穴注入性高的材料,可以使用属于元素周期表中第4族至第8族的金属的氧化物(钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等过渡金属氧化物等)。具体而言,可以举出氧化钼、氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钨、氧化锰、氧化铼。其中尤其是氧化钼在大气中稳定,吸湿性低,并且容易处理,因此是优选的。除了上述以外,可以使用酞菁类化合物如酞菁(简称:H2Pc)或铜酞菁(CuPc)。
此外,可以使用如下低分子化合物的芳香胺化合物等,诸如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)、N,N’-双{4-[双(3-甲基苯基)氨基]苯基}-N,N’-二苯基-(1,1’-联苯)-4,4’-二胺(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。
另外,可以使用高分子化合物(低聚物、枝状聚合物或聚合物等),诸如聚(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。或者,还可以使用添加有酸的高分子化合物,诸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(简称:PEDOT/PSS)、聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等。
作为空穴注入性高的材料,也可以使用包含空穴传输性材料及上述有机受体材料(电子受体材料)的复合材料。在此情况下,由有机受体材料从空穴传输性材料抽出电子而在空穴注入层111中产生空穴,空穴通过空穴传输层112注入到发光层113中。另外,空穴注入层111可以采用由包含空穴传输性材料及有机受体材料(电子受体材料)的复合材料构成的单层,也可以采用分别使用空穴传输性材料及有机受体材料(电子受体材料)形成的层的叠层。
作为空穴传输性材料,优选使用电场强度[V/cm]的平方根为600时的空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。另外,只要是空穴传输性高于电子传输性的物质,可以使用上述以外的物质。
作为空穴传输性材料,优选使用富π电子型杂芳族化合物(例如,咔唑衍生物、呋喃衍生物或噻吩衍生物)及芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
作为上述咔唑衍生物(具有咔唑骨架的化合物),可以举出联咔唑衍生物(例如,3,3’-联咔唑衍生物)、具有咔唑基的芳香胺等。
作为上述联咔唑衍生物(例如,3,3’-联咔唑衍生物),具体而言,可以举出3,3’-双(9-苯基-9H-咔唑)(简称:PCCP)、9,9’-双(联苯-4-基)-3,3’-联-9H-咔唑(简称:BisBPCz)、9,9’-双(1,1’-联苯-3-基)-3,3’-联-9H-咔唑、9-(1,1’-联苯-3-基)-9’-(1,1’-联苯-4-基)-9H,9’H-3,3’-联咔唑(简称:mBPCCBP)、9-(2-萘基)-9’-苯基-9H,9’H-3,3’-联咔唑(简称:βNCCP)等。
此外,作为具有咔唑基的芳香胺,具体而言,可以举出4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBA1BP)、N-(4-联苯)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9-苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:PCBiF)、N-(1,1’-联苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:PCBBiF)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBNBB)、4-苯基二苯基-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)胺(简称:PCA1BP)、N,N’-双(9-苯基咔唑-3-基)-N,N’-二苯基苯-1,3-二胺(简称:PCA2B)、N,N’,N”-三苯基-N,N’,N”-三(9-苯基咔唑-3-基)苯-1,3,5-三胺(简称:PCA3B)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]芴-2-胺(简称:PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9’-二芴-2-胺(简称:PCBASF)、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)、3-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzDPA1)、3,6-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzDPA2)、3,6-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-(1-萘基)氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzTPN2)、2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]螺-9,9’-二芴(简称:PCASF)、N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-(4-苯基)苯基苯胺(简称:YGA1BP)、N,N’-双[4-(咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基-9,9-二甲基芴-2,7-二胺(简称:YGA2F)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称:TCTA)等。
注意,作为咔唑衍生物,除了上述以外,还可以举出3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称:PCPPn)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称:PCPN)、1,3-双(N-咔唑基)苯(简称:mCP)、4,4’-二(N-咔唑基)联苯(简称:CBP)、3,6-双(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(简称:CzTP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(简称:TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA)等。
作为上述呋喃衍生物(具有呋喃骨架的化合物),具体而言,可以举出4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(简称:DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(简称:mmDBFFLBi-II)等。
作为上述噻吩衍生物(具有噻吩骨架的化合物),具体而言,可以举出4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(简称:DBT3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]二苯并噻吩(简称:DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(简称:DBTFLP-IV)等具有噻吩骨架的化合物等。
作为上述芳香胺,具体而言,可以举出4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称:NPB或α-NPD)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(简称:TPD)、4,4’-双[N-(螺-9,9’-二芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(简称:BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:mBPAFLP)、N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-N-{9,9-二甲基-2-[N’-苯基-N’-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)氨基]-9H-芴-7-基}苯基胺(简称:DFLADFL)、N-(9,9-二甲基-2-二苯基氨基-9H-芴-7-基)二苯基胺(简称:DPNF)、2-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]螺-9,9’-二芴(简称:DPASF)、2,7-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]螺-9,9’-二芴(简称:DPA2SF)、4,4’,4”-三[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称:1’-TNATA)、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:m-MTDATA)、N,N’-二(对甲苯基)-N,N’-二苯基-对苯二胺(简称:DTDPPA)、4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DPAB)、DNTPD、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称:DPA3B)、N-(4-联苯)-6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BnfABP)、N,N-双(4-联苯)-6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BBABnf)、4,4’-双(6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-基)-4”-苯基三苯胺(简称:BnfBB1BP)、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-6-胺(简称:BBABnf(6))、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BBABnf(8))、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃-4-胺(简称:BBABnf(II)(4))、N,N-双[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-氨基-对三联苯(简称:DBfBB1TP)、N-[4-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-N-苯基-4-联苯胺(简称:ThBA1BP)、4-(2-萘基)-4’,4”-二苯基三苯胺(简称:BBAβNB)、4-[4-(2-萘基)苯基]-4’,4”-二苯基三苯胺(简称:BBAβNBi)、4,4’-二苯基-4”-(6;1’-联萘基-2-基)三苯胺(简称:BBAαNβNB)、4,4’-二苯基-4”-(7;1’-联萘基-2-基)三苯胺(简称:BBAαNβNB-03)、4,4’-二苯基-4”-(7-苯基)萘基-2-基三苯胺(简称:BBAPβNB-03)、4,4’-二苯基-4”-(6;2’-联萘基-2-基)三苯胺(简称:BBA(βN2)B)、4,4’-二苯基-4”-(7;2’-联萘基-2-基)-三苯胺(简称:BBA(βN2)B-03)、4,4’-二苯基-4”-(4;2’-联萘基-1-基)三苯胺(简称:BBAβNαNB)、4,4’-二苯基-4”-(5;2’-联萘基-1-基)三苯胺(简称:BBAβNαNB-02)、4-(4-联苯基)-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯胺(简称:TPBiAβNB)、4-(3-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯胺(简称:mTPBiAβNBi)、4-(4-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯胺(简称:TPBiAβNBi)、4-苯基-4’-(1-萘基)三苯胺(简称:αNBA1BP)、4,4’-双(1-萘基)三苯胺(简称:αNBB1BP)、4,4’-二苯基-4”-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]三苯胺(简称:YGTBi1BP)、4’-[4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]三(1,1’-联苯-4-基)胺(简称:YGTBi1BP-02)、4-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯胺(简称:YGTBiβNB)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-N-[4-(1-萘基)苯基]-9,9’-螺双(9H-芴)-2-胺(简称:PCBNBSF)、N,N-双([1,1’-联苯]-4-基)-9,9’-螺双[9H-芴]-2-胺(简称:BBASF)、N,N-双([1,1’-联苯]-4-基)-9,9’-螺双[9H-芴]-4-胺(简称:BBASF(4))、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双(9H-芴)-4-胺(简称:oFBiSF)、N-(4-联苯)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)二苯并呋喃-4-胺(简称:FrBiF)、N-[4-(1-萘基)苯基]-N-[3-(6-苯基二苯并呋喃-4-基)苯基]-1-萘基胺(简称:mPDBfBNBN)、4-苯基-4’-[4-(9-苯基芴-9-基)苯基]三苯胺(简称:BPAFLBi)、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双-9H-芴-4-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双-9H-芴-3-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双-9H-芴-2-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双-9H-芴-1-胺等。
除此以外,作为空穴传输性材料,可以使用高分子化合物(低聚物、枝状聚合物、聚合物等),诸如聚(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。或者,还可以使用添加有酸的高分子化合物,诸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(简称:PEDOT/PSS)或聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等。
注意,空穴传输性材料不局限于上述材料,可以将已知的各种材料中的一种或多种的组合作为空穴传输性材料。
注意,空穴注入层(111、111a、111b)可以利用已知的各种沉积方法形成,例如可以利用真空蒸镀法形成。
<空穴传输层>
空穴传输层(112、112a、112b)是将从第一电极101由空穴注入层(111、111a、111b)注入的空穴传输到发光层(113、113a、113b)中的层。另外,空穴传输层(112、112a、112b)是包含空穴传输性材料的层。因此,作为空穴传输层(112、112a、112b),可以使用能够用于空穴注入层(111、111a、111b)的空穴传输性材料。
注意,在本发明的一个方式的发光器件中,可以将与空穴传输层(112、112a、112b)相同的有机化合物用于发光层(113、113a、113b)。在空穴传输层(112、112a、112b)和发光层(113、113a、113b)使用相同的有机化合物时,可以高效地将空穴从空穴传输层(112、112a、112b)传输到发光层(113、113a、113b),因此是优选的。
<发光层>
发光层(113、113a、113b)是包含发光物质的层。本发明的一个方式的有机化合物优选用于发光层(113、113a、113b)。对于可用于发光层(113、113a、113b)的发光物质,可以适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等发光颜色的物质。另外,在包括多个发光层时通过在各发光层中分别使用不同的发光物质,可以成为呈现不同发光颜色的结构(例如,可以组合处于补色关系的发光颜色获得白色光)。再者,也可以采用一个发光层包含不同的发光物质的叠层结构。
另外,发光层(113、113a、113b)除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种有机化合物(主体材料等)。
注意,在发光层(113、113a、113b)中使用多个主体材料时,作为新加的第二主体材料,优选使用具有比现有的客体材料及第一主体材料的能隙大的能隙的物质。此外,优选的是,第二主体材料的最低单重激发能级(S1能级)比第一主体材料的S1能级高,第二主体材料的最低三重激发能级(T1能级)比客体材料的T1能级高。此外,优选的是,第二主体材料的最低三重激发能级(T1能级)比第一主体材料的T1能级高。通过采用上述结构,可以由两种主体材料形成激基复合物。注意,为了高效地形成激基复合物,特别优选组合容易接收空穴的化合物(空穴传输性材料)与容易接收电子的化合物(电子传输性材料)。此外,通过采用上述结构,可以同时实现高效率、低电压以及长寿命。
注意,作为用作上述主体材料(包括第一主体材料及第二主体材料)的有机化合物,只要满足用于发光层的主体材料的条件,就可以使用如可以用于上述空穴传输层(112、112a、112b)的空穴传输性材料、可以用于后述电子传输层(114、114a、114b)的电子传输性材料等有机化合物,也可以使用由多种有机化合物(上述第一主体材料及第二主体材料)形成的激基复合物。此外,以多种有机化合物形成激发态的激基复合物(Exciplex)因S1能级和T1能级之差极小而具有可以将三重激发能转换为单重激发能的TADF材料的功能。作为形成激基复合物的多种有机化合物的组合,例如,优选的是,一个具有缺π电子型杂芳环,另一个具有富π电子型杂芳环。此外,作为形成激基复合物的组合中的一个,也可以使用铱、铑、铂类有机金属配合物或金属配合物等的磷光发光物质。
对可用于发光层(113、113a、113b)的发光物质没有特别的限制,可以使用将单重激发能转换为可见光区域的光的发光物质或将三重激发能转换为可见光区域的光的发光物质。
<<将单重激发能转换为发光的发光物质>>
作为能够用于发光层113的将单重激发能转换为发光的发光物质,除了本发明的一个方式的有机化合物以外还可以举出发射以下所示的荧光的物质(荧光发光物质)。例如,可以举出芘衍生物、蒽衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。尤其是芘衍生物的发光量子产率高,所以是优选的。作为芘衍生物的具体例子,可以举出N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(简称:1,6mMemFLPAPrn)、(N,N’-二苯基-N,N’-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1,6-二胺)(简称:1,6FLPAPrn)、N,N’-双(二苯并呋喃-2-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(简称:1,6FrAPrn)、N,N’-双(二苯并噻吩-2-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(简称:1,6ThAPrn)、N,N’-(芘-1,6-二基)双[(N-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-6-胺](简称:1,6BnfAPrn)、N,N’-(芘-1,6-二基)双[(N-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](简称:1,6BnfAPrn-02)、N,N’-(芘-1,6-二基)双[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](简称:1,6BnfAPrn-03)等。
此外,可以使用5,6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2’-联吡啶(简称:PAP2BPy)、5,6-双[4’-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2,2’-联吡啶(简称:PAPP2BPy)、N,N’-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基二苯乙烯-4,4’-二胺(简称:YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称:YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(简称:2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:PCAPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBAPA)、4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBAPBA)、二萘嵌苯、2,5,8,11-四-叔丁基二萘嵌苯(简称:TBP)、N,N”-(2-叔丁基蒽-9,10-二基二-4,1-亚苯基)双[N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺](简称:DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPAPPA)等。
此外,可以使用N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPAPA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPABPhA)、9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(简称:2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(简称:DPhAPhA)、香豆素545T、N,N’-二苯基喹吖啶酮(简称:DPQd)、红荧烯、5,12-双(1,1’-联苯-4-基)-6,11-二苯基并四苯(简称:BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称:DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCM2)、N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)并四苯-5,11-二胺(简称:p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]荧蒽-3,10-二胺(简称:p-mPhAFD)、2-{2-异丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCJTI)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCJTB)、2-(2,6-双{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称:BisDCM)、2-{2,6-双[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:BisDCJTM)、1,6BnfAPrn-03、3,10-双[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基氨基]萘并[2,3-b;6,7-b’]双苯并呋喃(简称:3,10PCA2Nbf(IV)-02)、3,10-双[N-(二苯并呋喃-3-基)-N-苯氨基]萘并[2,3-b;6,7-b’]双苯并呋喃(简称:3,10FrA2Nbf(IV)-02)等。尤其是,可以使用1,6FLPAPrn、1,6mMemFLPAPrn、1,6BnfAPrn-03等芘二胺化合物等。
<<将三重激发能转换为发光的发光物质>>
接着,作为能够用于发光层113的将三重激发能转换为发光的发光物质,例如可以举出发射磷光的物质(磷光发光物质)或呈现热活化延迟荧光的热活化延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料。
磷光发光物质是指在低温(例如77K)以上且室温以下的温度范围(即,77K以上且313K以下)的任一温度下发射磷光而不发射荧光的化合物。该磷光发光物质优选包含自旋轨道相互作用大的金属元素,可以使用有机金属配合物、金属配合物(铂配合物)、稀土金属配合物等。具体而言,优选包含过渡金属元素,尤其优选包含铂族元素(钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)或铂(Pt)),特别优选包含铱。铱可以提高单重基态与三重激发态之间的直接跃迁的概率,所以是优选的。
<<磷光发光物质(450nm以上且570nm以下:蓝色或绿色)>>
作为呈现蓝色或绿色且其发射光谱的峰波长为450nm以上且570nm以下的磷光发光物质,可以举出如下物质。
例如,可以举出三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2,6-二甲基苯基)-4H-1,2,4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}铱(III)(简称:[Ir(mpptz-dmp)3])、三(5-甲基-3,4-二苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato))铱(III)(简称:[Ir(Mptz)3])、三[4-(3-联苯)-5-异丙基-3-苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato)]铱(III)(简称:[Ir(iPrptz-3b)3])、三[3-(5-联苯)-5-异丙基-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato)]铱(III)(简称:[Ir(iPr5btz)3])等具有4H-三唑骨架的有机金属配合物;三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1,2,4-三唑(triazolato)]铱(III)(简称:
[Ir(Mptz1-mp)3])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1,2,4-三唑(triazolato))铱(III)(简称:[Ir(Prptz1-Me)3])等具有1H-三唑骨架的有机金属配合物;fac-三[1-(2,6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]铱(III)(简称:[Ir(iPrpmi)3])、三[3-(2,6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1,2-f]菲啶根(phenanthridinato)]铱(III)(简称:[Ir(dmpimpt-Me)3])等具有咪唑骨架的有机金属配合物;以及双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]铱(III)四(1-吡唑基)硼酸盐(简称:FIr6)、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]铱(III)吡啶甲酸盐(简称:FIrpic)、双{2-[3’,5’-双(三氟甲基)苯基]吡啶根-N,C2’}铱(III)吡啶甲酸盐(简称:[Ir(CF3ppy)2(pic)])、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]铱(III)乙酰丙酮(简称:FIr(acac))等以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属配合物等。
<<磷光发光物质(495nm以上且590nm以下:绿色或黄色)>>
作为呈现绿色或黄色且其发射光谱的峰波长为495nm以上且590nm以下的磷光发光物质,可以举出如下物质。
例如,可以举出三(4-甲基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(mppm)3])、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(tBuppm)3])、(乙酰丙酮根)双(6-甲基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(mppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(tBuppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[6-(2-降莰基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(nbppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(mpmppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双{4,6-二甲基-2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}铱(III)(简称:[Ir(dmppm-dmp)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(4,6-二苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(dppm)2(acac)])等具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物;(乙酰丙酮根)双(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)铱(III)(简称:[Ir(mppr-Me)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(5-异丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)铱(III)(简称:[Ir(mppr-iPr)2(acac)])等具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物;三(2-苯基吡啶根-N,C2’)铱(III)(简称:[Ir(ppy)3])、双(2-苯基吡啶根-N,C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(ppy)2(acac)])、双(苯并[h]喹啉)铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(bzq)2(acac)])、三(苯并[h]喹啉)铱(III)(简称:[Ir(bzq)3])、三(2-苯基喹啉-N,C2’)铱(III)(简称:[Ir(pq)3])、双(2-苯基喹啉-N,C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(pq)2(acac)])、双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC][2-(4-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称:[Ir(ppy)2(4dppy)])、双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC][2-(4-甲基-5-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]等具有吡啶骨架的有机金属铱配合物;双(2,4-二苯基-1,3-噁唑(oxazolato)-N,C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(dpo)2(acac)])、双{2-[4’-(全氟苯基)苯基]吡啶根-N,C2’}铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(p-PF-ph)2(acac)])、双(2-苯基苯并噻唑(phenylbenzothiazolato)-N,C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(bt)2(acac)])等有机金属配合物、三(乙酰丙酮根)(单菲咯啉)铽(III)(简称:[Tb(acac)3(Phen)])等稀土金属配合物。
<<磷光发光物质(570nm以上且750nm以下:黄色或红色)>>
作为呈现黄色或红色且其发射光谱的峰波长为570nm以上且750nm以下的磷光发光物质,可以举出如下物质。
例如,可以举出(二异丁酰甲烷根)双[4,6-双(3-甲基苯基)嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(5mdppm)2(dibm)])、双[4,6-双(3-甲基苯基)嘧啶根](二叔戊酰甲烷根)铱(III)(简称:[Ir(5mdppm)2(dpm)])、(二叔戊酰甲烷)双[4,6-二(萘-1-基)嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(d1npm)2(dpm)])等具有嘧啶骨架的有机金属配合物;(乙酰丙酮根)双(2,3,5-三苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(tppr)2(acac)])、双(2,3,5-三苯基吡嗪根)(二叔戊酰甲烷)铱(III)(简称:[Ir(tppr)2(dpm)])、双{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-5-苯基-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,6-二甲基-3,5-庚二酮根-κ2O,O’)铱(III)(简称:[Ir(dmdppr-P)2(dibm)])、双{4,6-二甲基-2-[5-(4-氰-2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮根-κ2O,O’)铱(III)(简称:[Ir(dmdppr-dmCP)2(dpm)])、双[2-(5-(2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN)-4,6-二甲基苯基-κC](2,2’,6,6’-四甲基-3,5-庚二酮根-κ2O,O’)铱(III)(简称:[Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)])、(乙酰丙酮根)双[2-甲基-3-苯基喹喔啉合(quinoxalinato)]-N,C2’]铱(III)(简称:[Ir(mpq)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(2,3-二苯基喹喔啉合(quinoxalinato)-N,C2’)铱(III)(简称:[Ir(dpq)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[2,3-双(4-氟苯基)喹喔啉合(quinoxalinato)]铱(III)(简称:[Ir(Fdpq)2(acac)])等具有吡嗪骨架的有机金属配合物;三(1-苯基异喹啉-N,C2’)铱(III)(简称:[Ir(piq)3])、双(1-苯基异喹啉-N,C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(piq)2(acac)])、双[4,6-二甲基-2-(2-喹啉基-κN)苯基-κC](2,4-戊二酮根-κ2O,O’)铱(III)(简称:[Ir(dmpqn)2(acac)])等具有吡啶骨架的有机金属配合物;2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉铂(II)(简称:[PtOEP])等铂配合物;以及三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮(propanedionato))(单菲咯啉)铕(III)(简称:[Eu(DBM)3(Phen)])、三[1-(2-噻吩甲酰基)-3,3,3-三氟丙酮根](单菲咯啉)铕(III)(简称:[Eu(TTA)3(Phen)])等稀土金属配合物。
<<TADF材料>>
此外,作为TADF材料,可以使用如下材料。TADF材料是指S1能级与T1能级的能量差小(优选为0.2eV以下)且能够利用微小的热能量将三重激发态上转换(up-convert)为单重激发态(逆系间窜越)并高效率地发射来自单重激发态的发光(荧光)的材料。可以高效率地获得热活化延迟荧光的条件为如下:三重激发能级和单重激发能级之间的能量差为0eV以上且0.2eV以下,优选为0eV以上且0.1eV以下。TADF材料所发射的延迟荧光是指具有与一般的荧光同样的光谱但寿命非常长的发光。其寿命为1×10-6秒以上,优选为1×10-3秒以上。
作为TADF材料,例如可以举出富勒烯及其衍生物、普鲁黄素等吖啶衍生物、伊红等。另外,可以举出包含镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、铂(Pt)、铟(In)或钯(Pd)等的含金属卟啉。作为含金属卟啉,例如,也可以举出原卟啉-氟化锡配合物(简称:SnF2(ProtoIX))、中卟啉-氟化锡配合物(简称:SnF2(Meso IX))、血卟啉-氟化锡配合物(简称:SnF2(Hemato IX))、粪卟啉四甲酯-氟化锡配合物(简称:SnF2(Copro III-4Me))、八乙基卟啉-氟化锡配合物(简称:SnF2(OEP))、初卟啉-氟化锡配合物(简称:SnF2(Etio I))以及八乙基卟啉-氯化铂配合物(简称:PtCl2OEP)等。
[化学式29]
除了上述以外,也可以使用2-(联苯-4-基)-4,6-双(12-苯基吲哚并[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(简称:PIC-TRZ)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:PCCzPTzn)、2-[4-(10H-吩恶嗪-10-基)苯基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5,10-二氢吩嗪-10-基)苯基]-4,5-二苯基-1,2,4-三唑(简称:PPZ-3TPT)、3-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧杂蒽-9-酮(简称:ACRXTN)、双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]砜(简称:DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10’H-螺[吖啶-9,9’-蒽]-10’-酮(简称:ACRSA)、4-(9’-苯基-3,3’-联-9H-咔唑-9-基)苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:4PCCzBfpm)、4-[4-(9’-苯基-3,3’-联-9H-咔唑-9-基)苯基]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:4PCCzPBfpm)、9-[3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]-9’-苯基-2,3’-联-9H-咔唑(简称:mPCCzPTzn-02)等具有富π电子型杂芳环及缺π电子型杂芳环的杂环化合物。
另外,在富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环直接键合的物质中,富π电子型杂芳环的供体性和缺π电子型杂芳环的受体性都强,单重激发态与三重激发态之间的能量差变小,所以是尤其优选的。
[化学式30]
另外,除了上述以外,作为具有能够将三重激发能转换为发光的功能的材料,可以举出具有钙钛矿结构的过渡金属化合物的纳米结构体。金属卤素钙钛矿类纳米结构体是特别优选的。作为该纳米结构体,纳米粒子和纳米棒是优选的。
在发光层(113、113a、113b、113c)中,作为组合上述发光物质(客体材料)的有机化合物(主体材料等),可以使用选择一种或多种其能隙比发光物质(客体材料)大的物质。
<<荧光发光主体材料>>
在用于发光层(113、113a、113b、113c)的发光物质是荧光发光物质的情况下,作为与发光物质组合的有机化合物(主体材料),优选使用其单重激发态的能级大且其三重激发态的能级小的有机化合物或荧光量子产率高的有机化合物。因此,只要是满足上述条件的有机化合物就可以使用在本实施方式中示出的空穴传输性材料(上述)及电子传输性材料(后述)等。
虽然一部分内容与上述具体例子重复,但是从优选与发光物质(荧光发光物质)组合的观点来看,作为有机化合物(主体材料)可以举出蒽衍生物、并四苯衍生物、菲衍生物、芘衍生物、(chrysene)衍生物、二苯并[g,p]/>衍生物等稠合多环芳香化合物。
作为优选与荧光发光物质组合而使用的有机化合物(主体材料)的具体例子,可以举出9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:PCzPA)、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:DPCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称:PCPN)、9,10-二苯基蒽(简称:DPAnth)、N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称:DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(简称:PCAPBA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPA)、6,12-二甲氧基-5,11-二苯基N,N,N’,N’,N”,N”,N”’,N”’-八苯基二苯并[g,p]/>-2,7,10,15-四胺(简称:DBC1)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(简称:cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(简称:2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-芴-9-基)联苯-4’-基}蒽(简称:FLPPA)、9,10-双(3,5-二苯基苯基)蒽(简称:DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(简称:DNA)、2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(简称:t-BuDNA)、9,9’-联蒽(简称:BANT)、9,9’-(二苯乙烯-3,3’-二基)二菲(简称:DPNS)、9,9’-(二苯乙烯-4,4’-二基)二菲(简称:DPNS2)、1,3,5-三(1-芘基)苯(简称:TPB3)、5,12-二苯基并四苯、5,12-双(联苯-2-基)并四苯等。
<<磷光发光主体材料>>
在用于发光层(113、113a、113b、113c)的发光物质是磷光发光物质的情况下,作为与发光物质组合的有机化合物(主体材料),选择其三重激发能(基态和三重激发态之间的能量差)大于发光物质的三重激发能的有机化合物即可。注意,当为了形成激基复合物,组合多个有机化合物(例如,第一主体材料及第二主体材料(或辅助材料)等)与发光物质而使用时,优选与磷光发光物质混合而使用这些多个有机化合物。
通过采用这样的结构,可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer:激基复合物-三重态能量转移)的发光。作为多个有机化合物的组合,优选使用容易形成激基复合物的组合,特别优选组合容易接收空穴的化合物(空穴传输性材料)与容易接收电子的化合物(电子传输性材料)。
虽然一部分内容与上述具体例子重复,但是从优选与发光物质(磷光发光物质)组合的观点来看,作为有机化合物(主体材料、辅助材料)可以举出芳香胺、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、锌类金属配合物及铝类金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、菲咯啉衍生物等。
注意,在上述有机化合物中,作为空穴传输性高的有机化合物的芳香胺(具有芳香胺骨架的化合物)及咔唑衍生物的具体例子,可以举出与上述空穴传输性材料的具体例子相同的材料,这些材料优选用作主体材料。
此外,作为在上述有机化合物中空穴传输性高的有机化合物的二苯并噻吩衍生物以及二苯并呋喃衍生物的具体例子,可以举出4-{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(简称:mmDBFFLBi-II)、4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(简称:DBF3P-II)、DBT3P-II、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]二苯并噻吩(简称:DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(简称:DBTFLP-IV)、4-[3-(三亚苯-2-基)苯基]二苯并噻吩(简称:mDBTPTp-II)等,这些材料优选用作主体材料。
此外,作为上述有机化合物中电子传输性高的有机化合物(电子传输性材料)的金属配合物的具体例子,可以举出:锌类金属配合物或铝类金属配合物的三(8-羟基喹啉)铝(III)(简称:Alq)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(III)(简称:Almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(II)(简称:BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝(III)(简称:BAlq)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(简称:Znq);具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物等,这些材料优选用作主体材料。
除此之外,作为优选的主体材料还可以举出双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚]锌(II)(简称:ZnPBO)、双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]锌(II)(简称:ZnBTZ)等具有噁唑基类配体、噻唑类配体的金属配合物等。
此外,作为上述有机化合物中电子传输性高的有机化合物(电子传输性材料)的噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、菲咯啉衍生物等的具体例子,可以举出2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:PBD)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(简称:OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(简称:CO11)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(简称:TAZ)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(简称:TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称:mDBTBIm-II)、4,4’-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)二苯乙烯(简称:BzOs)、红菲咯啉(简称:Bphen)、浴铜灵(简称:BCP)、2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:NBphen)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mCzBPDBq)、2-[4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2CzPDBq-III)、7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:7mDBTPDBq-II)及6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:6mDBTPDBq-II)等,这些材料优选用作主体材料。
此外,作为上述有机化合物中电子传输性高的有机化合物(电子传输性材料)的具有二嗪骨架的杂环化合物、具有三嗪骨架的杂环化合物、具有吡啶骨架的杂环化合物的具体例子,可以举出4,6-双[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(简称:4,6mPnP2Pm)、4,6-双[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(简称:4,6mDBTP2Pm-II)、4,6-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]嘧啶(简称:4,6mCzP2Pm)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:PCCzPTzn)、9-[3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]-9’-苯基-2,3’-联-9H-咔唑(简称:mPCCzPTzn-02)、3,5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称:35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称:TmPyPB)等。这些材料优选用作主体材料。
除此以外,作为优选的主体材料还可以使用聚(2,5-吡啶二基)(简称:PPy)、聚[(9,9-二己基芴-2,7-二基)-共-(吡啶-3,5-二基)](简称:PF-Py)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(2,2’-联吡啶-6,6’-二基)](简称:PF-BPy)等高分子化合物等。
再者,也可以使用空穴传输性高且电子传输性高的有机化合物的双极性的9-苯基-9’-(4-苯基-2-喹唑啉基)-3,3’-联-9H-咔唑(简称:PCCzQz)等作为主体材料。
<电子传输层>
电子传输层(114、114a、114b)是将从第二电极102及电荷产生层(106、106a、106b)由后述的电子注入层(115、115a、115b)注入的电子传输到发光层(113、113a、113b)中的层。另外,电子传输层(114、114a、114b)是包含电子传输性材料的层。作为用于电子传输层(114、114a、114b)的电子传输性材料,优选为在电场强度[V/cm]的平方根为600时具有1×10-6cm2/Vs以上的电子迁移率的物质。此外,只要是电子传输性高于空穴传输性的物质,就可以使用上述以外的物质。此外,电子传输层(114、114a、114b)即使是单层也起作用,但是在根据需要采用两层以上的叠层结构时,可以提高器件特性。
<<电子传输性材料>>
作为能够用于电子传输层(114、114a、114b)的电子传输性材料,可以使用具有呋喃并二嗪骨架的呋喃环与芳香环稠合的结构的有机化合物、具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物等,还可以使用噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲咯啉衍生物、具有喹啉配体的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等电子传输性高的材料(电子传输性材料)。
作为电子传输性材料的具体例子,可以举出:2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTBPDBq-II)、5-[3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2基)苯基]-7,7-二甲基-5H,7H-茚并[2,1-b]咔唑(简称:mINc(II)PTzn)、2-{3-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:mDBtBPTzn)、4-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-8-(萘-2-基)-[1]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:8βN-4mDBtPBfpm)、3,8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]苯并呋喃并[2,3-b]吡嗪(简称:3,8mDBtP2Bfpr)、4,8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-[1]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:4,8mDBtP2Bfpm)、9-[(3’-二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]萘并[1’,2’:4,5]呋喃并[2,3-b]吡嗪(简称:9mDBtBPNfpr)、8-[3’-(二苯并噻吩-4-基)(1,1’-联苯-3-基)]萘并[1’,2’:4,5]呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:8mDBtBPNfpm)、8-[(2,2’-联萘)-6-基]-4-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-[1]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:8(βN2)-4mDBtPBfpm)、8-(1,1’-联苯-4-基)-4-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-[1]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:8BP-4mDBtPBfpm)、三(8-羟基喹啉)铝(III)(简称:Alq3)、Almq3、BeBq2、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝(III)(简称:BAlq)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(简称:Znq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物;双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚]锌(II)(简称:ZnPBO)、双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]锌(II)(简称:ZnBTZ)等具有噁唑骨架或噻唑骨架的金属配合物等。
再者,除了金属配合物以外,作为电子传输性材料还可以使用PBD、OXD-7、CO11等噁二唑衍生物;TAZ、p-EtTAZ等三唑衍生物;TPBI、mDBTBIm-II等咪唑衍生物(包括苯并咪唑衍生物);BzOs等噁唑衍生物;Bphen、BCP、NBphen等菲咯啉衍生物;2mDBTPDBq-II、2mDBTBPDBq-II、2mCzBPDBq、2CzPDBq-III、7mDBTPDBq-II、6mDBTPDBq-II等喹喔啉衍生物或二苯并喹喔啉衍生物;35DCzPPy、TmPyPB等吡啶衍生物;4,6mPnP2Pm、4,6mDBTP2Pm-II、4,6mCzP2Pm等嘧啶衍生物;PCCzPTzn、mPCCzPTzn-02等三嗪衍生物。
此外,作为电子传输性材料,还可以使用聚(2,5-吡啶二基)(简称:PPy)、聚[(9,9-二己基芴-2,7-二基)-共-(吡啶-3,5-二基)](简称:PF-Py)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(2,2’-联吡啶-6,6’-二基)](简称:PF-BPy)等高分子化合物。
另外,电子传输层(114、114a、114b)可以为单层,也可以为包含上述物质的两层以上的叠层。
<电子注入层>
电子注入层(115、115a、115b)是包含电子注入性高的物质的层。电子注入层(115、115a、115b)是用来提高从第二电极102注入电子的效率的层,优选使用用于第二电极102的材料的功函数的值与用于电子注入层(115、115a、115b)的材料的LUMO能级的值之差小(0.5eV以下)的材料。因此,作为电子注入层(115、115a、115b),可以使用锂、铯、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、8-羟基喔啉-锂(简称:Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称:LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羟基吡啶(pyridinolato)锂(简称:LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称:LiPPP)锂氧化物(LiOx)、碳酸铯等碱金属、碱土金属或者它们的化合物。此外,可以使用稀土金属或其化合物,例如氟化铒(ErF3)等。另外,也可以将电子化合物用于电子注入层(115、115a、115b)。作为电子化合物,例如可以举出对钙和铝的混合氧化物以高浓度添加电子的物质等。另外,也可以使用如上所述的构成电子传输层(114、114a、114b)的物质。
此外,也可以将混合有机化合物与电子给体(供体)而成的复合材料用于电子注入层(115、115a、115b)。这种复合材料因为通过电子给体在有机化合物中产生电子而具有优异的电子注入性和电子传输性。在此情况下,有机化合物优选是在传输所产生的电子方面性能优异的材料,具体而言,例如,可以使用用于如上所述的电子传输层(114、114a、114b)的电子传输性材料(金属配合物、杂芳族化合物等)。作为电子给体,只要是对有机化合物呈现电子供给性的物质即可。具体而言,优选使用碱金属、碱土金属和稀土金属,可以举出锂、铯、镁、钙、铒、镱等。另外,优选使用碱金属氧化物及碱土金属氧化物,可以举出锂氧化物、钙氧化物、钡氧化物等。此外,还可以使用氧化镁等路易斯碱。另外,也可以使用四硫富瓦烯(简称:TTF)等有机化合物。
除此以外,也可以将混合有机化合物和金属而成的复合材料用于电子注入层(115、115a、115b)。注意,这里使用的有机化合物优选具有-3.6eV以上且-2.3eV以下的LUMO能级。此外,具有非共用电子对的材料是优选的。
因此,作为上述有机化合物,优选使用包括具有吡啶骨架、二嗪骨架(嘧啶、吡嗪)或三嗪骨架的杂环化合物等的非共用电子对的材料。
注意,作为具有吡啶骨架的杂环化合物,可以举出3,5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称:35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称:TmPyPB)、浴铜灵(简称:BCP)、2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:NBPhen)、红菲咯啉(简称:Bphen)等。
作为具有二嗪骨架的杂环化合物,可以举出2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mCzBPDBq)、2-[4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2CzPDBq-Ⅲ)、7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:7mDBTPDBq-II)、6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:6mDBTPDBq-Ⅱ)、4,6-双[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(简称:4,6mPnP2Pm)、4,6-双[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(简称:4,6mDBTP2Pm-II)、4,6-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]嘧啶(简称:4,6mCzP2Pm)、4-{3-[3’-(9H-咔唑-9-基)]联苯-3-基}苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:4mCzBPBfpm)等。
作为具有三嗪骨架的杂环化合物,可以举出2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:PCCzPTzn)、2,4,6-三[3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基]-1,3,5-三嗪(简称:TmPPPyTz)、2,4,6-三(2-吡啶基)-1,3,5-三嗪(简称:2Py3Tz)等。
作为金属,优选使用属于元素周期表中第5族、第7族、第9族或第11族的过渡金属及属于第13族的材料,例如,可以举出Ag、Cu、Al或In等。此外,此时,有机化合物与过渡金属之间形成单占轨道(SOMO)。
另外,例如,在使从发光层113b得到的光放大的情况下,优选以第二电极102与发光层113b之间的光学距离小于发光层113b所呈现的光的波长λ的1/4的方式形成。在此情况下,通过改变电子传输层114b或电子注入层115b的厚度,可以调整光学距离。
此外,如图1D所示的发光器件那样,通过在两个EL层(103a、103b)之间设置电荷产生层106,可以具有多个EL层层叠在一对电极之间的结构(也称为串联结构)。
<电荷产生层>
电荷产生层106具有如下功能:当第一电极101(阳极)和第二电极102(阴极)之间被施加电压时,对EL层103a注入电子且对EL层103b注入空穴的功能。电荷产生层106既可以具有对空穴传输性材料添加电子受体(受体)的结构,也可以具有对电子传输性材料添加电子给体(供体)的结构。或者,也可以层叠有这两种结构。注意,通过使用上述材料形成电荷产生层106,可以抑制层叠EL层时导致的驱动电压的上升。
在电荷产生层106具有对有机化合物的空穴传输性材料添加电子受体的结构的情况下,作为空穴传输性材料可以使用本实施方式所示的材料。另外,作为电子受体,可以举出7,7,8,8-四氰-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(简称:F4-TCNQ)、四氯苯醌等。此外,可以举出属于元素周期表中第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言,可以举出氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰、氧化铼等。
在电荷产生层106具有对电子传输性材料添加电子给体的结构的情况下,作为电子传输性材料可以使用本实施方式所示的材料。另外,作为电子给体,可以使用碱金属、碱土金属、稀土金属或属于元素周期表中第2族、第13族的金属及它们的氧化物或碳酸盐。具体而言,优选使用锂(Li)、铯(Cs)、镁(Mg)、钙(Ca)、镱(Yb)、铟(In)、氧化锂、碳酸铯等。此外,也可以将如四硫萘并萘(tetrathianaphthacene)等有机化合物用作电子给体。
虽然图1D示出层叠有两个EL层103的结构,但是通过在不同的EL层之间设置电荷产生层可以使EL层成为三个以上的叠层结构。
<衬底>
本实施方式所示的发光器件可以形成在各种衬底上。注意,对衬底的种类没有特定的限制。作为该衬底的例子,可以举出半导体衬底(例如,单晶衬底或硅衬底)、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、金属衬底、不锈钢衬底、包含不锈钢箔的衬底、钨衬底、包含钨箔的衬底、柔性衬底、贴合薄膜、包含纤维状材料的纸或基材薄膜等。
作为玻璃衬底的例子,有钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃等。作为柔性衬底、贴合薄膜、基材薄膜等,例如可以举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)为代表的塑料、丙烯酸树脂等合成树脂、聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、芳族聚酰胺、环氧、无机蒸镀薄膜、纸类等。
另外,当制造本实施方式所示的发光器件时,可以利用蒸镀法等真空工艺、旋涂法、喷墨法等溶液工艺。作为蒸镀法,可以利用溅射法、离子镀法、离子束蒸镀法、分子束蒸镀法、真空蒸镀法等物理蒸镀法(PVD法)及化学气相沉积法(CVD法)等。尤其是,可以利用蒸镀法(真空蒸镀法)、涂敷法(浸涂法、染料涂布法、棒式涂布法、旋涂法、喷涂法等)、印刷法(喷墨法、丝网印刷(孔版印刷)法、胶版印刷(平版印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、照相凹版印刷法、微接触印刷法等)等方法形成包括在发光器件的EL层中的具有各种功能的层(空穴注入层(111、111a、111b)、空穴传输层(112、112a、112b)、发光层(113、113a、113b、113c)、电子传输层(114、114a、114b)、电子注入层(115、115a、115b))以及电荷产生层(106、106a、106b)。
注意,在使用上述涂布法、印刷法等的沉积方法时,可以使用高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)、中分子化合物(介于低分子与高分子之间的化合物:分子量为400至4000)、无机化合物(量子点材料等)等。注意,作为量子点材料,可以使用胶状量子点材料、合金型量子点材料、核壳(Core Shell)型量子点材料、核型量子点材料等。
本实施方式所示的构成发光器件的EL层(103、103a、103b)的各层(空穴注入层(111、111a、111b)、空穴传输层(112、112a、112b)、发光层(113、113a、113b、113c)、电子传输层(114、114a、114b)、电子注入层(115、115a、115b))以及电荷产生层(106、106a、106b)的材料不局限于本实施方式所示的材料,只要为可以满足各层的功能的材料就可以组合地使用。
本实施方式所示的结构可以适当地与其他实施方式所示的结构组合而使用。
(实施方式3)
在本实施方式中,对本发明的一个方式的发光装置(也称为显示面板)的具体结构例子及制造方法进行说明。
<发光装置700的结构例子1>
图2A所示的发光装置700包括发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528。此外,发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528形成在设置在第一衬底510上的功能层520上。功能层520除了由多个晶体管构成的驱动电路GD、驱动电路SD等以外还包括使它们电连接的布线等。此外,将在实施方式4中说明驱动电路GD、驱动电路SD。注意,作为一个例子,这些驱动电路与发光器件550B、发光器件550G及发光器件550R电连接,并可以驱动这些器件。此外,发光装置700在功能层520及各发光器件上包括绝缘层705,绝缘层705具有使第二衬底770和功能层520贴合的功能。
注意,发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R具有实施方式2所示的器件结构。尤其示出图1A所示的结构中的EL层103在各发光器件中不同的情况。
发光器件550B包括电极551B、电极552、EL层103B以及绝缘层107B。注意,各层的具体结构是如实施方式2所示那样的。此外,EL层103B具有由包括发光层的功能不同的多个层构成的叠层结构。在图2A中,作为包括在具有发光层的EL层103B中的层,只示出空穴注入/传输层104B、电子传输层108B以及电子注入层109,但是本发明不局限于此。注意,空穴注入/传输层104B示出包括具有实施方式1所示的空穴注入层及空穴传输层的功能的层,也可以具有叠层结构。注意,在本说明书中,在任何发光器件中都可以将空穴注入/传输层换称为上述那样的层。此外,电子传输层也可以具有叠层结构,并也可以以与发光层接触的方式包括用来阻挡从阳极一侧经过发光层移动到阴极一侧的空穴的空穴阻挡层。电子注入层109也可以具有叠层结构,该叠层结构的一部分或全部使用不同材料形成。
绝缘层107B如图2A所示在电极551B上残留有在EL层103B的一部分(在本实施方式中形成到发光层上的电子传输层108B)上形成的抗蚀剂的情况下形成。因此,绝缘层107B以与EL层103B的一部分(上述)的侧面(或端部)接触的方式形成。由此,可以抑制氧、水分或其构成元素从EL层103B的侧面进入内部。注意,绝缘层107B例如可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氮化硅或氮氧化硅等。绝缘层107B可以利用溅射法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法等形成,优选利用覆盖性良好的ALD法。
覆盖EL层103B的一部分(电子传输层108B)及绝缘层107B形成电子注入层109。注意,电子注入层109优选具有层中的电阻不同的两层以上的叠层结构。例如,也可以具有层叠只使用电子传输性材料形成的与电子传输层108B接触的第一层和其上的使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第二层的结构或者在第一层与电子传输层108B之间还包括使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第三层的结构。
电极552形成在电子注入层109上。注意,电极551B和电极552具有彼此重叠的区域。此外,在电极551B与电极552之间包括EL层103B。由此,电子注入层109隔着绝缘层107接触EL层103B的侧面(或端部)或者电极552隔着电子注入层109及绝缘层107B接触EL层103B的侧面(或端部)。由此,可以防止EL层103B与电极552,更具体而言,EL层103B所包括的空穴注入/传输层104B与电极552电短路。
图2A所示的EL层103B具有与在实施方式1中说明的EL层103、103a、103b以及103c同样的结构。此外,EL层103B例如可以发射蓝色光。
发光器件550G包括电极551G、电极552、EL层103G以及绝缘层107。注意,各层的具体结构是如实施方式2所示那样的。此外,EL层103G具有由包括发光层的功能不同的多个层构成的叠层结构。在图2A中,包括在具有发光层的EL层103G中的层中只示出空穴注入/传输层104G、电子传输层108G以及电子注入层109,本发明不局限于此。注意,空穴注入/传输层104G示出包括具有实施方式2所示的空穴注入层及空穴传输层的功能的层,也可以具有叠层结构。
此外,电子传输层可以具有叠层结构,也可以以与发光层接触的方式包括用来阻挡从阳极一侧经过发光层移动到阴极一侧的空穴的空穴阻挡层。电子注入层109也可以具有叠层结构,该叠层结构的一部分或全部使用不同材料形成。
绝缘层107G如图2A所示在电极551G上残留有在EL层103G的一部分(在本实施方式中形成到发光层上的电子传输层108G)上形成的抗蚀剂的情况下形成。因此,绝缘层107G以与EL层103G的一部分(上述)的侧面(或端部)接触的方式形成。由此,可以抑制氧、水分或其构成元素从EL层103G的侧面进入内部。注意,绝缘层107G例如可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氮化硅或氮氧化硅等。绝缘层107可以利用溅射法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法等形成,优选利用覆盖性良好的ALD法。
覆盖EL层103G的一部分(电子传输层108G)及绝缘层107G形成电子注入层109。注意,电子注入层109优选具有层中的电阻不同的两层以上的叠层结构。例如,也可以具有层叠只使用电子传输性材料形成的与电子传输层108G接触的第一层和其上的使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第二层的结构或者在第一层与电子传输层108G之间还包括使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第三层的结构。
电极552形成在电子注入层109上。注意,电极551G和电极552具有彼此重叠的区域。此外,在电极551G与电极552之间包括EL层103G。由此,电子注入层109隔着绝缘层107接触EL层103G的侧面(或端部)或者电极552隔着电子注入层109及绝缘层107G接触EL层103G的侧面(或端部)。由此,可以防止EL层103G与电极552,更具体而言,EL层103G所包括的空穴注入/传输层104G与电极552电短路。
图2A所示的EL层103G具有与在实施方式1中说明的EL层103、103a、103b以及103c同样的结构。此外,EL层103G例如可以发射绿色光。
发光器件550R包括电极551R、电极552、EL层103R以及绝缘层107R。注意,各层的具体结构是如实施方式2所示那样的。此外,EL层103R具有由包括发光层的功能不同的多个层构成的叠层结构。在图2A中,包括在EL层103R中的层中只示出空穴注入/传输层104R、电子传输层108R以及电子注入层109,本发明不局限于此。注意,空穴注入/传输层104R示出包括具有实施方式2所示的空穴注入层及空穴传输层的功能的层,也可以具有叠层结构。注意,在本说明书中,在任何发光器件中都可以将空穴注入/传输层换称为上述那样的层。此外,电子传输层也可以具有叠层结构,并也可以以与发光层接触的方式包括用来阻挡从阳极一侧经过发光层移动到阴极一侧的空穴的空穴阻挡层。电子注入层109也可以具有叠层结构,该叠层结构的一部分或全部使用不同材料形成。
绝缘层107R如图2A所示在电极551R上残留有在EL层103R的一部分(在本实施方式中形成到发光层上的电子传输层108R)上形成的抗蚀剂的情况下形成。因此,绝缘层107R以与EL层103R的一部分(上述)的侧面(或端部)接触的方式形成。由此,可以抑制氧、水分或其构成元素从EL层103R的侧面进入内部。注意,绝缘层107R例如可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氮化硅或氮氧化硅等。绝缘层107R可以利用溅射法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法等形成,优选利用覆盖性良好的ALD法。
覆盖EL层103R的一部分(电子传输层108R)及绝缘层107R形成电子注入层109。注意,电子注入层109优选具有层中的电阻不同的两层以上的叠层结构。例如,也可以具有层叠只使用电子传输性材料形成的与电子传输层108R接触的第一层和其上的使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第二层的结构或者在第一层与电子传输层108R之间还包括使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第三层的结构。
电极552形成在电子注入层109上。注意,电极551R和电极552具有彼此重叠的区域。此外,在电极551R与电极552之间包括EL层103R。由此,电子注入层109隔着绝缘层107接触EL层103B的侧面(或端部)或者电极552隔着电子注入层109及绝缘层107B接触EL层103B的侧面(或端部)。由此,可以防止EL层103R与电极552电短路,更具体而言,EL层103R所包括的空穴注入/传输层104R与电极552电短路。
图2A所示的EL层103R具有与在实施方式1中说明的EL层103、103a、103b以及103c同样的结构。此外,EL层103R例如可以发射红色光。
在EL层103B、EL层103G、EL层103R之间分别包括间隙580。在各EL层中,由于在很多情况下尤其包括在位于阳极与发光层之间的空穴传输区域的空穴注入层的导电率高,所以当作为在相邻的发光器件中共同使用的层形成空穴注入层时,有时导致串扰。因此,如本结构例子所示,通过在各EL层之间设置间隙580,可以抑制相邻的发光器件间发生的串扰。
在超过1000ppi的高清晰发光装置(显示面板)中,在EL层103B、EL层103G、EL层103R之间产生电导通时,发生串扰,因此发光装置的能够显示的色域变窄。通过在超过1000ppi的高清晰显示面板、优选超过2000ppi的高清晰显示面板、更优选超过5000ppi的超高清晰显示面板中设置间隙580,可以提供能够显示鲜艳的色彩的显示面板。
如图2B所示,分隔壁528包括开口部528B、开口部528G、开口部528R。注意,如图2A所示,开口部528B与电极551B重叠,开口部528G与电极551G重叠,开口部528R与电极551R重叠。另外,沿着图2B中的点划线Y1-Y2的截面图相当于图2A所示的发光装置的截面示意图。
注意,由于在这些EL层(EL层103B、EL层103G以及EL层103R)的分离加工中利用光刻法进行图案形成,所以可以制造高清晰发光装置(显示面板)。此外,利用光刻法进行图案形成来加工的EL层的端部(侧面)成为具有大致同一表面(或者,位于大致同一平面上)的形状。此外,此时,设置于各EL层之间的间隙580优选为5μm以下,更优选为1μm以下。
在EL层中,由于在很多情况下尤其包括在位于阳极与发光层之间的空穴传输区域的空穴注入层的导电率高,所以当作为在相邻的发光器件中共同使用的层形成空穴注入层时,有时导致串扰。因此,如本结构例子所示,通过进行利用光刻法的图案形成使EL层分离加工,可以抑制在相邻的发光器件间发生的串扰。
<发光装置的制造方法例子1>
如图3A所示,形成电极551B、电极551G以及电极551R。例如,在形成在第一衬底510上的功能层520上形成导电膜,利用光刻法将该导电膜加工为规定形状。
注意,导电膜可以利用溅射法、化学气相沉积(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸镀法、脉冲激光沉积(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)法等形成。作为CVD法有等离子体增强化学气相沉积(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法或热CVD法等。另外,作为热CVD法的方法之一,可以举出有机金属化学气相沉积(MOCVD:Metal Organic CVD)法。
导电膜的加工除了上述光刻法以外也可以利用纳米压印法、喷砂法、剥离法等对薄膜进行加工。此外,可以通过利用金属掩模等遮蔽掩模的沉积方法直接形成岛状的薄膜。
另外,在本说明书等中,有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask,高精细金属掩模版)制造的器件称为MM(Metal Mask)结构的器件。此外,在本说明书等中,将不使用金属掩模或FMM制造的器件称为MML(Metal Mask Less)结构的器件。
作为光刻法,典型地有如下两种方法。一个是在要进行加工的薄膜上形成抗蚀剂掩模,通过蚀刻等对该薄膜进行加工,并去除抗蚀剂掩模的方法。另一个是在形成感光性薄膜之后,进行曝光及显影来将该薄膜加工为所希望的形状的方法。
在光刻法中,作为用于曝光的光,例如可以使用i线(波长365nm)、g线(波长436nm)、h线(波长405nm)或将这些光混合了的光。此外,还可以使用紫外线、KrF激光或ArF激光等。此外,也可以利用液浸曝光技术进行曝光。此外,作为用于曝光的光,也可以使用极紫外(EUV:Extreme Ultra-violet)光或X射线。此外,也可以使用电子束代替用于曝光的光。当使用极紫外光、X射线或电子束时,可以进行极其精细的加工,所以是优选的。注意,在通过利用电子束等光束进行扫描而进行曝光时,不需要光掩模。
作为使用抗蚀剂掩模的薄膜蚀刻,可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法、喷砂法等。
接着,如图3B所示,在电极551B与电极551G之间形成分隔壁528。例如,形成覆盖电极551B、电极551G及电极551R的绝缘膜,利用光刻法形成开口部,使电极551B、电极551G以及电极551R的一部分露出,由此可以形成分隔壁528。注意,作为能够用于分隔壁528的材料,可以举出无机材料、有机材料或无机材料和有机材料的复合材料等。具体而言,可以使用无机氧化物膜、无机氮化物膜或无机氧氮化物膜等或者层叠选自上述中的多个膜的叠层材料,更具体而言,可以使用氧化硅膜、含有丙烯酸树脂的膜或含有聚酰亚胺的膜等或者层叠选自上述中的多个膜的叠层材料。
接着,如图4A所示,在电极551B、电极551G、电极551R以及分隔壁528上形成EL层103B。在图4A中,EL层103B形成到空穴注入/传输层104B、发光层及电子传输层108B。例如,利用真空蒸镀法在电极551B、电极551G、电极551R以及分隔壁528上以覆盖它们的方式形成EL层103B。然后,在EL层103B上形成牺牲层110。
牺牲层110可以使用对于EL层103B的蚀刻处理的耐性高的膜,即蚀刻选择比较大的膜。另外,牺牲层110优选采用蚀刻选择比彼此不同的第一牺牲层与第二牺牲层的叠层结构。另外,牺牲层110可以使用能够通过对EL层103B带来的损伤少的湿蚀刻法去除的膜。
作为牺牲层110,例如可以使用金属膜、合金膜、金属氧化物膜、半导体膜、无机绝缘膜等的无机膜。另外,牺牲层110可以通过溅射法、蒸镀法、CVD法、ALD法等的各种沉积方法形成。
作为牺牲层110,例如可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯、钛、铝、钇、锆及钽等的金属材料或者包含该金属材料的合金材料。尤其是,优选使用铝或银等低熔点材料。
另外,作为牺牲层110可以使用铟镓锌氧化物(In-Ga-Zn氧化物,也记为IGZO)等金属氧化物。另外,可以使用氧化铟、铟锌氧化物(In-Zn氧化物)、铟锡氧化物(In-Sn氧化物)、铟钛氧化物(In-Ti氧化物)、铟锡锌氧化物(In-Sn-Zn氧化物)、铟钛锌氧化物(In-Ti-Zn氧化物)、铟镓锡锌氧化物(In-Ga-Sn-Zn氧化物)等。或者,也可以使用包含硅的铟锡氧化物等。
注意,也可以应用于使用元素M(M为选自铝、硅、硼、钇、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁中的一种或多种)代替上述镓的情况。尤其是,M优选为选自镓、铝和钇中的一种或多种。
另外,作为牺牲层110可以使用氧化铝、氧化铪、氧化硅等无机绝缘材料。
作为牺牲层110,优选使用能够溶解于如下溶剂中的材料,即至少相对于位于EL层103B的最上部的膜(电子传输层108B)在化学上稳定的溶剂。尤其是,作为牺牲层110可以适当地使用溶解于水或醇的材料。当沉积牺牲层110时,优选的是,在溶解于水或醇等溶剂的状态下通过上述湿式的沉积方法涂布该材料,然后进行用来使溶剂蒸发的加热处理。此时,通过在减压气氛下进行加热处理,由于可以在短时间内以低温去除溶剂,所以可以减少对EL层103B带来的热损伤,因此是优选的。
注意,在牺牲层110具有叠层结构时,可以将由上述材料形成的层作为第一牺牲层,在其上层叠形成第二牺牲层。
此时,第二牺牲层为对第一牺牲层进行蚀刻时用作硬掩模的膜。另外,在对第二牺牲层加工时露出第一牺牲层。因此,作为第一牺牲层和第二牺牲层,选择蚀刻选择比较大的膜的组合。因此,可以根据第一牺牲层的蚀刻条件及第二牺牲层的蚀刻条件选择可以用于第二牺牲层的膜。
例如,在作为第二牺牲层的蚀刻利用使用含有氟的气体(也称为氟类气体)的干蚀刻时,可以将硅、氮化硅、氧化硅、钨、钛、钼、钽、氮化钽、含有钼及铌的合金或者含有钼及钨的合金等用于第二牺牲层。在此,作为相对于上述使用氟类气体的干蚀刻的蚀刻选择比较大(即,可以使蚀刻速率较慢)的膜,可以举出IGZO、ITO等的金属氧化物膜等,可以将上述膜用于第一牺牲层。
另外,不局限于此,第二牺牲层可以根据第一牺牲层的蚀刻条件及第二牺牲层的蚀刻条件从各种材料选择。例如,也可以从可用于上述第一牺牲层的膜中选择。
另外,作为第二牺牲层例如可以使用氮化物膜。具体而言,也可以使用氮化硅、氮化铝、氮化铪、氮化钛、氮化钽、氮化钨、氮化镓、氮化锗等的氮化物。
另外,作为第二牺牲层例如可以使用氧化物膜。典型的是,可以使用氧化硅、氧氮化硅、氧化铝、氧氮化铝、氧化铪、氧氮化铪等氧化物膜或者氧氮化物膜。
接着,如图4B所示,将电极551B上的EL层103B加工成规定形状。例如,在EL层103B上形成牺牲层110B,在其上通过光刻法将抗蚀剂形成为所希望的形状(参照图4A),通过蚀刻去除没有被所得到的抗蚀剂掩模REG覆盖的牺牲层110B的一部分,去除抗蚀剂掩模REG,然后通过蚀刻去除没有被牺牲层覆盖的EL层103B的一部分,通过蚀刻去除电极551G上的EL层103B和电极551R上的EL层103B,加工为具有侧面(或露出侧面)的形状或者在与纸面交叉的方向上延伸的带状形状。具体而言,使用在与电极551B重叠的EL层103B上形成图案的牺牲层110B,进行干蚀刻。(参照图4B)。另外,在牺牲层110B具有上述第一牺牲层和第二牺牲层的叠层结构的情况下,也可以在利用抗蚀剂掩模REG对第二牺牲层的一部分进行蚀刻后去除抗蚀剂掩模REG,将第二牺牲层用作掩模对第一牺牲层的一部分进行蚀刻,EL层103B被加工成规定形状。另外,分隔壁528可以被用作蚀刻停止层。
接着,如图4C所示,在形成牺牲层110B的状态下,在牺牲层110B、电极551G、电极551R以及分隔壁528上形成EL层103G(包括空穴注入/传输层104G、发光层以及电子传输层108G)。例如,利用真空蒸镀法在电极551G、电极551R以及分隔壁528上以覆盖它们的方式形成EL层103G。在图4C中,EL层103G包括空穴注入/传输层104G、发光层及电子传输层108G。
接着,如图5A所示,将电极551G上的EL层103G加工成规定形状。例如,在EL层103G上形成牺牲层110G,在其上通过光刻法将抗蚀剂形成为所希望的形状,通过蚀刻去除没有被所得到的抗蚀剂掩模覆盖的牺牲层110G的一部分,去除抗蚀剂掩模,然后通过蚀刻去除没有被牺牲层覆盖的EL层103G的一部分,通过蚀刻去除电极551B上的EL层103G和电极551R上的EL层103G,加工为具有侧面(或露出侧面)的形状或者在与纸面交叉的方向上延伸的带状形状。具体而言,使用在与电极551G重叠的EL层103G上形成图案的牺牲层110G进行干蚀刻。另外,在牺牲层110G具有上述第一牺牲层和第二牺牲层的叠层结构的情况下,也可以在利用抗蚀剂掩模对第二牺牲层的一部分进行蚀刻后去除抗蚀剂掩模,将第二牺牲层用作掩模对第一牺牲层的一部分进行蚀刻,将EL层103G加工成规定形状。另外,分隔壁528可以被用作蚀刻停止层。
接着,如图5B所示,在电子传输层108B上形成牺牲层110B且在电子传输层108G上形成牺牲层110G的状态下,在牺牲层110B、牺牲层110G、电极551R及分隔壁528上形成EL层103R(包括空穴注入/传输层104R、发光层及电子传输层108R)。例如,利用真空蒸镀法在牺牲层110B、牺牲层110G、电极551R及分隔壁528上以覆盖它们的方式形成EL层103R。在图5B中,EL层103R形成到空穴注入/传输层104R、发光层及电子传输层108R。
接着,如图5C所示,将电极551R上的EL层103R加工成规定形状。例如,在EL层103R上形成牺牲层110R,在其上通过光刻法将抗蚀剂形成为所希望的形状,通过蚀刻去除没有被所得到的抗蚀剂掩模覆盖的牺牲层110的一部分,去除抗蚀剂掩模,然后通过蚀刻去除没有被牺牲层覆盖的EL层103R的一部分,通过蚀刻去除电极551B上的EL层103R和电极551G上的EL层103R,加工为具有侧面(或露出侧面)的形状或者在与纸面交叉的方向上延伸的带状形状。具体而言,使用在与电极551R重叠的EL层103R上形成图案的牺牲层110R进行干蚀刻。另外,在牺牲层110R具有上述第一牺牲层和第二牺牲层的叠层结构的情况下,也可以在利用抗蚀剂掩模对第二牺牲层的一部分进行蚀刻后去除抗蚀剂掩模,将第二牺牲层用作掩模对第一牺牲层的一部分进行蚀刻,将EL层103R加工成规定形状。另外,分隔壁528可以被用作蚀刻停止层。
接着,在牺牲层(110B、110G、110R)、EL层(103B、103G、103R)以及分隔壁528上形成绝缘层107。例如,使用ALD法在牺牲层(110B、110G、110R)、EL层(103B、103G、103R)以及分隔壁528上以覆盖它们的方式形成绝缘层107。此时,如图5C所示,绝缘层107以与各EL层(103B、103G、103R)的侧面相接而形成。由此,能够抑制氧、水分或其构成元素从各EL层(103B、103G、103R)的侧面进入内部。作为绝缘层107中使用的材料,例如可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氮化硅或氮氧化硅等。
接着,如图6A所示,去除牺牲层(110B、110G、110R)来形成绝缘层(107B、107G、107R)。然后,在绝缘层(107B、107G、107R)和电子传输层(108B、108G、108R)上形成电子注入层109。电子注入层109例如通过真空蒸镀法形成。电子注入层109形成在绝缘层(107B、107G、107R)及电子传输层(108B、108G、108R)上。另外,电子注入层109隔着绝缘层(107B、107G、107R)接触各EL层(103B、103G、103R)(注意,图6A所示的EL层(103B、103G、103R)包括空穴注入/传输层(104R、104G、104B)、发光层及电子传输层(108B、108G、108R))。
接着,如图6B所示,形成电极552。电极552例如利用真空蒸镀法形成。注意,电极552形成于电子注入层109上。注意,电极552隔着电子注入层109以及绝缘层(107B、107G、107R)接触各EL层(103B、103G、103R)(注意,图6B所示的EL层(103B、103G、103R)包括空穴注入/传输层(104R、104G、104B)、发光层及电子传输层(108B、108G、108R))的侧面(或端部)。由此,可以防止各EL层(103B、103G、103R)与电极552电短路,更具体而言,可以防止各EL层(103B、103G、103R)各自包括的空穴注入/传输层(104B、104G、104R)与电极552电短路。
通过上述工序,可以对发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R中的EL层103B、EL层103G以及EL层103R进行分离加工。
注意,由于在这些EL层(EL层103B、EL层103G以及EL层103R)的分离加工中利用光刻法进行图案形成,所以可以制造高清晰发光装置(显示面板)。此外,利用光刻法进行图案形成来加工的EL层的端部(侧面)成为具有大致同一表面(或者,位于大致同一平面上)的形状。
在EL层中,由于在很多情况下尤其包括在位于阳极与发光层之间的空穴传输区域的空穴注入层的导电率高,所以当作为在相邻的发光器件中共同使用的层形成空穴注入层时,有时导致串扰。因此,如本结构例子所示,通过进行利用光刻法的图案形成对EL层进行分离加工,可以抑制在相邻的发光器件间发生的串扰。
<发光装置700的结构例子2>
图7所示的发光装置700包括发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528。此外,发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528形成在设置在第一衬底510上的功能层520上。功能层520除了由多个晶体管构成的驱动电路GD、驱动电路SD等以外还包括使它们电连接的布线等。此外,将在实施方式4中说明驱动电路GD、驱动电路SD。注意,作为一个例子,这些驱动电路与发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R电连接,并可以驱动这些器件。
注意,发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R具有实施方式2所示的器件结构。尤其示出图1A所示的结构中的EL层103在各发光器件中不同的情况。
注意,图7所示的各发光器件的具体结构与在图2中说明的发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R相同。
如图7所示,各发光器件(550B、550G、550R)的EL层(103B、103G、103R)所包括的空穴注入/传输层(104B、104G、104R)比构成EL层的其他功能层小,并由层叠的功能层覆盖。
注意,在本结构中,通过各EL层中空穴注入/传输层(104B、104G、104R)由其他功能层覆盖,上述空穴注入/传输层的每一个完全分离,因此不需要设置用来防止与电极552的短路的结构例子1所示的绝缘层(图2中的107)。
此外,由于本结构的各EL层(EL层103B、EL层103G以及EL层103R)在分离加工中进行利用光刻法的图案形成,所以被加工的EL层的端部(侧面)成为具有大致同一表面(或者,位于大致同一平面上)的形状。
在EL层中,由于在很多情况下尤其包括在位于阳极与发光层之间的空穴传输区域的空穴注入层的导电率高,所以当作为在相邻的发光器件中共同使用的层形成空穴注入层时,有时导致串扰。因此,如本结构例子所示,通过进行利用光刻法的图案形成对EL层进行分离加工,可以抑制在相邻的发光器件间发生的串扰。
<发光装置700的结构例子3>
图8A所示的发光装置700包括发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528。此外,发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528形成在设置在第一衬底510上的功能层520上。功能层520除了由多个晶体管构成的驱动电路GD、驱动电路SD等以外还包括使它们电连接的布线等。此外,将在实施方式4中说明驱动电路GD、驱动电路SD。注意,作为一个例子,这些驱动电路与发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R电连接,并可以驱动这些器件。
注意,发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R具有实施方式2所示的器件结构。尤其是,示出各发光器件共同包括具有图1B所示的结构,即所谓串联结构的EL层103。
发光器件550B包括电极551B、电极552、EL层(103P、103Q)、电荷产生层106B、电子传输层108B以及绝缘层107,并具有图8A所示的叠层结构。注意,各层的具体结构是如实施方式2所示那样的。此外,电极551B与电极552重叠。此外,EL层103P与EL层103Q夹着电荷产生层106B层叠,且在电极551B与电极552之间包括EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106B。注意,EL层103P及103Q与在实施方式2中说明的EL层103、103a、103b以及103c同样地具有由包括发光层的功能不同的多个层构成的叠层结构。此外,EL层103P例如可以发射蓝色光,EL层103Q例如可以发射黄色光。
在图8A中,包括在EL层103P中的层中只示出空穴注入/传输层104P,包括在EL层103Q中的层中只示出空穴注入/传输层104Q、电子传输层108Q及电子注入层109。因此,以后在也可以说明包括在各EL层中的层时,为了方便起见,使用EL层(EL层103P及EL层103Q)进行说明。此外,电子传输层也可以具有叠层结构,也可以包括用来阻挡从阳极一侧经过发光层移动到阴极一侧的空穴的空穴阻挡层。电子注入层109也可以具有叠层结构,该叠层结构的一部分或全部使用不同材料形成。
绝缘层107如图8A所示在电极551B上残留有在EL层103Q的一部分(在本实施方式中形成到发光层上的电子传输层108Q)上形成的牺牲层的情况下形成。因此,绝缘层107以与EL层103Q的一部分(上述)、EL层103P以及电荷产生层106B的侧面(或端部)接触的方式形成。由此,可以抑制氧、水分或其构成元素从EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106B的侧面进入内部。注意,绝缘层107例如可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氮化硅或氮氧化硅等。绝缘层107可以利用溅射法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法等形成,更优选利用覆盖性良好的ALD法。
覆盖EL层103Q的一部分(电子传输层108Q)及绝缘层107形成电子注入层109。注意,电子注入层109优选具有层中的电阻不同的两层以上的叠层结构。例如,也可以具有层叠只使用电子传输性材料形成的与电子传输层108Q接触的第一层和其上的使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第二层的结构或者在第一层与电子传输层108Q之间还包括使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第三层的结构。
电极552形成在电子注入层109上。注意,电极551B与电极552具有彼此重叠的区域。此外,在电极551B与电极552之间包括EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106B。因此,电子注入层109隔着绝缘层107接触EL层103Q、EL层103P以及电荷产生层106B的侧面(或端部)或者电极552隔着电子注入层109以及绝缘层107接触EL层103Q、EL层103P以及电荷产生层106B的侧面(或端部)。由此,可以防止EL层103P与电极552,更具体而言,EL层103P所包括的空穴注入/传输层104P与电极552、EL层103Q与电极552,更具体而言,EL层103Q所包括的空穴注入/传输层104Q与电极552或者电荷产生层106B与电极552电短路。
发光器件550G包括电极551G、电极552、EL层(103P、103Q)、电荷产生层106G、电子传输层108G以及绝缘层107,并具有图8A所示的叠层结构。注意,各层的具体结构是如实施方式1所示那样的。此外,电极551G与电极552重叠。此外,EL层103P与EL层103Q夹着电荷产生层106G层叠,且在电极551G与电极552之间包括EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106G。
绝缘层107如图8A所示在电极551G上残留有在EL层103Q的一部分(在本实施方式中形成到发光层上的电子传输层108Q)上形成的牺牲层的情况下形成。因此,绝缘层107以与EL层103Q的一部分(上述)、EL层103P以及电荷产生层106B的侧面(或端部)接触的方式形成。由此,可以抑制氧、水分或其构成元素从EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106G的侧面进入内部。注意,绝缘层107例如可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氮化硅或氮氧化硅等。绝缘层107可以利用溅射法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法等形成,更优选利用覆盖性良好的ALD法。
覆盖EL层103Q的一部分(电子传输层108Q)及绝缘层107形成电子注入层109。注意,电子注入层109优选具有层中的电阻不同的两层以上的叠层结构。例如,也可以具有层叠只使用电子传输性材料形成的与电子传输层108Q接触的第一层和其上的使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第二层的结构或者在第一层与电子传输层108Q之间还包括使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第三层的结构。
电极552形成在电子注入层109上。注意,电极551G与电极552具有彼此重叠的区域。此外,在电极551G与电极552之间包括EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106G。因此,电子注入层109隔着绝缘层107接触EL层103Q、EL层103P以及电荷产生层106G的侧面(或端部)或者电极552隔着电子注入层109以及绝缘层107接触EL层103Q、EL层103P以及电荷产生层106G的侧面(或端部)。由此,可以防止EL层103P与电极552,更具体而言,EL层103P所包括的空穴注入/传输层104P与电极552、EL层103Q与电极552,更具体而言,EL层103Q所包括的空穴注入/传输层104Q与电极552或者电荷产生层106G与电极552电短路。
发光器件550R包括电极551R、电极552、EL层(103P、103Q)、电荷产生层106R、电子传输层108R以及绝缘层107,并具有图8A所示的叠层结构。注意,各层的具体结构是如实施方式1所示那样的。此外,电极551R与电极552重叠。此外,EL层103P与EL层103Q夹着电荷产生层106R层叠,且在电极551R与电极552之间包括EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106R。
绝缘层107如图8A所示在电极551R上残留有在EL层103Q的一部分(在本实施方式中形成到发光层上的电子传输层108Q)上形成的牺牲层的情况下形成。因此,绝缘层107以与EL层103Q的一部分(上述)、EL层103P以及电荷产生层106R的侧面(或端部)接触的方式形成。由此,可以抑制氧、水分或其构成元素从EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106R的各侧面进入内部。注意,绝缘层107例如可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氮化硅或氮氧化硅等。绝缘层107可以利用溅射法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法等形成,更优选利用覆盖性良好的ALD法。
覆盖EL层103Q的一部分(电子传输层108Q)及绝缘层107形成电子注入层109。注意,电子注入层109优选具有层中的电阻不同的两层以上的叠层结构。例如,也可以具有层叠只使用电子传输性材料形成的与电子传输层108Q接触的第一层和其上的使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第二层的结构或者在第一层与电子传输层108Q之间还包括使用包含金属材料的电子传输性材料形成的第三层的结构。
电极552形成在电子注入层109上。注意,电极551R和电极552具有彼此重叠的区域。此外,在电极551R与电极552之间包括EL层103P、EL层103Q以及电荷产生层106R。由此,电子注入层109隔着绝缘层107接触EL层103Q、EL层103P以及电荷产生层106R的侧面(或端部)或者电极552隔着电子注入层109以及绝缘层107接触EL层103Q、EL层103P以及电荷产生层106R的侧面(或端部)。由此,可以防止EL层103P与电极552,更具体而言,EL层103P所包括的空穴注入/传输层104P与电极552、EL层103Q与电极552,更具体而言,EL层103Q所包括的空穴注入/传输层104Q与电极552或者电荷产生层106R与电极552电短路。
注意,在对各发光器件所包括的EL层(103P、103Q)以及电荷产生层106R按每发光器件进行分离加工时,由于进行利用光刻法的图案形成,所以被加工的EL层的端部(侧面)成为具有大致同一表面(或者,位于大致同一平面上)的形状。
各发光器件所包括的EL层(103P、103Q)以及电荷产生层106R在相邻的发光器件之间分别包括间隙580。由于在很多情况下EL层(103P、103Q)中的空穴传输区域所包括的空穴注入层以及电荷产生层106R的导电率高,所以在作为相邻的发光器件中共同使用的层形成空穴注入层以及电荷产生层106R时,有时导致串扰。因此,如本结构例子所示,通过设置间隙580,可以抑制在相邻的发光器件间发生的串扰。
在超过1000ppi的高清晰发光装置(显示面板)中,在发光器件550R、发光器件550G及发光器件550R的各EL层之间产生电导通时,发生串扰,因此发光装置的能够显示的色域变窄。通过在超过1000ppi的高清晰显示面板、优选超过2000ppi的高清晰显示面板、更优选超过5000ppi的超高清晰显示面板中设置间隙580,可以提供能够显示鲜艳的色彩的显示面板。
在本结构例子中,发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R都发射白色光。因此,第二衬底770包括着色层CFB、着色层CFG以及着色层CFR。注意,这些着色层如图8A所示也可以部分重叠。通过使上述着色层部分重叠,也可以将重叠部分用作遮光膜。在本结构例子中,例如,着色层CFB使用优先透射蓝色光(B)的材料,着色层CFG使用优先透射绿色光(G)的材料,着色层CFR使用优先透射红色光(R)的材料。
图8B示出发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R(在图中示为发光器件550)是发射白色光的发光器件时的发光器件550B的结构。在电极551B上夹着电荷产生层106B层叠EL层103P以及EL层103Q。此外,EL层103P包括发射蓝色光EL(1)的发光层113B,EL层103Q包括发射绿色光EL(2)的发光层113G以及发射红色光EL(3)的发光层113R。
注意,可以使用颜色转换层代替上述着色层。例如,可以将纳米粒子、量子点等用于颜色转换层。
例如,可以使用将蓝色光转换为绿色光的颜色转换层代替着色层CFG。由此,可以将发光器件550G所发射的蓝色光转换为绿色光。另外,可以使用将蓝色光转换为红色光的颜色转换层代替着色层CFR。由此,可以将发光器件550R所发射的蓝色光转换为红色光。
<发光装置700的结构例子4>
图9所示的发光装置(显示面板)700包括发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528。此外,发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528形成在设置在第一衬底510上的功能层520上。功能层520除了由多个晶体管构成的驱动电路GD、驱动电路SD等以外还包括使它们电连接的布线等。此外,将在实施方式4中说明驱动电路GD、驱动电路SD。注意,作为一个例子,这些驱动电路与发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R电连接,并可以驱动这些器件。
注意,发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R具有实施方式1所示的器件结构。尤其是,这适合于各发光器件共同包括具有图1B所示的结构,即所谓串联结构的EL层103的情况。
注意,图9所示的各发光器件的具体结构与在图8B中说明的发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R相同,这些器件都发射白色光。
注意,本结构例子所示的发光装置与图8A所示的发光装置的结构的不同之处在于包括形成在第一衬底510上的各发光器件上的着色层CFB、着色层CFG以及着色层CFR。
就是说,在形成在第一衬底510上的各发光器件的电极552上包括第一绝缘层573,在第一绝缘层573上包括着色层CFB、着色层CFG以及着色层CFR。
再者,在着色层CFB、着色层CFG以及着色层CFR上包括第二绝缘层705。第二绝缘层705在着色层(CFB、CFG及CFR)一侧包括夹在第一衬底510与第二衬底770之间的区域,第一衬底510设置有功能层520、各发光器件(550B、550G及550R)、以及着色层CFB、着色层CFG及着色层CFR。绝缘层705具有使第一衬底510与第二衬底770贴合的功能。
注意,上述第一绝缘层573及第二绝缘层705可以使用无机材料、有机材料或无机材料和有机材料的复合材料等。
注意,作为无机材料可以使用无机氧化物膜、无机氮化物膜或无机氧氮化物膜等或者层叠有选自这些膜中的多个膜的叠层材料。例如,可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等或包含层叠有选自这些膜中的多个膜的叠层材料的膜。此外,氮化硅膜是致密的膜,并具有优良的抑制杂质扩散的功能。或者,氧化物半导体(例如,作为IGZO膜等)可以具有氧化铝膜与该氧化铝膜上的IGZO膜的叠层结构等。
作为有机材料,可以使用聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚硅氧烷或丙烯酸树脂等或选自上述树脂中的多个树脂的叠层材料或复合材料等。或者,可以使用反应固化型粘合剂、光固化型粘合剂、热固化型粘合剂及/或厌氧型粘合剂等有机材料。
<发光装置的制造方法例子2>
接着,参照图10A至图11B说明图9所示的发光装置的制造方法。
如图10A所示,在形成在第一衬底510上的电极(551B、551G、551R)以及分隔壁528(参照图3B)上以覆盖它们的方式形成EL层103a(包括空穴注入/传输层104a)、电荷产生层(106B、106G、106R)及EL层103b(包括空穴注入/传输层104b、电子传输层108)。然后,在EL层103b上形成牺牲层110。注意,牺牲层110的结构与图4A的说明同样所以省略其说明。
接着,如图10B所示,以如下方式形成抗蚀剂掩模REG:在牺牲层110上涂布抗蚀剂,然后去除不与电极551B、电极551G及电极551R重叠的牺牲层110的区域中的抗蚀剂,以使抗蚀剂残留于与电极551B、电极551G及电极551R重叠的牺牲层110的区域中。例如,利用光刻法将涂布在牺牲层110上的抗蚀剂形成为所希望的形状。然后,通过蚀刻去除没有被所得到的抗蚀剂掩模REG覆盖的牺牲层110的一部分。然后,去除抗蚀剂掩模REG,通过蚀刻去除没有被牺牲层覆盖的EL层103b(包括空穴注入/传输层104b、电子传输层108)、电荷产生层106及EL层103b(包括空穴注入/传输层104b、电子传输层108)的一部分,并将它们加工为具有侧面(或露出侧面)的形状,或者在与纸面相交的方向上延展的带状形状。具体而言,使用在EL层103b(包括空穴注入/传输层104b、电子传输层108)上形成图案的牺牲层110进行干蚀刻(参照图10C)。注意,虽然图10C中没有示出,与图4A中所说明的情况同样,在牺牲层110具有第一牺牲层与第二牺牲层的叠层结构时,可以在利用抗蚀剂掩模对第二牺牲层的一部分进行蚀刻后去除抗蚀剂掩模,将第二牺牲层用作掩模对第一牺牲层的一部分进行蚀刻,将EL层103Q(包括空穴注入/传输层104Q、电子传输层108)、电荷产生层106及EL层103P(包括空穴注入/传输层104P)加工成规定形状。分隔壁528可以被用作蚀刻停止层。
接着,在牺牲层110、EL层(103P、103Q)及分隔壁528上形成绝缘层107。例如,利用ALD法以覆盖牺牲层110、EL层(103P、103Q)及分隔壁528的方式在其上形成绝缘层107。此时,如图10C所示,绝缘层107以与各EL层(103P、103Q)的侧面接触的方式形成。具体而言,绝缘层107也被形成在当对EL层103P(包括空穴注入/传输层104P)、电荷产生层(106B、106G、106R)及EL层103Q(包括空穴注入/传输层104Q、电子传输层108Q)进行蚀刻加工时露出的侧面。由此,可以抑制氧、水分或其构成元素从各EL层(103P、103Q)的侧面进入内部。注意,作为用于绝缘层107的材料例如可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氮化硅或氮氧化硅等。另外,作为用于绝缘层107的材料,可以使用实施方式1中所说明的空穴传输性材料。
接着,如图11A所示,去除牺牲层110在绝缘层107及电子传输层(108Q)上形成电子注入层109。电子注入层109例如利用真空蒸镀法形成。电子注入层109形成在绝缘层107及电子传输层(108Q)上。注意,电子注入层109隔着绝缘层107接触各EL层(103P、103Q)(注意,图11A所示的EL层(103P、103Q)包括空穴注入/传输层(104P、104Q)、发光层及电子传输层(108Q))以及电荷产生层(106B、106G、106R)。
接着,在电子注入层109上形成电极552。电极552例如利用真空蒸镀法形成。注意,电极552隔着电子注入层109以及绝缘层107接触各EL层(103P、103Q)(注意,图11A所示的EL层(103P、103Q)包括空穴注入/传输层(104P、104Q)、发光层及电子传输层(108Q))以及电荷产生层(106B、106G、106R)的侧面(或端部)。由此,可以防止各EL层(103P、103Q)与电极552,更具体而言,各EL层(103P、103Q)所包括的空穴注入/传输层(104P、104Q)与电极552电短路。
由此,可以通过利用一次的光刻法的图案形成分离形成发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R的EL层103P(包括空穴注入/传输层104P)、电荷产生层(106B、106G、106R)以及EL层103Q(包括空穴注入/传输层104Q以及电子传输层108Q)。
接着,形成绝缘层573、着色层CFB、着色层CFG、着色层CFR以及绝缘层705(参照图11B)。
例如,层叠平坦膜和致密膜形成绝缘层573。具体而言,利用涂敷法形成平坦膜,并在平坦膜上利用化学气相沉积法或原子层沉积法(ALD:Atomic Layer Deposition)等层叠致密膜。由此,可以形成缺陷少的高品质绝缘层573。
例如,使用彩色抗蚀剂将着色层CFB、着色层CFG及着色层CFR形成为规定形状。注意,以在分隔壁528上着色层CFR重叠于着色层CFB的方式进行加工。由此,可以抑制相邻发光器件所发射的光进入的现象。
绝缘层705可以使用无机材料、有机材料或无机材料和有机材料的复合材料等。
注意,在对各发光器件所包括的EL层(103P、103Q)以及电荷产生层106R按每发光器件进行分离加工时,由于进行利用光刻法的图案形成,所以可以制造高清晰发光装置(显示面板)。此外,利用光刻法进行图案形成来加工的EL层的端部(侧面)成为具有大致同一表面(或者,位于大致同一表面)的形状。
在很多情况下EL层(103P、103Q)中的空穴传输区域所包括的空穴注入层及电荷产生层(106B、106G、106R)的导电率高,所以在作为相邻的发光器件中共同使用的层形成空穴注入层及电荷产生层(106B、106G、106R)时,有时导致串扰。因此,如本结构例子所示,通过进行利用光刻法的图案形成对EL层进行分离加工,可以抑制在相邻的发光器件间发生的串扰。
<发光装置700的结构例子5>
图12所示的发光装置(显示面板)700包括发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528。此外,发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R以及分隔壁528形成在设置在第一衬底510上的功能层520上。功能层520除了由多个晶体管构成的驱动电路GD、驱动电路SD等以外还包括使它们电连接的布线等。此外,将在实施方式4中说明驱动电路GD、驱动电路SD。注意,作为一个例子,这些驱动电路与发光器件550B、发光器件550G、发光器件550R电连接,并可以驱动这些器件。
注意,发光器件550B、发光器件550G以及发光器件550R具有实施方式2所示的器件结构。尤其是,这适合于各发光器件共同包括具有图1B所示的结构,即所谓串联结构的EL层103的情况。
如图12所示,在各发光器件间,例如,在发光器件550B与发光器件550G之间包括间隙580。因此,在该间隙580中形成绝缘层540。
例如,可以通过进行利用光刻法的图案形成,分离形成EL层103P(包括空穴注入/传输层104P)、电荷产生层(106B、106G、106R)以及EL层103Q(包括空穴注入/传输层104Q)之后,利用光刻法在分隔壁528上的间隙580中形成绝缘层540。再者,可以在EL层103Q(包括空穴注入/传输层104Q)及绝缘层540上形成电极552。
注意,在本结构中,由于各EL层被绝缘层540分离,所以不需要设置结构例子3所示的绝缘层(图8A及图8B的绝缘层107)。
注意,在对各发光器件所包括的EL层(103P、103Q)以及电荷产生层106R按每发光器件进行分离加工时,由于进行利用光刻法的图案形成,所以可以制造高清晰发光装置(显示面板)。此外,利用光刻法进行图案形成来加工的EL层的端部(侧面)成为具有大致同一表面(或者,位于大致同一表面)的形状。
在很多情况下EL层(103P、103Q)中的空穴传输区域所包括的空穴注入层及电荷产生层(106B、106G、106R)的导电率高,所以在作为相邻的发光器件中共同使用的层形成空穴注入层及电荷产生层(106B、106G、106R)时,有时导致串扰。因此,如本结构例子所示,通过进行利用光刻法的图案形成对EL层进行分离加工,可以抑制在相邻的发光器件间发生的串扰。
本实施方式所示的结构可以适当地与其他实施方式所示的结构组合而使用。
(实施方式4)
在本实施方式中,参照图13A至图15B说明本发明的一个方式的发光装置。注意,图13A至图15B所示的发光装置700包括实施方式2所示的发光器件。此外,由于在本实施方式中说明的发光装置700能够用于电子设备等的显示部,所以也可以将其称为显示面板。
在本实施方式中说明的发光装置700如图13A所示具有显示区域231,显示区域231包括一组像素703(i,j)(i是1以上的整数,j是1以上的整数)。此外,如图13B所示,包括相邻一组像素703(i,j)的一组像素703(i+1,j)。
注意,像素703(i,j)可以使用多个像素。例如,可以使用显示色相不同的颜色的多个像素。注意,可以将多个像素的每一个换称为子像素。另外,可以以多个子像素为一组而将其换称为像素。
由此,可以对该多个像素所显示的颜色进行加法混色或减法混色。另外,可以显示用各个像素不能显示的色相的颜色。
具体而言,可以将显示蓝色的像素702B(i,j)、显示绿色的像素702G(i,j)及显示红色的像素702R(i,j)用于像素703(i,j)。此外,可以将像素702B(i,j)、像素702G(i,j)及像素702R(i,j)的每一个换称为子像素。
此外,也可以对上述一组追加显示白色等的像素而将其用于像素703(i,j)。此外,也可以将显示青色的像素、显示品红色的像素及显示黄色的像素的每一个作为子像素用于像素703(i,j)。
此外,除了上述一组以外还可以将发射红外线的像素用于像素703(i,j)。具体而言,可以将发射包含具有650nm以上且1000nm以下的波长的光的像素用于像素703(i,j)。
图13A所示的显示区域231的周围包括驱动电路GD及驱动电路SD。此外,还包括与驱动电路GD、驱动电路SD等电连接的端子519。端子519例如可以与柔性印刷电路FPC1电连接。
注意,驱动电路GD具有供应第一选择信号及第二选择信号的功能。例如,驱动电路GD与后述的导电膜G1(i)电连接供应第一选择信号并与后述的导电膜G2(i)电连接供应第二选择信号。驱动电路SD具有供应图像信号及控制信号的功能,控制信号具有第一电平及第二电平。例如,驱动电路SD与后述的导电膜S1g(j)电连接供应图像信号并与后述的导电膜S2g(j)电连接供应控制信号。
图15A示出分别沿着图13A中的点划线X1-X2及点划线X3-X4的发光装置的截面图。如图15A所示,发光装置700在第一衬底510与第二衬底770之间包括功能层520。功能层520除了上述驱动电路GD、驱动电路SD等以外还包括使它们电连接的布线等。图15A示出功能层520包括像素电路530B(i,j)、像素电路530G(i,j)以及驱动电路GD的结构,但是不局限于该结构。
功能层520所包括的各像素电路(例如,图15A所示的像素电路530B(i,j)、像素电路530G(i,j))与形成在功能层520上的各发光器件(例如,图15A所示的发光器件550B(i,j)及发光器件550G(i,j))电连接。具体而言,发光器件550B(i,j)通过开口部591B与像素电路530B(i,j)电连接,发光器件550G(i,j)通过开口部591G与像素电路530G(i,j)电连接。此外,功能层520及各发光器件上设置有绝缘层705,绝缘层705具有使第二衬底770与功能层520贴合的功能。
注意,作为第二衬底770可以使用以矩阵状具备触摸传感器的衬底。例如,可以将包括静电电容式触摸传感器或者光学式触摸传感器的衬底用于第二衬底770。由此,可以将本发明的一个方式的发光装置用作触摸面板。
图14A示出像素电路530G(i,j)的具体结构。
如图14A所示,像素电路530G(i,j)包括开关SW21、开关SW22、晶体管M21、电容器C21及节点N21。另外,像素电路530G(i,j)包括节点N22、电容器C22及开关SW23。
晶体管M21包括与节点N21电连接的栅电极、与发光器件550G(i,j)电连接的第一电极、与导电膜ANO电连接的第二电极。
开关SW21包括与节点N21电连接的第一端子以及与导电膜S1g(j)电连接的第二端子。另外,开关SW21具有根据导电膜G1(i)的电位控制导通状态或非导通状态的功能。
开关SW22包括与导电膜S2g(j)电连接的第一端子,并具有根据导电膜G2(i)的电位控制导通状态或非导通状态的功能。
电容器C21包括与节点N21电连接的导电膜以及与开关SW22的第二电极电连接的导电膜。
由此,可以将图像信号储存在节点N21中。另外,可以使用开关SW22改变节点N21的电位。另外,可以使用节点N21的电位控制发光器件550G(i,j)所发射的光的强度。
接着,图14B示出在图14A中说明的晶体管M21的具体结构的一个例子。注意,作为晶体管M21,可以适当地使用底栅型晶体管或顶栅型晶体管等。
图14B所示的晶体管包括半导体膜508、导电膜504、绝缘膜506、导电膜512A以及导电膜512B。晶体管例如形成在绝缘膜501C上。另外,该晶体管包括绝缘膜516(绝缘膜516A及绝缘膜516B)以及绝缘膜518。
半导体膜508具有与导电膜512A电连接的区域508A及与导电膜512B电连接的区域508B。半导体膜508具有区域508A和区域508B之间的区域508C。
导电膜504具有与区域508C重叠的区域,导电膜504具有栅电极的功能。
绝缘膜506包括夹在半导体膜508与导电膜504之间的区域。绝缘膜506具有第一栅极绝缘膜的功能。
导电膜512A具有源电极的功能和漏电极的功能中的一个,导电膜512B具有源电极的功能和漏电极的功能中的另一个。
另外,可以将导电膜524用于晶体管。导电膜524具有在其与导电膜504之间夹着半导体膜508的区域。导电膜524具有第二栅电极的功能。绝缘膜501D夹在半导体膜508与导电膜524之间,并具有第二栅极绝缘膜的功能。
绝缘膜516例如被用作覆盖半导体膜508的保护膜。具体而言,例如可以将含有氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜、氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜或氧化钕膜的膜用作绝缘膜516。
例如,优选将能够抑制氧、氢、水、碱金属、碱土金属等的扩散的材料用于绝缘膜518。具体而言,作为绝缘膜518,例如可以使用氮化硅、氧氮化硅、氮化铝、氧氮化铝等。此外,作为氧氮化硅及氧氮化铝各自包含的氧的原子数和氮的原子数,优选的是氮的原子数较多。
在形成用于像素电路的晶体管的半导体膜的工序中,可以形成用于驱动电路的晶体管的半导体膜。例如,可以将半导体膜用于驱动电路,该半导体膜具有与像素电路的晶体管中使用的半导体膜相同的组成。
此外,可以将包含第14族元素的半导体用于半导体膜508。具体而言,可以将包含硅的半导体用于半导体膜508。
此外,可以将氢化非晶硅用于半导体膜508。或者,可以将微晶硅等用于半导体膜508。由此,例如,可以提供与将多晶硅用于半导体膜508的发光装置(或显示面板)相比显示不均匀较少的发光装置。或者,容易实现发光装置的大型化。
此外,可以将多晶硅用于半导体膜508。由此,例如,可以实现比将氢化非晶硅用于半导体膜508的晶体管高的场效应迁移率。或者,例如,可以实现比将氢化非晶硅用于半导体膜508的晶体管高的驱动能力。或者,例如,可以实现比将氢化非晶硅用于半导体膜508的晶体管高的像素开口率。
或者,例如,可以实现比将氢化非晶硅用于半导体膜508的晶体管高的可靠性。
或者,例如,可以使制造晶体管时需要的温度比使用单晶硅的晶体管低。
或者,可以通过同一工序形成用于驱动电路的晶体管的半导体膜及用于像素电路的晶体管的半导体膜。或者,可以在与形成有像素电路的衬底同一衬底上形成驱动电路。或者,可以减少构成电子设备的构件数。
此外,可以将单晶硅用于半导体膜508。由此,例如,可以实现比将氢化非晶硅用于半导体膜508的发光装置(或显示面板)高的清晰度。或者,例如,可以提供与将多晶硅用于半导体膜508的发光装置相比显示不均匀较少的发光装置。或者,例如,可以提供智能眼镜或头戴显示器。
此外,可以将金属氧化物用于半导体膜508。由此,与利用将非晶硅用于半导体膜的晶体管的像素电路相比,可以延长像素电路能够保持图像信号的时间。具体而言,可以抑制闪烁的发生,并以低于30Hz、优选低于1Hz、更优选低于1次/分的频率供应选择信号。其结果是,可以降低电子设备的使用者的疲劳。另外,可以降低用于驱动的功耗。
此外,可以将氧化物半导体用于半导体膜508。具体而言,可以将包含铟的氧化物半导体、包含铟、镓及锌的氧化物半导体或包含铟、镓、锌及锡的氧化物半导体用于半导体膜508。
通过将氧化物半导体用于半导体膜,可以得到与将非晶硅用于半导体膜的晶体管相比关闭状态下的泄漏电流小的晶体管。因此,优选的是,将氧化物半导体用于半导体膜的晶体管用作开关等。注意,将氧化物半导体用于半导体膜的晶体管用作开关的电路与将非晶硅用于半导体膜的晶体管用作开关的电路相比,可以长时间保持浮动节点的电位。
虽然在图15A中示出第二衬底770一侧提取发光的结构(顶部发射型)的发光装置,但是也可以采用如图15B所示那样第一衬底510一侧提取光的结构(底部发射型)的发光装置。注意,在底部发射型发光装置中,将一对电极中位于下方的电极用作半透射半反射电极,并将一对电极中位于上方的电极用作反射电极。
虽然图15A及图15B说明有源矩阵型的发光装置,但是实施方式1所示的发光器件的结构也可以用于图16A及图16B所示的无源矩阵型的发光装置。
图16A是示出无源矩阵型的发光装置的立体图,图16B是沿图16A中的X-Y的截面图。在图16A及图16B中,衬底951上设置有电极952及电极956,电极952与电极956之间设置有EL层955。电极952的端部被绝缘层953覆盖。绝缘层953上设置有隔离层954。隔离层954的侧壁具有越近于衬底面在一个侧壁与另一个侧壁的间隔越窄的倾斜。也就是说,隔离层954的短边方向的截面具有梯形,下底(朝向与绝缘层953的面方向相同方向且与绝缘层953接触的边)比上底(朝向与绝缘层953的面方向相同方向且不与绝缘层953接触的边)短。如此,通过设置隔离层954,可以防止因静电等导致的发光器件的不良。
本实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而使用。
(实施方式5)
在本实施方式中,参照图17A至图19B对本发明的一个方式的电子设备的结构进行说明。
图17A至图19B是说明本发明的一个方式的电子设备的结构的图。图17A是电子设备的方框图,图17B至图17E是说明电子设备的结构的立体图。图18A至图18E是说明电子设备的结构的立体图。图19A及图19B是说明电子设备的结构的立体图。
在本实施方式中说明的电子设备5200B包括运算装置5210及输入/输出装置5220(参照图17A)。
运算装置5210具有被供应操作信息的功能,并具有根据操作信息供应图像信息的功能。
输入/输出装置5220包括显示部5230、输入部5240、检测部5250及通信部5290,并具有供应操作信息的功能及被供应图像信息的功能。此外,输入/输出装置5220具有供应检测信息的功能、供应通信信息的功能及被供应通信信息的功能。
输入部5240具有供应操作信息的功能。例如,输入部5240根据电子设备5200B的使用者的操作供应操作信息。
具体而言,可以将键盘、硬件按钮、指向装置、触摸传感器、照度传感器、摄像装置、音频输入装置、视线输入装置、姿态检测装置等用于输入部5240。
显示部5230包括显示面板并具有显示图像信息的功能。例如,可以将实施方式2所说明的显示面板用于显示部5230。
检测部5250具有供应检测信息的功能。例如,具有检测使用电子设备的周围的环境而供应检测信息的功能。
具体地,可以将照度传感器、摄像装置、姿态检测装置、压力传感器、人体感应传感器等用于检测部5250。
通信部5290具有被供应通信信息的功能及供应通信信息的功能。例如,具有以无线通信或有线通信与其他电子设备或通信网连接的功能。具体而言,具有无线局域网通信、电话通信、近距离无线通信等的功能。
图17B示出具有沿着圆筒状的柱子等的外形的电子设备。作为一个例子,可以举出数字标牌等。本发明的一个方式的显示面板可以用于显示部5230。注意,也可以具有根据使用环境的照度改变显示方法的功能。此外,具有感应人体存在改变显示内容的功能。因此,例如可以设置于建筑物的柱子上。或者,能够显示广告或指南等。或者,可以用于数字标牌等。
图17C示出具有根据使用者所使用的指示器的轨迹生成图像信息的功能的电子设备。作为一个例子可以举出电子黑板、电子留言板、数字标牌等。具体而言,可以使用对角线的长度为20英寸以上、优选为40英寸以上,更优选为55英寸以上的显示面板。或者,可以将多个显示面板排列而用作一个显示区域。或者,可以将多个显示面板排列而用作多屏幕显示面板。
图17D示出可以从其他装置接收信息并将其显示在显示部5230上的电子设备。作为一个例子,可以举出可穿戴电子设备等。具体而言,可以显示几个选择项或使用者可以从选择项选择几个项且将其回复至该信息的发信者。或者,例如,具有根据使用环境的照度改变显示方法的功能。由此,例如可以降低可穿戴电子设备的功耗。或者,例如以即使在晴天的户外等外光强的环境下也能够适宜地使用可穿戴电子设备的方式将图像显示在可穿戴电子设备上。
图17E示出包括具有沿着框体的侧面平缓弯曲的曲面的显示部5230的电子设备。作为一个例子,可以举出手机等。此外,显示部5230包括显示面板,显示面板例如具有在其前面、侧面、顶面以及背面显示的功能。由此,例如可以将信息不仅显示于手机的前面,而且显示于手机的侧面、顶面及背面。
图18A示出可以从因特网接收信息并将其显示在显示部5230上的电子设备。作为一个例子可以举出智能手机等。例如,可以在显示部5230上确认所制作的通知。或者,可以将所制作的通知发送到其他装置。或者,例如,具有根据使用环境的照度改变显示方法的功能。由此,可以降低智能手机的功耗。或者,例如以即使在晴天的户外等外光强的环境下也能够适宜地使用智能手机的方式将图像显示在智能手机上。
图18B示出能够将遥控器用作输入部5240的电子设备。作为一个例子,可以举出电视系统等。或者,例如,可以从广播电台或因特网接收信息且将其显示在显示部5230上。此外,可以使用检测部5250拍摄使用者。此外,可以发送使用者的影像。此外,可以取得使用者的收看履历且将其提供给云服务。此外,可以从云服务取得推荐信息且将其显示在显示部5230上。此外,可以根据推荐信息显示节目或动态图像。此外,例如,具有根据使用环境的照度改变显示方法的功能。由此,以即使在晴天射入户内的外光强的环境下也能够适宜地使用电视系统的方式将影像显示在电视系统上。
图18C示出可以从因特网接收教材且将其显示在显示部5230上的电子设备。作为一个例子可以举出平板电脑等。或者,可以使用输入部5240输入报告且将其发送到因特网。此外,可以从云服务取得报告的批改结果或评价且将其显示在显示部5230上。此外,可以根据评价选择适当的教材且将其显示在显示部5230上。
例如,可以从其他电子设备接收图像信号且将其显示在显示部5230上。此外,可以将显示部5230靠在支架等上且将显示部5230用作副显示器。例如以在晴天的户外等外光强的环境下也能够适宜地使用电子设备的方式将图像显示在平板电脑上。
图18D示出包括多个显示部5230的电子设备。作为一个例子,可以举出数码相机等。例如,可以在显示部5230上显示使用检测部5250进行拍摄的图像。此外,可以在检测部上显示所拍摄的图像。此外,可以使用输入部5240进行所拍摄的图像的修饰。此外,可以对所拍摄的图像添加文字。此外,可以将其发送到因特网。此外,具有根据使用环境的照度改变拍摄条件的功能。由此,例如可以以在晴天的户外等外光强的环境下也能够适宜地看到图像的方式将被摄体显示在数码相机上。
图18E示出可以通过使用其他电子设备作为从(slave)且使用本实施方式的电子设备作为主(master)控制其他电子设备的电子设备。作为一个例子,可以举出能够携带的个人计算机等。例如,可以将图像信息的一部分显示在显示部5230上且将图像信息的其他一部分显示在其他电子设备的显示部上。此外,可以供应图像信号。此外,可以使用通信部5290取得从其他电子设备的输入部写入的信息。由此,例如,可以使用可携带的个人计算机利用较大的显示区域。
图19A示出包括检测加速度或方位的检测部5250的电子设备。作为一个例子可以举出护目镜型电子设备等。或者,检测部5250可以供应使用者的位置或使用者朝向的方向的信息。此外,电子设备可以根据使用者的位置或使用者朝向的方向生成右眼用图像信息及左眼用图像信息。此外,显示部5230具有右眼用显示区域及左眼用显示区域。由此,例如,可以将能够得到逼真感的虚拟现实空间图像显示在护目镜型电子设备。
图19B示出包括摄像装置、检测加速度或方位的检测部5250的电子设备。作为一个例子可以举出眼镜型电子设备等。或者,检测部5250可以供应使用者的位置或使用者朝向的方向的信息。此外,电子设备可以根据使用者的位置或使用者朝向的方向生成图像信息。由此,例如,可以对现实风景添加信息而显示。此外,可以将增强现实空间的图像显示在眼镜型电子设备。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(实施方式6)
在本实施方式中,参照图20A及图20B对将实施方式2所示的发光器件用于照明装置的结构进行说明。注意,图20A是沿着图20B所示的照明装置的俯视图中的线段e-f的截面图。
在本实施方式的照明装置中,用作支撑体的具有透光性的衬底400上形成有第一电极401。第一电极401相当于实施方式2中的第一电极101。当从第一电极401一侧提取光时,第一电极401使用具有透光性的材料形成。
另外,在衬底400上形成用来对第二电极404供应电压的焊盘412。
在第一电极401上形成有EL层403。EL层403相当于实施方式2中的EL层103的结构或组合EL层103a、103b、103c以及电荷产生层106(106a、106b)的结构等。注意,作为它们的结构,参照各记载。
以覆盖EL层403的方式形成第二电极404。第二电极404相当于实施方式2中的第二电极102。当从第一电极401一侧提取光时,第二电极404使用反射率高的材料形成。通过使第二电极404与焊盘412连接,将电压供应到第二电极404。
如上所述,本实施方式所示的照明装置具备包括第一电极401、EL层403以及第二电极404的发光器件。由于该发光器件是发光效率高的发光器件,所以本实施方式的照明装置可以是低功耗的照明装置。
使用密封材料405、406将形成有具有上述结构的发光器件的衬底400和密封衬底407固定来进行密封,由此制造照明装置。另外,也可以仅使用密封材料405和406中的一个。另外,也可以使内侧的密封材料406(在图20B中未图示)与干燥剂混合,由此可以吸收水分而提高可靠性。
另外,通过以延伸到密封材料405、406的外部的方式设置焊盘412和第一电极401的一部分,可以将其用作外部输入端子。另外,也可以在外部输入端子上设置安装有转换器等的IC芯片420等。
(实施方式7)
在本实施方式中,参照图21对应用本发明的一个方式的发光装置或其一部分的发光器件而制造的照明装置的应用例子进行说明。
作为室内的照明装置,可以使用吸顶灯8001。作为吸顶灯8001,有直接安装型、嵌入型。这种照明装置由发光装置与框体或盖的组合而制造。除此以外,也可以应用于吊灯(用电线吊装在天花板上)的照明装置。
另外,地脚灯8002照射地面,可以提高脚下的安全性。例如,将其用在卧室、楼梯及通道很有效。在此情况下,可以根据房间的大小及结构而适当地改变地脚灯的尺寸及形状。另外,地脚灯8002也可以为组合发光装置和支架而形成的安装型照明装置。
另外,片状照明8003为薄膜状的照明装置。因为是将其贴在墙上而使用,所以不占空间而可以应用于各种用途。另外,容易实现大面积化。另外,也可以将其贴在具有曲面的墙或框体上。
另外,也可以使用来自光源的光被控制为只沿着所希望的方向的照明装置8004。
台灯8005包括光源8006,作为光源8006可以使用本发明的一个方式的发光装置或其一部分的发光器件。
通过将本发明的一个方式的发光装置或其一部分的发光器件用于上述以外的室内家具的一部分,可以提供具有家具的功能的照明装置。
如上所述,可以得到应用发光装置的各种各样的照明装置。另外,这种照明装置包括在本发明的一个方式中。
本实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而使用。
[实施例1]
<<合成例子1>>
在本实施例中,说明实施方式1的由结构式(100)表示的本发明的一个方式的有机化合物2,8-双(3,6-二叔丁基-9H-咔唑-9-基)-11-甲基-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶(简称:2,8tBuCz2Bdfpy)的合成方法。以下示出2,8tBuCz2Bdfpy的结构。
[化学式31]
<步骤1:2,2’-[(2-甲基-1,3-亚苯基)双(氧基)]双(6-二氯吡啶)的合成>
将2-甲基间苯二酚2.4g(19mmol)、2-氯-6-氟吡啶5.0g(38mmol)、碳酸铯12g(38mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)120mL放入200mL茄形烧瓶中。在氮气流下以90℃搅拌4小时。经过规定时间后,对水200mL注入所得到的反应混合物,由此析出固体。通过对所析出的固体进行抽滤,以52%的收率得到白色固体3.5g。通过核磁共振法(NMR)确认到所得到的白色固体为2,2’-[(2-甲基-1,3-亚苯基)双(氧基)]双(6-二氯吡啶)。下述式(a-1)示出步骤1的合成方案。
[化学式32]
<步骤2:2,8-二氯-11-甲基-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶的合成>
将在步骤1合成的2,2’-[(2-甲基-1,3-亚苯基)双(氧基)]双(6-二氯吡啶)3.5g(10mmol)、三甲基乙酸50g、三氟乙酸钯(Pd(TFA)2)1.0g(3.0mmol)、乙酸银6.6g(40mmol)放入200mL三口烧瓶中,在空气中以150℃搅拌33小时。经过规定时间后,对反应混合物追加乙酸乙基进行抽滤,来得到固体。
对所得到的固体追加甲苯进行加热、溶解,通过硅藻土进行过滤。浓缩所得到的滤液而得到固体。对所得到的固体添加乙酸乙酯/己烷的混合溶剂,并进行抽滤,以8%的收率得到0.26g的黄色固体。通过核磁共振法(NMR)确认到所得到的黄色固体为2,8-二氯-11-甲基-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶。下述式(a-2)示出步骤2的合成方案。
[化学式33]
<步骤3:2,8tBuCz2Bdfpy的合成>
将在步骤2合成的2,8-二氯-11-甲基-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶0.26g(0.76mmol))、3,6-二-叔丁基咔唑0.47g(1.7mmol)、叔丁醇钠0.32g(3.3mmol)、二甲苯30mL放入200mL三口烧瓶中,用氮气置换烧瓶内的空气,然后在对烧瓶内进行减压的同时进行搅拌,来进行脱气。脱气后,追加氯化烯丙基钯(II)([Pd(allyl)Cl]2)34mg及二-叔丁基(1-甲基-2,2-二苯基环丙基)膦(cBRIDP)10mg,在氮气流下以130℃进行7小时的加热搅拌。
经过规定时间后,将反应混合物通过硅藻土进行过滤。浓缩得到的滤液而得到固体。对所得到的固体添加乙醇,进行抽滤,来得到固体。对所得到的固体追加甲苯进行加热而使其溶解,然后通过依次层叠有硅藻土/氧化铝/硅藻土的助滤剂进行过滤。浓缩所获得的滤液得到固体。利用甲苯和乙醇的混合溶剂使所得到的固体重结晶,由此以52%的收率得到白色固体0.33g。通过利用梯度升华方法对0.32g的所得到的固体进行升华纯化。在压力为2.4Pa且氩流量为10.5mL/min的条件下,以365℃加热19小时。在升华纯化之后,以52%的回收率得到白色固体0.17g。下述式(a-3)示出步骤3的合成方案。
[化学式34]
通过核磁共振法(NMR)测量在上述步骤中得到的白色固体的质子(1H)。以下示出所得到的值。此外,图22示出1H-NMR谱图。由此可知,在本实施例中可以得到由上述结构式(100)表示的2,8tBuCz2Bdfpy。
1H-NMR.δ(CDCl3):1.49(s,36H),2.94(s,3H),7.55(d,4H),7.76(d,2H),8.00(d,4H),8.14(s,4H),8.36(s,1H),8.52(d,2H).
接着,测量2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液及固体薄膜的紫外可见吸收光谱(以下简称为“吸收光谱”)及发射光谱。
2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液中的吸收光谱的测量使用紫外可见分光光度计(日本分光株式会社制造的V550型)。另外,作为甲苯溶液中的吸收光谱,示出从将2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液放入石英皿测量的吸收光谱减去只将甲苯放入石英皿测量的吸收光谱。另外,甲苯溶液中的发射光谱的测量使用荧光分光光度计(日本分光株式会社制造的FP-8600)。
图23示出所得到的2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液中的吸收光谱及发射光谱的测量结果。横轴表示波长,纵轴表示吸收强度及发光强度。从图23的结果可知,2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液在383nm、365nm、336nm及295nm附近具有吸收峰且在400nm附近(激发波长350nm)具有发光峰。
在2,8tBuCz2Bdfpy的固体薄膜的吸收光谱的测量中,使用分光光度计(日立高新技术(Hitachi High-Technologies Corporation)制造的分光光度计U4100)。此外,固体薄膜使用真空蒸镀法形成在石英衬底上。在固体薄膜的发射光谱的测量中,使用荧光分光光度计(由日本分光株式会社制造的FP-8600)。
图24示出所得到的2,8tBuCz2Bdfpy的固体薄膜的吸收光谱及发射光谱。横轴表示波长,纵轴表示吸收强度及发光强度。从图24的结果可知,2,8tBuCz2Bdfpy的固体薄膜在381nm、370nm、340nm、275nm及242nm处具有吸收峰且在431nm附近(激发波长360nm)具有发光峰。
根据该结果确认到2,8tBuCz2Bdfpy发射蓝色光,并且可知2,8tBuCz2Bdfpy可被用作发光物质或可见区域的荧光发光物质的主体。
另外,还测量2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液中的量子产率。使用绝对PL量子产率测量装置(由日本滨松光子学株式会社制造,Quantaurus-QY)测量量子产率。
另外,在测量甲苯溶液中的2,8tBuCz2Bdfpy的量子产率时,其量子产率非常高,即92%,可知适合于发光材料。
[实施例2]
<<合成例子2>>
在本实施例中,说明实施方式1的由结构式(101)表示的本发明的一个方式的有机化合物双{[N-9-(3,5-二-叔丁基苯基)-9H-咔唑-2-基]-N-苯基}-11-甲基-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶-2,8-二胺(简称:2,8mmtBuPCA2Bdfpy)的合成方法。以下示出2,8mmtBuPCA2Bdfpy的结构。
[化学式35]
<步骤1:2,8mmtBuPCA2Bdfpy的合成>
将在实施例1所示的合成例子1中的步骤2合成的2,8-二氯-11-甲基-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶0.5g(1.5mmol))、N-[9-(3,5-二-叔丁基苯基)-9H-咔唑-2-基]-N-苯基胺1.6g(3.5mmol)、叔丁醇钠0.84g(8.8mmol)、二(1-金刚烷基)-正丁基膦(cataCXium A)52mg(0.15mmol)、二甲苯100mL放入200mL三口烧瓶中,用氮气置换烧瓶内的空气,然后在对烧瓶内进行减压的同时进行搅拌,来进行脱气。脱气后,追加三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(Pd2(dba)3)26mg(0.030mmol),在氮气流下以140℃进行15小时的加热搅拌。
在经过规定时间之后,通过依次层叠有硅藻土/氧化铝/硅藻土的助滤剂进行过滤。浓缩所得到的滤液而得到固体。通过硅胶柱层析法使所得到的固体纯化。作为展开溶剂,使用甲苯。浓缩所获得的馏分得到固体。利用甲苯和乙醇的混合溶剂使所得到的固体重结晶,由此以54%的收率得到黄色固体0.92g。通过利用梯度升华方法对0.90g的所得到的固体进行升华纯化。在压力为1.1×10-3Pa的条件下,以380℃加热17小时。在升华纯化之后,以69%的回收率得到黄色固体0.62g。下述式(b-1)示出步骤1的合成方案。
[化学式36]
通过核磁共振法(NMR)测量在上述步骤中得到的黄色固体的质子(1H)。以下示出所得到的值。此外,图25示出1H-NMR谱图。由此可知,在本实施例中可以得到由上述结构式(101)表示的2,8mmtBuPCA2Bdfpy。
1H-NMR.δ(CD2Cl2):1.24(s,36H),2.66(s,3H),6.84(d,2H),7.16-7.21(m,4H),7.28-7.46(m,22H),7.98(s,1H),8.03(d,2H),8.13(d,4H).
接着,测量2,8mmtBuPCA2Bdfpy的甲苯溶液及固体薄膜的吸收光谱及发射光谱。
2,8mmtBuPCA2Bdfpy的甲苯溶液中的吸收光谱的测量使用紫外可见分光光度计(日本分光株式会社制造的V550型)。另外,作为甲苯溶液中的吸收光谱,示出从将2,8mmtBuPCA2Bdfpy的甲苯溶液放入石英皿测量的吸收光谱减去只将甲苯放入石英皿测量的吸收光谱。另外,甲苯溶液的发射光谱的测量使用荧光分光光度计(日本分光株式会社制造的FP-8600)。
图26示出所得到的2,8mmtBuPCA2Bdfpy的甲苯溶液中的吸收光谱及发射光谱的测量结果。横轴表示波长,纵轴表示吸收强度及发光强度。从图26的结果可知,2,8mmtBuPCA2Bdfpy的甲苯溶液在383nm、336nm、284nm附近具有吸收峰且在429nm附近(激发波长380nm)具有发光峰。
在2,8mmtBuPCA2Bdfpy的固体薄膜的吸收光谱的测量中,使用分光光度计(日立高新技术制造的分光光度计U4100)。此外,固体薄膜使用真空蒸镀法形成在石英衬底上。在固体薄膜的发射光谱的测量中,使用荧光分光光度计(由日本分光株式会社制造的FP-8600)。
图27示出所得到的2,8mmtBuPCA2Bdfpy的固体薄膜的吸收光谱及发射光谱。横轴表示波长,纵轴表示吸收强度及发光强度。从图27的结果可知,2,8tBuCz2Bdfpy的固体薄膜在395nm、341nm、265nm及244nm附近具有吸收峰且在459nm附近(激发波长390nm)具有发光峰。
根据该结果确认到2,8mmtBuPCA2Bdfpy发射蓝色光,并且可知2,8mmtBuPCA2Bdfpy可被用作发光物质或可见区域的荧光发光物质的主体。
另外,还测量2,8mmtBuPCA2Bdfpy的甲苯溶液中的量子产率。使用绝对PL量子产率测量装置(由日本滨松光子学株式会社制造,Quantaurus-QY)测量量子产率。
在测量甲苯溶液中的2,8mmtBuPCA2Bdfpy的量子产率时,其量子产率非常高,即66%,可知适合于发光材料。
[实施例3]
<<合成例子3>>
在本实施例中,说明实施方式1的由结构式(102)表示的本发明的一个方式的有机化合物2,8-双(3,6-二-叔丁基-9H-咔唑-9-基)-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶-11-甲腈(简称:11CN-2,8tBuCz2Bdfpy)的合成方法。以下示出11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的结构。
[化学式37]
<步骤1:2,6-双(6-氯-吡啶-2-基氧基)苯并腈的合成>
将2,6-二氟苯并腈13g(96mmol)、6-氯-2-羟基吡啶25g(193mmol)、碳酸钾53g(384mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)500mL放入1000mL三口烧瓶中。在氮气流下以90℃搅拌7小时。经过规定时间后,对水200mL注入所得到的反应混合物,由此析出固体。通过对所析出的固体进行抽滤,得到白色固体。通过利用高效液相层析法(流动相:氯仿)对所得到的固体进行纯化。以24%的收率得到目的物的白色固体8.3g。通过核磁共振法(NMR)确认到所得到的白色固体为2,6-双(6-氯-吡啶-2-基氧基)苯并腈。下述式(c-1)示出步骤1的合成方案。
[化学式38]
<步骤2:2,8-二氯-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶-11-甲腈的合成>
将在步骤1合成的2,6-双(6-氯-吡啶-2-基氧基)苯并腈8.3g(23mmol)、三甲基乙酸50g、三氟乙酸钯1.7g(4.6mmol)、乙酸银19g(115mmol)放入300mL三口烧瓶中。在空气中以150℃搅拌23小时。经过规定时间后,对反应混合物追加乙酸乙基进行抽滤,来得到固体。用加热甲苯2000mL洗涤所得到的固体得到粗产品18g。通过核磁共振法(NMR)确认到所得到的粗产品为2,8-二氯-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶-11-甲腈。下述式(c-2)示出步骤2的合成方案。
[化学式39]
<步骤3:11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的合成>
将在步骤2合成的2,8-二氯-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶-11-甲腈(粗产品)18g、3,6-二-叔丁基咔唑3.5g(12mmol)、叔丁醇钠2.4g(25mmol)、均三甲苯90mL放入500mL三口烧瓶中,在对烧瓶内进行减压的同时进行搅拌,来进行脱气。脱气后,用氮气置换烧瓶内的空气,追加氯化烯丙基钯(II)41mg及二-叔丁基(1-甲基-2,2-二苯基环丙基)膦(cBRIDP)80mg,以140℃进行7小时的加热搅拌。经过规定时间后,使反应混合物过滤。浓缩得到的滤液而得到固体。通过硅胶柱层析法使所得到的固体纯化。作为展开溶剂,使用己烷:甲苯=1:2。浓缩所获得的馏分得到固体。利用甲苯和乙醇的混合溶剂使所得到的固体重结晶,由此得到黄色固体0.27g。通过利用梯度升华方法对0.27g的所得到的固体进行升华纯化。在压力为1.2×10-3Pa的条件下,以395℃加热20小时。在升华纯化之后,以68%的回收率得到黄色固体0.18g。下述式(c-3)示出步骤3的合成方案。
[化学式40]
通过核磁共振法(NMR)测量在上述步骤中得到的黄色固体的质子(1H)。以下示出所得到的值。此外,图28示出1H-NMR谱图。由此可知,在本合成例子3中可以得到由上述结构式表示的11CN-2,8tBuCz2Bdfpy。
1H-NMR.δ(CDCl3):1.49(s,36H),7.57(d,4H),7.87(d,2H),8.06(d,4H),8.14(s,4H),8.56(d,2H),8.69(s,1H).
接着,测量11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液及固体薄膜的吸收光谱及发射光谱。
11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液中的吸收光谱的测量使用紫外可见分光光度计(日本分光株式会社制造的V550型)。另外,作为甲苯溶液中的吸收光谱,示出从将11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液放入石英皿测量的吸收光谱减去只将甲苯放入石英皿测量的吸收光谱。另外,甲苯溶液中的发射光谱的测量使用荧光分光光度计(日本分光株式会社制造的FP-8600)。
图29示出所得到的11CN-2,8tBuCz2Bdfpy中的甲苯溶液中的吸收光谱及发射光谱的测量结果。横轴表示波长,纵轴表示吸收强度及发光强度。从图29的结果可知,11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的甲苯溶液在407nm、347nm、295nm处具有吸收峰且在428nm(激发波长370nm)处具有发光峰。
在11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的固体薄膜的吸收光谱的测量中,使用分光光度计(日立高新技术制造的分光光度计U4100)。此外,固体薄膜使用真空蒸镀法形成在石英衬底上。在固体薄膜的发射光谱的测量中,使用荧光分光光度计(由日本分光株式会社制造的FP-8600)。
图30示出所得到的11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的固体薄膜的吸收光谱及发射光谱。横轴表示波长,纵轴表示吸收强度及发光强度。从图30的结果可知,11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的固体薄膜在404nm、350nm、290nm、240nm及213nm处具有吸收峰且在495nm(激发波长400nm)处具有发光峰。
根据该结果确认到11CN-2,8tBuCz2Bdfpy发射蓝色光,并且可知11CN-2,8tBuCz2Bdfpy可被用作发光物质或可见区域的荧光发光物质的主体。
另外,在测量甲苯溶液中的11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的量子产率时,其量子产率非常高,即87%,可知适合于发光材料。使用绝对PL量子产率测量装置(由日本滨松光子学株式会社制造,Quantaurus-QY)测量量子产率。
[实施例4]
在本实施例中,说明作为本发明的一个方式的发光器件的发光器件1的元件结构、制造方法及其特性,发光器件1是将实施例1所说明的2,8tBuCz2Bdfpy(结构式(100))用于发光层的发光器件。图31示出本实施例中使用的发光器件的元件结构,表1示出具体结构。另外,以下示出本实施例中使用的材料的化学式。
[表1]
*PPT:2,8tBuCz2Bdfpy(1:0.5 30nm)
[化学式41]
<<发光器件1的制造>>
如图31所示,本实施例所示的发光器件1具有如下结构:形成在衬底900上的第一电极901上依次层叠有空穴注入层911、空穴传输层912、发光层913、电子传输层914以及电子注入层915,且电子注入层915上层叠有第二电极903。
首先,在衬底900上形成第一电极901。电极面积为4mm2(2mm×2mm)。另外,作为衬底900使用玻璃衬底。第一电极901通过利用溅射法形成厚度为70nm的包含氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)而形成。
在此,作为预处理,用水对衬底的表面进行洗涤,以200℃焙烧1小时,然后进行UV臭氧处理370秒。然后,将衬底放入其内部被减压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中,并在真空蒸镀装置内的加热室中,以170℃进行60分钟的真空焙烧,然后对衬底进行30分钟左右的冷却。
接着,在第一电极901上形成空穴注入层911。在真空蒸镀装置内被减压到10-4Pa之后,以DBT3P-II:氧化钼=1:0.5(质量比)且厚度为30nm的方式共蒸镀4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(简称:DBT3P-II)和氧化钼,来形成空穴注入层911。
接着,在空穴注入层911上形成空穴传输层912。空穴传输层912以厚度为20nm的方式蒸镀9-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-9H-咔唑(简称:mCzFLP)来形成。
接着,在空穴传输层912上形成发光层913。
发光层913以PPT:2,8tBuCz2Bdfpy=1:0.5且厚度为30nm的方式共蒸镀2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]噻吩(简称:PPT)及2,8tBuCz2Bdfpy。
接着,在发光层913上形成电子传输层914。在以厚度为5nm的方式蒸镀PET之后以厚度为20nm的方式蒸镀1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称:TmPyPB)来形成电子传输层914。
接着,在电子传输层914上形成电子注入层915。电子注入层915通过以厚度为1nm的方式蒸镀氟化锂(LiF)而形成。
接着,在电子注入层915上形成第二电极903。通过蒸镀法使用铝形成厚度为200nm的第二电极903。另外,在本实施例中第二电极903被用作阴极。
通过上述工序,在衬底900上形成在一对电极之间夹有EL层的发光器件。另外,上述工序中说明的空穴注入层911、空穴传输层912、发光层913、电子传输层914以及电子注入层915是构成本发明的一个方式中的EL层的功能层。另外,在上述制造方法的蒸镀过程中,都利用使用电阻加热法的蒸镀法。
此外,使用另一衬底(未图示)密封如上所述那样制成的发光器件。注意,当使用另一衬底(未图示)进行密封时,在氮气氛的手套箱内将密封剂涂敷于形成在衬底900上的发光器件的周围,然后将具备干燥剂的另一衬底(未图示)重叠于衬底900上的所希望的位置,并且以6J/cm2照射365nm的紫外光。
<<发光器件1的工作特性>>
对所制造的发光器件1的工作特性进行测量。测量在室温(保持为25℃的气氛)下进行。此外,下面的表2示出100cd/m2附近的发光器件1的主要初始特性值。
[表2]
由表2所示的结果可知,本发明的一个方式的发光器件1是电流-电压特性、功率效率及发光效率等的工作特性优良的发光器件。
图32示出以2.5mA/cm2的电流密度使电流流过发光器件1时的电致发射光谱。如图32所示,发光器件1的电致发射光谱在427nm附近具有峰,可认为该峰来源于发光层913中的2,8tBuCz2Bdfpy的发光。
[实施例5]
在本实施例中,说明作为本发明的一个方式的发光器件的发光器件2的元件结构及其特性,发光器件2是将实施例2所说明的双{[N-9-(3,5-二-叔丁基苯基)-9H-咔唑-2-基]-N-苯基}-11-甲基-苯并[1”,2”:4,5;5”,4”:4’,5’]二呋喃并[2,3-b:2’,3’-b’]二吡啶-2,8-二胺(简称:2,8mmtBuPCA2Bdfpy)及作为主体材料的3,5-双(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)吡啶(简称:35DCzPPy)用于发光层的发光器件。表3示出本实施例中使用的发光器件的具体结构。另外,以下示出本实施例中使用的材料的化学式。
[表3]
*35DCzPPy:2,8mmtBuPCA2Bdfpy(0.97:0.03 30nm)
[化学式42]
<<发光器件2的制造>>
与在实施例4中使用图31说明的发光器件同样,本实施例所示的发光器件2具有如下结构:形成在衬底900上的第一电极901上依次层叠有空穴注入层911、空穴传输层912、发光层913、电子传输层914以及电子注入层915,且电子注入层915上层叠有第二电极903。
空穴注入层911以重量比为1:0.5(=DBT3P-II:MoOx)且厚度为30nm的方式共蒸镀4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(简称:DBT3P-II)及氧化钼(简称:MoOx)来形成。空穴传输层912以厚度为20nm的方式蒸镀9-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-9H-咔唑(简称:mCzFLP)来形成。
另外,发光层913以重量比为0.97:0.03(=35DCzPPy:2,8mmtBuPCA2Bdfpy)且厚度为30nm的方式共蒸镀35DczPPy及2,8mmtBuPCA2Bdfpy来形成。
另外,在以厚度为10nm的方式蒸镀3,5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称:35DCzPPy)之后,以厚度为15nm的方式蒸镀1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称:TmPyPB)来形成电子传输层914。
<<发光器件2的工作特性>>
对所制造的发光器件2的工作特性进行测量。测量在室温(保持为25℃的气氛)下进行。此外,下面的表4示出100cd/m2附近的发光器件2的主要初始特性值。
[表4]
由表4所示的结果可知,本发明的一个方式的发光器件2是电流-电压特性、功率效率及发光效率等的工作特性优良的发光器件。
另外,图33示出以2.5mA/cm2的电流密度使电流流过发光器件2时的电致发射光谱。如图33所示,发光器件2的电致发射光谱在430nm附近具有峰,可认为该峰来源于发光层913中的2,8mmtBuPCA2Bdfpy的发光。
[实施例6]
在本实施例中,说明作为本发明的一个方式的发光器件的发光器件3的元件结构及其特性,发光器件3是将实施例3所说明的11CN-2,8tBuCz2Bdfpy及作为主体材料的9,9’-(嘧啶-4,6-二基二-3,1-亚苯基)双(9H-咔唑)(简称:4,6mCzP2Pm)用于发光层的发光器件。表5示出本实施例中使用的发光器件的具体结构。另外,以下示出本实施例中使用的材料的化学式。
[表5]
*4,6mCzP2Pm:11CN-2,8tBuCz2Bdfpy(0.9:0.1 30nm)
[化学式43]
<<发光器件3的制造>>
与在实施例4中使用图31说明的发光器件同样,本实施例所示的发光器件3具有如下结构:形成在衬底900上的第一电极901上依次层叠有空穴注入层911、空穴传输层912、发光层913、电子传输层914以及电子注入层915,且电子注入层915上层叠有第二电极903。
以重量比为1:0.5(=DBT3P-II:MoOx)且厚度为30nm的方式共蒸镀4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(简称:DBT3P-II)及氧化钼(简称:MoOx)来形成空穴注入层911。空穴传输层912以厚度为20nm的方式蒸镀9-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-9H-咔唑(简称:mCzFLP)来形成。
另外,以重量比为0.9:0.1(=4,6mCzP2Pm:11CN-2,8tBuCz2Bdfpy)且厚度为30nm的方式共蒸镀4,6mCzP2Pm及11CN-2,8tBuCz2Bdfpy来形成发光层913。
另外,在以厚度为10nm的方式蒸镀3,5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称:35DCzPPy)之后,以厚度为15nm的方式蒸镀1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称:TmPyPB)来形成电子传输层914。
<<发光器件3的工作特性>>
对所制造的发光器件3的工作特性进行测量。测量在室温(保持为25℃的气氛)下进行。此外,下面的表5示出100cd/m2附近的发光器件3的主要初始特性值。
[表6]
由表5所示的结果可知,本发明的一个实施方式的发光器件3是电流-电压特性、功率效率及发光效率等的工作特性优良的发光器件。
另外,图34示出以2.5mA/cm2的电流密度使电流流过发光器件3时的电致发射光谱。如图34所示,发光器件3的电致发射光谱在465nm附近具有峰,可认为该峰来源于发光层913中的11CN-2,8tBuCz2Bdfpy的发光。
[符号说明]
101:第一电极、102:第二电极、103、103a、103b、103c:EL层、103B、103G、103R:EL层、103P、103Q:EL层、104、104a、104b:空穴注入/传输层、104B、104G、104R:空穴注入/传输层、104P、104Q:空穴注入/传输层、106、106B、106G、106R:电荷产生层、107、107B、107G、107R:绝缘层、108、108B、108G、108R、108Q:电子传输层、109:电子注入层、111、111a、111b:空穴注入层、112、112a、112b:空穴传输层、113、113a、113b、113c:发光层、114、114b:电子传输层、115、115b:电子注入层、231:显示区域、400:衬底、401:第一电极、403:EL层、404:第二电极、405、406:密封材料、407:密封衬底、412:焊盘、420:IC芯片、501C:绝缘膜、501D:绝缘膜、504:导电膜、506:绝缘膜、508:半导体膜、508A:区域、508B:区域、508C:区域、510:第一衬底、512A:导电膜、512B:导电膜、519:端子、520:功能层、524:导电膜、528:分隔壁、528B:开口部、528G:开口部、528R:开口部、530B:像素电路、530G:像素电路、540:绝缘层、550B:发光器件、550G:发光器件、550R:发光器件、551B:电极、551G:电极、551R:电极、552:电极、573:绝缘层、580:间隙、700:发光装置、702B:像素、702G:像素、702R:像素、703:像素、705:绝缘层、770:衬底、951:衬底、952:电极、953:绝缘层、954:隔离层、955:EL层、956:电极、5200B:电子设备、5210:运算装置、5220:输入/输出装置、5230:显示部、5240:输入部、5250:检测部、5290:通信部、8001:吸顶灯、8002:地脚灯、8003:片状照明、8004:照明装置、8005:台灯、8006:光源。

Claims (14)

1.一种由通式(G1)表示的有机化合物。
[化学式1]
(式中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,Htuni 1及Htuni 2分别独立地表示具有空穴传输性的骨架。)
2.根据权利要求1所述的有机化合物,
其中所述Htuni 1及所述Htuni 2分别独立地具有咔唑基或氨基。
3.根据权利要求1或2所述的有机化合物,
其中所述Htuni 1及所述Htuni 2分别独立地为由下述通式(Ht-1)和(Ht-2)中的任一个表示的有机化合物。
[化学式2]
(式中,R50及R51分别表示1至4的取代基并分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基和取代或未取代的苯基中的任一个。另外,Ar1及Ar2表示取代或未取代的苯基、萘基、咔唑基、芴基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基中的任一个。)
4.一种由通式(G2)表示的有机化合物。
[化学式3]
(式中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R1至R8及R11至R18分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。)
5.一种由通式(G3)表示的有机化合物。
[化学式4]
(式中,A1至A4中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,A5至A8中的至少一个或两个表示氮,其余的表示碳。另外,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R21至R30及R31至R40分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。)
6.一种由通式(G4)表示的有机化合物。
[化学式5]
(式中,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R1至R8及R11至R18分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。)
7.一种由通式(G5)表示的有机化合物。
[化学式6]
(式中,B1及B2分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基或者氰基。另外,R21至R30及R31至R40分别独立地表示氢、碳原子数为1至6的烷基、取代或未取代的碳原子数为5至7的单环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为7至10的多环饱和烃、取代或未取代的碳原子数为6至13的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3至12的杂芳基。)
8.一种由结构式(100)、(101)和(102)中的任一个表示的有机化合物。
[化学式7]
9.一种使用权利要求1至8中任一项所述的有机化合物的发光器件。
10.一种发光器件,包括一对电极间的EL层,
其中,所述EL层包含权利要求1至8中任一项所述的有机化合物。
11.一种发光器件,包括一对电极间的EL层,
其中,所述EL层包括发光层,
并且,所述发光层包含权利要求1至8中任一项所述的有机化合物。
12.一种发光装置,包括:
权利要求9至11中任一项所述的发光器件;以及
晶体管和衬底中的至少一个。
13.一种电子设备,包括:
权利要求12所述的发光装置;以及
麦克风、相机、操作按钮、外部连接部和扬声器中的至少一个。
14.一种照明装置,包括:
权利要求9至11中任一项所述的发光器件;以及
框体、覆盖物和支架中的至少一个。
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