DE102023103030A1 - Organische Verbindung, Licht emittierende Vorrichtung, Anzeigevorrichtung, elektronisches Gerät, Licht emittierende Einrichtung und Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

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Hiromitsu KIDO
Hideko YOSHIZUMI
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Abstract

Eine neuartige organische Verbindung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, wird bereitgestellt. Die organische Verbindung wird durch die nachstehende allgemeine Formel (G0) dargestellt.Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G0) R101bis R111jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen, n 1 oder 2 ist und L einen Liganden darstellt, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.In der allgemeinen Formel (L0) stellen R201bis R208jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe durch Deuterium substituiert werden können.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine organische Verbindung, eine Licht emittierende Vorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, ein elektronisches Gerät, eine Licht emittierende Einrichtung, eine Beleuchtungsvorrichtung oder eine Halbleitervorrichtung.
  • Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf das vorstehende technische Gebiet beschränkt ist. Das technische Gebiet einer Ausführungsform der Erfindung, die in dieser Beschreibung und dergleichen offenbart wird, betrifft einen Gegenstand, ein Verfahren oder ein Herstellungsverfahren. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft einen Prozess, eine Maschine, ein Erzeugnis oder eine Zusammensetzung. Spezifische Beispiele für das technische Gebiet einer Ausführungsform der in dieser Beschreibung offenbarten vorliegenden Erfindung umfassen eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, eine Licht emittierende Einrichtung, eine Energiespeichervorrichtung, eine Speichervorrichtung, ein Verfahren zum Betreiben einer von ihnen und ein Verfahren zum Herstellen einer von ihnen.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Beispielsweise sind eine heteroleptische Iridiumverbindung zur Verwendung als Licht emittierender Körper und eine Licht emittierende Vorrichtung, die die Verbindung umfasst, bekannt (siehe Patentdokument 1).
  • [Referenz]
  • [Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-162796
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige organische Verbindung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist, eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist, eine neuartige Anzeigevorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist, ein neuartiges elektronisches Gerät, das sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist, eine neuartige Licht emittierende Einrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist, eine neuartige Beleuchtungsvorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist, eine neuartige organische Verbindung, eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung, eine neuartige Anzeigevorrichtung, ein neuartiges elektronisches Gerät, eine neuartige Licht emittierende Einrichtung, eine neuartige Beleuchtungsvorrichtung oder eine neuartige Halbleitervorrichtung bereitzustellen.
  • Es sei angemerkt, dass die Beschreibung dieser Aufgaben dem Vorhandensein weiterer Aufgaben nicht im Wege steht. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es unnötig, alle dieser Aufgaben zu erfüllen. Weitere Aufgaben werden aus der Erläuterung der Beschreibung, der Zeichnungen, der Patentansprüche und dergleichen ersichtlich und können davon abgeleitet werden.
    • (1) Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0003
    Figure DE102023103030A1_0004
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G0) R101 bis R111 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen, n 1 oder 2 ist und L einen Liganden darstellt, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0005
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (L0) R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe durch Deuterium substituiert werden können.
  • (2) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G1-1) dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0006
    Figure DE102023103030A1_0007
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G1-1) n 1 oder 2 ist und L einen Liganden darstellt, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0008
  • In der allgemeinen Formel (L0) stellen R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe können durch Deuterium substituiert werden.
  • (3) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G1-2) dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0009
    Figure DE102023103030A1_0010
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G1-2) n 1 oder 2 ist und L einen Liganden darstellt, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0011
  • In der allgemeinen Formel (L0) stellen R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe können durch Deuterium substituiert werden.
  • (4) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die organische Verbindung, in der ein oder mehrere Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe in dem Liganden L durch Deuterium substituiert werden.
  • (5) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die organische Verbindung, in der der Ligand L durch die Strukturformel (L1-1 ) dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0012
  • (6) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die organische Verbindung, in der der Ligand L durch die Strukturformel (L1-2) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0013
  • Deshalb wird eine deuterierte Alkyl-Gruppe in ein Kohlenstoffatom eingeführt, das eine hohe Spindichte in einem Triplett-Anregungszustand aufweist, und die Stabilität der Verbindung in einem Anregungszustand kann verbessert werden. Außerdem wird die deuterierte Alkyl-Gruppe in ein Kohlenstoffatom eingeführt, an dem sich das niedrigste unbesetzte Molekülorbital (lowest unoccupied molecular orbital, LUMO) konzentriert, und die Stabilität der Verbindung in einem Zustand, in dem das LUMO Elektronen aufnimmt, d. h. einem Reduktionszustand, kann verbessert werden. Eine Phenyl-Gruppe wird in ein Kohlenstoffatom eingeführt, das dem Kohlenstoffatom benachbart ist, an dem sich das LUMO konzentriert, und das LUMO kann erweitert werden. Außerdem wird das LUMO stabilisiert, und die Stabilität der Verbindung in einem Reduktionszustand kann verbessert werden. Die deuterierte Alkyl-Gruppe kann einen sterischen Hinderungseffekt gegen die Phenyl-Gruppe aufweisen. Die Drehung der Phenyl-Gruppe kann unterdrückt werden, und die thermophysikalische Eigenschaft, d. h. die Sublimationsfähigkeit, der Verbindung kann verbessert werden. Die Schwingungen der Verbindung können unterdrückt werden, und die thermische Deaktivierung aus dem Anregungszustand kann unterdrückt werden. Eine hohe Emissionseffizienz kann erzielt werden. Ein Ligand wird derart ausgewählt, dass eine heteroleptische Struktur gebildet wird, und die Form eines Emissionsspektrums kann reguliert werden. Die Form des Emissionsspektrums kann derart reguliert werden, dass Licht, das von der Verbindung emittiert wird, Licht umfasst, das im Vergleich zu Licht, das von einer homoleptischen Verbindung emittiert wird, eine kurze Wellenlänge aufweist. Die thermophysikalische Eigenschaft, d. h. die Sublimationsfähigkeit, der Verbindung kann verbessert werden. Als Ergebnis kann eine neuartige organische Verbindung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden.
  • (7) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, die eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine erste Einheit umfasst.
  • Die erste Einheit ist zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet und umfasst die vorstehend beschriebene organische Verbindung.
  • Deshalb umfasst die erste Einheit die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die erste Einheit kann leicht Löcher aufnehmen. Da das LUMO in der organischen Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erweitert wird, kann die erste Einheit leicht Elektronen aufnehmen. Außerdem kann die Betriebsspannung einer Licht emittierenden Vorrichtung verringert werden. Licht, das von der organischen Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittiert wird, umfasst Licht mit einer Wellenlänge kürzer als 500 nm, und das Emissionsspektrum der organischen Verbindung deckt eine Wellenlänge kürzer als 500 nm ab, so dass dann, wenn die organische Verbindung mit einem fluoreszierenden Material (z. B. einem grünen fluoreszierenden Material) verwendet wird, das ein Absorptionsspektrum aufweist, das sich teilweise mit dem Emissionsspektrum überlappt, die Energie effizient auf das fluoreszierende Material übertragen werden kann. Außerdem kann die Licht emittierende Vorrichtung ein breites Emissionsspektrum aufweisen. Ein Phänomen, in dem sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vorrichtung im Gebrauch verringert, kann unterdrückt werden. Die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung kann erhöht werden. Als Ergebnis kann eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden.
  • (8) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung, die eine erste Licht emittierende Vorrichtung und eine zweite Licht emittierende Vorrichtung umfasst.
  • Die erste Licht emittierende Vorrichtung umfasst eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode, eine erste Einheit und eine erste Schicht. Die erste Einheit ist zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, und die erste Schicht ist zwischen der ersten Einheit und der ersten Elektrode.
  • Die erste Einheit enthält die organische Verbindung, und die erste Schicht umfasst eine zweite organische Verbindung mit einer Halogen-Gruppe oder einer Cyano-Gruppe oder ein Übergangsmetalloxid.
  • Die zweite Licht emittierende Vorrichtung befindet sich neben der ersten Licht emittierenden Vorrichtung und umfasst eine dritte Elektrode, eine vierte Elektrode, eine zweite Einheit und eine zweite Schicht. Ein Raum ist zwischen der dritten Elektrode und der ersten Elektrode, die zweite Einheit ist zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode, und die zweite Schicht ist zwischen der zweiten Einheit und der dritten Elektrode.
  • Die zweite Einheit umfasst ein Licht emittierendes Material, und die zweite Schicht umfasst die zweite organische Verbindung oder das Übergangsmetalloxid.
  • Die zweite Schicht umfasst einen Bereich, der dünner ist als die erste Schicht, zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht und überlappt sich mit dem Raum.
  • Daher kann beispielsweise Strom, der durch den Bereich fließt, unterdrückt werden. Außerdem kann Strom, der zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht fließt, unterdrückt werden. Ferner kann ein Phänomen, in dem die zweite Licht emittierende Vorrichtung, die sich neben der ersten Licht emittierenden Vorrichtung befindet, unabsichtlich entsprechend dem Betrieb der ersten Licht emittierenden Vorrichtung Licht emittiert, unterdrückt werden. Als Ergebnis kann eine neuartige Anzeigevorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden.
  • (9) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung, die die vorstehend beschriebene Licht emittierende Vorrichtung und einen Transistor oder ein Substrat umfasst.
  • (10) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Gerät, das die vorstehend beschriebene Anzeigevorrichtung und einen Sensor, einen Bedienknopf, einen Lautsprecher oder ein Mikrofon umfasst.
  • (11) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Einrichtung, die die vorstehend beschriebene Licht emittierende Vorrichtung und einen Transistor oder ein Substrat umfasst.
  • (12) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Beleuchtungsvorrichtung, die die vorstehend beschriebene Licht emittierende Einrichtung und ein Gehäuse umfasst.
  • Obwohl das Blockdiagramm in den dieser Beschreibung beiliegenden Zeichnungen Komponenten zeigt, die auf Basis ihrer Funktionen in unabhängige Blöcke klassifiziert werden, ist es schwierig, reale Komponenten vollständig auf Basis ihrer Funktionen zu klassifizieren, und eine Komponente kann eine Vielzahl von Funktionen aufweisen.
  • Es sei angemerkt, dass die Licht emittierende Einrichtung in dieser Beschreibung in ihrer Kategorie eine Bildanzeigevorrichtung mit einer Licht emittierenden Vorrichtung umfasst. Die Licht emittierende Einrichtung kann auch in ihrer Kategorie ein Modul, bei dem eine Licht emittierende Vorrichtung mit einem Verbinder, wie z. B. einem anisotropen leitenden Film oder einem Tape Carrier Package (TCP), bereitgestellt ist, ein Modul, bei dem eine gedruckte Leiterplatte am Ende eines TCP bereitgestellt ist, und ein Modul umfassen, bei dem eine integrierte Schaltung (integrated circuit, IC) durch ein Chip-on-Glass-(COG-) Verfahren direkt an einer Licht emittierenden Vorrichtung montiert ist. Eine Beleuchtungsvorrichtung oder dergleichen kann ferner die Licht emittierende Einrichtung umfassen.
  • Mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine neuartige organische Verbindung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitstellen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine neuartige Anzeigevorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitstellen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein neuartiges elektronisches Gerät, das sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitstellen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine neuartige Licht emittierende Einrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitstellen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine neuartige Beleuchtungsvorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitstellen. Eine neuartige organische Verbindung kann bereitgestellt werden. Eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung kann bereitgestellt werden. Eine neuartige Anzeigevorrichtung kann bereitgestellt werden. Ein neuartiges elektronisches Gerät kann bereitgestellt werden. Eine neuartige Licht emittierende Einrichtung kann bereitgestellt werden. Eine neuartige Beleuchtungsvorrichtung kann bereitgestellt werden.
  • Es sei angemerkt, dass die Beschreibung dieser Wirkungen dem Vorhandensein weiterer Wirkungen nicht im Wege steht. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist nicht notwendigerweise alle dieser Wirkungen auf. Weitere Wirkungen werden aus der Erläuterung der Beschreibung, der Zeichnungen, der Patentansprüche und dergleichen ersichtlich und können davon abgeleitet werden.
  • Figurenliste
  • In den begleitenden Zeichnungen:
    • 1A und 1B stellen die Strukturen einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 2A und 2B stellen die Strukturen von Licht emittierenden Vorrichtungen von Ausführungsformen dar;
    • 3A und 3B sind Querschnittsansichten, die Anzeigevorrichtungen von Ausführungsformen darstellen;
    • 4A und 4B sind Querschnittsansichten, die Anzeigevorrichtungen von Ausführungsformen darstellen;
    • 5A bis 5C stellen die Struktur einer Vorrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 6 stellt die Konfiguration einer Vorrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 7A und 7B stellen die Strukturen von Vorrichtungen von Ausführungsformen dar;
    • 8A und 8B stellen die Struktur einer Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 9A und 9B stellen die Strukturen von Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtungen von Ausführungsformen dar;
    • 10 stellt die Struktur einer Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 11A und 11B stellen die Struktur einer Licht emittierenden Passiv-Matrix-Einrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 12A und 12B stellen die Struktur einer Beleuchtungsvorrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 13A bis 13D stellen die Strukturen von elektronischen Geräten von Ausführungsformen dar;
    • 14A bis 14C stellen die Strukturen von elektronischen Geräten von Ausführungsformen dar;
    • 15 stellt die Struktur einer Beleuchtungsvorrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 16 stellt die Struktur einer Beleuchtungsvorrichtung einer Ausführungsform dar;
    • 17 stellt die Strukturen von Anzeigevorrichtungen und Beleuchtungsvorrichtungen in einem Fahrzeug von Ausführungsformen dar;
    • 18A bis 18C stellen die Struktur eines elektronischen Geräts einer Ausführungsform dar;
    • 19 zeigt ein Messergebnis eines 1H-NMR-Spektrums von Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) eines Beispiels;
    • 20 zeigt Messergebnisse eines Absorptionsspektrums und eines Emissionsspektrums von Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) in einer Dichlormethanlösung eines Beispiels;
    • 21 zeigt ein Messergebnis eines 1H-NMR-Spektrums von Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) eines Beispiels;
    • 22 zeigt Messergebnisse eines Absorptionsspektrums und eines Emissionsspektrums von Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) in einer Dichlormethanlösung eines Beispiels;
    • 23 zeigt ein Messergebnis eines 1H-NMR-Spektrums von Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) eines Beispiels;
    • 24 zeigt Messergebnisse eines Absorptionsspektrums und eines Emissionsspektrums von Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) in einer Dichlormethanlösung eines Beispiels;
    • 25 stellt die Struktur einer Licht emittierenden Vorrichtung eines Beispiels dar;
    • 26 ist ein Diagramm, das die Stromdichte-LeuchtdichteEigenschaften von Licht emittierenden Vorrichtungen eines Beispiels zeigt;
    • 27 ist ein Diagramm, das die Leuchtdichte-Stromeffizienz-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen eines Beispiels zeigt;
    • 28 ist ein Diagramm, das die Spannungs-LeuchtdichteEigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen eines Beispiels zeigt;
    • 29 ist ein Diagramm, das die Spannungs-Strom-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen eines Beispiels zeigt;
    • 30 ist ein Diagramm, das die Leuchtdichte-externen Quanteneffizienz-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen eines Beispiels zeigt;
    • 31 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtungen eines Beispiels zeigt;
    • 32 zeigt Änderungen der normierten Leuchtdichteeigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen eines Beispiels über die Zeit; und
    • 33A und 33B zeigen Berechnungsergebnisse von Molekülorbitalen einer organischen Verbindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Eine organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt.
  • Figure DE102023103030A1_0014
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G0) R101 bis R111 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen, n 1 oder 2 ist und L einen Liganden darstellt, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0015
  • In der allgemeinen Formel (L0) stellen R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe können durch Deuterium substituiert werden.
  • In der organischen Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird, weist daher die meta-Position eines Pyridin-Rings, der an Iridium koordiniert ist, eine hohe Spindichte in einem Triplett-Anregungszustand auf; daher kann die Verwendung einer deuterierten Alkyl-Gruppe als Substituent die Verbindung stabilisieren. Außerdem konzentriert sich in der organischen Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird, LUMO an der meta-Position des Pyridin-Rings, der an Iridium koordiniert ist; daher kann die Verwendung einer deuterierten Alkyl-Gruppe als Substituent die Stabilität der Verbindung in einem Zustand, in dem LUMO Elektronen aufnimmt, d. h. einem Reduktionszustand, verbessern. Auch in dem Liganden, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird, weist die meta-Position eines Pyridin-Rings, der an Iridium koordiniert ist, eine hohe Spindichte in einem Triplett-Anregungszustand auf; daher kann die Verwendung einer deuterierten Alkyl-Gruppe als Substituent die Verbindung stabilisieren. Auch in dem Liganden, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird, konzentriert sich LUMO an der meta-Position des Pyridin-Rings, der an Iridium koordiniert ist; daher kann die Verwendung einer deuterierten Alkyl-Gruppe als Substituent die Stabilität der Verbindung in einem Zustand, in dem LUMO Elektronen aufnimmt, d. h. einem Reduktionszustand, verbessern. Außerdem kann ein Effekt, der die Form eines Emissionsspektrums derart reguliert, dass Licht, das von der Verbindung emittiert wird, Licht mit einer kurzen Wellenlänge umfasst, erwartet werden. Wenn die organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird, mit einem fluoreszierenden Material verwendet wird, kann die Energieübertragung durch den Dexter-Mechanismus von der organischen Verbindung auf das fluoreszierende Material verhindert werden, und die Energieübertragung durch den Förster-Mechanismus kann gefördert werden. Wenn in der organischen Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird, eine Phenyl-Gruppe als Substituent in ein Kohlenstoffatom eingeführt wird, das der meta-Position des Pyridin-Rings benachbart ist, der an Iridium koordiniert ist, kann das LUMO erweitert werden. Außerdem wird das LUMO stabilisiert, und die Stabilität der Verbindung in einem Reduktionszustand kann verbessert werden. Die deuterierte Alkyl-Gruppe kann einen sterischen Hinderungseffekt gegen die Phenyl-Gruppe aufweisen. Die Drehung der Phenyl-Gruppe kann unterdrückt werden, und die thermophysikalische Eigenschaft, d. h. die Sublimationsfähigkeit, der Verbindung kann verbessert werden. Die Schwingungen der Verbindung können unterdrückt werden, und die thermische Deaktivierung aus dem Anregungszustand kann unterdrückt werden. Eine hohe Emissionseffizienz kann erzielt werden. Ein Ligand wird derart ausgewählt, dass eine heteroleptische Struktur gebildet wird, und die Form eines Emissionsspektrums kann reguliert werden. Die Form des Emissionsspektrums kann derart reguliert werden, dass Licht, das von der Verbindung emittiert wird, Licht umfasst, das im Vergleich zu Licht, das von einer homoleptischen Verbindung emittiert wird, eine kurze Wellenlänge aufweist. Die thermophysikalische Eigenschaft, d. h. die Sublimationsfähigkeit, der Verbindung kann verbessert werden. Als Ergebnis kann eine neuartige organische Verbindung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden.
  • Ausführungsformen werden anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei angemerkt, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf die folgende Beschreibung beschränkt sind und dass es sich Fachleuten ohne Weiteres erschließt, dass Modi und Details der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Deshalb sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen beschränkt angesehen werden. Es sei angemerkt, dass bei Strukturen der nachstehend beschriebenen Erfindung gleiche Abschnitte oder Abschnitte mit ähnlichen Funktionen in unterschiedlichen Zeichnungen durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und die Beschreibung dieser nicht wiederholt wird.
  • (Ausführungsform 1)
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • <Beispiel 1 für eine organische Verbindung>
  • Eine organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, wird durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt.
  • Figure DE102023103030A1_0016
    Figure DE102023103030A1_0017
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G0) R101 bis R111 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen. Es sei angemerkt, dass n 1 oder 2 ist. Beispiele für die Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen umfassen eine Methyl-Gruppe, eine Ethyl-Gruppe, eine Propyl-Gruppe, eine Butyl-Gruppe, eine Isobutyl-Gruppe, eine sec-Butyl-Gruppe, eine tert-Butyl-Gruppe, eine Pentyl-Gruppe und eine Hexyl-Gruppe. Der Wasserstoff kann durch Deuterium substituiert werden, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen können durch Deuterium substituiert werden.
  • Außerdem stellt L einen Liganden dar, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0018
  • In der allgemeinen Formel (L0) stellen R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar. Beispiele für die Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen umfassen eine Methyl-Gruppe, eine Ethyl-Gruppe, eine Propyl-Gruppe, eine Butyl-Gruppe, eine Isobutyl-Gruppe, eine sec-Butyl-Gruppe, eine tert-Butyl-Gruppe, eine Pentyl-Gruppe und eine Hexyl-Gruppe. Der Wasserstoff kann durch Deuterium substituiert werden, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen können durch Deuterium substituiert werden.
  • <Beispiel 2 für eine organische Verbindung>
  • Eine organische Verbindung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, wird durch die allgemeine Formel (G1-1) dargestellt.
  • Figure DE102023103030A1_0019
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G1-1) n 1 oder 2 ist.
  • Außerdem stellt L einen Liganden dar, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0020
  • In der allgemeinen Formel (L0) stellen R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe können durch Deuterium substituiert werden.
  • Spezifische Beispiele für die organische Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur werden nachstehend gezeigt.
    Figure DE102023103030A1_0021
    Figure DE102023103030A1_0022
  • <Beispiel 3 für eine organische Verbindung>
  • Eine organische Verbindung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, wird durch die allgemeine Formel (G1-2) dargestellt.
  • Figure DE102023103030A1_0023
    Figure DE102023103030A1_0024
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G1-2) n 1 oder 2 ist.
  • Außerdem stellt L einen Liganden dar, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0025
  • In der allgemeinen Formel (L0) stellen R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe können durch Deuterium substituiert werden.
  • <Beispiel 4 für eine organische Verbindung>
  • In einer organischen Verbindung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, weist der Ligand L eine Alkyl-Gruppe auf, in der ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Deuterium substituiert werden. Demzufolge kann die Bindungsdissoziationsenergie der Verbindung durch Nutzung einer Kohlenstoff-Deuterium-Bindung höher sein als diejenige einer Kohlenstoff-WasserstoffBindung. Außerdem kann eine Molekülstruktur stabil sein. Eine Bindungsdissoziation in der Struktur der Verbindung in einem Anregungszustand kann unterdrückt werden. Eine Verschlechterung oder eine Änderung der Qualität der Verbindung aufgrund der Dissoziation der Kohlenstoff-Deuterium-Bindung kann unterdrückt werden. Beispielsweise kann die organische Verbindung für eine Licht emittierende Schicht einer Licht emittierenden Vorrichtung geeignet verwendet werden. Beispielsweise kann die organische Verbindung für eine Schicht in Kontakt mit einer Licht emittierenden Schicht einer Licht emittierenden Vorrichtung geeignet verwendet werden.
  • <Beispiel 5 für eine organische Verbindung>
  • Eine organische Verbindung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst den Liganden L, der durch die Strukturformel (L1-1) dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0026
  • Spezifische Beispiele für die organische Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur werden nachstehend gezeigt.
  • Figure DE102023103030A1_0027
    Figure DE102023103030A1_0028
  • <Beispiel 6 für eine organische Verbindung>
  • Eine organische Verbindung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst den Liganden L, der durch die Strukturformel (L1-2) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0029
  • Spezifische Beispiele für die organische Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur werden nachstehend gezeigt.
  • Figure DE102023103030A1_0030
    Figure DE102023103030A1_0031
  • Deshalb wird eine deuterierte Alkyl-Gruppe in ein Kohlenstoffatom eingeführt, das eine hohe Spindichte in einem Triplett-Anregungszustand aufweist, und die Stabilität der Verbindung in einem Anregungszustand kann verbessert werden. Außerdem wird die deuterierte Alkyl-Gruppe in ein Kohlenstoffatom eingeführt, an dem sich LUMO konzentriert, und die Stabilität der Verbindung in einem Zustand, in dem das LUMO Elektronen aufnimmt, d. h. einem Reduktionszustand, kann verbessert werden. Eine Phenyl-Gruppe wird in ein Kohlenstoffatom eingeführt, das dem Kohlenstoffatom benachbart ist, an dem sich das LUMO konzentriert, und das LUMO kann erweitert werden. Außerdem wird das LUMO stabilisiert, und die Stabilität der Verbindung in einem Reduktionszustand kann verbessert werden. Die deuterierte Alkyl-Gruppe kann einen sterischen Hinderungseffekt gegen die Phenyl-Gruppe aufweisen. Die Drehung der Phenyl-Gruppe kann unterdrückt werden, und die thermophysikalische Eigenschaft, d. h. die Sublimationsfähigkeit, der Verbindung kann verbessert werden. Die Schwingungen der Verbindung können unterdrückt werden, und die thermische Deaktivierung aus dem Anregungszustand kann unterdrückt werden. Eine hohe Emissionseffizienz kann erzielt werden. Ein Ligand wird derart ausgewählt, dass eine heteroleptische Struktur gebildet wird, und die Form eines Emissionsspektrums kann reguliert werden. Die Form des Emissionsspektrums kann derart reguliert werden, dass Licht, das von der Verbindung emittiert wird, Licht umfasst, das im Vergleich zu Licht, das von einer homoleptischen Verbindung emittiert wird, eine kurze Wellenlänge aufweist. Die thermophysikalische Eigenschaft, d. h. die Sublimationsfähigkeit, der Verbindung kann verbessert werden. Als Ergebnis kann eine neuartige organische Verbindung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden.
  • <Beispiel für ein Verfahren zum Synthetisieren einer organischen Verbindung>
  • Ein Verfahren zum Synthetisieren einer organischen Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Es sei angemerkt, dass das Syntheseverfahren nicht auf dieses beschränkt ist. Die organische Verbindung kann durch ein anderes Syntheseverfahren oder ein bekanntes Syntheseverfahren synthetisiert werden.
  • Eine organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt.
  • Figure DE102023103030A1_0032
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G0) R101 bis R111 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen.
  • Außerdem stellt L einen Liganden dar, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0033
  • In der allgemeinen Formel (L0) stellen R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe können durch Deuterium substituiert werden.
  • «Verfahren zum Synthetisieren der organischen Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird»
  • Beispielsweise wird ein zweikerniger Komplex (A) mit einer Pyridin-Verbindung (B) in einer Inertgasatmosphäre reagiert, wodurch die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung synthetisiert werden kann (siehe Syntheseschema (a)).
  • Figure DE102023103030A1_0034
    Figure DE102023103030A1_0035
    Figure DE102023103030A1_0036
  • In dem vorstehenden Syntheseschema (a) stellt X Halogen dar, und der zweikernige Komplex (A) weist eine halogenverbrückte Struktur auf. Außerdem stellen R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, und einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe können durch Deuterium substituiert werden.
  • Die Pyridin-Verbindung (B) umfasst R101 bis R111, die jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen. Außerdem ist n 1 oder 2.
  • Es sei angemerkt, dass die organische Verbindung, die auf die vorstehend beschriebene Weise erhalten wird, mit Licht oder Wärme bestrahlt werden kann, um ein Isomer, wie z. B. ein geometrisches Isomer oder ein optisches Isomer, zu erhalten. Dieses Isomer ist auch die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird.
  • Nachdem der zweikernige Komplex (A), der eine halogenverbrückte Struktur aufweist, mit einem Dehalogenierungsmittel, wie z. B. Silbertrifluormethansulfonat, reagiert worden ist, um ein Silberhalogenid auszufällen, kann eine überstehende Flüssigkeit mit der Pyridin-Verbindung (B) in einer Inertgasatmosphäre reagiert werden.
  • Verschiedene Arten von zweikernigen Komplexen (A), Pyridin-Verbindungen (B) und Liganden, die durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt werden, sind kommerziell erhältlich und können synthetisiert werden. Als Ergebnis kann eine breite Palette von Arten von organischen Verbindungen durch das vorstehend beschriebene Verfahren synthetisiert werden. Außerdem zeichnet sich die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird, durch zahlreiche Variationen der Liganden aus.
  • Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
  • (Ausführungsform 2)
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine Struktur einer Licht emittierenden Vorrichtung 550X einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 1A und 1B beschrieben.
  • 1A ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550X einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 1B ist ein Diagramm, das Energieniveaus von Materialien darstellt, die für die Licht emittierende Vorrichtung 550X einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • <Strukturbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung 550X>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550X, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst eine Elektrode 551X, eine Elektrode 552X und eine Einheit 103X. Die Elektrode 552X überlappt sich mit der Elektrode 551X, und die Einheit 103X ist zwischen der Elektrode 552X und der Elektrode 551X angeordnet.
  • <Strukturbeispiel der Einheit 103X>
  • Die Einheit 103X weist eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur auf. Die Einheit 103X umfasst beispielsweise eine Schicht 111X, eine Schicht 112 und eine Schicht 113 (siehe 1A). Die Einheit 103X weist eine Funktion zum Emittieren von Licht ELX auf.
  • Die Schicht 111X ist zwischen der Schicht 113 und der Schicht 112 angeordnet, die Schicht 113 ist zwischen der Elektrode 552X und der Schicht 111X angeordnet, und die Schicht 112 ist zwischen der Schicht 111X und der Elektrode 551X angeordnet.
  • Beispielsweise kann eine Schicht, die aus Funktionsschichten, wie z. B. einer Licht emittierenden Schicht, einer Lochtransportschicht, einer Elektronentransportschicht und einer Ladungsträgerblockierschicht, ausgewählt wird, für die Einheit 103X verwendet werden. Eine Schicht, die aus Funktionsschichten, wie z. B. einer Lochinjektionsschicht, einer Elektroneninjektionsschicht, einer Exzitonenblockierschicht und einer Ladungserzeugungsschicht, ausgewählt wird, kann auch für die Einheit 103X verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel der Schicht 112»
  • Beispielsweise kann ein Lochtransportmaterial für die Schicht 112 verwendet werden. Die Schicht 112 kann als Lochtransportschicht bezeichnet werden. Ein Material, das eine größere Bandlücke aufweist als das Licht emittierende Material, das in der Schicht 111X enthalten ist, wird vorzugsweise für die Schicht 112 verwendet. In diesem Fall kann die Energieübertragung von in der Schicht 111X erzeugten Exzitonen auf die Schicht 112 gehemmt werden.
  • [Lochtransportmaterial]
  • Ein Material mit einer Löcherbeweglichkeit von 1 × 10-6 cm2/Vs oder höher kann als Lochtransportmaterial geeignet verwendet werden.
  • Als Lochtransportmaterial kann beispielsweise eine Aminverbindung oder eine organische Verbindung mit einem π-elektronenreichen heteroaromatischen Ringgerüst verwendet werden. Insbesondere kann eine Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst, eine Verbindung mit einem Carbazol-Gerüst, eine Verbindung mit einem Thiophen-Gerüst, eine Verbindung mit einem Furan-Gerüst oder dergleichen verwendet werden. Die Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst und die Verbindung mit einem Carbazol-Gerüst werden besonders bevorzugt, da diese Verbindungen sehr zuverlässig sind, hohe Lochtransporteigenschaften aufweisen und zu einer Verringerung der Betriebsspannung beitragen.
  • Die Folgenden sind Beispiele, die als Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst verwendet werden können: 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: NPB), N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-4,4'-diaminobiphenyl (Abkürzung: TPD), N,N'-Bis(9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-yl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (Abkürzung: BSPB), 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), 4-Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: mBPAFLP), 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP), 4,4'-Diphenyl-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1 BP), 4-(1-Naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBANB), 4,4'-Di(1-naphthyl)-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBNBB), 9,9-Dimethyl-N-phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBAF) und N-Phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: PCBASF).
  • Als Verbindung mit einem Carbazol-Gerüst kann beispielsweise 1,3-Bis(N-carbazolyl)benzol (Abkürzung: mCP), 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 3,6-Bis(3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazol (Abkürzung: CzTP) oder 9,9'-Diphenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazol (Abkürzung: PCCP) verwendet werden.
  • Als Verbindung mit einem Thiophen-Gerüst kann beispielsweise 4,4',4"-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophen) (Abkürzung: DBT3P-II), 2,8-Diphenyl-4-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]dibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-III) oder 4-[4-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]-6-phenyldibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-IV) verwendet werden.
  • Als Verbindung mit einem Furan-Gerüst kann beispielsweise 4,4',4"-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzofuran) (Abkürzung: DBF3P-II) oder 4-{3-[3-(9-Phenyl-9/-/-fluoren-9-yl)phenyl]phenyl}dibenzofuran (Abkürzung: mmDBFFLBi-II) verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel der Schicht 113»
  • Beispielsweise können ein Elektronentransportmaterial, ein Material mit einem Anthracen-Gerüst und ein gemischtes Material für die Schicht 113 verwendet werden. Die Schicht 113 kann als Elektronentransportschicht bezeichnet werden. Ein Material, das eine größere Bandlücke aufweist als das Licht emittierende Material, das in der Schicht 111X enthalten ist, wird vorzugsweise für die Schicht 113 verwendet. In diesem Fall kann die Energieübertragung von in der Schicht 111X erzeugten Exzitonen auf die Schicht 113 gehemmt werden.
  • [Elektronentransportmaterial]
  • Ein Material, das eine Elektronenbeweglichkeit von höher als oder gleich 1 × 10-7 cm2/Vs und niedriger als oder gleich 5 × 10-5 cm2/Vs in dem Fall aufweist, in dem die Quadratwurzel der elektrischen Feldstärke [V/cm] 600 ist, kann als Elektronentransportmaterial geeignet verwendet werden. In diesem Fall kann die Elektronentransporteigenschaft in der Elektronentransportschicht unterdrückt werden. Die Menge an Elektronen, die in die Licht emittierende Schicht injiziert werden, kann gesteuert werden. Es kann verhindert werden, dass die Licht emittierende Schicht überschüssige Elektronen aufweist.
  • Als Elektronentransportmaterial kann beispielsweise ein Metallkomplex oder eine organische Verbindung mit einem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ringgerüst verwendet werden.
  • Als Metallkomplex kann beispielsweise Bis(10-hydroxybenzo[h]chinolinato)beryllium(II) (Abkürzung: BeBq2), Bis(2-methyl-8-chinolinolato)(4-phenylphenolato)aluminium(III) (Abkürzung: BAlq), Bis(8-chinolinolato)zink(II) (Abkürzung: Znq), Bis[2-(2-benzoxazolyl)phenolato]zink(II) (Abkürzung: ZnPBO) oder Bis[2-(2-benzothiazolyl)phenolato]zink(II) (Abkürzung: ZnBTZ) verwendet werden.
  • Als organische Verbindung mit einem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ringgerüst kann beispielsweise eine heterocyclische Verbindung mit einem Polyazol-Gerüst, eine heterocyclische Verbindung mit einem Diazin-Gerüst, eine heterocyclische Verbindung mit einem Pyridin-Gerüst oder eine heterocyclische Verbindung mit einem Triazin-Gerüst verwendet werden. Im Besonderen weist die heterocyclische Verbindung mit einem Diazin-Gerüst oder die heterocyclische Verbindung mit einem Pyridin-Gerüst eine vorteilhafte Zuverlässigkeit auf, und sie werden somit bevorzugt. Außerdem weist die heterocyclische Verbindung mit einem Diazin- (Pyrimidin- oder Pyrazin-) Gerüst eine hohe Elektronentransporteigenschaft auf, um zu einer Verringerung der Betriebsspannung beizutragen.
  • Als heterocyclische Verbindung mit einem Polyazol-Gerüst kann beispielsweise 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (Abkürzung: PBD), 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazol (Abkürzung: TAZ), 1,3-Bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]benzol (Abkürzung: OXD-7), 9-[4-(5-Phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CO11), 2,2',2"-(1,3,5-Benzoltriyl)tris(1-phenyl-1H-benzimidazol) (Abkürzung: TPBI) oder 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazol (Abkürzung: mDBTBIm-II) verwendet werden.
  • Als heterocyclische Verbindung mit einem Diazin-Gerüst kann beispielsweise 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), 2-[3'-(9H-Carbazol-9-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mCzBPDBq), 4,6-Bis[3-(phenanthren-9-yl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mPnP2Pm), 4,6-Bis[3-(4-dibenzothienyl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mDBTP2Pm-II) oder 4,8-Bis[3-(dibenzothiophen-4-yl)phenyl]benzo[h]chinazolin (Abkürzung: 4,8mDBtP2Bqn) verwendet werden.
  • Als heterocyclische Verbindung mit einem Pyridin-Gerüst kann beispielsweise 3,5-Bis[3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]pyridin (Abkürzung: 35DCzPPy) oder 1,3,5-Tri[3-(3-pyridyl)phenyl]benzol (Abkürzung: TmPyPB) verwendet werden.
  • Als heterocyclische Verbindung mit einem Triazin-Gerüst kann beispielsweise 2-[3'-(9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-yl)biphenyl-3-yl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: mFBPTzn), 2-[(1,1'-Biphenyl)-4-yl]-4-phenyl-6-[9,9'-spirobi(9H-fluoren)-2-yl]-1,3,5-triazin (Abkürzung: BP-SFTzn), 2-{3-[3-(Benzo[b]naphtho[1,2-c(]furan-8-yl)phenyl]phenyl}-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: mBnfBPTzn) oder 2-{3-[3-(Benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-6-yl)phenyl]phenyl}-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: mBnfBPTzn-02) verwendet werden.
  • [Material mit einem Anthracen-Gerüst]
  • Eine organische Verbindung mit einem Anthracen-Gerüst kann für die Schicht 113 verwendet werden. Im Besonderen kann eine organische Verbindung, die sowohl ein Anthracen-Gerüst als auch ein heterocyclisches Gerüst aufweist, geeignet verwendet werden.
  • Beispielsweise kann eine organische Verbindung, die sowohl ein Anthracen-Gerüst als auch ein stickstoffhaltiges fünfgliedriges Ringgerüst aufweist, für die Schicht 113 verwendet werden. Alternativ kann eine organische Verbindung, die sowohl ein Anthracen-Gerüst als auch ein stickstoffhaltiges fünfgliedriges Ringgerüst aufweist, bei dem zwei Heteroatome in einem Ring enthalten sind, für die Schicht 113 verwendet werden. Insbesondere kann ein Pyrazol-Ring, ein Imidazol-Ring, ein Oxazol-Ring, ein Thiazol-Ring oder dergleichen geeignet als heterocyclisches Gerüst verwendet werden.
  • Beispielsweise kann eine organische Verbindung, die sowohl ein Anthracen-Gerüst als auch ein stickstoffhaltiges sechsgliedriges Ringgerüst aufweist, für die Schicht 113 verwendet werden. Alternativ kann eine organische Verbindung, die sowohl ein Anthracen-Gerüst als auch ein stickstoffhaltiges sechsgliedriges Ringgerüst aufweist, bei dem zwei Heteroatome in einem Ring enthalten sind, für die Schicht 113 verwendet werden. Als heterocyclisches Gerüst kann insbesondere ein Pyrazin-Ring, ein Pyrimidin-Ring, ein Pyridazin-Ring oder dergleichen geeignet verwendet werden.
  • [Strukturbeispiel eines gemischten Materials]
  • Ein Material, in dem mehrere Arten von Substanzen gemischt sind, kann für die Schicht 113 verwendet werden. Insbesondere kann ein gemischtes Material, das ein Alkalimetall, eine Alkalimetallverbindung oder einen Alkalimetallkomplex und eine Elektronentransportsubstanz enthält, für die Schicht 113 verwendet werden. Es sei angemerkt, dass das Elektronentransportmaterial vorzugsweise ein höchstes besetztes Molekülorbital- (highest occupied molecular orbital, HOMO-) Niveau von -6,0 eV oder höher aufweist.
  • Es sei angemerkt, dass das gemischte Material in Kombination mit einer Struktur, bei der ein Verbundmaterial, das später beschrieben wird, für eine Schicht 104 verwendet wird, in geeigneter Weise für die Schicht 113 verwendet werden kann. Beispielsweise kann ein Verbundmaterial aus einer Elektronenakzeptorsubstanz und einem Lochtransportmaterial für die Schicht 104 verwendet werden. Insbesondere kann ein Verbundmaterial aus einer Elektronenakzeptorsubstanz und einer Substanz, die ein relativ tiefes HOMO-Niveau HM1 von höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV aufweist, für die Schicht 104 verwendet werden (siehe 1B). Das gemischte Material kann in Kombination mit einer Struktur, bei der ein derartiges Verbundmaterial für die Schicht 104 verwendet wird, in geeigneter Weise für die Schicht 113 verwendet werden, was zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung führt.
  • Ferner wird eine Struktur, bei der ein Lochtransportmaterial für die Schicht 112 verwendet wird, mit der Struktur, bei der das gemischte Material für die Schicht 113 verwendet wird und das Verbundmaterial für die Schicht 104 verwendet wird, geeignet kombiniert. Beispielsweise kann eine Substanz mit einem HOMO-Niveau HM2, welches sich um -0,2 eV bis 0 eV von dem relativ tiefen HOMO-Niveau HM1 unterscheidet, für die Schicht 112 verwendet werden (siehe 1B). Dies führt zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung. Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung und dergleichen die Struktur der vorstehend beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung als Recombination-Site-Tailoring-Injection-Struktur bzw. Struktur zur Injektionsanpassung der Rekombinationsstelle (ReSTI-Struktur) bezeichnet werden kann.
  • Die Konzentration des Alkalimetalls, der Alkalimetallverbindung oder des Alkalimetallkomplexes ändert sich vorzugsweise in der Dickenrichtung der Schicht 113 (einschließlich des Falles, in dem die Konzentration 0 ist).
  • Beispielsweise kann ein Metallkomplex mit einer 8-Hydroxychinolinato-Struktur verwendet werden. Ein Methyl-substituiertes Produkt des Metallkomplexes mit einer 8-Hydroxychinolinato-Struktur (z. B. ein 2-Methyl-substituiertes Produkt oder ein 5-Methyl-substituiertes Produkt) oder dergleichen kann auch verwendet werden.
  • Als Metallkomplex mit einer 8-Hydroxychinolinato-Struktur kann 8-Hydroxychinolinato-Lithium (Abkürzung: Liq), 8-Hydroxychinolinato-Natrium (Abkürzung: Naq) oder dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird ein Komplex eines einwertigen Metallions, darunter ein Komplex von Lithium, bevorzugt, und Liq wird stärker bevorzugt.
  • «Strukturbeispiel 1 der Schicht 111X»
  • Beispielsweise kann entweder eine Struktur, die ein Licht emittierendes Material enthält, oder eine Struktur, die ein Licht emittierendes Material und ein Wirtsmaterial enthält, für die Schicht 111X verwendet werden. Die Schicht 111X kann als Licht emittierende Schicht bezeichnet werden. Die Schicht 111X ist vorzugsweise in einem Bereich bereitgestellt, in dem Löcher und Elektronen miteinander rekombinieren. Dies ermöglicht, dass die Energie, die durch Rekombination von Ladungsträgern erzeugt wird, in effizienter Weise in Licht umgewandelt wird und das Licht emittiert wird.
  • Ferner ist die Schicht 111X vorzugsweise getrennt von einem Metall bereitgestellt, das für die Elektrode oder dergleichen verwendet wird. In diesem Fall kann ein Quenching-Phänomen, das durch das Metall, das für die Elektrode oder dergleichen verwendet wird, verursacht wird, gehemmt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass ein Abstand von einer Elektrode oder dergleichen mit Reflexionsvermögen bis zu der Schicht 111X eingestellt wird und die Schicht 111X in einer geeigneten Position entsprechend einer Emissionswellenlänge angeordnet wird. Mit dieser Struktur kann die Amplitude durch Nutzung eines Interferenzphänomens zwischen Licht, das von der Elektrode oder dergleichen reflektiert wird, und Licht, das von der Schicht 111X emittiert wird, erhöht werden. Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge kann verstärkt werden, und das Spektrum des Lichts kann sich verengen. Außerdem können helle Lichtemissionsfarben mit hoher Intensität erhalten werden. Mit anderen Worten: Die Schicht 111X wird in einer geeigneten Position, beispielsweise zwischen Elektroden und dergleichen, angeordnet; somit kann eine Mikrokavitätsstruktur gebildet werden.
  • Beispielsweise kann eine phosphoreszierende Substanz für das Licht emittierende Material verwendet werden. Daher kann die Energie, die durch Rekombination von Ladungsträgern erzeugt wird, als Licht ELX aus dem Licht emittierenden Material freigesetzt werden (siehe 1A).
  • [Phosphoreszierende Substanz]
  • Eine phosphoreszierende Substanz kann für die Schicht 111X verwendet werden. Beispielsweise kann die bei der Ausführungsform 1 beschriebene organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Schicht 111X verwendet werden.
  • Für die Schicht 111X kann beispielsweise {2-[5-(Methyl-d3)-4-phenyl-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)), Bis{2-[5-(methyl-d3)-4-phenyl-2-pyridinyl-κA/]phenyl-KC}[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)) oder {2-[4-(3,5-Di-tert-butylphenyl)-5-(methyl-d3)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}bis{2-[4-(methyl-d3)-5-(2-methylpropyl-1 -d2)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}iridium(III) (Abkürzung: Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)) verwendet werden.
  • Deshalb umfasst die Schicht 111X die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schicht 111X kann leicht Löcher aufnehmen. Da das LUMO in der organischen Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erweitert wird, kann die Schicht 111X leicht Elektronen aufnehmen. Außerdem kann die Betriebsspannung einer Licht emittierenden Vorrichtung verringert werden. Außerdem kann die Licht emittierende Vorrichtung ein breites Emissionsspektrum aufweisen. Ein Phänomen, in dem sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vorrichtung im Gebrauch verringert, kann unterdrückt werden. Die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung kann erhöht werden. Als Ergebnis kann eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden.
  • «Strukturbeispiel 2 der Schicht 111X»
  • Ein Ladungsträgertransportmaterial kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Beispielsweise kann ein Lochtransportmaterials, ein Elektronentransportmaterial, eine Substanz, die thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (thermally activated delayed fluorescence, TADF) aufweist (auch als TADF-Material bezeichnet), ein Material mit einem Anthracen-Gerüst oder ein gemischtes Material als Wirtsmaterial verwendet werden. Ein Material, das eine größere Bandlücke aufweist als das Licht emittierende Material, das in der Schicht 111X enthalten ist, wird vorzugsweise als Wirtsmaterial verwendet. Daher kann die Energieübertragung von in der Schicht 111X erzeugten Exzitonen auf das Wirtsmaterial gehemmt werden.
  • [Lochtransportmaterial]
  • Ein Material mit einer Löcherbeweglichkeit von 1 × 10-6 cm2/Vs oder höher kann als Lochtransportmaterial geeignet verwendet werden. Beispielsweise kann ein Lochtransportmaterial, das für die Schicht 112 verwendet werden kann, als Wirtsmaterial verwendet werden.
  • [Elektronentransportmaterial]
  • Als Elektronentransportmaterial kann ein Metallkomplex oder eine organische Verbindung mit einem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ringgerüst verwendet werden. Beispielsweise kann ein Elektronentransportmaterial, das für die Schicht 113 verwendet werden kann, als Wirtsmaterial verwendet werden.
  • [Strukturbeispiel 1 eines gemischten Materials]
  • Ein Material, in dem eine Vielzahl von Arten von Substanzen gemischt ist, kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Beispielsweise kann ein Material, das ein Elektronentransportmaterial und ein Lochtransportmaterial enthält, als gemischtes Material verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis zwischen dem Lochtransportmaterial und dem Elektronentransportmaterial, die in dem gemischten Material enthalten sind, kann (das Lochtransportmaterial/das Elektronentransportmaterial) = (1/19) oder mehr und (19/1) oder weniger sein. Daher kann die Ladungsträgertransportleistung der Schicht 111X leicht angepasst werden, und ein Rekombinationsbereich kann leicht gesteuert werden.
  • [Strukturbeispiel 2 eines gemischten Materials]
  • Die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine phosphoreszierende Substanz, und wenn eine fluoreszierende Substanz als Licht emittierende Substanz verwendet wird, kann die phosphoreszierende Substanz als Energiedonator zum Zuführen der Anregungsenergie zu der fluoreszierenden Substanz verwendet werden.
  • Licht, das von der organischen Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittiert wird, umfasst Licht mit einer Wellenlänge kürzer als 500 nm, und das Emissionsspektrum der organischen Verbindung deckt eine Wellenlänge kürzer als 500 nm ab, so dass dann, wenn die organische Verbindung mit einem fluoreszierenden Material (z. B. einem grünen fluoreszierenden Material) verwendet wird, das ein Absorptionsspektrum aufweist, das sich teilweise mit dem Emissionsspektrum überlappt, die Energie effizient auf das fluoreszierende Material übertragen werden kann. Ein Phänomen, in dem sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vorrichtung im Gebrauch verringert, kann unterdrückt werden. Die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung kann erhöht werden. Als Ergebnis kann eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden.
  • [Strukturbeispiel 3 eines gemischten Materials]
  • Ein gemischtes Material, das ein einen Exciplex zu bildendes Material enthält, kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Beispielsweise kann ein Material, in dem sich ein Emissionsspektrum eines gebildeten Exciplexes mit einer Wellenlänge des Absorptionsbandes auf der Seite der niedrigsten Energie der Licht emittierenden Substanz überlappt, als Wirtsmaterial verwendet werden. Dies ermöglicht eine problemlose Energieübertragung und verbessert die Emissionseffizienz. Die Betriebsspannung kann verringert werden. Mit einer derartigen Struktur kann eine Lichtemission durch die Exciplex-Triplett-Energieübertragung (ExTET), die eine Energieübertragung von dem Exciplex auf die Licht emittierende Substanz (ein phosphoreszierendes Material) ist, effizient erhalten werden.
  • Eine phosphoreszierende Substanz kann als mindestens eines der Materialien, die einen Exciplex bilden, verwendet werden. Demzufolge kann das umgekehrte Intersystem-Crossing verwendet werden. Die Triplett-Anregungsenergie kann effizient in die Singulett-Anregungsenergie umgewandelt werden.
  • Die Kombination aus einem Elektronentransportmaterial und einem Lochtransportmaterial, dessen HOMO-Niveau höher als oder gleich demjenigen des Elektronentransportmaterials ist, wird für die Bildung eines Exciplexes bevorzugt. Das LUMO-Niveau des Lochtransportmaterials ist vorzugsweise höher als oder gleich dem LUMO-Niveau des Elektronentransportmaterials. Daher kann ein Exciplex effizient gebildet werden. Es sei angemerkt, dass die LUMO-Niveaus und die HOMO-Niveaus der Materialien von den elektrochemischen Eigenschaften (den Reduktionspotentialen und den Oxidationspotentialen) abgeleitet werden können. Insbesondere können die Reduktionspotentiale und die Oxidationspotentiale durch eine Cyclovoltammetrie (CV) gemessen werden.
  • Die Bildung eines Exciplexes kann beispielsweise durch ein Phänomen bestätigt werden, bei dem das Emissionsspektrum des Mischfilms, in dem das Lochtransportmaterial und das Elektronentransportmaterial gemischt sind, auf die Seite der längeren Wellenlänge als die Emissionsspektren jedes der Materialien verschoben wird (oder das Emissionsspektrum einen anderen Peak auf der Seite der längeren Wellenlänge aufweist), wobei das Phänomen durch einen Vergleich der Emissionsspektren des Lochtransportmaterials, des Elektronentransportmaterials und des Mischfilms dieser Materialien beobachtet wird. Alternativ kann die Bildung eines Exciplexes durch einen Unterschied der transienten Reaktion bestätigt werden, wie z. B. durch ein Phänomen, bei dem die transiente PL-Lebensdauer des Mischfilms mehr langlebige Komponenten oder einen größeren Anteil der Verzögerungskomponenten aufweist als diejenige jedes der Materialien, wobei der Unterschied durch einen Vergleich der transienten Photolumineszenz (PL) des Lochtransportmaterials, des Elektronentransportmaterials und des Mischfilms der Materialien beobachtet wird. Die transiente PL kann als transiente Elektrolumineszenz (EL) umformuliert werden. Das heißt, dass die Bildung eines Exciplexes auch durch einen Unterschied der transienten Reaktion bestätigt werden kann, der durch einen Vergleich der transienten EL des Lochtransportmaterials, des Elektronentransportmaterials und des Mischfilms der Materialien beobachtet wird.
  • Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
  • (Ausführungsform 3)
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550X einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 1A und 1B beschrieben.
  • <Strukturbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung 550X>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550X, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst die Elektrode 551X, die Elektrode 552X, die Einheit 103X und die Schicht 104. Die Elektrode 552X überlappt sich mit der Elektrode 551X, und die Einheit 103X ist zwischen der Elektrode 551X und der Elektrode 552X angeordnet. Die Schicht 104 ist zwischen der Elektrode 551X und der Einheit 103X angeordnet. Beispielsweise kann die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Struktur für die Einheit 103X verwendet werden.
  • <Strukturbeispiel der Elektrode 551X>
  • Beispielsweise kann ein leitendes Material für die Elektrode 551X verwendet werden. Insbesondere kann eine Einzelschicht oder eine Schichtanordnung, bei der ein Metall, eine Legierung oder ein Film, der eine leitende Verbindung enthält, verwendet wird, für die Elektrode 551X verwendet werden.
  • Beispielsweise kann ein Film, der effizient Licht reflektiert, für die Elektrode 551X verwendet werden. Insbesondere kann eine Legierung, die Silber, Kupfer und dergleichen enthält, eine Legierung, die Silber, Palladium und dergleichen enthält, oder ein Metallfilm aus Aluminium oder dergleichen für die Elektrode 551X verwendet werden.
  • Beispielsweise kann ein Metallfilm, der einen Teil von Licht durchlässt und einen anderen Teil von Licht reflektiert, für die Elektrode 551X verwendet werden. Somit kann eine Mikrokavitätsstruktur in der Licht emittierenden Vorrichtung 550X bereitgestellt werden. Alternativ kann Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge effizienter als Licht mit den anderen Wellenlängen extrahiert werden. Alternativ kann Licht mit einer schmalen spektralen Halbwertsbreite extrahiert werden. Alternativ kann Licht einer hellen Farbe extrahiert werden.
  • Beispielsweise kann ein Film, der eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht aufweist, für die Elektrode 551X verwendet werden. Insbesondere kann eine Einzelschicht oder eine Schichtanordnung, bei der ein Metallfilm, ein Legierungsfilm, ein leitender Oxidfilm oder dergleichen verwendet wird, der dünn genug ist, um Licht durchzulassen, für die Elektrode 551X verwendet werden.
  • Insbesondere kann ein Material mit einer Austrittsarbeit von höher als oder gleich 4,0 eV für die Elektrode 551X geeignet verwendet werden.
  • Beispielsweise kann ein leitendes Oxid, das Indium enthält, verwendet werden. Insbesondere kann Indiumoxid, Indiumoxid-Zinnoxid (Abkürzung: ITO), Indiumoxid-Zinnoxid, das Silizium oder Siliziumoxid enthält (Abkürzung: ITSO), Indiumoxid-Zinkoxid, Indiumoxid, das Wolframoxid und Zinkoxid enthält (Abkürzung: IWZO), oder dergleichen verwendet werden.
  • Als weiteres Beispiel kann ein leitendes Oxid, das Zink enthält, verwendet werden. Insbesondere kann Zinkoxid, Zinkoxid, dem Gallium zugesetzt ist, Zinkoxid, dem Aluminium zugesetzt ist, oder dergleichen verwendet werden.
  • Ferner kann beispielsweise Gold (Au), Platin (Pt), Nickel (Ni), Wolfram (W), Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Palladium (Pd) oder ein Nitrid eines Metallmaterials (z. B. Titannitrid) verwendet werden. Es kann auch Graphen verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel 1 der Schicht 104»
  • Beispielsweise kann ein Lochinjektionsmaterial für die Schicht 104 verwendet werden. Die Schicht 104 kann als Lochinjektionsschicht bezeichnet werden.
  • Beispielsweise kann ein Material, das eine Löcherbeweglichkeit von niedriger als oder gleich 1 × 10-3 cm2/Vs in dem Fall aufweist, in dem die Quadratwurzel der elektrischen Feldstärke [V/cm] 600 ist, für die Schicht 104 verwendet werden. Ein Film mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von größer als oder gleich 1 × 104 [Ω·cm] und kleiner als oder gleich 1 × 107 [Ω·cm] kann als Schicht 104 verwendet werden. Der spezifische elektrische Widerstand der Schicht 104 ist bevorzugt größer als oder gleich 5 × 104 [Ω·cm] und kleiner als oder gleich 1 × 107 [Ω·cm], bevorzugter größer als oder gleich 1 × 105 [Ω·cm] und kleiner als oder gleich 1 × 107 [Ω·cm].
  • «Strukturbeispiel 2 der Schicht 104»
  • Insbesondere kann eine Elektronenakzeptorsubstanz für die Schicht 104 verwendet werden. Alternativ kann ein Verbundmaterial, das eine Vielzahl von Arten von Substanzen enthält, für die Schicht 104 verwendet werden. Dies kann beispielsweise die Injektion von Löchern von der Elektrode 551X vereinfachen. Alternativ kann die Betriebsspannung der Licht emittierenden Vorrichtung 550X verringert werden.
  • [Elektronenakzeptorsubstanz]
  • Eine organische Verbindung oder eine anorganische Verbindung kann als Elektronenakzeptorsubstanz verwendet werden. Die Elektronenakzeptorsubstanz kann Elektronen aus einer benachbarten Lochtransportschicht oder einem Lochtransportmaterial extrahieren, indem ein elektrisches Feld angelegt wird.
  • Beispielsweise kann eine Verbindung mit einer elektronenziehenden Gruppe (einer Halogen-Gruppe oder einer Cyano-Gruppe) als Elektronenakzeptorsubstanz verwendet werden. Es sei angemerkt, dass eine elektronenakzeptierende organische Verbindung leicht verdampft wird, was die Filmabscheidung vereinfacht. Somit kann die Produktivität der Licht emittierenden Vorrichtung 550X erhöht werden.
  • Insbesondere kann 7,7,8,8-Tetracyano-2,3,5,6-tetrafluorchinodimethan (Abkürzung: F4-TCNQ), Chloranil, 2,3,6,7,10,11-Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylen (Abkürzung: HAT-CN), 1,3,4,5,7,8-Hexafluortetracyanonaphthochinodimethan (Abkürzung: F6-TCNNQ), 2-(7-Dicyanomethylen-1,3,4,5,6,8,9,10-octafluor-7H-pyren-2-yliden)malononitril oder dergleichen verwendet werden.
  • Eine Verbindung, in der elektronenziehende Gruppen an einen kondensierten aromatischen Ring mit einer Vielzahl von Heteroatomen gebunden sind, wie z. B. HAT-CN, wird besonders bevorzugt, da sie thermisch stabil ist.
  • Ein [3]Radialen-Derivat, das eine elektronenziehende Gruppe (insbesondere eine Cyano-Gruppe oder eine Halogen-Gruppe, wie z. B. eine Fluor-Gruppe) aufweist, weist eine sehr hohe Elektronenakzeptoreigenschaft auf und wird somit bevorzugt.
  • Insbesondere kann α,α',α''-1,2,3-Cyc!opropantriy!identris[4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorbenzolacetonitril], α,α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[2,6-dichlor-3,5-difluor-4-(trifluormethyl)benzolacetonitril], α,α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[2,3,4,5,6-pentafluorbenzolacetonitril] oder dergleichen verwendet werden.
  • Für die Elektronenakzeptorsubstanz kann ein Übergangsmetalloxid, wie z. B. ein Molybdänoxid, ein Vanadiumoxid, ein Rutheniumoxid, ein Wolframoxid oder ein Manganoxid, verringert werden.
  • Es ist möglich, beliebige der folgenden Materialien zu verwenden: auf Phthalocyanin basierende Komplexverbindungen, wie z. B. Phthalocyanin (Abkürzung: H2Pc) und Kupferphthalocyanin (Abkürzung: CuPc), und Verbindungen, die jeweils ein aromatisches Amin-Gerüst aufweisen, wie z. B. 4,4'-Bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: DPAB) und N,N'-Bis[4-bis(3-methylphenyl)aminophenyl]-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (Abkürzung: DNTPD).
  • Zusätzlich können hochmolekulare Verbindungen, wie z. B. Poly(3,4-ethylendioxythiophen)/Poly(styrolsulfonsäure) (Abkürzung: PEDOT/PSS), und dergleichen verwendet werden.
  • [Strukturbeispiel 1 eines Verbundmaterials]
  • Beispielsweise kann ein Verbundmaterial, das eine Elektronenakzeptorsubstanz und ein Lochtransportmaterial enthält, für die Schicht 104 verwendet werden. Demzufolge können nicht nur ein Material mit einer hohen Austrittsarbeit, sondern auch ein Material mit einer niedrigen Austrittsarbeit für die Elektrode 551X verwendet werden. Alternativ kann ein Material, das für die Elektrode 551X verwendet wird, unabhängig von seiner Austrittsarbeit aus einer breiten Auswahl von Materialien ausgewählt werden.
  • Für das Lochtransportmaterial in dem Verbundmaterial kann beispielsweise eine Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst, ein Carbazol-Derivat, ein aromatischer Kohlenwasserstoff, ein aromatischer Kohlenwasserstoff mit einer Vinyl-Gruppe oder eine hochmolekulare Verbindung (wie z. B. ein Oligomer, ein Dendrimer oder ein Polymer) verwendet werden. Ein Material mit einer Löcherbeweglichkeit von 1 × 10-6 cm2/Vs oder höher kann als Lochtransportmaterial in dem Verbundmaterial geeignet verwendet werden. Beispielsweise kann ein Lochtransportmaterial, das für die Schicht 112 verwendet werden kann, für das gemischte Material verwendet werden.
  • Eine Substanz mit einem relativ tiefen HOMO-Niveau kann für das Lochtransportmaterial in dem Verbundmaterial geeignet verwendet werden. Insbesondere ist das HOMO-Niveau vorzugsweise höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV. Demzufolge kann die Lochinjektion in die Einheit 103X vereinfacht werden. Die Lochinjektion in die Schicht 112 kann vereinfacht werden. Die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung 550X kann erhöht werden.
  • Als Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst kann beispielsweise N,N'-Di(p-tolyl)-N,N'-diphenyl-p-phenylendiamin (Abkürzung: DTDPPA), 4,4'-Bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: DPAB), N,N'-Bis[4-bis(3-methylphenyl)aminophenyl]-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (Abkürzung: DNTPD) oder 1,3,5-Tris[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]benzol (Abkürzung: DPA3B) verwendet werden.
  • Als Carbazol-Derivat kann beispielsweise 3-[N-(9-Phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCA1), 3,6-Bis[N-(9-phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCA2), 3-[N-( 1-Naphthyl)-N-(9-phenylcarbazol-3-yl)am ino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCN1), 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 1,3,5-Tris[4-(N-carbazolyl)phenyl]benzol (Abkürzung: TCPB), 9-[4-(10-Phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CzPA) oder 1,4-Bis[4-(N-carbazolyl)phenyl]-2,3,5,6-tetraphenylbenzol verwendet werden.
  • Als aromatischer Kohlenwasserstoff kann beispielsweise 2-tert-Butyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: t-BuDNA), 2-tert-Butyl-9,10-di(1-naphthyl)anthracen, 9,10-Bis(3,5-diphenylphenyl)anthracen (Abkürzung: DPPA), 2-tert-Butyl-9,10-bis(4-phenylphenyl)anthracen (Abkürzung: t-BuDBA), 9,10-Di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: DNA), 9,10-Diphenylanthracen (Abkürzung: DPAnth), 2-tert-Butylanthracen (Abkürzung: t-BuAnth), 9,10-Bis(4-methyl-1-naphthyl)anthracen (Abkürzung: DMNA), 2-tert-Butyl-9,10-bis[2-(1-naphthyl)phenyl]anthracen, 9,10-Bis[2-(1-naphthyl)phenyl]anthracen, 2,3,6,7-Tetramethyl-9,10-di(1-naphthyl)anthracen, 2,3,6,7-Tetramethyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracen, 9,9'-Bianthryl, 10,10'-Diphenyl-9,9'-bianthryl, 10,10'-Bis(2-phenylphenyl)-9,9'-bianthryl, 10,10'-Bis[(2,3,4,5,6-pentaphenyl)phenyl]-9,9'-bianthryl, Anthracen, Tetracen, Rubren, Perylen, 2,5,8,11-Tetra(tert-butyl)perylen, Pentacen oder Coronen verwendet werden.
  • Als aromatischer Kohlenwasserstoff mit einem Vinyl-Gerüst kann beispielsweise 4,4'-Bis(2,2-diphenylvinyl)biphenyl (Abkürzung: DPVBi) oder 9,10-Bis[4-(2,2-diphenylvinyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: DPVPA) verwendet werden.
  • Als hochmolekulare Verbindung kann beispielsweise Poly(N-vinylcarbazol) (Abkürzung: PVK), Poly(4-vinyltriphenylamin) (Abkürzung: PVTPA), Poly[N-(4-{N'-[4-(4-diphenylamino)phenyl]phenyl-N-phenylamino}phenyl)methacrylamid] (Abkürzung: PTPDMA) oder Poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidin] (Abkürzung: Poly-TPD) verwendet werden.
  • Ferner kann beispielsweise eine Substanz, die eines von einem Carbazol-Gerüst, einem Dibenzofuran-Gerüst, einem Dibenzothiophen-Gerüst und einem Anthracen-Gerüst aufweist, als Lochtransportmaterial in dem Verbundmaterial geeignet verwendet werden. Außerdem kann eine Substanz, die eines der Folgenden enthält, als Lochtransportmaterial in dem Verbundmaterial verwendet werden: ein aromatisches Amin mit einem Substituenten, der einen Dibenzofuran-Ring oder einen Dibenzothiophen-Ring umfasst, ein aromatisches Monoamin, das einen Naphthalen-Ring umfasst, und ein aromatisches Monoamin, in dem eine 9-Fluorenyl-Gruppe über eine Arylen-Gruppe an Stickstoff von Amin gebunden ist. Unter Verwendung einer Substanz, die eine N,N-Bis(4-biphenyl)amino-Gruppe umfasst, kann die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung 550X erhöht werden.
  • Spezifische Beispiele umfassen N-(4-Biphenyl)-6,N-diphenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BnfABP), N,N-Bis(4-biphenyl)-6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BBABnf), 4,4'-Bis(6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-yl)-4"-phenyltriphenylamin (Abkürzung: BnfBB1 BP), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-6-amin (Abkürzung: BBABnf(6)), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BBABnf(8)), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[2,3-d]furan-4-amin (Abkürzung: BBABnf(II)(4)), N,N-Bis[4-(dibenzofuran-4-yl)phenyl]-4-amino-p-terphenyl (Abkürzung: DBfBB1TP), N-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-N-phenyl-4-biphenylamin (Abkürzung: ThBA1 BP), 4-(2-Naphthyl)-4',4"-diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAβNB), 4-[4-(2-Naphthyl)phenyl]-4',4"-diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAβNBi), 4,4'-Diphenyl-4"-(6;1'-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAαNβNB), 4,4'-Diphenyl-4"-(7;1'-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAαNβNB-03), 4,4'-Diphenyl-4"-(7-phenyl)naphthyl-2-yltriphenylamin (Abkürzung: BBAPβNB-03), 4,4'-Diphenyl-4"-(6;2'-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBA(βN2)B), 4,4'-Diphenyl-4"-(7;2'-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBA(βN2)B-03), 4,4'-Diphenyl-4"-(4;2'-binaphthyl-1-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAβNαNB), 4,4'-Diphenyl-4"-(5;2'-binaphthyl-1-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAβNαNB-02), 4-(4-Biphenylyl)-4'-(2-naphthyl)-4"-phenyltriphenylamin (Abkürzung: TPBiAβNB), 4-(3-Biphenylyl)-4'-[4-(2-naphthyl)phenyl]-4"-phenyltriphenylamin (Abkürzung: mTPBiAβNBi), 4-(4-Biphenylyl)-4'-[4-(2-naphthyl)phenyl]-4"-phenyltriphenylamin (Abkürzung: TPBiAβNBi), 4-Phenyl-4'-(1-naphthyl)triphenylamin (Abkürzung: αNBA1 BP), 4,4'-Bis(1-naphthyl)triphenylamin (Abkürzung: αNBB1 BP), 4,4'-Diphenyl-4"-[4'-(carbazol-9-yl)biphenyl-4-yl]triphenylamin (Abkürzung: YGTBi1BP), 4'-[4-(3-Phenyl-9H-carbazol-9-yl)phenyl]tris(1,1'-biphenyl-4-yl)amin (Abkürzung: YGTBi1 BP-02), 4-[4'-(Carbazol-9-yl)biphenyl-4-yl]-4'-(2-naphthyl)-4"-phenyltriphenylamin (Abkürzung: YGTBiβNB), N-[4-(9-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-N-[4-(1-naphthyl)phenyl]-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: PCBNBSF), N,N-Bis(biphenyl-4-yl)-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: BBASF), N,N-Bis(biphenyl-4-yl)-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-4-amin (Abkürzung: BBASF(4)), N-(1,1 ‚-Biphenyl-2-yl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9‘-spirobi[9H-fluoren]-4-amin (Abkürzung: oFBiSF), N-(Biphenyl-4-yl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)dibenzofuran-4-amin (Abkürzung: FrBiF), N-[4-(1-Naphthyl)phenyl]-N-[3-(6-phenyldibenzofuran-4-yl)phenyl]-1-naphthylam in (Abkürzung: mPDBfBNBN), 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), 4-Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: mBPAFLP), 4-Phenyl-4'-[4-(9-phenylfluoren-9-yl)phenyl]triphenylamin (Abkürzung: BPAFLBi), 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP), 4,4'-Diphenyl-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1BP), 4-(1-Naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBANB), 4,4'-Di(1-naphthyl)-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBNBB), N-Phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: PCBASF), N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), N,N-Bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi-9H-fluoren-4-amin, N,N-Bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi-9H-fluoren-3-amin, N,N-Bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi-9H-fluoren-2-amin und N,N-Bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi-9H-fluoren-1-amin.
  • [Strukturbeispiel 2 eines Verbundmaterials]
  • Beispielsweise kann ein Verbundmaterial, das eine Elektronenakzeptorsubstanz, ein Lochtransportmaterial und ein Fluorid eines Alkalimetalls oder ein Fluorid eines Erdalkalimetalls enthält, als Lochinjektionsmaterial verwendet werden. Im Besonderen kann ein Verbundmaterial, in dem der Anteil an Fluoratomen höher als oder gleich 20 % ist, geeignet verwendet werden. Daher kann der Brechungsindex der Schicht 104 verringert werden. Eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann innerhalb der Licht emittierenden Vorrichtung 550X ausgebildet werden. Die externe Quanteneffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung 550X kann verbessert werden.
  • Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
  • (Ausführungsform 4)
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550X einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 1A und 1B beschrieben.
  • <Strukturbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung 550X>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550X, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst die Elektrode 551X, die Elektrode 552X, die Einheit 103X und eine Schicht 105. Die Elektrode 552X umfasst einen Bereich, der sich mit der Elektrode 551X überlappt, und die Einheit 103X umfasst einen Bereich, der zwischen der Elektrode 551X und der Elektrode 552X angeordnet ist. Die Schicht 105 umfasst einen Bereich, der zwischen der Einheit 103X und der Elektrode 552X angeordnet ist. Beispielsweise kann die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Struktur für die Einheit 103X verwendet werden.
  • <Strukturbeispiel der Elektrode 552X>
  • Beispielsweise kann ein leitendes Material für die Elektrode 552X verwendet werden. Insbesondere kann eine Einzelschicht oder eine Schichtanordnung, bei der ein Metall, eine Legierung oder ein Film, der eine leitende Verbindung enthält, verwendet wird, für die Elektrode 552X verwendet werden.
  • Beispielsweise kann das Material, das für die Elektrode 551X verwendet werden kann, die bei der Ausführungsform 3 beschrieben worden ist, für die Elektrode 552X verwendet werden. Im Besonderen kann ein Material mit einer Austrittsarbeit, die niedriger ist als diejenige der Elektrode 551X, für die Elektrode 552X geeignet verwendet werden. Insbesondere wird ein Material mit einer Austrittsarbeit von niedriger als oder gleich 3,8 eV vorzugsweise verwendet.
  • Beispielsweise kann ein Element, das zur Gruppe 1 des Periodensystems gehört, ein Element, das zur Gruppe 2 des Periodensystems gehört, ein Seltenerdmetall oder eine Legierung, die eines dieser Elemente enthält, für die Elektrode 552X verwendet werden.
  • Insbesondere kann ein Element, wie z. B. Lithium (Li) oder Cäsium (Cs), ein Element, wie z. B. Magnesium (Mg), Calcium (Ca) oder Strontium (Sr), ein Element, wie z. B. Europium (Eu) oder Ytterbium (Yb), oder eine Legierung, die eines dieser Elemente enthält, wie z. B. eine Legierung aus Magnesium und Silber oder eine Legierung aus Aluminium und Lithium, für die Elektrode 552X verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel der Schicht 105»
  • Beispielsweise kann ein Elektroneninjektionsmaterial für die Schicht 105 verwendet werden. Die Schicht 105 kann als Elektroneninjektionsschicht bezeichnet werden.
  • Insbesondere kann eine Elektronendonatorsubstanz für die Schicht 105 verwendet werden. Alternativ kann ein Material, in dem eine Elektronendonatorsubstanz und ein Elektronentransportmaterial kombiniert sind, für die Schicht 105 verwendet werden. Alternativ kann ein Elektrid für die Schicht 105 verwendet werden. Dies kann beispielsweise die Injektion von Elektronen von der Elektrode 552X vereinfachen. Alternativ können nicht nur ein Material mit einer niedrigen Austrittsarbeit, sondern auch ein Material mit einer hohen Austrittsarbeit für die Elektrode 552X verwendet werden. Alternativ kann ein Material, das für die Elektrode 552X verwendet wird, unabhängig von seiner Austrittsarbeit aus einer breiten Auswahl von Materialien ausgewählt werden. Insbesondere kann Al, Ag, ITO, Indiumoxid-Zinnoxid, das Silizium oder Siliziumoxid enthält, oder dergleichen für die Elektrode 552X verwendet werden. Die Betriebsspannung der Licht emittierenden Vorrichtung 550X kann verringert werden.
  • [Elektronendonatorsubstanz]
  • Beispielsweise kann ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall, ein Seltenerdmetall oder eine Verbindung davon (ein Oxid, ein Halogenid, ein Carbonat oder dergleichen) für die Elektronendonatorsubstanz verwendet werden. Alternativ kann eine organische Verbindung, wie z. B. Tetrathianaphthacen (Abkürzung: TTN), Nickelocen oder Decamethylnickelocen, als Donatorsubstanz verwendet werden.
  • Als Alkalimetallverbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat) kann Lithiumoxid, Lithiumfluorid (LiF), Cäsiumfluorid (CsF), Lithiumcarbonat, Cäsiumcarbonat, 8-Hydroxychinolinato-Lithium (Abkürzung: Liq) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als Erdalkalimetallverbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat) kann Calciumfluorid (CaF2) oder dergleichen verwendet werden.
  • [Strukturbeispiel 1 eines Verbundmaterials]
  • Ein Material, das aus zwei oder mehr Arten von Substanzen besteht, kann als Elektroneninjektionsmaterial verwendet werden. Beispielsweise können eine Elektronendonatorsubstanz und ein Elektronentransportmaterial für das Verbundmaterial verwendet werden.
  • [Elektronentransportmaterial]
  • Ein Material, das eine Elektronenbeweglichkeit von höher als oder gleich 1 × 10-7 cm2/Vs und niedriger als oder gleich 5 × 10-5 cm2/Vs in dem Fall aufweist, in dem die Quadratwurzel der elektrischen Feldstärke [V/cm] 600 ist, kann als Elektronentransportmaterial geeignet verwendet werden. In diesem Fall kann die Menge an Elektronen, die in die Licht emittierende Schicht injiziert werden, gesteuert werden. Es kann verhindert werden, dass die Licht emittierende Schicht überschüssige Elektronen aufweist.
  • Als Elektronentransportmaterial kann ein Metallkomplex oder eine organische Verbindung mit einem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ringgerüst verwendet werden. Beispielsweise kann ein Elektronentransportmaterial, das für die Schicht 113 verwendet werden kann, als Verbundmaterial verwendet werden.
  • [Strukturbeispiel 2 eines Verbundmaterials]
  • Ein Material, das ein Fluorid eines Alkalimetalls in einem mikrokristallinen Zustand und ein Elektronentransportmaterial enthält, kann für das Verbundmaterial verwendet werden. Alternativ kann ein Material, das ein Fluorid eines Erdalkalimetalls in einem mikrokristallinen Zustand und ein Elektronentransportmaterial enthält, für das Verbundmaterial verwendet werden. Insbesondere kann ein Verbundmaterial, das ein Fluorid eines Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalls bei 50 Gew.-% oder höher enthält, geeignet verwendet werden. Alternativ kann ein Verbundmaterial, das eine organische Verbindung mit einem Bipyridin-Gerüst umfasst, geeignet verwendet werden. Daher kann der Brechungsindex der Schicht 105 verringert werden. Die externe Quanteneffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung 550X kann verbessert werden.
  • [Strukturbeispiel 3 eines Verbundmaterials]
  • Beispielsweise kann ein Verbundmaterial aus einer ersten organischen Verbindung, die ein ungeteiltes Elektronenpaar umfasst, und einem ersten Metall für die Schicht 105 verwendet werden. Die Summe der Anzahl von Elektronen der ersten organischen Verbindung und der Anzahl von Elektronen des ersten Metalls ist vorzugsweise eine ungerade Zahl. Das Molverhältnis des ersten Metalls zu 1 Mol der ersten organischen Verbindung ist bevorzugt größer als oder gleich 0,1 und kleiner als oder gleich 10, bevorzugter größer als oder gleich 0,2 und kleiner als oder gleich 2, noch bevorzugter größer als oder gleich 0,2 und kleiner als oder gleich 0,8.
  • Demzufolge wechselwirkt die erste organische Verbindung, die ein ungeteiltes Elektronenpaar umfasst, mit dem ersten Metall und bildet daher ein einfach besetztes Molekülorbital (singly occupied molecular orbital, SOMO). Ferner kann in dem Fall, in dem Elektronen von der Elektrode 552X in die Schicht 105 injiziert werden, eine Barriere dazwischen reduziert werden.
  • Für die Schicht 105 kann ein Verbundmaterial verwendet werden, das die Spindichte, die durch ein Elektronenspinresonanz- (ESR-) Verfahren gemessen wird, von bevorzugt größer als oder gleich 1 × 1016 Spins/cm3, bevorzugter größer als oder gleich 5 × 1016 Spins/cm3, noch bevorzugter größer als oder gleich 1 × 1017 Spins/cm3 erlaubt.
  • [Organische Verbindung mit einem ungeteilten Elektronenpaar]
  • Beispielsweise kann ein Elektronentransportmaterial für die organische Verbindung mit einem ungeteilten Elektronenpaar verwendet werden. Beispielsweise kann eine Verbindung mit einem elektronenarmen heteroaromatischen Ring verwendet werden. Insbesondere kann eine Verbindung mit mindestens einem von einem Pyridin-Ring, einem Diazin-Ring (einem Pyrimidin-Ring, einem Pyrazin-Ring und einem Pyridazin-Ring) und einem Triazin-Ring verwendet werden. Demzufolge kann die Betriebsspannung der Licht emittierenden Vorrichtung 550X verringert werden.
  • Es sei angemerkt, dass das LUMO-Niveau der organischen Verbindung mit einem ungeteilten Elektronenpaar vorzugsweise höher als oder gleich -3,6 eV und niedriger als oder gleich -2,3 eV ist. Im Allgemeinen können das HOMO-Niveau und das LUMO-Niveau einer organischen Verbindung durch Cyclovoltammetrie (CV), Photoelektronenspektroskopie, optische Absorptionsspektroskopie, inverse Photoelektronenspektroskopie oder dergleichen geschätzt werden.
  • Als organische Verbindung mit einem ungeteilten Elektronenpaar kann beispielsweise 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: BPhen), 2,9-Di(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen), Dichinoxalino[2,3-a:2',3'-c]phenazin (Abkürzung: HATNA), 2,4,6-Tris[3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl]-1,3,5-triazin (Abkürzung: TmPPPyTz) 2,2'-(1,3-Phenylen)bis(9-phenyl-1,10-phenanthrolin) (Abkürzung: mPPhen2P) oder dergleichen verwendet werden. Es sei angemerkt, dass NBPhen eine höhere Glasübergangstemperatur (Tg) als BPhen aufweist und daher eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist.
  • Alternativ kann beispielsweise Kupferphthalocyanin für die organische Verbindung mit einem ungeteilten Elektronenpaar verwendet werden. Die Anzahl von Elektronen des Kupferphthalocyanins ist eine ungerade Zahl.
  • [Erstes Metall]
  • Wenn beispielsweise die Anzahl von Elektronen der ersten organischen Verbindung mit einem ungeteilten Elektronenpaar eine gerade Zahl ist, kann ein Verbundmaterial aus der ersten organischen Verbindung und dem ersten Metall, das zu einer ungeradzahligen Gruppe des Periodensystems gehört, für die Schicht 105 verwendet werden.
  • Beispielsweise sind die folgenden Metalle ungeradzahlige Gruppen des Periodensystems: Mangan (Mn), das ein Metall ist, das zur Gruppe 7 gehört; Kobalt (Co), das ein Metall ist, das zur Gruppe 9 gehört; Kupfer (Cu), Silber (Ag) und Gold (Au), die Metalle sind, die zur Gruppe 11 gehören; Aluminium (Al) und Indium (In), die Metalle sind, die zur Gruppe 13 gehören. Es sei angemerkt, dass Elemente, die zur Gruppe 11 gehören, einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen als Elemente, die zur Gruppe 7 oder Gruppe 9 gehören; daher sind sie für eine Vakuumverdampfung geeignet. Insbesondere wird Ag aufgrund seines niedrigen Schmelzpunktes bevorzugt. Indem ein Metall mit geringer Reaktivität mit Wasser oder Sauerstoff als erstes Metall verwendet wird, kann die Feuchtigkeitsbeständigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung 550X verbessert werden.
  • Indem Ag für die Elektrode 552X und die Schicht 105 verwendet wird, kann die Haftung zwischen der Schicht 105 und der Elektrode 552X erhöht werden.
  • Wenn die Anzahl von Elektronen der ersten organischen Verbindung mit einem ungeteilten Elektronenpaar eine ungerade Zahl ist, kann ein Verbundmaterial aus der ersten organischen Verbindung und dem ersten Metall, das zu einer geradzahligen Gruppe des Periodensystems gehört, für die Schicht 105 verwendet werden. Beispielsweise handelt es sich bei Eisen (Fe), das ein Metall ist, das zur Gruppe 8 gehört, um ein Element, das zu einer geradzahligen Gruppe des Periodensystems gehört.
  • [Elektrid]
  • Beispielsweise kann eine Substanz, die durch Hinzufügen von Elektronen in hoher Konzentration zu einem Oxid, in dem Calcium und Aluminium gemischt sind, erhalten wird, als Elektroneninjektionsmaterial verwendet werden.
  • Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
  • (Ausführungsform 5)
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550X einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 2A beschrieben.
  • 2A ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • <Strukturbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung 550X>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550X, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst die Elektrode 551X, die Elektrode 552X, die Einheit 103X und eine Schicht 106 (siehe 2A). Die Elektrode 552X umfasst einen Bereich, der sich mit der Elektrode 551X überlappt, und die Einheit 103X umfasst einen Bereich, der zwischen der Elektrode 551X und der Elektrode 552X angeordnet ist. Die Schicht 106 umfasst einen Bereich, der zwischen der Einheit 103X und der Elektrode 552X angeordnet ist.
  • «Strukturbeispiel 1 der Schicht 106»
  • Die Schicht 106 weist eine Funktion zum Zuführen von Elektronen zur Anodenseite und zum Zuführen von Löchern zur Kathodenseite auf, wenn eine Spannung angelegt wird. Die Schicht 106 kann als Ladungserzeugungsschicht bezeichnet werden.
  • Beispielsweise kann ein Lochinjektionsmaterial, das für die Schicht 104 verwendet werden kann, die bei der Ausführungsform 3 beschrieben worden ist, für die Schicht 106 verwendet werden. Insbesondere kann ein Verbundmaterial für die Schicht 106 verwendet werden.
  • Alternativ kann beispielsweise ein mehrschichtiger Film, in dem ein Film, der das Verbundmaterial enthält, und ein Film, der ein Lochtransportmaterial enthält, übereinander angeordnet sind, für die Schicht 106 verwendet werden. Es sei angemerkt, dass der Film, der ein Lochtransportmaterial enthält, zwischen dem Film, der das Verbundmaterial enthält, und der Kathode angeordnet ist.
  • «Strukturbeispiel 2 der Schicht 106»
  • Ein mehrschichtiger Film, in dem eine Schicht 106_1 und eine Schicht 106_2 übereinander angeordnet sind, kann für die Schicht 106 verwendet werden. Die Schicht 106_1 umfasst einen Bereich, der zwischen der Einheit 103X und der Elektrode 552X angeordnet ist, und die Schicht 106_2 umfasst einen Bereich, der zwischen der Einheit 103X und der Schicht 106_1 angeordnet ist.
  • «Strukturbeispiel der Schicht 106_1 >>
  • Beispielsweise kann ein Lochinjektionsmaterial, das für die Schicht 104 verwendet werden kann, die bei der Ausführungsform 3 beschrieben worden ist, für die Schicht 106_1 verwendet werden. Insbesondere kann ein Verbundmaterial für die Schicht 106_1 verwendet werden. Ein Film mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von größer als oder gleich 1 × 104 [Ω·cm] und kleiner als oder gleich 1 × 107 [Ω·cm] kann als Schicht 106_1 verwendet werden. Der spezifische elektrische Widerstand der Schicht 106_1 ist bevorzugt größer als oder gleich 5 × 104 [Ω·cm] und kleiner als oder gleich 1 × 107 [Ω·cm], bevorzugter größer als oder gleich 1 × 105 [Ω·cm] und kleiner als oder gleich 1 × 107 [Ω·cm].
  • «Strukturbeispiel der Schicht 106 _2>>
  • Beispielsweise kann ein Material, das für die Schicht 105 verwendet werden kann, die bei der Ausführungsform 4 beschrieben worden ist, für die Schicht 106_2 verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel 3 der Schicht 106»
  • Ein mehrschichtiger Film, in dem die Schicht 106_1, die Schicht 106_2 und eine Schicht 106_3 übereinander angeordnet sind, kann für die Schicht 106 verwendet werden. Die Schicht 106_3 umfasst einen Bereich, der zwischen der Schicht 106_1 und der Schicht 106_2 angeordnet ist.
  • «Strukturbeispiel der Schicht 106 _ 3>>
  • Beispielsweise kann ein Elektronentransportmaterial für die Schicht 106_ 3 verwendet werden. Die Schicht 106_3 kann als Elektronenweiterleitungsschicht bezeichnet werden. Mit der Schicht 106_3 kann eine Schicht, die sich auf der Anodenseite befindet und in Kontakt mit der Schicht 106_3 ist, von einer Schicht, die sich auf der Kathodenseite befindet und in Kontakt mit der Schicht 106_3 ist, entfernt werden. Eine Wechselwirkung zwischen der Schicht, die sich auf der Anodenseite befindet und in Kontakt mit der Schicht 106_3 ist, und der Schicht, die sich auf der Kathodenseite befindet und in Kontakt mit der Schicht 106_3 ist, kann verringert werden. Der Schicht, die sich auf der Anodenseite befindet und in Kontakt mit der Schicht 106_3 ist, können Elektronen problemlos zugeführt werden.
  • Eine Substanz, deren LUMO-Niveau zwischen dem LUMO-Niveau der Elektronenakzeptorsubstanz, die in der Schicht enthalten ist, die sich auf der Kathodenseite befindet und in Kontakt mit der Schicht 106_3 ist, und dem LUMO-Niveau der Substanz liegt, die in der Schicht enthalten ist, die sich auf der Kathodenseite befindet und in Kontakt mit der Schicht 106_3 ist, kann geeignet verwendet werden.
  • Beispielsweise kann ein Material, das ein LUMO-Niveau in einem Bereich von höher als oder gleich -5,0 eV, bevorzugt höher als oder gleich -5,0 eV und niedriger als oder gleich -3,0 eV aufweist, für die Schicht 106_3 verwendet werden.
  • Insbesondere kann ein auf Phthalocyanin basierendes Material für die Schicht 106_3 verwendet werden. Beispielsweise kann Kupferphthalocyanin (Abkürzung: CuPc) oder ein Metallkomplex, der eine Metall-Sauerstoff-Bindung und einen aromatischen Liganden aufweist, für die Schicht 106_3 verwendet werden.
  • Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
  • (Ausführungsform 6)
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550X einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 2B beschrieben.
  • 2B ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die sich von derjenigen in 2A unterscheidet.
  • <Strukturbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung 550X>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550X, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst die Elektrode 551X, die Elektrode 552X, die Einheit 103X, die Schicht 106 und eine Einheit 103X2 (siehe 2B).
  • Die Einheit 103X ist zwischen der Elektrode 552X und der Elektrode 551X angeordnet, und die Schicht 106 ist zwischen der Elektrode 552X und der Einheit 103X angeordnet.
  • Die Einheit 103X2 ist zwischen der Elektrode 552X und der Schicht 106 angeordnet. Die Einheit 103X2 weist eine Funktion zum Emittieren von Licht ELX2 auf.
  • Mit anderen Worten: Die Licht emittierende Vorrichtung 550X umfasst die übereinander angeordneten Einheiten zwischen der Elektrode 551X und der Elektrode 552X. Die Anzahl von übereinander angeordneten Einheiten ist nicht auf zwei beschränkt und kann drei oder mehr sein. Eine Struktur, die die übereinander angeordneten Einheiten, die zwischen der Elektrode 551X und der Elektrode 552X angeordnet sind, und die Schicht 106, die zwischen den Einheiten angeordnet ist, umfasst, wird in einigen Fällen als mehrschichtige Licht emittierende Vorrichtung oder Licht emittierende Tandem-Vorrichtung bezeichnet.
  • Diese Struktur ermöglicht eine Emission mit hoher Leuchtdichte, während die Stromdichte niedrig gehalten wird. Die Zuverlässigkeit kann verbessert werden. Die Betriebsspannung kann im Vergleich zu derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung mit der gleichen Leuchtdichte verringert werden. Der Stromverbrauch kann verringert werden.
  • «Strukturbeispiel 1 der Einheit 103X2»
  • Die Einheit 103X2 umfasst eine Schicht 111X2, eine Schicht 112_2 und eine Schicht 113_2. Die Schicht 111X2 ist zwischen der Schicht 112_ 2 und der Schicht 113_2 angeordnet.
  • Die Struktur, die für die Einheit 103X verwendet werden kann, kann für die Einheit 103X2 verwendet werden. Beispielsweise kann die Struktur, die derjenigen der Einheit 103X gleich ist, für die Einheit 103X2 verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel 2 der Einheit 103X2»
  • Die Struktur, die sich von der Struktur der Einheit 103X unterscheidet, kann für die Einheit 103X2 verwendet werden. Beispielsweise kann die Einheit 103X2 eine Struktur aufweisen, die Licht emittiert, dessen Farbton sich von demjenigen von Licht unterscheidet, das von der Einheit 103X emittiert wird.
  • Insbesondere kann eine Schichtanordnung, die die Einheit 103X, die rotes Licht und grünes Licht emittiert, und die Einheit 103X2 umfasst, die blaues Licht emittiert, verwendet werden. Mit dieser Struktur kann eine Licht emittierende Vorrichtung, die Licht einer gewünschten Farbe emittiert, bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine Licht emittierende Vorrichtung, die weißes Licht emittiert, bereitgestellt werden.
  • «Strukturbeispiel der Schicht 106»
  • Die Schicht 106 weist eine Funktion zum Zuführen von Elektronen zu einer der Einheit 103X und der Einheit 103X2 und zum Zuführen von Löchern zu der anderen auf. Beispielsweise kann die bei der Ausführungsform 5 beschriebene Schicht 106 verwendet werden.
  • <Herstellungsverfahren der Licht emittierenden Vorrichtung 550X>
  • Beispielsweise können die Elektrode 551X, die Elektrode 552X, die Einheit 103X, die Schicht 106 und die Einheit 103X2 jeweils durch einen Trockenprozess, einen Nassprozess, ein Verdampfungsverfahren, ein Tröpfchenabgabeverfahren, ein Beschichtungsverfahren, ein Druckverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Ein Ausbildungsverfahren kann sich zwischen Komponenten der Vorrichtung unterscheiden.
  • Insbesondere kann die Licht emittierende Vorrichtung 550X mit einer Vakuumverdampfungsmaschine, einer Tintenstrahlmaschine, einer Beschichtungsmaschine, wie z. B. einem Spin-Coater, einer Tiefdruckmaschine, einer Offsetdruckmaschine, einer Siebdruckmaschine oder dergleichen hergestellt werden.
  • Beispielsweise kann die Elektrode durch einen Nassprozess oder ein Sol-Gel-Verfahren unter Verwendung einer Paste eines Metallmaterials ausgebildet werden. Außerdem kann ein Indiumoxid-Zinkoxidfilm durch ein Sputterverfahren unter Verwendung eines Targets ausgebildet werden, das erhalten wird, indem Indiumzink zu Indiumoxid bei einer Konzentration von höher als oder gleich 1 Gew.-% und niedriger als oder gleich 20 Gew.-% hinzugefügt wird. Ferner kann ein Indiumoxidfilm, der Wolframoxid und Zinkoxid enthält (IWZO), durch ein Sputterverfahren unter Verwendung eines Targets ausgebildet werden, das in Bezug auf Indiumoxid Wolframoxid bei einer Konzentration von höher als oder gleich 0,5 Gew.-% und niedriger als oder gleich 5 Gew.-% und Zinkoxid bei einer Konzentration von höher als oder gleich 0,1 Gew.-% und niedriger als oder gleich 1 Gew.-% enthält.
  • Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
  • (Ausführungsform 7)
  • Bei dieser Ausführungsform werden Strukturen einer Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 3A und 3B beschrieben.
  • 3A ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur der Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 3B ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur der Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die sich von der Struktur in 3A unterscheidet.
  • In dieser Beschreibung kann eine Ganzzahlvariable von 1 oder mehr für Bezugszeichen verwendet werden. Beispielsweise kann „(p)“, wobei p eine Ganzzahlvariable von 1 oder mehr ist, für einen Teil eines Bezugszeichens verwendet werden, das eine beliebige von bis zu p Komponenten spezifiziert. Als weiteres Beispiel können „(m,n)“, wobei m und n jeweils eine Ganzzahlvariable von 1 oder mehr sind, für einen Teil eines Bezugszeichens verwendet werden, das eine beliebige von bis zu m × n Komponenten spezifiziert.
  • <Strukturbeispiel 1 der Anzeigevorrichtung 700>
  • Die Anzeigevorrichtung 700, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst eine Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) und eine Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) (siehe 3A). Die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) befindet sich neben der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j).
  • Es sei angemerkt, dass die Anzeigevorrichtung 700 ein Substrat 510 und eine Funktionsschicht 520 beinhaltet. Die Funktionsschicht 520 beinhaltet einen Isolierfilm 521, und die Licht emittierenden Vorrichtungen 550X(i,j) und 550Y(i,j) sind über dem Isolierfilm 521 ausgebildet. Die Funktionsschicht 520 ist zwischen dem Substrat 510 und der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) angeordnet.
  • «Strukturbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j)>>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) umfasst eine Elektrode 551X(i,j), eine Elektrode 552X(i,j) und eine Einheit 103X(i,j). Die Elektrode 552X(i,j) überlappt sich mit der Elektrode 551X(i,j), und die Einheit 103X(i,j) ist zwischen der Elektrode 552X(i,j) und der Elektrode 551X(i,j) angeordnet. Die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) umfasst eine Schicht 104X(i,j) und eine Schicht 105X(i,j). Die Schicht 104X(i,j) ist zwischen der Einheit 103X(i,j) und der Elektrode 551X(i,j) angeordnet, und die Schicht 105X(i,j) ist zwischen der Elektrode 552X(i,j) und der Einheit 103X(i,j) angeordnet. Es sei angemerkt, dass die Einheit 103X(i,j) eine Schicht 111X(i,j), eine Schicht 112X(i,j) und eine Schicht 113X(i,j) umfasst.
  • Beispielsweise kann die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung 550X als Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) verwendet werden. Insbesondere können eine Struktur, die für die Elektrode 551X verwendet werden kann, und eine Struktur, die für die Elektrode 552X verwendet werden kann, für die Elektrode 551X(i,j) bzw. die Elektrode 552X(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Einheit 103X verwendet werden kann, kann für die Einheit 103X(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Schicht 104 verwendet werden kann, und eine Struktur, die für die Schicht 105 verwendet werden kann, können für die Schicht 104X(i,j) bzw. die Schicht 105X(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Schicht 111X verwendet werden kann, eine Struktur, die für die Schicht 112 verwendet werden kann, und eine Struktur, die für die Schicht 113 verwendet werden kann, können für die Schicht 111 X(i,j), die Schicht 112X(i,j) bzw. die Schicht 113X(i,j) verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung 550Y(i,j)>>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) umfasst eine Elektrode 551Y(i,j), eine Elektrode 552Y(i,j) und eine Einheit 103Y(i,j). Die Elektrode 552Y(i,j) überlappt sich mit der Elektrode 551Y(i,j), und die Einheit 103Y(i,j) ist zwischen der Elektrode 552Y(i,j) und der Elektrode 551Y(i,j) angeordnet. Die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) umfasst eine Schicht 104Y(i,j) und eine Schicht 105Y(i,j). Die Schicht 104Y(i,j) ist zwischen der Einheit 103Y(i,j) und der Elektrode 551Y(i,y) angeordnet, und die Schicht 105Y(i,j) ist zwischen der Elektrode 552Y(i,j) und der Einheit 103Y(i,j) angeordnet.
  • Die Elektrode 551Y(i,j) befindet sich neben der Elektrode 551X(i,j), und ein Raum 551XY(i,j) ist zwischen der Elektrode 551X(i,j) und der Elektrode 551 Y(i,j) bereitgestellt.
  • Es sei angemerkt, dass ein Teil einer Struktur, die als Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) verwendet werden kann, als Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550Y(i,j) verwendet werden kann. Beispielsweise kann ein Teil eines leitenden Films, der für die Elektrode 552X(i,j) verwendet werden kann, für die Elektrode 552Y(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Elektrode 551X verwendet werden kann, kann für die Elektrode 551Y(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Schicht 104 verwendet werden kann, und eine Struktur, die für die Schicht 105 verwendet werden kann, können für die Schicht 104Y(i,j) bzw. die Schicht 105Y(i,j) verwendet werden. Daher kann die Struktur gemeinsam verwendet werden. Außerdem kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden.
  • Außerdem kann die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) eine Struktur aufweisen, die Licht emittiert, dessen Farbton demjenigen von Licht gleich ist, das von der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) emittiert wird.
  • Beispielsweise können sowohl die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) als auch die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) weißes Licht emittieren. Eine Farbschicht wird derart bereitgestellt, dass sie sich mit der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) überlappt, wodurch Licht eines vorbestimmten Farbtons aus weißem Licht extrahiert werden kann. Eine weitere Farbschicht wird derart bereitgestellt, dass sie sich mit der Licht emittierenden Vorrichtung 550Y(i,j) überlappt, wodurch Licht eines weiteren vorbestimmten Farbtons aus weißem Licht extrahiert werden kann.
  • Beispielsweise können sowohl die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) als auch die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) blaues Licht emittieren. Eine Farbumwandlungsschicht wird derart bereitgestellt, dass sie sich mit der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) überlappt, wodurch blaues Licht in Licht eines vorbestimmten Farbtons umgewandelt werden kann. Eine weitere Farbumwandlungsschicht wird derart bereitgestellt, dass sie sich mit der Licht emittierenden Vorrichtung 550Y(i,j) überlappt, wodurch blaues Licht in Licht eines weiteren vorbestimmten Farbtons umgewandelt werden kann. Blaues Licht kann beispielsweise in grünes Licht oder rotes Licht umgewandelt werden.
  • Außerdem kann die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) eine Struktur aufweisen, die Licht emittiert, dessen Farbton sich von demjenigen von Licht unterscheidet, das von der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) emittiert wird. Beispielsweise kann sich der Farbton von Licht ELY, das von der Einheit 103Y(i,j) emittiert wird, von demjenigen des Lichts ELX unterscheiden.
  • «Strukturbeispiel der Einheit 103Y(i,j)>>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) durch die Struktur einer Schicht 111Y(i,y). Unterschiedliche Teile werden im Folgenden ausführlich beschrieben, und für Teile, die die gleiche Struktur wie die vorstehenden aufweisen, wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
  • «Strukturbeispiel 1 der Schicht 111 Y(i',j)>>
  • Beispielsweise kann entweder eine Struktur, die ein Licht emittierendes Material enthält, oder eine Struktur, die ein Licht emittierendes Material und ein Wirtsmaterial enthält, für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden. Die Schicht 111Y(i,j) kann als Licht emittierende Schicht bezeichnet werden. Die Schicht 111Y(i,j) ist vorzugsweise in einem Bereich bereitgestellt, in dem Löcher und Elektronen miteinander rekombinieren. Dies ermöglicht, dass die Energie, die durch Rekombination von Ladungsträgern erzeugt wird, in effizienter Weise in Licht umgewandelt wird und das Licht emittiert wird.
  • Ferner ist die Schicht 111Y(i,j) vorzugsweise getrennt von einem Metall bereitgestellt, das für die Elektrode oder dergleichen verwendet wird. In diesem Fall kann ein Quenching-Phänomen, das durch das Metall, das für die Elektrode oder dergleichen verwendet wird, verursacht wird, gehemmt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass ein Abstand von einer Elektrode oder dergleichen mit Reflexionsvermögen bis zu der Schicht 111Y(i,j) eingestellt wird und die Schicht 111Y(i,j) in einer geeigneten Position entsprechend einer Emissionswellenlänge angeordnet wird. Mit dieser Struktur kann die Amplitude durch Nutzung eines Interferenzphänomens zwischen Licht, das von der Elektrode oder dergleichen reflektiert wird, und Licht, das von der Schicht 111 Y(i,j) emittiert wird, erhöht werden. Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge kann verstärkt werden, und das Spektrum des Lichts kann sich verengen. Außerdem können helle Lichtemissionsfarben mit hoher Intensität erhalten werden. Mit anderen Worten: Die Schicht 111Y(i,j) wird in einer geeigneten Position, beispielsweise zwischen Elektroden und dergleichen, angeordnet; somit kann eine Mikrokavitätsstruktur gebildet werden.
  • Beispielsweise kann eine fluoreszierende Substanz, eine phosphoreszierende Substanz oder ein TADF-Material für das Licht emittierende Material verwendet werden. Daher kann die Energie, die durch Rekombination von Ladungsträgern erzeugt wird, als Licht ELY aus dem Licht emittierenden Material freigesetzt werden (siehe 3A und 3B).
  • [Fluoreszierende Substanz]
  • Eine fluoreszierende Substanz kann für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden. Beispielsweise können fluoreszierende Substanzen, die nachstehend als Beispiele beschrieben werden, für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden. Es sei angemerkt, dass fluoreszierende Substanzen, die für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden können, nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt sind und verschiedene bekannte fluoreszierende Substanzen für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden können.
  • Insbesondere kann ein beliebiges der folgenden fluoreszierenden Substanzen verwendet werden: 5,6-Bis[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-2,2'-bipyridin (Abkürzung: PAP2BPy), 5,6-Bis[4'-(10-phenyl-9-anthryl)biphenyl-4-yl]-2,2'-bipyridin (Abkürzung: PAPP2BPy), N,N'-Diphenyl-N,N'-bis[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6FLPAPrn), N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis[3-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6mMemFLPAPrn), N,N'-Bis[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N,N'-diphenylstilben-4,4'-diamin (Abkürzung: YGA2S), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(10-phenyl-9-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: YGAPA), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(9,10-diphenyl-2-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: 2YGAPPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9/-/-carbazol-3-amin (Abkürzung: PCAPA), Perylen, 2,5,8,11-Tetra(tert-butyl)perylen (Abkürzung: TBP), 4-(10-Phenyl-9-anthryl)-4'-(9-phenyl-9/-/-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBAPA), N,N''-(2-tert-Butylanthracen-9,10-diyldi-4,1-phenylen)bis[N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin] (Abkürzung: DPABPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPPA), N,N'-(Pyren-1,6-diyl)bis[(6,N-diphenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan)-8-amin] (Abkürzung: 1,6BnfAPrn-03), 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02), 3,1 0-Bis[N-(dibenzofuran-3-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10FrA2Nbf(IV)-02) und dergleichen.
  • Kondensierte aromatische Diamin-Verbindungen, typischerweise Pyrendiamin-Verbindungen, wie z. B. 1,6FLPAPrn, 1,6mMemFLPAPrn und 1,6BnfAPrn-03, werden aufgrund ihrer hohen Locheinfangeigenschaften, hohen Emissionseffizienz oder hohen Zuverlässigkeit besonders bevorzugt.
  • Weitere Beispiele für fluoreszierende Substanzen umfassen N-[4-(9,10-Diphenyl-2-anthtyl)phenyl]-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPAPPA), N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-Octaphenyldibenzo[g,p]chrysen-2,7,10,15-tetraamin (Abkürzung: DBC1), Cumarin 30, 9,10-Diphenyl-2-[N-phenyl-N-(9-phenyl-carbazol-3-yl)-amino]-anthracen (Abkürzung: 2PCAPA), N-[9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-2-anthryl]-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCABPhA), N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPAPA), N-[9,10-Bis(1,1 ‚-biphenyl-2-yl)-2-anthryl]-N,N,N‘-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPABPhA), 9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-N-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N-phenylanthracen-2-amin (Abkürzung: 2YGABPhA), N,N,9-Triphenylanthracen-9-amin (Abkürzung: DPhAPhA), Cumarin 545T, N,N'-Diphenylchinacridon (Abkürzung: DPQd), Rubren und 5,12-Bis(1,1'-biphenyl-4-yl)-6,11-diphenyltetracen (Abkürzung: BPT).
  • Weitere Beispiele für fluoreszierende Substanzen umfassen 2-(2-{2-[4-(Dimethylamino)phenyl]ethenyl}-6-methyl-4/-/-pyran-4-yliden)propandinitril (Abkürzung: DCM1), 2-{2-Methyl-6-[2-(2, 3, 6, 7 -tetrahydro-1 H, 5H-benzo[ij]chinolizin-9-yl)ethenyl]-4/-/-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: DCM2), N,N,N',N'-Tetrakis(4-methylphenyl)tetracen-5,11-diamin (Abkürzung: p-mPhTD), 7,14-Diphenyl-N,N,N',N'-tetrakis(4-methylphenyl)acenaphtho[1,2-a]fluoranthen-3,10-diamin (Abkürzung: p-mPhAFD), 2-{2-lsopropyl-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1 H,5H-benzo[ij]chinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: DCJTI), 2-{2-tert-Butyl-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]chinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: DCJTB), 2-(2,6-Bis{2-[4-(dimethylamino)phenyl]ethenyl}-4/-/-pyran-4-yliden)propandinitril (Abkürzung: BisDCM) und 2-{2,6-Bis[2-(8-methoxy-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]chinolizin-9-yl)ethenyl]-4/-/-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: BisDCJTM).
  • [Phosphoreszierende Substanz]
  • Eine phosphoreszierende Substanz kann für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden. Beispielsweise können phosphoreszierende Substanzen, die nachstehend als Beispiele beschrieben werden, für die Schicht 111Y(i,j ) verwendet werden. Es sei angemerkt, dass phosphoreszierende Substanzen, die für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden können, nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt sind und verschiedene bekannte phosphoreszierende Substanzen für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden können.
  • Beispielsweise kann ein beliebiger der folgenden Komplexe für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden: ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem 4H-Triazol-Gerüst, ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem 1/-/- Triazol-Gerüst, ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Imidazol-Gerüst, ein metallorganischer Iridiumkomplex, der ein Phenylpyridin-Derivat mit einer elektronenziehenden Gruppe als Liganden aufweist, ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyrimidin-Gerüst, ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyrazin-Gerüst, ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyridin-Gerüst, ein Seltenerdmetallkomplex, ein Platinkomplex und dergleichen.
  • [Phosphoreszierende Substanz (Blau)]
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem 4H-Triazol-Gerüst oder dergleichen kann Tris{2-[5-(2-methylphenyl)-4-(2,6-dimethylphenyl)-4H-1,2,4-triazol-3-yl-κN2]phenyl-KC}iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mpptz-dmp)3]), Tris(5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1 ,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Mptz)3]), Tris[4-(3-biphenyl)-5-isopropyl-3-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(iPrptz-3b)3]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem 1 H-Triazol-Gerüst oder dergleichen kann Tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1 H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Mptz1-mp)3]), Tris(1-methyl-5-phenyl-3-propyl-1 H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Prptz1-Me)3]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Imidazol-Gerüst oder dergleichen kann fac-Tris[1-(2,6-diisopropylphenyl)-2-phenyl-1H-imidazol]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(iPrpim)3]), Tris[3-(2,6-dimethylphenyl)-7-methylimidazo[1,2-f]phenanthridinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmpimpt-Me)3]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex, der ein Phenylpyridin-Derivat mit einer elektronenziehenden Gruppe als Liganden aufweist, oder dergleichen kann Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C2']iridium(III)tetrakis(1-pyrazolyl)borat (Abkürzung: FIr6), Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C2'] iridium(III)picolinat (Abkürzung: FIrpic), Bis{2-[3',5'-bis(trifluormethyl)phenyl]pyridinato-N, C2'}iridium(III)picolinat (Abkürzung: Ir(CF3ppy)2(pic)), Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C2']iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Flracac) oder dergleichen verwendet werden.
  • Diese sind Verbindungen, die blaues Phosphoreszenzlicht emittieren und einen Emissionswellenlängenpeak bei 440 nm bis 520 nm aufweisen.
  • [Phosphoreszierende Substanz (Grün)]
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyrimidin-Gerüst oder dergleichen kann Tris(4-methyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppm)3]), Tris(4-t-butyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)3]), (Acetylacetonato)bis(6-methyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppm)2(acac)]), (Acetylacetonato)bis(6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)2(acac)]), (Acetylacetonato)bis[6-(2-norbornyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [lr(nbppm)2(acac)]), (Acetylacetonato)bis[5-methyl-6-(2-methylphenyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mpmppm)2(acac)]), (Acetylacetonato)bis(4,6-diphenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dppm)2(acac)]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyrazin-Gerüst oder dergleichen kann (Acetylacetonato)bis(3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppr-Me)2(acac)]), (Acetylacetonato)bis(5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppr-iPr)2(acac)]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyridin-Gerüst oder dergleichen kann Tris(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(ppy)3]), Bis(2-phenylpyridinato-N, C2')iridium(II I)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(ppy)2(acac)]), Bis(benzo[h]chinolinato)iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(bzq)2(acac)]), Tris(benzo[h]chinolinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(bzq)3]), Tris(2-phenylchinolinato-N,C2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(pq)3]), Bis(2-phenylchinolinato-N,C2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(pq)2(acac)]), [2-d3-Methyl-8-(2-pyridinyl-κN)benzofuro[2,3-b]pyridin-κC]bis[2-(5-d3-methyl-2-pyridinyl-κN2)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mppy-d3)2(mbfpypy-d3)]), [2-d3-Methyl-(2-pyridinyl-κN)benzofuro[2,3-b]pyridin-κC]bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-KC]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Beispiele für einen Seltenerdmetallkomplex sind Tris(acetylacetonato)(monophenanthrolin)terbium(III) (Abkürzung: Tb(acac)3(Phen)) und dergleichen.
  • Diese sind Verbindungen, die hauptsächlich grünes Phosphoreszenzlicht emittieren und einen Emissionswellenlängenpeak bei 500 nm bis 600 nm aufweisen. Es sei angemerkt, dass ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyrimidin-Gerüst eine deutlich hohe Zuverlässigkeit oder Emissionseffizienz aufweist.
  • [Phosphoreszierende Substanz (Rot)]
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyrimidin-Gerüst oder dergleichen kann (Diisobutyrylmethanato)bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mdppm)2(dibm)]), Bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mdppm)2(dpm)]), Bis[4,6-di(naphthalen-1-yl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(d1npm)2(dpm)]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyrazin-Gerüst oder dergleichen kann (Acetylacetonato)bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tppr)2(acac)]), Bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)(dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [lr(tppr)2(dpm)]), (Acetylacetonato)bis[2,3-bis(4-fluorphenyl)chinoxalinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Fdpq)2(acac)]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Pyridin-Gerüst oder dergleichen kann Tris(1-phenylisochinolinato-N, C2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(piq)3]), Bis(1-phenylisochinolinato-N,C2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(piq)2(acac)]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als Seltenerdmetallkomplex oder dergleichen kann Tris(1,3-diphenyl-1,3-propandionato)(monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(DBM)3(Phen)]), Tris[1-(2-thenoyl)-3,3,3-trifluoracetonato](monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(TTA)3(Phen)]) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als Platinkomplex oder dergleichen kann 2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphyrin-platin(II) (Abkürzung: PtOEP) oder dergleichen verwendet werden.
  • Diese sind Verbindungen, die rotes Phosphoreszenzlicht emittieren und einen Emissionspeak bei 600 nm bis 700 nm aufweisen. Ferner können die metallorganischen Iridiumkomplexe mit einem Pyrazin-Gerüst eine rote Lichtemission mit Chromatizität bereitstellen, die für Anzeigevorrichtungen geeignet verwendet wird.
  • [TADF-Material]
  • Ein TADF-Material kann für die Schicht 111Y(i,j) verwendet werden. Wenn ein TADF-Material als Licht emittierende Substanz verwendet wird, ist das S1-Niveau des Wirtsmaterials vorzugsweise höher als dasjenige des TADF-Materials. Des Weiteren ist das T1-Niveau des Wirtsmaterials vorzugsweise höher als dasjenige des TADF-Materials.
  • Beispielsweise können nachfolgend als Beispiele beschriebene TADF-Materialien als Licht emittierendes Material verwendet werden. Es sei angemerkt, dass, ohne darauf beschränkt zu sein, verschiedene bekannte TADF-Materialien als Licht emittierendes Material verwendet werden können.
  • In dem TADF-Material ist die Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau klein, und das umgekehrte Intersystem-Crossing (Aufwärtswandlung) von dem Triplett-Anregungszustand in den Singulett-Anregungszustand kann durch eine geringe Menge an thermischer Energie erzielt werden. Daher kann der Singulett-Anregungszustand effizient von dem Triplett-Anregungszustand erzeugt werden. Außerdem kann die Triplett-Anregungsenergie in Lumineszenz umgewandelt werden.
  • Ein Exciplex, dessen Anregungszustand von zwei Arten von Substanzen gebildet wird, weist eine sehr kleine Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau auf und dient als TADF-Material, das die Triplett-Anregungsenergie in die Singulett-Anregungsenergie umwandeln kann.
  • Ein Phosphoreszenzspektrum, das bei niedriger Temperatur (z. B. 77 K bis 10 K) wahrgenommen wird, wird für einen Index des T1-Niveaus verwendet. Wenn das Energieniveau mit einer Wellenlänge der Linie, die durch Extrapolation einer Tangente an das Fluoreszenzspektrum an einem Schwanz auf der kurzen Wellenlängenseite erhalten wird, das S1-Niveau ist und das Energieniveau mit einer Wellenlänge der Linie, die durch Extrapolation einer Tangente an das Phosphoreszenzspektrum an einem Schwanz auf der kurzen Wellenlängenseite erhalten wird, das T1-Niveau ist, ist die Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau des TADF-Materials bevorzugt kleiner als oder gleich 0,3 eV, stärker bevorzugt kleiner als oder gleich 0,2 eV.
  • Beispiele für das TADF-Material umfassen ein Fulleren, ein Derivat davon, ein Acridin, ein Derivat davon und ein Eosin-Derivat. Des Weiteren kann auch ein Porphyrin, das ein Metall, wie z. B. Magnesium (Mg), Zink (Zn), Cadmium (Cd), Zinn (Sn), Platin (Pt), Indium (In) oder Palladium (Pd), enthält, für das TADF-Material verwendet werden.
  • Insbesondere können die folgenden Materialien verwendet werden, deren Strukturformeln nachstehend gezeigt werden: ein Protoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Proto IX)), ein Mesoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Meso IX)), ein Hämatoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Hämato IX)), ein Coproporphyrin-Tetramethylester-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Copro III-4Me)), ein Octaethylporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(OEP)), ein Etioporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Etio I)), ein Octaethylporphyrin-Platinchlorid-Komplex (PtCl2OEP) und dergleichen.
  • Figure DE102023103030A1_0037
    Figure DE102023103030A1_0038
  • Ferner kann beispielsweise eine heterocyclische Verbindung, die einen π-elektronenreichen heteroaromatischen Ring und/oder einen π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring umfasst, als TADF-Material verwendet werden.
  • Insbesondere können die folgenden Verbindungen verwendet werden, deren Strukturformeln nachstehend gezeigt werden: 2-(Biphenyl-4-yl)-4,6-bis(12-phenylindolo[2,3-a]carbazol-11-yl)-1,3,5-triazin (Abkürzung: PIC-TRZ), 9-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-9'-phenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazol (Abkürzung: PCCzTzn), 2-{ 4-[3-( N-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-9-yl]phenyl}-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: PCCzPTzn), 2-[4-(10H-Phenoxazin-10-yl)phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: PXZ-TRZ), 3-[4-(5-Phenyl-5,10-dihydrophenazin-10-yl)phenyl]-4,5-diphenyl-1,2,4-triazol (Abkürzung: PPZ-3TPT), 3-(9,9-Dimethyl-9H-acridin-10-yl)-9H-xanthen-9-on (Abkürzung: ACRXTN), Bis[4-(9,9-dimethyl-9,10-dihydroacridin)phenyl]sulfon (Abkürzung: DMAC-DPS), 10-Phenyl-1 0H, 10'H-spiro[acridin-9,9'-anthracen]-10'-on (Abkürzung: ACRSA) und dergleichen.
  • Figure DE102023103030A1_0039
    Figure DE102023103030A1_0040
  • Eine derartige heterocyclische Verbindung wird bevorzugt, da sie aufgrund eines π-elektronenreichen heteroaromatischen Rings und eines π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings ausgezeichnete Elektronentransport- und Lochtransporteigenschaften aufweist. Unter Gerüsten mit dem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring werden insbesondere ein Pyridin-Gerüst, ein Diazin-Gerüst (ein Pyrimidin-Gerüst, ein Pyrazin-Gerüst und ein Pyridazin-Gerüst) und ein Triazin-Gerüst aufgrund ihrer hohen Stabilität und hohen Zuverlässigkeit bevorzugt. Insbesondere werden ein Benzofuropyrimidin-Gerüst, ein Benzothienopyrimidin-Gerüst, ein Benzofuropyrazin-Gerüst und ein Benzothienopyrazin-Gerüst aufgrund ihrer hohen Elektronenakzeptoreigenschaften und hohen Zuverlässigkeit bevorzugt.
  • Unter Gerüsten mit dem π-elektronenreichen heteroaromatischen Ring weisen ein Acridin-Gerüst, ein Phenoxazin-Gerüst, ein Phenothiazin-Gerüst, ein Furan-Gerüst, ein Thiophen-Gerüst und ein Pyrrol-Gerüst eine hohe Stabilität und eine hohe Zuverlässigkeit auf; daher ist mindestens eines dieser Gerüste vorzugsweise enthalten. Als Furan-Gerüst wird ein Dibenzofuran-Gerüst bevorzugt, und als Thiophen-Gerüst wird ein Dibenzothiophen-Gerüst bevorzugt. Als Pyrrol-Gerüst werden insbesondere ein Indol-Gerüst, ein Carbazol-Gerüst, ein Indolocarbazol-Gerüst, ein Bicarbazol-Gerüst und ein 3-(9-Phenyl-9-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-Gerüst bevorzugt.
  • Es sei angemerkt, dass eine Substanz, in der der π-elektronenreiche heteroaromatische Ring direkt an den π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring gebunden ist, besonders bevorzugt wird, da sowohl die Elektronendonatoreigenschaft des π-elektronenreichen heteroaromatischen Rings als auch die Elektronenakzeptoreigenschaft des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings verbessert werden, die Energiedifferenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau klein wird und somit eine thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz mit hoher Effizienz erhalten werden kann. Es sei angemerkt, dass ein aromatischer Ring, an den eine elektronenziehende Gruppe, wie z. B. eine Cyano-Gruppe, gebunden ist, anstelle des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings verwendet werden kann. Als π-elektronenreiches Gerüst kann ein aromatisches Amin-Gerüst, ein Phenazin-Gerüst oder dergleichen verwendet werden.
  • Als π-elektronenarmes Gerüst kann ein Xanthen-Gerüst, ein Thioxanthendioxid-Gerüst, ein Oxadiazol-Gerüst, ein Triazol-Gerüst, ein Imidazol-Gerüst, ein Anthrachinon-Gerüst, ein borhaltiges Gerüst, wie z. B. Phenylboran und Boranthren, ein aromatischer Ring oder ein heteroaromatischer Ring mit einer Nitril-Gruppe oder einer Cyano-Gruppe, wie z. B. Benzonitril oder Cyanobenzol, ein Carbonyl-Gerüst, wie z. B. Benzophenon, ein Phosphinoxid-Gerüst, ein Sulfon-Gerüst oder dergleichen verwendet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, können ein π-elektronenarmes Gerüst und ein π-elektronenreiches Gerüst anstelle des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings und/oder des π-elektronenreichen heteroaromatischen Rings verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel 2 der Schicht 111Y(i,j)>>
  • Ein Ladungsträgertransportmaterial kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Beispielsweise kann ein Lochtransportmaterial, ein Elektronentransportmaterial, ein TADF-Material, ein Material mit einem Anthracen-Gerüst oder ein gemischtes Material als Wirtsmaterial verwendet werden. Ein Material, das eine größere Bandlücke aufweist als das Licht emittierende Material, das in der Schicht 111Y(i,j) enthalten ist, wird vorzugsweise als Wirtsmaterial verwendet. Daher kann die Energieübertragung von in der Schicht 111Y(i,j) erzeugten Exzitonen auf das Wirtsmaterial gehemmt werden.
  • [Lochtransportmaterial]
  • Ein Material mit einer Löcherbeweglichkeit von 1 × 10-6 cm2/Vs oder höher kann als Lochtransportmaterial geeignet verwendet werden. Beispielsweise kann ein Lochtransportmaterial, das für die Schicht 112 verwendet werden kann, als Wirtsmaterial verwendet werden.
  • [Elektronentransportmaterial]
  • Als Elektronentransportmaterial kann ein Metallkomplex oder eine organische Verbindung mit einem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ringgerüst verwendet werden. Beispielsweise kann ein Elektronentransportmaterial, das für die Schicht 113 verwendet werden kann, als Wirtsmaterial verwendet werden.
  • [Material mit einem Anthracen-Gerüst]
  • Eine organische Verbindung mit einem Anthracen-Gerüst kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Insbesondere wird eine organische Verbindung mit einem Anthracen-Gerüst in dem Fall bevorzugt, in dem eine fluoreszierende Substanz als Licht emittierende Substanz verwendet wird. Auf diese Weise kann eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Emissionseffizienz und hoher Beständigkeit erhalten werden.
  • Unter den organischen Verbindungen mit einem Anthracen-Gerüst ist eine organische Verbindung mit einem Diphenylanthracen-Gerüst, insbesondere mit einem 9,10-Diphenylanthracen-Gerüst, chemisch stabil und wird somit bevorzugt. Das Wirtsmaterial weist vorzugsweise ein Carbazol-Gerüst auf, da die Lochinjektions- und Lochtransporteigenschaften verbessert werden. Insbesondere weist das Wirtsmaterial vorzugsweise ein Dibenzocarbazol-Gerüst auf, da das HOMO-Niveau davon um ungefähr 0,1 eV flacher ist als dasjenige von Carbazol, so dass Löcher leicht in das Wirtsmaterial eindringen, die Lochtransporteigenschaft verbessert wird und die Wärmebeständigkeit erhöht wird. Es sei angemerkt, dass im Hinblick auf die Lochinjektions- und Lochtransporteigenschaften anstelle eines Carbazol-Gerüsts ein Benzofluoren-Gerüst oder ein Dibenzofluoren-Gerüst verwendet werden kann.
  • Daher wird eine Substanz, die sowohl ein 9,10-Diphenylanthracen-Gerüst als auch ein Carbazol-Gerüst aufweist, eine Substanz, die sowohl ein 9,10-Diphenylanthracen-Gerüst als auch ein Benzocarbazol-Gerüst aufweist, oder eine Substanz, die sowohl ein 9,10-Diphenylanthracen-Gerüst als auch ein Dibenzocarbazol-Gerüst aufweist, als Wirtsmaterial bevorzugt.
  • Beispiele für die Substanzen, die verwendet werden können, umfassen 6-[3-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)phenyl]-benzo[b]naphtho[1,2-d]furan (Abkürzung: 2mBnfPPA), 9-Phenyl-10-{4-(9-phenyl-9/-/-fluoren-9-yl)biphenyl-4'-yl}anthracen (Abkürzung: FLPPA), 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), 9-Phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: PCzPA), 9-[4-(10-Phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CzPA), 7-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[c,g]carbazol (Abkürzung: cgDBCzPA) und 3-[4-(1-Naphthyl)-phenyl]-9-phenyl-9H-carbazol (Abkürzung: PCPN).
  • Im Besonderen weisen CzPA, cgDBCzPA, 2mBnfPPA und PCzPA ausgezeichnete Eigenschaften auf.
  • [TADF-Material]
  • Ein TADF-Material kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Wenn das TADF-Material als Wirtsmaterial verwendet wird, kann die Triplett-Anregungsenergie, die in dem TADF-Material erzeugt wird, durch umgekehrtes Intersystem-Crossing in die Singulett-Anregungsenergie umgewandelt werden. Außerdem kann die Anregungsenergie auf die Licht emittierende Substanz übertragen werden. Mit anderen Worten: Das TADF-Material dient als Energiedonator, und die Licht emittierende Substanz dient als Energieakzeptor. Daher kann die Emissionseffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung erhöht werden.
  • Dies ist in dem Fall sehr effektiv, in dem die Licht emittierende Substanz eine fluoreszierende Substanz ist. In diesem Fall ist das S1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als dasjenige der fluoreszierenden Substanz, damit eine hohe Emissionseffizienz erzielt wird. Ferner ist das T1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als das S1-Niveau der fluoreszierenden Substanz. Deshalb ist das T1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als dasjenige der fluoreszierenden Substanz.
  • Auch ein TADF-Material, das Licht emittiert, dessen Wellenlänge sich mit der Wellenlänge eines Absorptionsbandes auf der Seite der niedrigsten Energie der fluoreszierenden Substanz überlappt, wird vorzugsweise verwendet. Dadurch kann die Anregungsenergie von dem TADF-Material auf die fluoreszierende Substanz problemlos übertragen werden und eine Lichtemission demzufolge effizient erhalten werden, was vorzuziehen ist.
  • Außerdem tritt eine Ladungsträgerrekombination vorzugsweise in dem TADF-Material auf, damit die Singulett-Anregungsenergie von der Triplett-Anregungsenergie durch umgekehrtes Intersystem-Crossing effizient erzeugt wird. Es wird auch bevorzugt, dass die Triplett-Anregungsenergie, die in dem TADF-Material erzeugt wird, nicht auf die Triplett-Anregungsenergie der fluoreszierenden Substanz übertragen wird. Aus diesem Grund weist die fluoreszierende Substanz vorzugsweise eine Schutzgruppe um einen Luminophor (ein Gerüst, das eine Lichtemission erzeugt) der fluoreszierenden Substanz herum auf. Als Schutzgruppe werden vorzugsweise ein Substituent, der keine π-Bindung aufweist, und ein gesättigter Kohlenwasserstoff verwendet. Spezifische Beispiele umfassen eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder nicht substituierte Cycloalkyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und eine Trialkylsilyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen. Es wird stärker bevorzugt, dass die fluoreszierende Substanz eine Vielzahl von Schutzgruppen aufweist. Die Substituenten, die keine π-Bindung aufweisen, weisen eine schlechte Ladungsträgertransportleistung auf; deshalb können das TADF-Material und der Luminophor der fluoreszierenden Substanz mit geringem Einfluss auf den Ladungsträgertransport oder die Ladungsträgerrekombination voneinander entfernt werden.
  • Hier bezeichnet der Luminophor eine Atomgruppe (ein Gerüst), die in einer fluoreszierenden Substanz eine Lichtemission erzeugt. Der Luminophor ist vorzugsweise ein Gerüst mit einer π-Bindung, bevorzugter umfasst er einen aromatischen Ring, und noch bevorzugter umfasst er einen kondensierten aromatischen Ring oder einen kondensierten heteroaromatischen Ring.
  • Beispiele für den kondensierten aromatischen Ring oder den kondensierten heteroaromatischen Ring umfassen ein Phenanthren-Gerüst, ein Stilben-Gerüst, ein Acridon-Gerüst, ein Phenoxazin-Gerüst und ein Phenothiazin-Gerüst. Insbesondere wird eine fluoreszierende Substanz mit einem Naphthalen-Gerüst, einem Anthracen-Gerüst, einem Fluoren-Gerüst, einem Chrysen-Gerüst, einem Triphenylen-Gerüst, einem Tetracen-Gerüst, einem Pyren-Gerüst, einem Perylen-Gerüst, einem Cumarin-Gerüst, einem Chinacridon-Gerüst oder einem Naphthobisbenzofuran-Gerüst aufgrund ihrer hohen Fluoreszenzquantenausbeute bevorzugt.
  • Beispielsweise kann das TADF-Material, das als Licht emittierendes Material verwendet werden kann, als Wirtsmaterial verwendet werden.
  • [Strukturbeispiel 1 eines gemischten Materials]
  • Ein Material, in dem eine Vielzahl von Arten von Substanzen gemischt ist, kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Beispielsweise kann ein Material, das ein Elektronentransportmaterial und ein Lochtransportmaterial enthält, als gemischtes Material verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis zwischen dem Lochtransportmaterial und dem Elektronentransportmaterial, die in dem gemischten Material enthalten sind, kann (das Lochtransportmaterial/das Elektronentransportmaterial) = (1/19) oder mehr und (19/1) oder weniger sein. Daher kann die Ladungsträgertransportleistung der Schicht 111X leicht angepasst werden, und ein Rekombinationsbereich kann leicht gesteuert werden.
  • [Strukturbeispiel 2 eines gemischten Materials]
  • Ein Material, das mit einer phosphoreszierenden Substanz gemischt ist, kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Wenn eine fluoreszierende Substanz als Licht emittierende Substanz verwendet wird, kann die phosphoreszierende Substanz als Energiedonator zum Zuführen der Anregungsenergie zu der fluoreszierenden Substanz verwendet werden.
  • [Strukturbeispiel 3 eines gemischten Materials]
  • Ein gemischtes Material, das ein einen Exciplex zu bildendes Material enthält, kann als Wirtsmaterial verwendet werden. Beispielsweise kann ein Material, in dem sich ein Emissionsspektrum eines gebildeten Exciplexes mit einer Wellenlänge des Absorptionsbandes auf der Seite der niedrigsten Energie der Licht emittierenden Substanz überlappt, als Wirtsmaterial verwendet werden. Dies ermöglicht eine problemlose Energieübertragung und verbessert die Emissionseffizienz. Die Betriebsspannung kann verringert werden. Mit einer derartigen Struktur kann eine Lichtemission durch die Exciplex-Triplett-Energieübertragung (ExTET), die eine Energieübertragung von dem Exciplex auf die Licht emittierende Substanz (ein phosphoreszierendes Material) ist, effizient erhalten werden.
  • Eine phosphoreszierende Substanz kann als mindestens eines der Materialien, die einen Exciplex bilden, verwendet werden. Demzufolge kann das umgekehrte Intersystem-Crossing verwendet werden. Die Triplett-Anregungsenergie kann effizient in die Singulett-Anregungsenergie umgewandelt werden.
  • Die Kombination aus einem Elektronentransportmaterial und einem Lochtransportmaterial, dessen HOMO-Niveau höher als oder gleich demjenigen des Elektronentransportmaterials ist, wird für die Bildung eines Exciplexes bevorzugt. Das LUMO-Niveau des Lochtransportmaterials ist vorzugsweise höher als oder gleich dem LUMO-Niveau des Elektronentransportmaterials. Daher kann ein Exciplex effizient gebildet werden. Es sei angemerkt, dass die LUMO-Niveaus und die HOMO-Niveaus der Materialien von den elektrochemischen Eigenschaften (den Reduktionspotentialen und den Oxidationspotentialen) abgeleitet werden können. Insbesondere können die Reduktionspotentiale und die Oxidationspotentiale durch eine Cyclovoltammetrie (CV) gemessen werden.
  • Die Bildung eines Exciplexes kann beispielsweise durch ein Phänomen bestätigt werden, bei dem das Emissionsspektrum des Mischfilms, in dem das Lochtransportmaterial und das Elektronentransportmaterial gemischt sind, auf die Seite der längeren Wellenlänge als die Emissionsspektren jedes der Materialien verschoben wird (oder das Emissionsspektrum einen anderen Peak auf der Seite der längeren Wellenlänge aufweist), wobei das Phänomen durch einen Vergleich der Emissionsspektren des Lochtransportmaterials, des Elektronentransportmaterials und des Mischfilms dieser Materialien beobachtet wird. Alternativ kann die Bildung eines Exciplexes durch einen Unterschied der transienten Reaktion bestätigt werden, wie z. B. durch ein Phänomen, bei dem die transiente PL-Lebensdauer des Mischfilms mehr langlebige Komponenten oder einen größeren Anteil der Verzögerungskomponenten aufweist als diejenige jedes der Materialien, wobei der Unterschied durch einen Vergleich der transienten Photolumineszenz (PL) des Lochtransportmaterials, des Elektronentransportmaterials und des Mischfilms der Materialien beobachtet wird. Die transiente PL kann als transiente Elektrolumineszenz (EL) umformuliert werden. Das heißt, dass die Bildung eines Exciplexes auch durch einen Unterschied der transienten Reaktion bestätigt werden kann, der durch einen Vergleich der transienten EL des Lochtransportmaterials, des Elektronentransportmaterials und des Mischfilms der Materialien beobachtet wird.
  • <Strukturbeispiel 2 der Anzeigevorrichtung 700>
  • Die Anzeigevorrichtung 700, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst einen Isolierfilm 528 (siehe 3A).
  • «Strukturbeispiel des Isolierfilms 528»
  • Der Isolierfilm 528 weist Öffnungen auf; eine Öffnung überlappt sich mit der Elektrode 551X(i,j), und die andere Öffnung überlappt sich mit der Elektrode 551Y(i,j). Der Isolierfilm 528 überlappt sich mit dem Raum 551XY(i,j).
  • «Strukturbeispiel des Raums 551XY(i,j)>>
  • Der Raum 551XY(i,j), der zwischen der Elektrode 551X(i,j) und der Elektrode 551Y(i,j) angeordnet ist, weist beispielsweise eine nutartige Form auf. Daher wird eine Stufe entlang der Nut ausgebildet. Zwischen dem Raum 551XY(i,j) und der Elektrode 551X(i,j) wird ein abgeschiedener Film teilweise gespaltet oder dünn ausgebildet.
  • Wenn ein anisotropes Abscheidungsverfahren, wie z. B. ein thermisches Verdampfungsverfahren, verwendet wird, wird ein gespalteter oder dünner Abschnitt entlang der Stufe in einem Raum 104XY(i,j) ausgebildet, der zwischen der Schicht 104X(i,j) und der Schicht 104Y(i,j) angeordnet ist.
  • Daher kann beispielsweise Strom, der durch den Bereich 104XY(i,j) fließt, unterdrückt werden. Außerdem kann Strom, der zwischen der Schicht 104X(i,j) und der Schicht 104Y(i,j) fließt, unterdrückt werden. Ferner kann ein Phänomen, in dem die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j), die sich neben der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) befindet, unabsichtlich entsprechend dem Betrieb der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) Licht emittiert, unterdrückt werden.
  • <Strukturbeispiel 3 der Anzeigevorrichtung 700>
  • Die Anzeigevorrichtung 700, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) und die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) (siehe 3B). Die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) befindet sich neben der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j).
  • Die Anzeigevorrichtung 700, die anhand von 3B beschrieben wird, unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 700, die anhand von 3A beschrieben wird, dadurch, dass ein Teil oder die gesamte Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) oder der Licht emittierenden Vorrichtung 550Y(i,j) aus einem Abschnitt entfernt wird, der sich mit dem Raum 551XY(i,j) überlappt, und ein Film 529_1, ein Film 529_2 und ein Film 529_3 anstelle des Isolierfilms 528 bereitgestellt sind. Unterschiedliche Teile werden im Folgenden ausführlich beschrieben, und für Teile, die die gleiche Struktur wie die vorstehenden aufweisen, wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
  • «Strukturbeispiel des Films 529_1 >>
  • Der Film 529_1 weist Öffnungen auf; eine Öffnung überlappt sich mit der Elektrode 551X(i,j), und die andere Öffnung überlappt sich mit der Elektrode 551Y(i,j) (siehe 3B). Der Film 529_1 weist ferner eine Öffnung auf, die sich mit dem Raum 551XY(i,j) überlappt. Beispielsweise kann ein Film, der ein Metall, ein Metalloxid, ein organisches Material oder ein anorganisches Isoliermaterial enthält, als Film 529_1 verwendet werden. Insbesondere kann ein lichtundurchlässiger Metallfilm verwendet werden. Demzufolge kann die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung vor Licht geschützt werden, das in dem Verarbeitungsschritt emittiert wird.
  • «Strukturbeispiel des Isolierfilms 529_2>>
  • Der Isolierfilm 529_2 weist Öffnungen auf; eine Öffnung überlappt sich mit der Elektrode 551X(i,j), und die andere Öffnung überlappt sich mit der Elektrode 551Y(i,j). Der Film 529_2 überlappt sich mit dem Raum 551XY(i,j).
  • Der Film 529 2 umfasst einen Bereich in Kontakt mit der Schicht 104X(i,j) und der Einheit 103X(i,j).
  • Der Film 529 2 umfasst einen Bereich in Kontakt mit der Schicht 104Y(i,j) und der Einheit 103Y(i,j).
  • Der Film 529 2 umfasst einen Bereich in Kontakt mit dem Isolierfilm 521. Der Film 529_2 kann beispielsweise durch ein Atomlagenabscheidungs- (atomic layer deposition, ALD-) Verfahren ausgebildet werden. Daher kann ein Film mit vorteilhafter Abdeckung ausgebildet werden. Insbesondere kann ein Metalloxidfilm oder dergleichen als Film 529_2 verwendet werden. Beispielsweise kann Aluminiumoxid verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel des Isolierfilms 529_3>>
  • Der Isolierfilm 529_3 weist Öffnungen auf; eine Öffnung überlappt sich mit der Elektrode 551X(i,j), und die andere Öffnung überlappt sich mit der Elektrode 551Y(i,j). Eine Nut, die in einem Bereich ausgebildet wird, der sich mit dem Raum 551XY(i,j) überlappt, wird mit dem Film 529_3 gefüllt. Der Film 529_3 kann beispielsweise unter Verwendung eines lichtempfindlichen Harzes ausgebildet werden. Insbesondere kann ein Acrylharz oder dergleichen verwendet werden.
  • Daher kann beispielsweise die Schicht 104X(i,j) elektrisch von der Schicht 104Y(i,j) isoliert werden. Außerdem kann beispielsweise Strom, der durch den Bereich 104XY(i,j) fließt, unterdrückt werden. Ein Phänomen, in dem die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j), die neben der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) liegt, unabsichtlich entsprechend dem Betrieb der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) emittiert, unterdrückt werden. Eine Stufe, die zwischen einer Oberseite der Einheit 103X(i,j) und einer Oberseite der Einheit 103Y(i,j) ausgebildet wird, kann verringert werden. Das Auftreten eines Phänomens, in dem ein gespalteter oder dünner Abschnitt aufgrund der Stufe zwischen der Elektrode 552X(i,j) und der Elektrode 552Y(i,j) ausgebildet wird, kann unterdrückt werden. Ein kontinuierlicher leitender Film kann für die Elektrode 552X(i,j) und die Elektrode 552Y(i,j) verwendet werden.
  • Es sei angemerkt, dass ein Teil oder die gesamte Struktur, der/die für die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) oder die Licht emittierende Vorrichtung 550Y(i,j) verwendet werden kann, aus einem Abschnitt entfernt werden kann, der sich mit dem Raum 551XY(i,j) überlappt, indem beispielsweise ein Photolithographieverfahren verwendet wird. In dieser Beschreibung und dergleichen kann eine Vorrichtung, die unter Verwendung einer Metallmaske oder einer feinen Metallmaske (FMM) ausgebildet wird, als Vorrichtung mit einer Metallmaske- (MM-) Struktur bezeichnet werden. In dieser Beschreibung und dergleichen kann eine Vorrichtung, die ohne Verwendung einer Metallmaske oder einer FMM ausgebildet wird, als Vorrichtung mit einer metallmaskenlosen (metal maskless, MML-) Struktur bezeichnet werden.
  • In einem ersten Schritt wird insbesondere ein Film, der später zu der Einheit 103Y(i,j) wird, über dem Raum 551XY(i,j) ausgebildet.
  • In einem zweiten Schritt wird ein erster Film, der später zu dem Film 529_1 wird, über dem Film ausgebildet, der später zu der Einheit 103Y(i,j) wird.
  • In einem dritten Schritt wird eine Öffnung, die sich mit dem Raum 551XY(i,j) überlappt, durch ein Photolithographieverfahren in dem ersten Film ausgebildet.
  • In einem vierten Schritt wird ein Teil oder die gesamte Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550Y(i,j) unter Verwendung des ersten Films als Photolack aus einem Bereich entfernt, der sich mit dem Raum 551XY(i,j) überlappt. Beispielsweise wird die Einheit 103Y(i,j) durch ein Trockenätzverfahren entfernt. Insbesondere kann eine organische Verbindung unter Verwendung eines sauerstoffhaltigen Gases entfernt werden. Demzufolge wird eine Nut in dem Bereich ausgebildet, der sich mit dem Raum 551XY(i,j) überlappt.
  • In einem fünften Schritt wird beispielsweise ein zweiter Film, der später zu dem Film 529_2 wird, durch ein ALD-Verfahren über dem ersten Film ausgebildet.
  • In einem sechsten Schritt wird beispielsweise der Film 529_3 unter Verwendung eines lichtempfindlichen Polymers ausgebildet. Demzufolge wird die Nut, die in dem Bereich ausgebildet wird, der sich mit dem Raum 551XY(i,j) überlappt, mit dem Film 529_3 gefüllt.
  • In einem siebten Schritt wird eine Öffnung, die sich mit der Elektrode 551Y(i,j) überlappt, durch ein Photolithographieverfahren in dem ersten Film und dem zweiten Film ausgebildet, wodurch der Film 529_1 und der Film 529_2 ausgebildet werden.
  • In einem achten Schritt wird die Schicht 105Y(i,j) über der Einheit 103Y(i,j) ausgebildet, und die Elektrode 552Y(i,j) wird über der Schicht 105Y(i,j) ausgebildet.
  • Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden kann.
  • (Ausführungsform 8)
  • Bei dieser Ausführungsform werden Strukturen der Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 4A und 4B beschrieben.
  • 4A ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur der Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 4B ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur der Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die sich von der Struktur in 4A unterscheidet.
  • <Strukturbeispiel 1 der Anzeigevorrichtung 700>
  • Die Anzeigevorrichtung 700, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) und eine photoelektrische Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j) (siehe 4A). Die photoelektrische Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j) befindet sich neben der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j).
  • Die Anzeigevorrichtung 700 beinhaltet das Substrat 510 und die Funktionsschicht 520. Die Funktionsschicht 520 beinhaltet den Isolierfilm 521, und die Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) und die photoelektrische Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j) sind über dem Isolierfilm 521 ausgebildet. Die Funktionsschicht 520 ist zwischen dem Substrat 510 und der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) angeordnet.
  • «Strukturbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j)>>
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) umfasst die Elektrode 551X(i,j), die Elektrode 552X(i,j) und die Einheit 103X(i,j). Die Elektrode 552X(i,j) überlappt sich mit der Elektrode 551X(i,j), und die Einheit 103X(i,j) ist zwischen der Elektrode 552X(i,j) und der Elektrode 551X(i,j) angeordnet. Die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) umfasst die Schicht 104X(i,j) und die Schicht 105X(i,j). Die Schicht 104X(i,j) ist zwischen der Einheit 103X(i,j) und der Elektrode 551X(i,j) angeordnet, und die Schicht 105X(i,j) ist zwischen der Elektrode 552X(i,j) und der Einheit 103X(i,j) angeordnet.
  • Beispielsweise kann die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung 550X als Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) verwendet werden. Insbesondere können eine Struktur, die für die Elektrode 551X verwendet werden kann, und eine Struktur, die für die Elektrode 552X verwendet werden kann, für die Elektrode 551X(i,j) bzw. die Elektrode 552X(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Einheit 103X verwendet werden kann, kann für die Einheit 103X(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Schicht 104 verwendet werden kann, und eine Struktur, die für die Schicht 105 verwendet werden kann, können für die Schicht 104X(i,j) bzw. die Schicht 105X(i,j) verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel 1 der photoelektrischen Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j)>>
  • Die photoelektrische Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j) umfasst eine Elektrode 551 S(i,j), eine Elektrode 552S(i,j) und eine Einheit 103S(i,j). Die Elektrode 552S(i,j) überlappt sich mit der Elektrode 551 S(i,j), und die Einheit 103S(i,j) ist zwischen der Elektrode 551 S(i,j) und der Elektrode 552S(i,j) angeordnet. Die photoelektrische Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j) umfasst eine Schicht 104S(i,j) und eine Schicht 105S(i,j). Die Schicht 104S(i,j) ist zwischen der Einheit 103S(i,j) und der Elektrode 551 S(i,j) angeordnet, und die Schicht 105S(i,j) ist zwischen der Elektrode 552S(i,j) und der Einheit 103S(i,j) angeordnet.
  • Die Elektrode 551 S(i,j) befindet sich neben der Elektrode 551X(i,j), und ein Raum 551XS(i,j) ist zwischen der Elektrode 551X(i,j) und der Elektrode 551 S(i,j) bereitgestellt.
  • Es sei angemerkt, dass ein Teil einer Struktur, die als Struktur der bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) verwendet werden kann, als Struktur der photoelektrischen Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j) verwendet werden kann. Beispielsweise kann ein Teil eines leitenden Films, der für die Elektrode 552X(i,j) verwendet werden kann, für die Elektrode 552S(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Elektrode 551X verwendet werden kann, kann für die Elektrode 551S(i,j) verwendet werden. Eine Struktur, die für die Schicht 104 verwendet werden kann, und eine Struktur, die für die Schicht 105 verwendet werden kann, können für die Schicht 104S(i,j) bzw. die Schicht 105S(i,j) verwendet werden. Daher kann die Struktur gemeinsam verwendet werden. Außerdem kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden.
  • Es sei angemerkt, dass sich die photoelektrische Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j) von der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) dadurch unterscheidet, dass die Einheit 103S(i,j), die eine Funktion zum Umwandeln von Licht in Strom aufweist, anstelle der Einheit 103X(i,j) enthalten ist, die eine Funktion zum Emittieren von Licht aufweist. Unterschiedliche Teile werden im Folgenden ausführlich beschrieben, und für Teile, die die gleiche Struktur wie die vorstehenden aufweisen, wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
  • <Strukturbeispiel der Einheit 103S(i,j)>>
  • Die Einheit 103S(i,j) weist eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur auf. Zusätzlich zu einer photoelektrischen Umwandlungsschicht kann die Einheit 103S(i,j) beispielsweise eine Schicht, die aus Funktionsschichten, wie z. B. einer Lochtransportschicht, einer Elektronentransportschicht und einer Ladungsträgerblockierschicht, ausgewählt wird, umfassen.
  • Die Einheit 103S(i,j) umfasst eine Schicht 114S(i,j), eine Schicht 112S(i,j) und eine Schicht 113S(i,j) (siehe 4A). Die Schicht 114S(i,j) ist zwischen der Schicht 112S(i,j) und der Schicht 113S(i,j) angeordnet. Es sei angemerkt, dass die Schicht 112S(i,j) zwischen der Elektrode 551 S(i,j) und der Schicht 114S(i,j) angeordnet ist und die Schicht 113S(i,j) zwischen der Elektrode 552S(i,j) und der Schicht 114S(i,j) angeordnet ist.
  • Es sei angemerkt, dass die Einheit 103S(i,j) eine Funktion aufweist, Licht hv zu absorbieren und einer Elektrode Elektronen und der anderen Löcher zuzuführen. Beispielsweise führt die Einheit 103S(i,j) der Elektrode 551 S(i,j) Löcher zu und der Elektrode 552S(i,j) Elektronen zu.
  • Es sei angemerkt, dass ein Teil einer Struktur, die als Struktur der bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Einheit 103X verwendet werden kann, als Struktur der Einheit 103S(i,j) verwendet werden kann. Beispielsweise können eine Struktur, die für die Schicht 112 verwendet werden kann, und eine Struktur, die für die Schicht 113 verwendet werden kann, für die Schicht 112S(i,j) bzw. die Schicht 113S(i,j) verwendet werden. Daher kann die Struktur gemeinsam verwendet werden. Außerdem kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden.
  • «Strukturbeispiel 1 der Schicht 114S(i,j)>>
  • Die Schicht 114S(i,j) kann als photoelektrische Umwandlungsschicht bezeichnet werden. Die Schicht 114S(i,j) absorbiert das Licht hv, führt einer Schicht in Kontakt mit einer Seite der Schicht 114S(i,j) Elektronen zu und führt einer Schicht in Kontakt mit der anderen Seite der Schicht 114S(i,j) Löcher zu. Beispielsweise führt die Schicht 114S(i,j) der Schicht 112S(i,j) Löcher zu und der Schicht 113S(i,j) Elektronen zu. Beispielsweise kann ein Material, das für eine organische Solarzelle verwendet werden kann, für die Schicht 114S(i,j) verwendet werden. Insbesondere können ein Elektronenakzeptormaterial und ein Elektronendonatormaterial für die Schicht 114S(i,j) verwendet werden.
  • [Beispiel für ein Elektronenakzeptormaterial]
  • Als Elektronenakzeptormaterial kann beispielsweise ein Fulleren-Derivat oder ein Nicht-Fulleren-Elektronenakzeptor verwendet werden.
  • Als Elektronenakzeptormaterial kann ein C60-Fulleren, ein C70-Fulleren, [6,6]-Phenyl-C71-buttersäuremethylester (Abkürzung: PC71 BM), [6,6]-Phenyl-C61-buttersäuremethylester (Abkürzung: PC61 BM), 1',1'',4',4"-Tetrahydrodi[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2',3',56,60:2",3"][5,6]fulleren-C60 (Abkürzung: ICBA) oder dergleichen verwendet werden.
  • Als Nicht-Fulleren-Elektronenakzeptor kann ein Perylen-Derivat, eine Verbindung mit einer Dicyanomethylenindanon-Gruppe oder dergleichen verwendet werden. Beispielsweise kann N,N'-Dimethyl-3,4,9,10-perylentetracarbonsäurediimid (Abkürzung: Me-PTCDI) verwendet werden.
  • [Beispiel für ein Elektronendonatormaterial]
  • Als Elektronendonatormaterial kann eine Phthalocyanin-Verbindung, ein Tetracen-Derivat, ein Chinacridon-Derivat, ein Rubren-Derivat oder dergleichen verwendet werden.
  • Als Elektronendonatormaterial kann Kupfer(II)phthalocyanin (Abkürzung: CuPc), Zinn(II)phthalocyanin (SnPc), Zinkphthalocyanin (ZnPc), Tetraphenyldibenzoperiflanthen (DBP), Rubren oder dergleichen verwendet werden.
  • «Strukturbeispiel 2 der Schicht 114S(i,j)>>
  • Die Schicht 114S(i,j) kann beispielsweise eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen. Insbesondere kann die Schicht 114S(i,j) eine Bulk-Heteroübergang-Struktur aufweisen. Alternativ kann die Schicht 114S(i,j) eine Heteroübergang-Struktur aufweisen.
  • [Strukturbeispiel eines gemischten Materials]
  • Für die Schicht 114S(i,j) kann beispielsweise ein gemischtes Material, das ein Elektronenakzeptormaterial und ein Elektronendonatormaterial enthält, verwendet werden (siehe 4A). Es sei angemerkt, dass eine Struktur, bei der ein derartiges gemischten Materials, das ein Elektronenakzeptormaterial und ein Elektronendonatormaterial enthält, für die Schicht 114S(i,j) verwendet wird, als Bulk-Heteroübergang-Struktur bezeichnet werden kann.
  • Insbesondere kann ein gemischtes Material, das ein C70-Fulleren und DBP enthält, für die Schicht 114S(i,j) verwendet werden.
  • [Beispiel für eine Heteroübergang-Struktur]
  • Eine Schicht 114N(i,j) und eine Schicht 114P(i,j) können für die Schicht 114S(i,j) verwendet werden (siehe 4B). Die Schicht 114N(i,j) ist zwischen einer Elektrode und der Schicht 114P(i,j) angeordnet, und die Schicht 114P(i,j) ist zwischen der Schicht 114N(i,j) und der anderen Elektrode angeordnet. Beispielsweise ist die Schicht 114N(i,j) zwischen der Elektrode 552S(i,j) und der Schicht 114P(i,j) angeordnet, und die Schicht 114P(i,j) ist zwischen der Schicht 114N(i,j) und der Elektrode 551 S(i,j) angeordnet.
  • Ein n-Typ-Halbleiter kann für die Schicht 114N(i,j) verwendet werden. Beispielsweise kann Me-PTCDI für die Schicht 114N(i,j) verwendet werden.
  • Ein p-Typ-Halbleiter kann für die Schicht 114P(i,j) verwendet werden. Beispielsweise kann Rubren für die Schicht 114P(i,j) verwendet werden.
  • Es sei angemerkt, dass die photoelektrische Umwandlungsvorrichtung 550S(i,j), bei der die Schicht 114P(i,j) in Kontakt mit der Schicht 114N(i,j) ist, als pn-Übergangs-Photodiode bezeichnet werden kann.
  • (Ausführungsform 9)
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Struktur einer Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 5A bis 5C, 6, und 7A und 7B beschrieben.
  • 5A bis 5C stellen die Struktur einer Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 5A ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 5B ist eine Draufsicht, die einen Teil der 5A darstellt. 5C stellt Querschnitte entlang den Schnittlinien X1-X2 und X3-X4 in 5A und einen Querschnitt eines Pixelsatzes 703(i,j) dar.
  • 6 ist ein Schaltplan, der die die Konfiguration einer Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 7A und 7B stellen die Strukturen von Vorrichtungen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. 7A ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 7B ist eine Querschnittsansicht, die sich von 7A unterscheidet.
  • <Strukturbeispiel 1 der Anzeigevorrichtung 700>
  • Die Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Bereich 231 (siehe 5A). Der Anzeigebereich 231 umfasst den Pixelsatz 703(i,j).
  • «Strukturbeispiel des Pixelsatzes 703(i,j)>>
  • Der Pixelsatz 703(i,j) umfasst ein Pixel 702X(i,j) (siehe 5B und 5C).
  • Das Pixel 702X(i,j) beinhaltet eine Pixelschaltung 530X(i,j) und die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j). Die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) ist elektrisch mit der Pixelschaltung 530X(i,j) verbunden.
  • Beispielsweise kann die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung als Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) verwendet werden. Die Anzeigevorrichtung 700 weist eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes auf.
  • <Strukturbeispiel 2 der Anzeigevorrichtung 700>
  • Außerdem beinhaltet die Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Funktionsschicht 540 und eine Funktionsschicht 520 (siehe 5C). Die Funktionsschicht 540 überlappt sich mit der Funktionsschicht 520.
  • Die Funktionsschicht 540 beinhaltet die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j).
  • Die Funktionsschicht 520 beinhaltet die Pixelschaltung 530X(i,j) und eine Leitung (siehe 5C). Die Pixelschaltung 530X(i,j) ist elektrisch mit der Leitung verbunden. Beispielsweise kann ein leitender Film, der in einer Öffnung 591X oder einer Öffnung 591Y der Funktionsschicht 520 bereitgestellt ist, als Leitung verwendet werden. Die Leitung verbindet einen Anschluss 519B elektrisch mit der Pixelschaltung 530X(i,j). Es sei angemerkt, dass ein leitendes Material CP den Anschluss 519B elektrisch mit einer flexiblen gedruckten Leiterplatte FPC1 verbindet.
  • <Strukturbeispiel 3 der Anzeigevorrichtung 700>
  • Außerdem beinhaltet die Anzeigevorrichtung 700 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Treiberschaltung GD und eine Treiberschaltung SD (siehe 5A).
  • «Strukturbeispiel der Treiberschaltung GD»
  • Die Treiberschaltung GD führt ein erstes Auswahlsignal und ein zweites Auswahlsignal zu.
  • «Strukturbeispiel der Treiberschaltung SD »
  • Die Treiberschaltung SD führt ein erstes Steuersignal und ein zweites Steuersignal zu.
  • «Strukturbeispiel 1 der Leitung»
  • Als Leitungen sind ein leitender Film G1(i), ein leitender Film G2(i), ein leitender Film S1(j), ein leitender Film S2(j), ein leitender Film ANO, ein leitender Film VCOM2 und ein leitender Film V0 enthalten (siehe 6).
  • Dem leitenden Film G1(i) wird das erste Auswahlsignal zugeführt, und dem leitenden Film G2(i) wird das zweite Auswahlsignal zugeführt.
  • Dem leitenden Film S1(j) wird das erste Steuersignal zugeführt, und dem leitenden Film S2(j) wird das zweite Steuersignal zugeführt.
  • «Konfigurationsbeispiel 1 der Pixelschaltung 530X(i,j)>>
  • Die Pixelschaltung 530X(i,j) ist elektrisch mit dem leitenden Film G1(i) und dem leitenden Film S1(j) verbunden. Der leitende Film G1(i) führt das erste Auswahlsignal zu, und der leitende Film S1(j) führt das erste Steuersignal zu.
  • Die Pixelschaltung 530X(i,j) treibt die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) als Reaktion auf das erste Auswahlsignal und das erste Steuersignal an. Die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) emittiert Licht.
  • Eine Elektrode der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) ist elektrisch mit der Pixelschaltung 530X(i,j) verbunden, und die andere Elektrode ist elektrisch mit dem leitenden Film VCOM2 verbunden.
  • «Konfigurationsbeispiel 2 der Pixelschaltung 530X(i,j)>>
  • Die Pixelschaltung 530X(i,j) beinhaltet einen Schalter SW21, einen Schalter SW22, einen Transistor M21, einen Kondensator C21 und einen Knoten N21.
  • Der Transistor M21 beinhaltet eine Gate-Elektrode, die elektrisch mit dem Knoten N21 verbunden ist, eine erste Elektrode, die elektrisch mit der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) verbunden ist, und eine zweite Elektrode, die elektrisch mit dem leitenden Film ANO verbunden ist.
  • Der Schalter SW21 beinhaltet einen ersten Anschluss, der elektrisch mit dem Knoten N21 verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der elektrisch mit dem leitenden Film S1(j) verbunden ist, und eine Gate-Elektrode, die eine Funktion zum Steuern eines Durchlass-/Sperrzustandes des Schalters SW21 entsprechend dem Potential des leitenden Films G1(i) aufweist.
  • Der Schalter SW22 beinhaltet einen ersten Anschluss, der elektrisch mit dem leitenden Film S2(j) verbunden ist, und eine Gate-Elektrode, die eine Funktion zum Steuern eines Durchlass-/Sperrzustandes des Schalters SW22 entsprechend dem Potential des leitenden Films G2(i) aufweist.
  • Der Kondensator C21 beinhaltet einen leitenden Film, der elektrisch mit dem Knoten N21 verbunden ist, und einen leitenden Film, der elektrisch mit einer zweiten Elektrode des Schalters SW22 verbunden ist.
  • Folglich kann ein Bildsignal in dem Knoten N21 gespeichert werden. Alternativ kann das Potential des Knotens N21 unter Verwendung des Schalters SW22 geändert werden. Alternativ kann die Intensität von Licht, das von der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) emittiert wird, durch das Potential des Knotens N21 gesteuert werden. Als Ergebnis kann eine neuartige Vorrichtung, die sehr praktisch, zweckmäßig oder zuverlässig ist, bereitgestellt werden.
  • «Konfigurationsbeispiel 3 der Pixelschaltung 530X(i,j)>>
  • Die Pixelschaltung 530X(i,j) beinhaltet einen Schalter SW23, einen Knoten N22 und einen Kondensator C22.
  • Der Schalter SW23 beinhaltet einen ersten Anschluss, der elektrisch mit dem leitenden Film V0 verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der elektrisch mit dem Knoten N22 verbunden ist, und eine Gate-Elektrode, die eine Funktion zum Steuern eines Durchlass-/Sperrzustandes des Schalters SW23 entsprechend dem Potential des leitenden Films G2(i) aufweist.
  • Der Kondensator C22 beinhaltet einen leitenden Film, der elektrisch mit dem Knoten N21 verbunden ist, und einen leitenden Film, der elektrisch mit dem Knoten N22 verbunden ist.
  • Die erste Elektrode des Transistors M21 ist elektrisch mit dem Knoten N22 verbunden.
  • «Strukturbeispiel 1 des Pixels 702X(i,j)>>
  • Das Pixel 702X(i,j) beinhaltet die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) und die Pixelschaltung 530X(i,j) (siehe 7A). Die Funktionsschicht 540 beinhaltet die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) und eine Farbschicht CFX, und die Funktionsschicht 520 beinhaltet die Pixelschaltung 530X(i,j).
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) ist eine Licht emittierende Top-Emission-Vorrichtung und emittiert das Licht ELX zu der Seite, auf der die Funktionsschicht 520 nicht bereitgestellt ist.
  • Die Farbschicht CFX lässt einen Teil von Licht durch, das von der Licht emittierenden Vorrichtung 550X(i,j) emittiert wird. Beispielsweise kann die Farbschicht CFX einen Teil von weißem Licht durchlassen, so dass blaues, grünes oder rotes Licht extrahiert werden kann. Es sei angemerkt, dass eine Farbumwandlungsschicht anstelle der Farbschicht CFX verwendet werden kann. Demzufolge kann Licht mit einer kurzen Wellenlänge in Licht mit einer langen Wellenlänge umgewandelt werden.
  • «Strukturbeispiel 2 des Pixels 702X(i,j)>>
  • Das Pixel 702X(i,j), das anhand von 7B beschrieben wird, beinhaltet eine Licht emittierende Bottom-Emission-Vorrichtung. Die Licht emittierende Vorrichtung 550X(i,j) emittiert das Licht ELX zu der Seite, auf der die Funktionsschicht 520 bereitgestellt ist.
  • Die Funktionsschicht 520 umfasst einen Bereich 520T, der das Licht ELX durchlässt. Die Funktionsschicht 520 beinhaltet die Farbschicht CFX, die sich mit dem Bereich 520T überlappt.
  • Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden kann.
  • (Ausführungsform 10)
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine Licht emittierende Einrichtung beschrieben, die die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung umfasst.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Licht emittierende Einrichtung, die unter Verwendung der bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt wird, anhand von 8A und 8B beschrieben. Es sei angemerkt, dass 8A eine Draufsicht auf die Licht emittierende Einrichtung ist und 8B eine Querschnittsansicht entlang den Linien A-B und C-D in 8A ist. Diese Licht emittierende Einrichtung umfasst einen Pixelabschnitt 602 und einen Treiberschaltungsabschnitt (darunter auch eine Sourceleitungstreiberschaltung 601 und eine Gateleitungstreiberschaltung 603), welche die Lichtemission der Licht emittierenden Vorrichtung steuern. Die Licht emittierende Einrichtung ist mit einem Dichtungssubstrat 604 und einem Dichtungsmaterial 605 bereitgestellt, und ein Raum 607 ist von dem Dichtungsmaterial 605 umschlossen.
  • Eine Anschlussleitung 608 ist eine Leitung zum Übertragen von Signalen, die in die Sourceleitungstreiberschaltung 601 und die Gateleitungstreiberschaltung 603 eingegeben werden, und empfängt Signale, wie z. B. ein Videosignal, ein Taktsignal, ein Startsignal und ein Rücksetzsignal, von einer als externer Eingangsanschluss 609 dienenden flexiblen gedruckten Schaltung (flexible printed circuit, FPC). Obwohl hier nur die FPC dargestellt wird, kann eine gedruckte Leiterplatte (printed wiring board, PWB) an der FPC angebracht sein. Die Licht emittierende Einrichtung in dieser Beschreibung umfasst in ihrer Kategorie nicht nur die Licht emittierende Einrichtung an sich, sondern auch die Licht emittierende Einrichtung, die mit der FPC oder der PWB versehen ist.
  • Als Nächstes wird eine Querschnittsstruktur anhand von 8B beschrieben. Die Treiberschaltungsabschnitte und der Pixelabschnitt werden über einem Elementsubstrat 610 ausgebildet; hier werden die Sourceleitungstreiberschaltung 601, welche ein Treiberschaltungsabschnitt ist, und ein Pixel des Pixelabschnitts 602 dargestellt.
  • Das Elementsubstrat 610 kann ein Substrat, das aus Glas, Quarz, einem organischen Harz, einem Metall, einer Legierung oder einem Halbleiter gebildet wird, oder ein Kunststoffsubstrat sein, das aus faserverstärkten Kunststoffen (fiber reinforced plastics, FRP), Poly(vinylfluorid) (PVF), Polyester, einem Acrylharz oder dergleichen gebildet wird.
  • Die Strukturen von Transistoren, die in Pixeln oder Treiberschaltungen verwendet werden, sind nicht besonders beschränkt. Beispielsweise können Inverted-Staggered-Transistoren oder Staggered-Transistoren verwendet werden. Ferner können Top-Gate-Transistoren oder Bottom-Gate-Transistoren verwendet werden. Ein Halbleitermaterial, das für die Transistoren verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt, und beispielsweise kann Silizium, Germanium, Siliziumcarbid oder Galliumnitrid verwendet werden. Alternativ kann auch ein Oxidhalbleiter, der mindestens eines von Indium, Gallium und Zink enthält, wie z. B. ein Metalloxid auf In-Ga-Zn-Basis, verwendet werden.
  • Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Kristallinität eines Halbleitermaterials, das für die Transistoren verwendet wird, und entweder ein amorpher Halbleiter oder ein Halbleiter mit Kristallinität (ein mikrokristalliner Halbleiter, ein polykristalliner Halbleiter, ein einkristalliner Halbleiter oder ein Halbleiter, der teilweise Kristallbereiche umfasst) kann verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Halbleiter mit Kristallinität verwendet, wobei in diesem Fall eine Verschlechterung der Transistoreigenschaften unterdrückt werden kann.
  • Hier wird vorzugsweise ein Oxidhalbleiter für Halbleitervorrichtungen, wie z. B. die Transistoren, die in den Pixeln oder Treiberschaltungen bereitgestellt werden, und Transistoren, die für Berührungssensoren, die später beschrieben werden, und dergleichen verwendet werden, verwendet. Im Besonderen wird vorzugsweise ein Oxidhalbleiter verwendet, der eine größere Bandlücke als Silizium aufweist. Wenn ein Oxidhalbleiter verwendet wird, der eine größere Bandlücke aufweist als Silizium, kann der Sperrstrom der Transistoren verringert werden.
  • Der Oxidhalbleiter enthält vorzugsweise mindestens Indium (In) oder Zink (Zn). Der Oxidhalbleiter enthält stärker bevorzugt ein Oxid, das durch ein Oxid auf In-M-Zn-Basis (M stellt ein Metall, wie z. B. Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce oder Hf, dar) dargestellt wird.
  • Als Halbleiterschicht wird besonders bevorzugt ein Oxidhalbleiterfilm verwendet, der eine Vielzahl von Kristallteilen, deren c-Achsen senkrecht zu einer Oberfläche, auf der die Halbleiterschicht ausgebildet ist, oder der Oberseite der Halbleiterschicht ausgerichtet sind, enthält und in dem die angrenzenden Kristallteile keine Korngrenze aufweisen.
  • Die Verwendung derartiger Materialien für die Halbleiterschicht ermöglicht, dass ein Transistor mit hoher Zuverlässigkeit bereitgestellt wird, bei dem eine Veränderung der elektrischen Eigenschaften unterdrückt wird.
  • Dank des niedrigen Sperrstroms des Transistors kann eine Ladung, die über einen Transistor, der die vorstehend beschriebene Halbleiterschicht beinhaltet, in einem Kondensator akkumuliert wird, lange Zeit gehalten werden. Wenn ein derartiger Transistor in einem Pixel verwendet wird, kann der Betrieb einer Treiberschaltung unterbrochen werden, während eine Graustufe eines Bildes, das in jedem Anzeigebereich angezeigt wird, aufrechterhalten wird. Als Ergebnis kann ein elektronisches Gerät mit sehr niedrigem Stromverbrauch erhalten werden.
  • Für stabile Eigenschaften oder dergleichen des Transistors wird vorzugsweise ein Basisfilm bereitgestellt. Der Basisfilm kann derart ausgebildet werden, dass er eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweist, bei der ein anorganischer Isolierfilm, wie z. B. ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridfilm, ein Siliziumoxynitridfilm oder ein Siliziumnitridoxidfilm, verwendet wird. Der Basisfilm kann durch ein Sputterverfahren, ein chemisches Gasphasenabscheidungs- (chem ical vapor deposition, CVD-) Verfahren (z. B. ein Plasma-CVD-Verfahren, ein thermisches CVD-Verfahren oder ein metallorganisches CVD- (MOCVD-) Verfahren), ein ALD-Verfahren, ein Beschichtungsverfahren, ein Druckverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Es sei angemerkt, dass der Basisfilm nicht notwendigerweise bereitgestellt wird.
  • Es sei angemerkt, dass ein FET 623 als Transistor dargestellt wird, der in der Sourceleitungstreiberschaltung 601 ausgebildet ist. Außerdem kann die Treiberschaltung mittels einer von verschiedenen Schaltungen, wie z. B. einer CMOS-Schaltung, einer PMOS-Schaltung oder einer NMOS-Schaltung, ausgebildet werden. Obwohl bei dieser Ausführungsform ein treiberintegrierter Typ beschrieben wird, bei dem die Treiberschaltung über dem Substrat ausgebildet ist, wird die Treiberschaltung nicht notwendigerweise über dem Substrat ausgebildet, und die Treiberschaltung kann außerhalb des Substrats ausgebildet werden.
  • Obwohl der Pixelabschnitt 602 eine Vielzahl von Pixeln beinhaltet, die jeweils einen Schalt-FET 611, einen Strom steuernden FET 612 und eine erste Elektrode 613, die elektrisch mit einem Drain des Strom steuernden FET 612 verbunden ist, beinhalten, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die Struktur beschränkt. Der Pixelabschnitt 602 kann drei oder mehr FETs und einen Kondensator in Kombination beinhalten.
  • Es sei angemerkt, dass ein Isolator 614 ausgebildet ist, um einen Endabschnitt der ersten Elektrode 613 zu bedecken. Hier kann der Isolator 614 unter Verwendung eines positiven lichtempfindlichen Acrylharzfilms ausgebildet werden.
  • Um die Abdeckung mit einer EL-Schicht oder dergleichen, die später ausgebildet wird, zu verbessern, wird der Isolator 614 derart ausgebildet, dass er eine gekrümmte Oberfläche mit einer Krümmung an seinem oberen oder unteren Endabschnitt aufweist. Beispielsweise weist in dem Fall, in dem ein positives lichtempfindliches Acrylharz für ein Material des Isolators 614 verwendet wird, nur der obere Endabschnitt des Isolators 614 vorzugsweise eine Oberfläche mit einem Krümmungsradius (größer als oder gleich 0,2 µm und kleiner als oder gleich 3 µm) auf. Als Isolator 614 kann entweder ein negatives lichtempfindliches Harz oder ein positives lichtempfindliches Harz verwendet werden.
  • Eine EL-Schicht 616 und eine zweite Elektrode 617 sind über der ersten Elektrode 613 ausgebildet. Hier wird als Material, das für die erste Elektrode 613, die als Anode dient, verwendet wird, vorzugsweise ein Material mit hoher Austrittsarbeit verwendet. Beispielsweise kann ein einschichtiger Film von einem ITO-Film, einem Indiumzinnoxidfilm enthaltend Silizium, einem Indiumoxidfilm enthaltend 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% Zinkoxid, einem Titannitridfilm, einem Chromfilm, einem Wolframfilm, einem Zn-Film, einem Pt-Film oder dergleichen, eine Schichtanordnung aus einem Titannitridfilm und einem Film, der Aluminium als seine Hauptkomponente enthält, oder eine Schichtanordnung aus drei Schichten, nämlich einem Titannitridfilm, einem Film, der Aluminium als seine Hauptkomponente enthält, und einem Titannitridfilm, verwendet werden. Die mehrschichtige Struktur ermöglicht einen niedrigen Leitungswiderstand und einen guten ohmschen Kontakt sowie eine Funktion als Anode.
  • Die EL-Schicht 616 wird durch eines von verschiedenen Verfahren ausgebildet, wie z. B. ein Verdampfungsverfahren, bei dem eine Verdampfungsmaske verwendet wird, ein Tintenstrahlverfahren und ein Rotationsbeschichtungsverfahren. Die EL-Schicht 616 weist die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Struktur auf. Als weiteres Material, das in der EL-Schicht 616 enthalten ist, kann eine niedermolekulare Verbindung oder eine hochmolekulare Verbindung (darunter auch ein Oligomer oder ein Dendrimer) verwendet werden.
  • Als Material, das für die zweite Elektrode 617 verwendet wird, die über der EL-Schicht 616 ausgebildet ist und als Kathode dient, wird vorzugsweise ein Material mit niedriger Austrittsarbeit (z. B. Al, Mg, Li, Ca oder eine Legierung oder eine Verbindung davon, wie beispielsweise MgAg, Mgln und AlLi) verwendet. In dem Fall, in dem Licht, das in der EL-Schicht 616 erzeugt wird, die zweite Elektrode 617 passiert, wird für die zweite Elektrode 617 vorzugsweise eine Schichtanordnung aus einem dünnen Metallfilm und einem durchsichtigen leitenden Film (z. B. ITO, Indiumoxid enthaltend 2 Gew.-% oder mehr und 20 Gew.-% oder weniger Zinkoxid, Indiumzinnoxid enthaltend Silizium oder Zinkoxid (ZnO)) verwendet.
  • Es sei angemerkt, dass die Licht emittierende Vorrichtung mit der ersten Elektrode 613, der EL-Schicht 616 und der zweiten Elektrode 617 ausgebildet wird. Bei der Licht emittierenden Vorrichtung handelt es sich um die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung. In der Licht emittierenden Einrichtung dieser Ausführungsform kann der Pixelabschnitt, der eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen beinhaltet, sowohl die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung als auch eine Licht emittierende Vorrichtung mit einer unterschiedlichen Struktur beinhalten.
  • Das Dichtungssubstrat 604 wird mit dem Dichtungsmaterial 605 an dem Elementsubstrat 610 angebracht, so dass eine Licht emittierende Vorrichtung 618 in dem Raum 607 bereitgestellt wird, der von dem Elementsubstrat 610, dem Dichtungssubstrat 604 und dem Dichtungsmaterial 605 umschlossen ist. Der Raum 607 wird mit einem Füllstoff gefüllt und kann mit einem Inertgas (wie z. B. Stickstoff oder Argon) oder dem Dichtungsmaterial gefüllt werden. Es wird bevorzugt, dass das Dichtungssubstrat mit einem vertieften Abschnitt versehen ist und ein Trocknungsmittel in dem vertieften Abschnitt bereitgestellt ist, wobei in diesem Fall eine Verschlechterung aufgrund des Einflusses von Feuchtigkeit unterdrückt werden kann.
  • Ein Harz auf Epoxid-Basis oder eine Glasfritte wird vorzugsweise für das Dichtungsmaterial 605 verwendet. Vorzugsweise sollte ein derartiges Material so wenig Feuchtigkeit und Sauerstoff wie möglich durchlassen. Als Dichtungssubstrat 604 kann ein Glassubstrat, ein Quarzsubstrat oder ein Kunststoffsubstrat aus FRP, PVF, Polyester, einem Acrylharz oder dergleichen verwendet werden.
  • Obwohl in 8A und 8B nicht dargestellt, kann ein Schutzfilm über der zweiten Elektrode 617 bereitgestellt werden. Als Schutzfilm kann ein organischer Harzfilm oder ein anorganischer Isolierfilm ausgebildet werden. Der Schutzfilm kann derart ausgebildet werden, dass er einen freiliegenden Abschnitt des Dichtungsmaterials 605 bedeckt. Der Schutzfilm kann derart bereitgestellt werden, dass Oberflächen und Seitenflächen des Paars von Substraten und freiliegende Seitenflächen einer Dichtungsschicht, einer Isolierschicht und dergleichen bedeckt werden.
  • Der Schutzfilm kann unter Verwendung eines Materials ausgebildet werden, das eine Verunreinigung, wie z. B. Wasser, nicht leicht durchlässt. Somit kann die Diffusion einer Verunreinigung, wie z. B. Wasser, von außen in das Innere effektiv unterdrückt werden.
  • Als Material des Schutzfilms kann ein Oxid, ein Nitrid, ein Fluorid, ein Sulfid, eine ternäre Verbindung, ein Metall, ein Polymer oder dergleichen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Material, das Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Hafniumsilikat, Lanthanoxid, Siliziumoxid, Strontiumtitanat, Tantaloxid, Titanoxid, Zinkoxid, Nioboxid, Zirconiumoxid, Zinnoxid, Yttriumoxid, Ceroxid, Scandiumoxid, Erbiumoxid, Vanadiumoxid oder Indiumoxid enthält, ein Material, das Aluminiumnitrid, Hafniumnitrid, Siliziumnitrid, Tantalnitrid, Titannitrid, Niobnitrid, Molybdännitrid, Zirconiumnitrid oder Galliumnitrid enthält, oder ein Material, das ein Titan und Aluminium enthaltendes Nitrid, ein Titan und Aluminium enthaltendes Oxid, ein Aluminium und Zink enthaltendes Oxid, ein Mangan und Zink enthaltendes Sulfid, ein Cer und Strontium enthaltendes Sulfid, ein Erbium und Aluminium enthaltendes Oxid oder ein Yttrium und Zirconium enthaltendes Oxid enthält, verwendet werden.
  • Der Schutzfilm wird vorzugsweise unter Verwendung eines Abscheidungsverfahrens mit einer günstigen Stufenabdeckung ausgebildet. Ein derartiges Verfahren ist ein ALD-Verfahren. Ein Material, das durch ein ALD-Verfahren ausgebildet werden kann, wird vorzugsweise für den Schutzfilm verwendet. Ein dichter Schutzfilm mit verringerten Defekten, wie z. B. Rissen oder kleinen Löchern, oder mit einer gleichmäßigen Dicke kann durch ein ALD-Verfahren ausgebildet werden. Des Weiteren können Schäden an einem Prozesselement beim Ausbilden des Schutzfilms verringert werden.
  • Durch ein ALD-Verfahren kann ein gleichmäßiger Schutzfilm mit geringen Defekten beispielsweise selbst auf einer Oberfläche mit einer komplexen ungleichmäßigen Form oder auf Oberseiten, Seitenflächen und Rückseiten eines Touchscreens ausgebildet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Licht emittierende Einrichtung, die unter Verwendung der bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt wird, erhalten werden.
  • Die Licht emittierende Einrichtung dieser Ausführungsform wird unter Verwendung der bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt und kann somit vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Insbesondere kann die Licht emittierende Einrichtung einen niedrigen Stromverbrauch erzielen, da die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung eine hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • 9A und 9B stellen jeweils ein Beispiel für eine Licht emittierende Einrichtung dar, die eine Licht emittierende Vorrichtung, die eine weiße Lichtemission aufweist, Farbschichten (Farbfilter) und dergleichen beinhaltet, um ein Vollfarbbild anzuzeigen. In 9A werden ein Substrat 1001, ein Basis-Isolierfilm 1002, ein Gate-Isolierfilm 1003, eine Gate-Elektrode 1006, eine Gate-Elektrode 1007, eine Gate-Elektrode 1008, ein erster Zwischenschicht-Isolierfilm 1020, ein zweiter Zwischenschicht-Isolierfilm 1021, ein Peripherieabschnitt 1042, ein Pixelabschnitt 1040, ein Treiberschaltungsabschnitt 1041, Elektroden 1024W, 1024R, 1024G und 1024B von Licht emittierenden Vorrichtungen, eine Trennwand 1025, eine EL-Schicht 1028, eine Elektrode 1029 der Licht emittierenden Vorrichtungen, ein Dichtungssubstrat 1031, ein Dichtungsmaterial 1032 und dergleichen dargestellt.
  • In 9A sind Farbschichten (eine rote Farbschicht 1034R, eine grüne Farbschicht 1034G und eine blaue Farbschicht 1034B) an einer durchsichtigen Basis 1033 bereitgestellt. Eine Schwarzmatrix 1035 kann zusätzlich bereitgestellt werden. Die durchsichtige Basis 1033, das mit den Farbschichten und der Schwarzmatrix versehen ist, ist mit dem Substrat 1001 ausgerichtet sowie an diesem befestigt. Es sei angemerkt, dass die Farbschichten und die Schwarzmatrix 1035 mit einer Abdeckungsschicht 1036 bedeckt sind. In 9A passiert das von einem Teil der Licht emittierenden Schicht emittierte Licht nicht die Farbschichten, während das von dem anderen Teil der Licht emittierenden Schicht emittierte Licht die Farbschichten passiert. Das nicht die Farbschichten passierende Licht ist weiß und das eine der Farbschichten passierende Licht ist rot, grün oder blau; daher kann ein Bild unter Verwendung von Pixeln der vier Farben angezeigt werden.
  • 9B zeigt ein Beispiel, in dem die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) zwischen dem Gate-Isolierfilm 1003 und dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 1020 bereitgestellt sind. Wie bei der Struktur können die Farbschichten zwischen dem Substrat 1001 und dem Dichtungssubstrat 1031 bereitgestellt sein.
  • Die vorstehend beschriebene Licht emittierende Einrichtung weist eine Struktur auf, bei der Licht von der Seite des Substrats 1001 aus extrahiert wird, wo FETs ausgebildet sind (Bottom-Emission-Struktur); jedoch kann sie eine Struktur aufweisen, bei der Licht von der Seite des Dichtungssubstrats 1031 aus extrahiert wird (Top-Emission-Struktur). 10 ist eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Top-Emission- Einrichtung. In diesem Fall kann ein Substrat, das kein Licht durchlässt, als Substrat 1001 verwendet werden. Der Prozess bis zu dem Schritt der Ausbildung einer Verbindungselektrode, die den FET und die Anode der Licht emittierenden Vorrichtung verbindet, wird auf ähnliche Weise wie bei der Licht emittierenden Bottom-Emission-Einrichtung durchgeführt. Anschließend wird ein dritter Zwischenschicht-Isolierfilm 1037 derart ausgebildet, dass er eine Elektrode 1022 bedeckt. Dieser Isolierfilm kann eine Ebnungsfunktion aufweisen. Der dritte Zwischenschicht-Isolierfilm 1037 kann unter Verwendung eines Materials, das demjenigen des zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms ähnlich ist, oder alternativ unter Verwendung eines beliebigen der anderen bekannten Materialien ausgebildet werden.
  • Die Elektroden 1024W, 1024R, 1024G und 1024B der Licht emittierenden Vorrichtungen dienen hier jeweils als Anode, jedoch können sie als Kathode dienen. Außerdem handelt es sich im Falle der in 10 dargestellten Licht emittierenden Top-Emission- Einrichtung bei den Elektroden vorzugsweise um reflektierende Elektroden. Die EL-Schicht 1028 ist derart ausgebildet, dass sie eine Struktur aufweist, die der bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Struktur der Einheit 103X ähnlich ist und mit der eine weiße Lichtemission erhalten werden kann.
  • Im Falle einer in 10 dargestellten Top-Emission-Struktur kann das Abdichten mit dem Dichtungssubstrat 1031 durchgeführt werden, auf dem die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) bereitgestellt sind. Das Dichtungssubstrat 1031 kann mit der Schwarzmatrix 1035 versehen sein, die zwischen Pixeln positioniert ist. Die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) oder die Schwarzmatrix 1035 können mit einer Abdeckungsschicht bedeckt sein. Es sei angemerkt, dass ein lichtdurchlässiges Substrat als Dichtungssubstrat 1031 verwendet wird. Obwohl hier ein Beispiel gezeigt wird, in dem eine Vollfarbanzeige unter Verwendung von vier Farben, nämlich Rot, Grün, Blau und Weiß, durchgeführt wird, gibt es keine besondere Beschränkung, und es kann eine Vollfarbanzeige unter Verwendung von vier Farben, nämlich Rot, Gelb, Grün und Blau, oder unter Verwendung von drei Farben, nämlich Rot, Grün und Blau, durchgeführt werden.
  • In der Licht emittierenden Top-Emission-Einrichtung kann eine Mikrokavitätsstruktur geeignet zum Einsatz kommen. Eine Licht emittierende Vorrichtung mit einer Mikrokavitätsstruktur wird unter Verwendung einer reflektierenden Elektrode als erste Elektrode und einer halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode als zweite Elektrode ausgebildet. Die Licht emittierende Vorrichtung mit einer Mikrokavitätsstruktur beinhaltet mindestens eine EL-Schicht zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode, wobei die EL-Schicht mindestens eine Licht emittierende Schicht umfasst, die als Licht emittierender Bereich dient.
  • Es sei angemerkt, dass die reflektierende Elektrode ein Reflexionsvermögen für sichtbares Licht von höher als oder gleich 40 % und niedriger als oder gleich 100 %, bevorzugt höher als oder gleich 70 % und niedriger als oder gleich 100 %, und einen spezifischen Widerstand von 1 × 10-2 Ωcm oder niedriger aufweist. Zudem weist die halbdurchlässige und halbreflektierende Elektrode ein Reflexionsvermögen für sichtbares Licht von höher als oder gleich 20 % und niedriger als oder gleich 80 %, bevorzugt höher als oder gleich 40 % und niedriger als oder gleich 70 %, und einen spezifischen Widerstand von 1 × 10-2 Ωcm oder niedriger auf.
  • Es wird Licht, das von der Licht emittierenden Schicht, die in der EL-Schicht enthalten ist, emittiert wird, von der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode reflektiert und zur Resonanz gebracht.
  • In der Licht emittierenden Vorrichtung kann die optische Weglänge zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode geändert werden, indem die Dicke des durchsichtigen leitenden Films, des Verbundmaterials, des Ladungsträgertransportmaterials oder dergleichen geändert wird. Daher kann Licht mit einer Wellenlänge, die zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode zur Resonanz gebracht wird, verstärkt werden, während Licht mit einer Wellenlänge, die dazwischen nicht zur Resonanz gebracht wird, abgeschwächt werden kann.
  • Es sei angemerkt, dass Licht, das von der reflektierenden Elektrode zurückreflektiert wird (erstes reflektiertes Licht), erheblich mit dem Licht interferiert, das von der Licht emittierenden Schicht direkt in die halbdurchlässige und halbreflektierende Elektrode einfällt (erstem einfallendem Licht). Aus diesem Grund wird die optische Weglänge zwischen der reflektierenden Elektrode und der Licht emittierenden Schicht vorzugsweise auf (2n-1)λ/4 eingestellt (n ist eine natürliche Zahl von 1 oder größer und λ ist eine Wellenlänge des zu verstärkenden Lichts). Durch Einstellen der optischen Weglänge können die Phasen des ersten reflektierten Lichts und des ersten einfallenden Lichts miteinander ausgerichtet werden und das Licht, das von der Licht emittierenden Schicht emittiert wird, kann weiter verstärkt werden.
  • Es sei angemerkt, dass bei der vorstehenden Struktur die EL-Schicht eine Vielzahl von Licht emittierenden Schichten umfassen kann oder eine einzelne Licht emittierende Schicht umfassen kann. Die vorstehend beschriebene Licht emittierende Tandem-Vorrichtung kann mit einer Vielzahl von EL-Schichten kombiniert werden; beispielsweise kann eine Licht emittierende Vorrichtung eine Struktur aufweisen, bei der eine Vielzahl von EL-Schichten bereitgestellt ist, eine Ladungserzeugungsschicht zwischen den EL-Schichten bereitgestellt ist und jede EL-Schicht eine Vielzahl von Licht emittierenden Schichten oder eine einzelne Licht emittierende Schicht umfasst.
  • Mit der Mikrokavitätsstruktur kann die Emissionsintensität mit einer bestimmten Wellenlänge in der Richtung nach vorne erhöht werden, wodurch der Stromverbrauch verringert werden kann. Es sei angemerkt, dass im Falle einer Licht emittierenden Einrichtung, die Bilder mit Subpixeln von vier Farben, nämlich Rot, Gelb, Grün und Blau, anzeigt, die Licht emittierende Einrichtung vorteilhafte Eigenschaften aufweisen kann, da die Leuchtdichte dank der gelben Lichtemission erhöht werden kann und jedes Subpixel eine Mikrokavitätsstruktur aufweisen kann, die für Wellenlängen der entsprechenden Farbe geeignet ist.
  • Die Licht emittierende Einrichtung dieser Ausführungsform wird unter Verwendung der bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt und kann somit vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Insbesondere kann die Licht emittierende Einrichtung einen niedrigen Stromverbrauch erzielen, da die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung eine hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • Eine Licht emittierende Aktiv-Matrix-Einrichtung ist vorstehend beschrieben worden, wohingegen eine Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung nachstehend beschrieben wird. 11A und 11B stellen eine unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellte Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung dar. Es sei angemerkt, dass 11A eine perspektivische Ansicht der Licht emittierenden Einrichtung ist und 11B eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-Y in 11A ist. In 11A und 11B ist eine EL-Schicht 955 zwischen einer Elektrode 952 und einer Elektrode 956 über einem Substrat 951 bereitgestellt. Ein Endabschnitt der Elektrode 952 ist mit einer Isolierschicht 953 bedeckt. Eine Trennschicht 954 ist über der Isolierschicht 953 bereitgestellt. Die Seitenwände der Trennschicht 954 sind derart schräg, dass der Abstand zwischen beiden Seitenwänden in Richtung der Oberfläche des Substrats allmählich abnimmt. Mit anderen Worten: Ein Querschnitt entlang der Richtung der kurzen Seite der Trennschicht 954 ist trapezförmig und die untere Seite (eine Seite des Trapez, die parallel zu der Oberfläche der Isolierschicht 953 und in Kontakt mit der Isolierschicht 953 ist) ist kürzer als die obere Seite (eine Seite des Trapez, die parallel zu der Oberfläche der Isolierschicht 953 und nicht in Kontakt mit der Isolierschicht 953 ist). Die auf diese Weise bereitgestellte Trennschicht 954 kann Defekte in der Licht emittierenden Vorrichtung aufgrund der statischen Elektrizität oder dergleichen verhindern. Die Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung beinhaltet auch die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung; somit kann die Licht emittierende Einrichtung eine hohe Zuverlässigkeit oder einen niedrigen Stromverbrauch aufweisen.
  • Da viele mikrofeine Licht emittierende Vorrichtungen in einer Matrix in der vorstehend beschriebenen Licht emittierenden Einrichtung getrennt gesteuert werden können, kann die Licht emittierende Einrichtung in geeigneter Weise als Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Bildern verwendet werden.
  • Diese Ausführungsform kann mit einer der anderen Ausführungsformen frei kombiniert werden.
  • (Ausführungsform 11)
  • Bei dieser Ausführungsform wird ein Beispiel, in dem die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet wird, anhand von 12A und 12B beschrieben. 12B ist eine Draufsicht auf die Beleuchtungsvorrichtung, und 12A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie e-f in 12B.
  • In der Beleuchtungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist eine erste Elektrode 401 über einem Substrat 400 ausgebildet, das eine Stütze ist und eine Lichtdurchlässigkeitseigenschaft aufweist. Die erste Elektrode 401 entspricht der Elektrode 551X einer der Ausführungsformen 2 bis 6. Wenn Licht von der Seite der ersten Elektrode 401 extrahiert wird, wird die erste Elektrode 401 unter Verwendung eines Materials mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft ausgebildet.
  • Ein Pad 412 zum Anlegen einer Spannung an eine zweite Elektrode 404 wird über dem Substrat 400 bereitgestellt.
  • Eine EL-Schicht 403 ist über der ersten Elektrode 401 ausgebildet. Die EL-Schicht 403 entspricht der Struktur, bei der die Schicht 104, die Einheit 103X und die Schicht 105 kombiniert sind, der Struktur, bei der die Schicht 104, die Einheit 103X, die Schicht 106, die Einheit 103X2 und die Schicht 105 kombiniert sind, oder dergleichen einer der Ausführungsformen 2 bis 6. Siehe die entsprechende Beschreibung für diese Strukturen.
  • Die zweite Elektrode 404 wird derart ausgebildet, dass sie die EL-Schicht 403 bedeckt. Die zweite Elektrode 404 entspricht der Elektrode 552X einer der Ausführungsformen 2 bis 6. Die zweite Elektrode 404 wird unter Verwendung eines Materials mit hohem Reflexionsgrad ausgebildet, wenn Licht von der Seite der ersten Elektrode 401 extrahiert wird. Die zweite Elektrode 404 ist mit dem Pad 412 verbunden, wodurch eine Spannung angelegt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet die bei dieser Ausführungsform beschriebene Beleuchtungsvorrichtung eine Licht emittierende Vorrichtung, die die erste Elektrode 401, die EL-Schicht 403 und die zweite Elektrode 404 beinhaltet. Da es sich bei der Licht emittierenden Vorrichtung um eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Emissionseffizienz handelt, kann es sich bei der Beleuchtungsvorrichtung dieser Ausführungsform um eine Beleuchtungsvorrichtung mit niedrigem Stromverbrauch handeln.
  • Das Substrat 400, das mit der Licht emittierenden Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur bereitgestellt ist, wird mit Dichtungsmaterialien 405 und 406 an einem Dichtungssubstrat 407 befestigt und ein Abdichten wird durchgeführt, wodurch die Beleuchtungsvorrichtung vervollständigt wird. Es ist möglich, nur das Dichtungsmaterial 405 oder das Dichtungsmaterial 406 zu verwenden. Das innere Dichtungsmaterial 406 (nicht in 12B dargestellt) kann mit einem Trocknungsmittel vermischt werden, was die Adsorption von Feuchtigkeit ermöglicht, was zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit führt.
  • Wenn sich Teile des Pads 412 und der ersten Elektrode 401 bis außerhalb der Dichtungsmaterialien 405 und 406 erstrecken, können die erstreckten Teile als externe Eingangsanschlüsse dienen. Ein IC-Chip 420, der mit einem Wandler oder dergleichen montiert ist, kann beispielsweise über den externen Eingangsanschlüssen bereitgestellt sein.
  • Die bei dieser Ausführungsform beschriebene Beleuchtungsvorrichtung umfasst die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung als EL-Element und kann daher eine Beleuchtungsvorrichtung mit niedrigem Stromverbrauch sein.
  • (Ausführungsform 12)
  • Bei dieser Ausführungsform werden Beispiele für elektronische Geräte beschrieben, die jeweils die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung beinhalten. Die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung weist eine hohe Emissionseffizienz und einen niedrigen Stromverbrauch auf. Als Ergebnis können die bei dieser Ausführungsform beschriebenen elektronischen Geräte jeweils einen Licht emittierenden Abschnitt mit niedrigem Stromverbrauch umfassen.
  • Beispiele für das elektronische Gerät, das die vorstehende Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet, umfassen Fernsehgeräte (auch als TV oder Fernsehempfänger bezeichnet), Monitore für Computer und dergleichen, Digitalkameras, digitale Videokameras, digitale Fotorahmen, Handys (auch als Mobiltelefone oder Mobiltelefongeräte bezeichnet), tragbare Spielkonsolen, tragbare Informationsendgeräte, Audiowiedergabegeräte und große Spielautomaten, wie z. B. Flipperautomaten. Spezifische Beispiele für diese elektronischen Geräte werden nachstehend gezeigt.
  • 13A zeigt ein Beispiel für ein Fernsehgerät. Bei dem Fernsehgerät ist ein Anzeigeabschnitt 7103 in einem Gehäuse 7101 eingebaut. Hier wird das Gehäuse 7101 von einem Ständer 7105 getragen. Bilder können auf dem Anzeigeabschnitt 7103 angezeigt werden, und in dem Anzeigeabschnitt 7103 sind die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Matrix angeordnet.
  • Das Fernsehgerät kann mittels eines Bedienschalters des Gehäuses 7101 oder einer separaten Fernbedienung 7110 bedient werden. Durch Bedientasten 7109 der Fernbedienung 7110 können die Fernsehsender oder die Lautstärke gesteuert werden, und Bilder, die auf dem Anzeigeabschnitt 7103 angezeigt werden, können gesteuert werden. Ferner kann die Fernbedienung 7110 mit einem Anzeigeabschnitt 7107 bereitgestellt sein, und Daten, die von der Fernbedienung 7110 ausgegeben werden, können auf dem Anzeigeabschnitt 7107 angezeigt werden.
  • Es sei angemerkt, dass das Fernsehgerät mit einem Empfänger, einem Modem oder dergleichen versehen ist. Unter Verwendung des Empfängers kann allgemeiner Fernsehrundfunk empfangen werden. Des Weiteren kann dann, wenn das Fernsehgerät über das Modem drahtlos oder nicht drahtlos mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist, eine unidirektionale (von einem Sender zu einem Empfänger) oder eine bidirektionale (zwischen einem Sender und einem Empfänger oder zwischen Empfängern) Datenkommunikation durchgeführt werden.
  • 13B stellt einen Computer dar, der einen Hauptteil 7201, ein Gehäuse 7202, einen Anzeigeabschnitt 7203, eine Tastatur 7204, einen externen Verbindungsanschluss 7205, eine Zeigevorrichtung 7206 und dergleichen beinhaltet. Es sei angemerkt, dass dieser Computer unter Verwendung der Licht emittierenden Vorrichtungen hergestellt wird, die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschrieben worden sind und in einer Matrix in dem Anzeigeabschnitt 7203 angeordnet sind. Der in 13B dargestellte Computer kann eine in 13C dargestellte Struktur aufweisen. Ein in 13C dargestellter Computer ist mit einem zweiten Anzeigeabschnitt 7210 anstelle der Tastatur 7204 und der Zeigevorrichtung 7206 versehen. Der zweite Anzeigeabschnitt 7210 ist ein Touchscreen, und ein Eingabevorgang kann durchgeführt werden, indem die Anzeige zum Eingeben auf dem zweiten Anzeigeabschnitt 7210 mit einem Finger oder einem zugehörigen Stift berührt wird. Der zweite Anzeigeabschnitt 7210 kann auch andere Bilder als die Anzeige zur Eingabe anzeigen. Der Anzeigeabschnitt 7203 kann auch ein Touchscreen sein. Durch Verbinden der zwei Bildschirme mittels eines Gelenks kann das Auftreten von Problemen, wie beispielsweise die Rissbildung oder Beschädigung der Bildschirme beim Lagern oder Mitführen des Computers, verhindert werden.
  • 13D zeigt ein Beispiel für ein tragbares Endgerät. Das tragbare Endgerät ist mit einem Anzeigeabschnitt 7402, der in einem Gehäuse 7401 eingebaut ist, Bedienknöpfen 7403, einem externen Verbindungsanschluss 7404, einem Lautsprecher 7405, einem Mikrofon 7406 und dergleichen bereitgestellt. Es sei angemerkt, dass das tragbare Endgerät den Anzeigeabschnitt 7402 aufweist, der die Licht emittierenden Vorrichtungen beinhaltet, die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschrieben worden sind und in einer Matrix angeordnet sind.
  • Wenn der Anzeigeabschnitt 7402 des in 13D dargestellten tragbaren Endgeräts mit einem Finger oder dergleichen berührt wird, können Daten in das tragbare Endgerät eingegeben werden. In diesem Fall können Bedienungen, wie z. B. Anrufen und Schreiben einer E-Mail, durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 mit einem Finger oder dergleichen durchgeführt werden.
  • Der Anzeigeabschnitt 7402 weist hauptsächlich drei Bildschirmmodi auf. Der erste Modus ist ein Anzeigemodus, bei dem hauptsächlich Bilder angezeigt werden. Der zweite Modus ist ein Eingabemodus, bei dem hauptsächlich Information, wie z. B. ein Text, eingegeben werden. Der dritte Modus ist ein Anzeige- und Eingabemodus, bei dem die zwei Modi, der Anzeigemodus und der Eingabemodus, kombiniert werden.
  • Zum Beispiel wird in dem Fall, in dem ein Anruf durchgeführt wird oder eine E-Mail geschrieben wird, ein Texteingabemodus, bei dem hauptsächlich ein Text eingegeben wird, für den Anzeigeabschnitt 7402 ausgewählt, so dass der auf einem Bildschirm angezeigte Text eingegeben werden kann. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass eine Tastatur oder Zahlentasten auf fast dem gesamten Bildschirm des Anzeigeabschnitts 7402 angezeigt werden.
  • Wenn eine Erfassungsvorrichtung, die einen Sensor zum Erfassen der Neigung, wie z. B. einen Gyroskopsensor oder einen Beschleunigungssensor, beinhaltet, innerhalb des tragbaren Endgeräts bereitgestellt ist, kann eine Anzeige auf dem Bildschirm des Anzeigeabschnitts 7402 durch Bestimmen der Orientierung des tragbaren Endgeräts (je nachdem, ob das tragbare Endgerät horizontal oder vertikal gestellt ist) automatisch in ihrer Richtung geändert werden.
  • Die Bildschirmmodi werden durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 oder durch Bedienen der Bedienknöpfe 7403 des Gehäuses 7401 umgeschaltet. Alternativ können die Bildschirmmodi abhängig von der Art der auf dem Anzeigeabschnitt 7402 angezeigten Bilder umgeschaltet werden. Wenn zum Beispiel ein Signal eines auf dem Anzeigeabschnitt angezeigten Bildes ein Signal von Daten eines bewegten Bildes ist, wird der Bildschirmmodus in den Anzeigemodus umgeschaltet. Wenn das Signal ein Signal von Daten eines Texts ist, wird der Bildschirmmodus in den Eingabemodus umgeschaltet.
  • Des Weiteren kann dann, wenn bei dem Eingabemodus eine Eingabe durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 für eine bestimmte Dauer nicht durchgeführt wird, während ein von einem optischen Sensor in dem Anzeigeabschnitt 7402 erfasstes Signal erfasst wird, der Bildschirmmodus derart gesteuert werden, dass er von dem Eingabemodus in den Anzeigemodus umgeschaltet wird.
  • Der Anzeigeabschnitt 7402 kann auch als Bildsensor dienen. Zum Beispiel wird dann, wenn der Anzeigeabschnitt 7402 mit einer Handfläche oder einem Finger berührt wird, ein Bild des Handabdrucks, des Fingerabdrucks oder dergleichen aufgenommen, wodurch eine persönliche Authentifizierung durchgeführt werden kann. Ferner kann, indem eine Hintergrundbeleuchtung oder eine Abtast-Lichtquelle, die Nah-Infrarotlicht emittiert, in dem Anzeigeabschnitt bereitgestellt wird, ein Bild einer Fingervene, einer Handflächenvene oder dergleichen aufgenommen werden.
  • 14A ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für einen Reinigungsroboter zeigt.
  • Ein Reinigungsroboter 5100 beinhaltet ein Display 5101 auf seiner Oberseite, eine Vielzahl von Kameras 5102 auf seiner Seitenfläche, eine Bürste 5103 und Bedienknöpfe 5104. Obwohl nicht dargestellt, ist die Unterseite des Reinigungsroboters 5100 mit einem Reifen, einer Einlassöffnung und dergleichen bereitgestellt. Der Reinigungsroboter 5100 beinhaltet ferner verschiedene Sensoren, wie z. B. einen Infrarotsensor, einen Ultraschallsensor, einen Beschleunigungssensor, einen piezoelektrischen Sensor, einen optischen Sensor und einen Gyroskopsensor. Der Reinigungsroboter 5100 weist ein drahtloses Kommunikationsmittel auf.
  • Der Reinigungsroboter 5100 ist selbstfahrend, erfasst Staub 5120 und saugt durch die Einlassöffnung, die auf der Unterseite bereitgestellt ist, den Staub auf.
  • Der Reinigungsroboter 5100 kann bestimmen, ob ein Hindernis, wie z. B. eine Wand, ein Möbelstück oder eine Stufe, vorhanden ist, indem durch die Kameras 5102 aufgenommene Bilder analysiert werden. Wenn der Reinigungsroboter 5100 einen Gegenstand, der sich in der Bürste 5103 verfangen könnte (z. B. einen Draht), durch Analysieren eines Bildes erfasst, kann die Drehung der Bürste 5103 angehalten werden.
  • Das Display 5101 kann die verbleibende Batterieleistung, die Menge des gesammelten Staubs oder dergleichen anzeigen. Das Display 5101 kann eine Route anzeigen, auf der der Reinigungsroboter 5100 gelaufen ist. Es kann sich bei dem Display 5101 um einen Touchscreen handeln, und die Bedienknöpfe 5104 können auf dem Display 5101 bereitgestellt werden.
  • Der Reinigungsroboter 5100 kann mit einem tragbaren elektronischen Gerät 5140, wie z. B. einem Smartphone, kommunizieren. Das tragbare elektronische Gerät 5140 kann durch die Kameras 5102 aufgenommene Bilder anzeigen. Demzufolge kann ein Besitzer des Reinigungsroboters 5100 selbst dann, wenn der Besitzer nicht zu Hause ist, sein Zimmer überwachen. Der Besitzer kann auch die Anzeige auf dem Display 5101 mit dem tragbaren elektronischen Gerät 5140, wie z. B. einem Smartphone, überprüfen.
  • Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Display 5101 verwendet werden.
  • Ein Roboter 2100, der in 14B dargestellt wird, beinhaltet eine arithmetische Vorrichtung 2110, ein Mikrofon 2102, eine obere Kamera 2103, einen Lautsprecher 2104, ein Display 2105, eine untere Kamera 2106, einen Hindernissensor 2107 und einen Bewegungsmechanismus 2108.
  • Das Mikrofon 2102 weist eine Funktion auf, eine Sprechstimme eines Benutzers, ein Umgebungsgeräusch und dergleichen zu erfassen. Der Lautsprecher 2104 weist auch eine Funktion auf, einen Ton auszugeben. Der Roboter 2100 kann unter Verwendung des Mikrofons 2102 und des Lautsprechers 2104 mit einem Benutzer kommunizieren.
  • Das Display 2105 weist eine Funktion auf, verschiedene Arten von Informationen anzuzeigen. Der Roboter 2100 kann auf dem Display 2105 Informationen anzeigen, die von einem Benutzer gewünscht werden. Das Display 2105 kann mit einem Touchscreen versehen sein. Außerdem kann es sich bei dem Display 2105 um ein abnehmbares Informationsendgerät handeln, wobei in diesem Fall ein Aufladen und eine Datenkommunikation durchgeführt werden können, wenn das Display 2105 auf die Zuhause-Position (Home-Position) des Roboters 2100 eingestellt wird.
  • Die obere Kamera 2103 und die untere Kamera 2106 weisen jeweils eine Funktion zum Aufnehmen eines Bildes der Umgebung des Roboters 2100 auf. Der Hindernissensor 2107 kann ein Hindernis in der Richtung erfassen, in die sich der Roboter 2100 mit dem Bewegungsmechanismus 2108 vorwärtsbewegt. Der Roboter 2100 kann sich sicher bewegen, indem er mit der oberen Kamera 2103, der unteren Kamera 2106 und dem Hindernissensor 2107 die Umgebung erkennt. Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Display 2105 verwendet werden.
  • 14C zeigt ein Beispiel für ein brillenartiges Display. Das brillenartige Display beinhaltet beispielsweise ein Gehäuse 5000, einen Anzeigeabschnitt 5001, einen Lautsprecher 5003, eine LED-Lampe 5004, Bedientasten (darunter auch einen Netzschalter oder einen Bedienschalter), einen Verbindungsanschluss 5006, einen Sensor 5007 (einen Sensor mit einer Funktion zum Messen von Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, chemischer Substanz, Ton, Zeit, Härte, elektrischem Feld, Strom, Spannung, elektrischer Energie, Strahlung, Durchflussrate, Feuchtigkeit, Steigungsgrad, Schwingung, Geruch oder Infrarotstrahlen), ein Mikrofon 5008, einen Anzeigeabschnitt 5002, eine Stütze 5012 und einen Ohrhörer 5013.
  • Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigeabschnitt 5001 und den Anzeigeabschnitt 5002 verwendet werden.
  • 15 zeigt ein Beispiel, in dem die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Tischlampe, die eine Beleuchtungsvorrichtung ist, verwendet wird. Die Tischlampe in 15 beinhaltet ein Gehäuse 2001 und eine Lichtquelle 2002, und die bei der Ausführungsform 11 beschriebene Beleuchtungsvorrichtung kann für die Lichtquelle 2002 verwendet werden.
  • 16 zeigt ein Beispiel, in dem die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung 3001 verwendet wird. Da die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung eine hohe Emissionseffizienz aufweist, kann die Beleuchtungsvorrichtung einen niedrigen Stromverbrauch aufweisen. Da die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung eine große Fläche aufweisen kann, kann die Licht emittierende Vorrichtung ferner für eine großflächige Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden. Da die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung dünn ist, kann die Licht emittierende Vorrichtung ferner für eine dünne Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden.
  • Die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung kann auch für eine Autowindschutzscheibe oder ein Autoarmaturenbrett verwendet werden. 17 stellt eine Ausführungsform dar, bei der die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Autowindschutzscheibe oder ein Autoarmaturenbrett verwendet wird. Anzeigebereiche 5200 bis 5203 beinhalten jeweils die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung.
  • Bei den Anzeigebereichen 5200 und 5201 handelt es sich um Anzeigevorrichtungen, die in der Autowindschutzscheibe bereitgestellt sind und in denen die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung eingebaut ist. Wenn die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung unter Verwendung einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode hergestellt wird, die jeweils eine Lichtdurchlässigkeit aufweisen, kann eine so genannte durchsichtige Anzeigevorrichtung, durch die die Gegenseite gesehen werden kann, bereitgestellt werden. Derartige durchsichtige Anzeigevorrichtungen können sogar in der Autowindschutzscheibe bereitgestellt werden, ohne die Sicht zu behindern. In dem Fall, in dem ein Treibertransistor oder dergleichen bereitgestellt wird, wird vorzugsweise ein Transistor mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft verwendet, so beispielsweise ein organischer Transistor, der ein organisches Halbleitermaterial enthält, oder ein Transistor, der einen Oxidhalbleiter enthält.
  • Eine Anzeigevorrichtung, die die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung integriert, ist in dem Anzeigebereich 5202 in einem Säulenabschnitt bereitgestellt. Der Anzeigebereich 5202 kann die von der Säule behinderte Sicht kompensieren, indem ein Bild, das mit einer in der Karosserie bereitgestellten Abbildungseinheit aufgenommen wird, angezeigt wird. Der Anzeigebereich 5203, der in dem Teil des Armaturenbretts bereitgestellt ist, kann in ähnlicher Weise die von der Karosserie behinderte Sicht kompensieren, indem ein Bild, das mit einer außerhalb des Autos bereitgestellten Abbildungseinheit aufgenommen wird, angezeigt wird. Daher können tote Winkel beseitigt werden, um die Sicherheit zu erhöhen. Bilder, die die Bereiche kompensieren, die ein Fahrer nicht sehen kann, ermöglichen es dem Fahrer, einfach und bequem für Sicherheit zu sorgen.
  • Der Anzeigebereich 5203 kann verschiedene Arten von Informationen durch Anzeigen von Navigationsdaten, einer Geschwindigkeit, einem Tachometer, einem Kilometerstand, einer Tankanzeige, einer Schaltanzeige, einer Einstellung der Klimaanlage und dergleichen bereitstellen. Der Inhalt oder das Layout der Anzeige kann von einem Benutzer in angemessener Weise frei geändert werden. Es sei angemerkt, dass derartige Informationen auch auf den Anzeigebereichen 5200 bis 5202 angezeigt werden können. Die Anzeigebereiche 5200 bis 5203 können auch als Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden.
  • 18A bis 18C stellen ein klappbares, tragbares Informationsendgerät 9310 dar. 18A stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 dar, das aufgeklappt ist. 18B stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 beim Wechsel von einem aufgeklappten Zustand oder einem zusammengeklappten Zustand in den anderen dar. 18C stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 dar, das zusammengeklappt ist. Das tragbare Informationsendgerät 9310 ist sehr gut tragbar, wenn es zusammengeklappt ist. Das tragbare Informationsendgerät 9310 ist im aufgeklappten Zustand aufgrund eines übergangslosen großen Anzeigebereichs sehr gut durchsuchbar.
  • Ein Anzeigefeld 9311 ist von drei Gehäusen 9315 getragen, die durch Gelenke 9313 miteinander verbunden sind. Es sei angemerkt, dass das Anzeigefeld 9311 ein Touchscreen (eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung) sein kann, der einen Berührungssensor (eine Eingabe-Vorrichtung) beinhaltet. Die Form des tragbaren Informationsendgeräts 9310 kann reversibel von dem aufgeklappten Zustand in den zusammengeklappten Zustand verändert werden, indem das Anzeigefeld 9311 an den Gelenken 9313 zwischen zwei Gehäusen 9315 zusammengeklappt wird. Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Anzeigefeld 9311 verwendet werden.
  • Es sei angemerkt, dass die bei dieser Ausführungsform beschriebene Struktur angemessen mit einer der bei den Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Strukturen kombiniert werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist der Anwendungsbereich der Licht emittierenden Einrichtung, die die bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet, umfangreich, und die Licht emittierende Einrichtung kann somit auf elektronische Geräte auf verschiedenen Gebieten angewendet werden. Unter Verwendung der bei einer der Ausführungsformen 2 bis 6 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung kann ein elektronisches Gerät mit niedrigem Stromverbrauch erhalten werden.
  • Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden kann.
  • [Beispiel 1]
  • In diesem Beispiel werden physikalische Eigenschaften der organischen Verbindungen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und Verfahren zum Synthetisieren der organischen Verbindungen anhand von 19 bis 24 beschrieben.
  • 19 zeigt ein Messergebnis eines 1H-NMR-Spektrums von Ir(ppy)2(5m4dppy-d3).
  • 20 zeigt Messergebnisse eines Absorptionsspektrums und eines Emissionsspektrums von Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) in einer Dichlormethanlösung.
  • 21 zeigt ein Messergebnis eines 1H-NMR-Spektrums von Ir(5m4dppy-d3)2(ppy).
  • 22 zeigt Messergebnisse eines Absorptionsspektrums und eines Emissionsspektrums von Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) in einer Dichlormethanlösung.
  • 23 zeigt ein Messergebnis eines 1H-NMR-Spektrums von Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3).
  • 24 zeigt Messergebnisse eines Absorptionsspektrums und eines Emissionsspektrums von Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) in einer Dichlormethanlösung.
  • (Synthesebeispiel 1)
  • Dieses Synthesebeispiel beschreibt ein Synthesebeispiel von {2-[5-(Methyl-d3)-4-phenyl-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)), das durch die Strukturformel (101) der Ausführungsform 1 dargestellt wird.
  • Figure DE102023103030A1_0041
    Figure DE102023103030A1_0042
  • «Schritt 1; Synthese von 5-Methyl-2,4-diphenylpyridin»
  • In einen Dreihalskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 5,00 g 2,4-Dichlor-5-methylpyridin, 8,31 g Phenylboronsäure, 180 ml Toluol, 18 ml Wasser und 43,30 g Trikaliumphosphat gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung in dem Kolben wurde entgast, indem sie unter reduziertem Druck gerührt wurde, und dann wurden 0,28 g Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0) (Abkürzung: Pd2(dba)3) und 0,51 g 2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl (Abkürzung: S-Phos) dazu hinzugefügt. Die Mischung wurde bei 110 °C 6,5 Stunden lang reagiert, während sie gerührt wurde. Das Syntheseschema (1a) des Schrittes 1 wird nachstehend gezeigt.
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde eine Zielsubstanz unter Verwendung von Toluol extrahiert. Das Toluol wurde aus der extrahierten Lösung abdestilliert und der erhaltene Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung eines gemischten Lösungsmittels aus Hexan und Ethylacetat (Hexan: Ethylacetat = 10:1) als mobile Phase gereinigt, um 7,75 g eines Pyridin-Derivats als gelbe ölige Substanz zu erhalten (Ausbeute: 100 %).
  • Figure DE102023103030A1_0043
    Figure DE102023103030A1_0044
  • «Schritt 2; Synthese von 5-(Methyl-d3)-2,4-diphenylpyridin (Abkürzung: H5m4dppy-d3)»
  • In einen Rückgewinnungskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 2,79 g 5-Methyl-2,4-diphenylpyridin, das in dem vorstehenden Schritt 1 erhalten worden war, 0,66 g Natrium-tert-butoxid (Abkürzung: tBuONa) und 16 ml deuteriertes Dimethylsulfoxid (Abkürzung: DMSO-d6) gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Argon ersetzt. Dieser Reaktionsbehälter wurde durch Bestrahlung mit Mikrowellen (2,45 GHz, 100 W) 2 Stunden lang erwärmt. Das Syntheseschema (1b) des Schrittes 2 wird nachstehend gezeigt.
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde eine Zielsubstanz unter Verwendung von Ethylacetat extrahiert. Das Ethylacetat wurde aus der extrahierten Lösung abdestilliert und der erhaltene Rückstand wurde durch Flash-Säulenchromatographie unter Verwendung eines gemischten Lösungsmittels aus Hexan und Ethylacetat (Hexan: Ethylacetat = 10:1) als mobile Phase gereinigt, um 2,23 g eines Pyridin-Derivats als gelblich weißen Feststoff zu erhalten (Ausbeute: 79 %).
  • Figure DE102023103030A1_0045
    Figure DE102023103030A1_0046
  • «Schritt 3; Synthese von {2-[5-(Methyl-d3)-4-phenyl-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(ppy)2(5m4dppy-d3))>>
  • In einen lichtundurchlässigen Dreihalskolben wurden 10,0 g Di-µ-chlor-tetrakis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]diiridium(III) (Abkürzung: [Ir(ppy)2Cl]2) und 465 ml Dichlormethan (CH2Cl2) gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Eine gemischte Lösung aus 7,21 g Silbertrifluormethansulfonat und 280 ml Methanol wurde in den Kolben getropft, gefolgt von einem Rühren bei Raumtemperatur für 24 Stunden. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde die Reaktionsmischung unter Verwendung von Celite als Filterhilfsmittel gefiltert. Das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um 14,0 g eines gelblich braunen Feststoffs zu erhalten.
  • In einen Dreihalskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 5,00 g des vorstehend erhaltenen gelblich braunen Feststoffs, 1,68 g 5-(Methyl-d3)-2,4-diphenylpyridin (Abkürzung: H5m4dppy-d3), 70 ml 2-Ethoxyethanol und 70 ml N,N-Dimethylformamid (Abkürzung: DMF) gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde bei 160 °C 7 Stunden lang reagiert, während sie gerührt wurde. Das Syntheseschema (1c) des Schrittes 3 wird nachstehend gezeigt.
  • Figure DE102023103030A1_0047
    Figure DE102023103030A1_0048
    Figure DE102023103030A1_0049
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde das Lösungsmittel abdestilliert, und der erhaltene Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Toluol als mobile Phase und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie unter Verwendung von Chloroform als mobile Phase gereinigt. Aus einer gemischten Lösung aus dem erhaltenen Feststoff, Toluol und Hexan wurden außerdem 1,61 g eines gelben Feststoffs (Ausbeute: 15 %) durch ein Rekristallisationsverfahren erhalten. Durch ein Train-Sublimationsverfahren wurden 1,61 g des gelben Feststoffs sublimiert und gereinigt, um 1,42 g einer Zielsubstanz als gelben Feststoff zu erhalten (Ausbeute: 88 %). Es sei angemerkt, dass bei der Sublimationsreinigung der Feststoff bei 305 °C unter einem Druck von 2,6 Pa mit einer Durchflussrate eines Argongases bei 10 ml/min erwärmt wurde.
  • Die durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie erhaltenen Messergebnisse zeigten, dass der in dem vorstehenden Schritt 3 erhaltene gelbe Feststoff Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) ist. Ein 1H-NMR-Diagramm wird in 19 gezeigt, und Analyseergebnisse werden nachstehend gezeigt.
  • 1H-NMR. δ (CD2Cl2): 6,73-6,99 (m, 11H), 7,40-7,44 (m, 4H), 7,48 (t, 2H), 7,61-7,71 (m, 7H), 7,79 (s, 1H), 7,94 (dd, 2H).
  • 20 zeigt Messergebnisse eines UV-VIS-Absorptionsspektrums (nachstehend einfach als „Absorptionsspektrum“ bezeichnet) einer Dichlormethanlösung, die Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) enthält, und eines Emissionsspektrums davon. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikale Achse stellt die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) weist einen Emissionspeak bei 537 nm auf, und eine grüne Lichtemission wurde aus der Dichlormethanlösung beobachtet.
  • Die Messung des Absorptionsspektrums wurde bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein UV-VIS-Spektrophotometer (V550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet wurde und die Dichlormethanlösung (0,0107 mmol/l) in eine Quarzzelle gegeben wurde. Es sei angemerkt, dass das Absorptionsspektrum in 20 das Ergebnis zeigt, das durch Subtraktion des Absorptionsspektrums, das gemessen wurde, indem nur Dichlormethan in eine Quarzzelle gegeben wurde, von dem Absorptionsspektrum, das gemessen wurde, indem die Dichlormethanlösung (0,0107 mmol/l) in eine Quarzzelle gegeben wurde, erhalten wurde.
  • Außerdem wurde die Messung des Emissionsspektrums bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein Spektrofluorometer (FP-8600DS, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet wurde und die desoxidierte Dichlormethanlösung (0,0107 mmol/l) in einer Quarzzelle unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Handschuhkasten (LABstar M13 (1250/780), hergestellt von Bright Co., Ltd.) versiegelt wurde.
  • Außerdem wurde die Messung der Lumineszenzquantenausbeute bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein absolutes PL-Quantenausbeute-Messsystem (C1 1347-01, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) verwendet wurde und die desoxidierte Dichlormethanlösung (0,0107 mmol/l) in einer Quarzzelle unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Handschuhkasten (LABstar M13 (1250/780), hergestellt von Bright Co., Ltd.) versiegelt wurde. Ir(ppy)2(5m4dppy-d3), das durch die Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 410 nm angeregt wurde, emittierte Licht in einer Lumineszenzquantenausbeute von 85 %. Man kann sagen, dass die Lumineszenzquantenausbeute im Vergleich zu der Lumineszenzquantenausbeute von 73 % von [2-d3-Methyl-(2-pyridinyl-κN)benzofuro[2,3-b]pyridin-κC]bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)) sehr hoch ist. Es kann erwartet werden, dass eine Licht emittierende Vorrichtung, die Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) enthält, eine hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • Außerdem wurde die Messung der Lumineszenzquantenausbeute von Ir(ppy)2(mbfpypy-d3) bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein absolutes PL-Quantenausbeute-Messsystem (C11347-01, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) verwendet wurde und die desoxidierte Dichlormethanlösung (0,0103 mmol/l) in einer Quarzzelle unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Handschuhkasten (LABstar M13 (1250/780), hergestellt von Bright Co., Ltd.) versiegelt wurde. Ir(ppy)2(mbfpypy-d3), das durch die Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 460 nm angeregt wurde, emittierte Licht in einer Lumineszenzquantenausbeute von 73 %.
  • (Synthesebeispiel 2)
  • Dieses Synthesebeispiel beschreibt ein Synthesebeispiel von Bis{2-[5-(methyl-d3)-4-phenyl-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)), das durch die Strukturformel (102) der Ausführungsform 1 dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0050
  • Es sei angemerkt, dass sich der Schritt 3 eines in dem Synthesebeispiel 2 beschriebenen Syntheseverfahrens von demjenigen des in dem Synthesebeispiel 1 beschriebenen Syntheseverfahrens unterscheidet. Der Schritt, der sich von demjenigen in dem Synthesebeispiel 1 unterscheidet, wird im Folgenden ausführlich beschrieben, und für die anderen ähnlichen Schritte wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
  • «Schritt 3; Synthese von Bis{2-[5-(methyl-d3)-4-phenyl-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(5m4dppy-d3)2(ppy))>>
  • In einen lichtundurchlässigen Dreihalskolben wurden 10,0 g Di-µ-chlor-tetrakis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]diiridium(III) (Abkürzung: [Ir(ppy)2Cl]2) und 465 ml Dichlormethan gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Eine gemischte Lösung aus 7,21 g Silbertrifluormethansulfonat (Abkürzung: AgOTf) und 280 ml Methanol wurde in den Kolben getropft, gefolgt von einem Rühren bei Raumtemperatur für 24 Stunden. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde die Reaktionsmischung unter Verwendung von Celite als Filterhilfsmittel gefiltert. Das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um 14,0 g eines gelblich braunen Feststoffs zu erhalten.
  • In einen Dreihalskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 5,00 g des vorstehend erhaltenen gelblich braunen Feststoffs, 1,68 g 5-(Methyl-d3)-2,4-diphenylpyridin (Abkürzung: H5m4dppy-d3), 70 ml 2-Ethoxyethanol und 70 ml N,N-Dimethylformamid (Abkürzung: DMF) gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde bei 160 °C 7 Stunden lang reagiert, während sie gerührt wurde. Das Syntheseschema (2c) des Schrittes 3 wird nachstehend gezeigt.
  • Figure DE102023103030A1_0051
    Figure DE102023103030A1_0052
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde das Lösungsmittel abdestilliert, und der erhaltene Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Toluol als mobile Phase und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie unter Verwendung von Chloroform als mobile Phase gereinigt. Aus einer gemischten Lösung aus dem erhaltenen Feststoff, Toluol und Hexan wurden außerdem 0,79 g eines gelben Feststoffs (Ausbeute: 7 %) durch ein Rekristallisationsverfahren erhalten. Durch ein Train-Sublimationsverfahren wurden 0,79 g des gelben Feststoffs sublimiert und gereinigt, um 0,61 g einer Zielsubstanz als gelben Feststoff zu erhalten (Ausbeute: 77 %). Es sei angemerkt, dass bei der Sublimationsreinigung der Feststoff bei 288 °C unter einem Druck von 2,6 Pa mit einer Durchflussrate eines Argongases bei 10 ml/min erwärmt wurde.
  • Die durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie erhaltenen Messergebnisse zeigten, dass der in dem vorstehenden Schritt 3 erhaltene gelbe Feststoff Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) ist. Ein 1H-NMR-Diagramm wird in 21 gezeigt, und Analyseergebnisse werden nachstehend gezeigt.
  • 1H-NMR. δ (CD2Cl2): 6,72-6,93 (m, 9H), 7,00 (t, 1H), 7,41-7,50 (m, 11H), 7,53 (s, 1H), 7,63-7,74 (m, 5H), 7,80 (d, 2H), 7,95 (d, 1H).
  • 22 zeigt Messergebnisse eines UV-VIS-Absorptionsspektrums (nachstehend einfach als „Absorptionsspektrum“ bezeichnet) einer Dichlormethanlösung, die Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) enthält, und eines Emissionsspektrums davon. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikale Achse stellt die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) weist einen Emissionspeak bei 543 nm auf, und eine grüne Lichtemission wurde aus der Dichlormethanlösung beobachtet.
  • Die Messung des Absorptionsspektrums wurde bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein UV-VIS-Spektrophotometer (V550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet wurde und die Dichlormethanlösung (0,0103 mmol/l) in eine Quarzzelle gegeben wurde. Es sei angemerkt, dass das Absorptionsspektrum in 22 das Ergebnis zeigt, das durch Subtraktion des Absorptionsspektrums, das gemessen wurde, indem nur Dichlormethan in eine Quarzzelle gegeben wurde, von dem Absorptionsspektrum, das gemessen wurde, indem die Dichlormethanlösung (0,0103 mmol/l) in eine Quarzzelle gegeben wurde, erhalten wurde.
  • Außerdem wurde die Messung des Emissionsspektrums bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein Spektrofluorometer (FP-8600DS, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet wurde und die desoxidierte Dichlormethanlösung (0,0103 mmol/l) in einer Quarzzelle unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Handschuhkasten (LABstar M13 (1250/780), hergestellt von Bright Co., Ltd.) versiegelt wurde.
  • Außerdem wurde die Messung der Lumineszenzquantenausbeute bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein absolutes PL-Quantenausbeute-Messsystem (C11347-01, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) verwendet wurde und die desoxidierte Dichlormethanlösung (0,0103 mmol/l) in einer Quarzzelle unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Handschuhkasten (LABstar M13 (1250/780), hergestellt von Bright Co., Ltd.) versiegelt wurde. Ir(5m4dppy-d3)2(ppy), das durch die Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm angeregt wurde, emittierte Licht in einer Lumineszenzquantenausbeute von 87 %. Man kann sagen, dass die Lumineszenzquantenausbeute im Vergleich zu der Lumineszenzquantenausbeute von 73 % von Ir(ppy)2(mbfpypy-d3) sehr hoch ist. Es kann erwartet werden, dass eine Licht emittierende Vorrichtung, die Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) enthält, eine hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • (Synthesebeispiel 3)
  • Dieses Synthesebeispiel beschreibt ein Synthesebeispiel von {2-[4-(3,5-Di-tert-butylphenyl)-5-(methyl-d3)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}bis{2-[4-(methyl-d3)-5-(2-methylpropyl-1,1-d2)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}iridium(III) (Abkürzung: Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)), das durch die Strukturformel (107) der Ausführungsform 1 dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0053
  • «Schritt 1; Synthese von 4-Chlor-5-methyl-2-phenylpyridin»
  • In einen Dreihalskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 10,00 g 2,4-Dichlor-5-methylpyridin, 7,75 g Phenylboronsäure, 110 ml Toluol, 55 ml Ethanol, 18 ml Wasser und 11,66 g Kaliumcarbonat gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung in dem Kolben wurde entgast, indem sie unter reduziertem Druck gerührt wurde, und dann wurden 1,43 g Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) (Abkürzung: Pd(PPh3)4) dazu hinzugefügt. Die Mischung wurde bei 90 °C 7 Stunden lang reagiert, während sie gerührt wurde. Das Syntheseschema (3a) des Schrittes 1 wird nachstehend gezeigt.
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde eine Zielsubstanz unter Verwendung von Toluol extrahiert. Das Toluol wurde aus der extrahierten Lösung abdestilliert und der erhaltene Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung eines gemischten Lösungsmittels aus Hexan und Ethylacetat (Hexan: Ethylacetat = 10:1) als mobile Phase gereinigt, um 11,32 g eines Pyridin-Derivats als weißen Feststoff zu erhalten (Ausbeute: 90 %).
  • Figure DE102023103030A1_0054
  • «Schritt 2; Synthese von 4-(3,5-Di-tert-butylphenyl)-5-methyl-2-phenylpyridin>>
  • In einen Dreihalskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 11,32 g 4-Chlor-5-methyl-2-phenylpyridin, das in dem vorstehenden Schritt 1 erhalten worden war, 14,32 g 3,5-Di-tert-butylphenylboronsäure, 330 ml Toluol, 33 ml Wasser und 35,33 g Trikaliumphosphat gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung in dem Kolben wurde entgast, indem sie unter reduziertem Druck gerührt wurde, und dann wurden 0,51 g Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0) (Abkürzung: Pd2(dba)3) und 0,91 g 2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl (Abkürzung: S-Phos) dazu hinzugefügt. Die Mischung wurde bei 110 °C 7 Stunden lang reagiert, während sie gerührt wurde. Das Syntheseschema (3b) des Schrittes 2 wird nachstehend gezeigt.
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde eine Zielsubstanz unter Verwendung von Toluol extrahiert. Das Toluol wurde aus der extrahierten Lösung abdestilliert, dem erhaltenen Rückstand wurde Hexan hinzugefügt, und die Mischung wurde einer Saugfiltration unterzogen und unter Verwendung des Hexans gewaschen. Der erhaltene Feststoff wurde in Dichlormethan aufgelöst, und das Reaktionsprodukt wurde durch ein Filterhilfsmittel gefiltert, in dem Celite, Aluminiumoxid und Celite in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet waren. Das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um 11,47 g eines Pyridin-Derivats als weißen Feststoff zu erhalten (Ausbeute: 58 %).
    Figure DE102023103030A1_0055
  • «Schritt 3; Synthese von 4-(3,5-Di-tert-butylphenyl)-5-(methyl-d3)-2-phenylpyridin (Abkürzung: H4mmtBup5mppy-d3)»
  • In einen Rückgewinnungskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 11,47 g 4-(3,5-Di-tert-butylphenyl)-5-methyl-2-phenylpyridin, das in dem vorstehenden Schritt 2 erhalten worden war, 1,85 g Natrium-tert-butoxid und 45 ml Dimethylsulfoxid gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Argon ersetzt. Dieser Reaktionsbehälter wurde durch Bestrahlung mit Mikrowellen (2,45 GHz, 100 W) 1,5 Stunden lang erwärmt. Das Syntheseschema (3c) des Schrittes 3 wird nachstehend gezeigt.
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde eine Zielsubstanz unter Verwendung von Ethylacetat extrahiert. Das Ethylacetat wurde aus der extrahierten Lösung abdestilliert, und der erhaltene Rückstand wurde in Dichlormethan aufgelöst, und das Reaktionsprodukt wurde durch ein Filterhilfsmittel gefiltert, in dem Celite, Aluminiumoxid und Celite in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet waren. Das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um 6,61 g eines Pyridin-Derivats als weißen Feststoff zu erhalten (Ausbeute: 57 %).
  • Figure DE102023103030A1_0056
  • «Schritt 4; Synthese von 4-Methyl-5-(2-methylpropyl)-2-phenylpyridin»
  • In einen Dreihalskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 6,31 g 5-Brom-4-methyl-2-phenylpyridin, 5,20 g Isobutylboronsäure, 255 ml Toluol und 21,71 g Trikaliumphosphat gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung in dem Kolben wurde entgast, indem sie unter reduziertem Druck gerührt wurde, und dann wurden 0,24 g Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0) (Abkürzung: Pd2(dba)3) und 0,42 g 2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl (Abkürzung: S-Phos) dazu hinzugefügt. Die Mischung wurde bei 120 °C 6 Stunden lang reagiert, während sie gerührt wurde. Das Syntheseschema (3d) des Schrittes 4 wird nachstehend gezeigt.
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde das Lösungsmittel konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung eines gemischten Lösungsmittels aus Hexan und Ethylacetat (Hexan: Ethylacetat = 20:1) als mobile Phase gereinigt, um 3,89 g eines Pyridin-Derivats als blassgelbe ölige Substanz zu erhalten (Ausbeute: 68 %).
  • Figure DE102023103030A1_0057
  • «Schritt 5; 4-(Methyl-d3)-5-(2-methylpropyl-1,1-d2)-2-phenylpyridin (Abkürzung: H5iBu4mppy-d5)»
  • In einen Rückgewinnungskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 3,89 g 4-Methyl-5-(2-methylpropyl)-2-phenylpyridin, das in dem vorstehenden Schritt 4 erhalten worden war, 1,02 g Natrium-tert-butoxid und 25 ml Dimethylsulfoxid gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Argon ersetzt. Dieser Reaktionsbehälter wurde durch Bestrahlung mit Mikrowellen (2,45 GHz, 100 W) 2 Stunden lang erwärmt. Das Syntheseschema (3e) des Schrittes 5 wird nachstehend gezeigt.
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde eine Zielsubstanz unter Verwendung von Ethylacetat extrahiert. Das Ethylacetat wurde aus der extrahierten Lösung abdestilliert und der erhaltene Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung eines gemischten Lösungsmittels aus Hexan und Ethylacetat (Hexan: Ethylacetat = 20:1) als mobile Phase gereinigt, um 3,23 g eines Pyridin-Derivats als blassgelbe ölige Substanz zu erhalten (Ausbeute: 81 %).
  • Figure DE102023103030A1_0058
    Figure DE102023103030A1_0059
  • «Schritt 6; Synthese von Di-µ-chlor-tetrakis{2-[4-(methyl-d3)-5-(2-methylpropyl-1,1-d2)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κN}diiridium(III) (Abkürzung: [Ir(5iBu4mppy-d5)2Cl]2)>>
  • In einen Rückgewinnungskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 15 ml 2-Ethoxyethanol, 5 ml Wasser, 3,23 g H5iBu4mppy-d5, das in dem vorstehenden Schritt 5 erhalten worden war, und 2,03 g Iridiumchloridhydrat (IrCl3·H2O) gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Argon ersetzt. Dieser Reaktionsbehälter wurde durch Bestrahlung mit Mikrowellen (2,45 GHz, 100 W) eine Stunde lang erwärmt. Das Syntheseschema (3f) des Schrittes 6 wird nachstehend gezeigt.
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde die Mischung in dem Kolben einer Saugfiltration unterzogen und mit Methanol gewaschen, um 2,38 g eines zweikernigen Komplexes (Abkürzung: [Ir(5iBu4mppy-d5)2Cl]2) als gelben Feststoff zu erhalten (Ausbeute: 52 %).
  • Figure DE102023103030A1_0060
    Figure DE102023103030A1_0061
    Figure DE102023103030A1_0062
  • «Schritt 7; Synthese von {2-[4-(3,5-Di-tert-butylphenyl)-5-(methyl-d3)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}bis{2-[4-(methyl-d3)-5-(2-methylpropyl-1,1-d2)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κN}iridium(III) (Abkürzung: Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3))>>
  • In einen lichtundurchlässigen Dreihalskolben wurden 2,35 g Di-µ-chlor-tetrakis{2-[4-(methyl-d3)-5-(2-methylpropyl-1,1-d2)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}diiridium(III) (Abkürzung: [Ir(5iBu4mppy-d5)2Cl]2), das in dem vorstehenden Schritt 6 erhalten worden war, und 84 ml Dichlormethan gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Eine gemischte Lösung aus 1,32 g Silbertrifluormethansulfonat und 17 ml Methanol wurde in den Kolben getropft, gefolgt von einem Rühren bei Raumtemperatur für 18 Stunden. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde die Reaktionsmischung unter Verwendung von Celite als Filterhilfsmittel gefiltert. Das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um 2,99 g eines gelblich braunen Feststoffs zu erhalten.
  • In einen Dreihalskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 2,99 g des vorstehend erhaltenen gelblich braunen Feststoffs, 1,25 g 4-(3,5-Di-tert-butylphenyl)-5-(methyl-d3)-2-phenylpyridin (Abkürzung: H4mmtBup5mppy-d3), 35 ml 2-Ethoxyethanol und 35 ml N,N-Dimethylformamid (DMF) gegeben, und die Atmosphäre in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde bei 145 °C 7 Stunden lang reagiert, während sie gerührt wurde. Das Syntheseschema (3g) des Schrittes 7 wird nachstehend gezeigt.
  • Figure DE102023103030A1_0063
    Figure DE102023103030A1_0064
    Figure DE102023103030A1_0065
  • Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde das Lösungsmittel abdestilliert, und der erhaltene Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung eines gemischten Lösungsmittels aus Hexan und Ethylacetat (Hexan: Ethylacetat = 2:1) als mobile Phase und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie unter Verwendung von Chloroform als mobile Phase gereinigt. Aus einer gemischten Lösung aus dem erhaltenen Feststoff, Toluol und Ethanol wurden außerdem 0,78 g eines gelben Feststoffs (Ausbeute: 22 %) durch ein Rekristallisationsverfahren erhalten. Durch ein Train-Sublimationsverfahren wurden 0,76 g des gelben Feststoffs sublimiert und gereinigt, um 0,67 g einer Zielsubstanz als gelben Feststoff zu erhalten (Ausbeute: 88 %). Es sei angemerkt, dass bei der Sublimationsreinigung der Feststoff bei 280 °C unter einem Druck von 2,7 Pa mit einer Durchflussrate eines Argongases bei 5 ml/min erwärmt wurde.
  • Die durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie erhaltenen Messergebnisse zeigten, dass der in dem vorstehenden Schritt 7 erhaltene gelbe Feststoff Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) ist. Ein 1H-NMR-Diagramm wird in 23 gezeigt, und Analyseergebnisse werden nachstehend gezeigt.
  • 1H-NMR. δ (CD2Cl2): 0,77-0,84 (m, 12H), 1,35 (s, 18H), 1,65-1,69 (m, 2H), 6,71-6,90 (m, 9H), 7,19-7,21 (m, 3H), 7,27 (s, 1H), 7,49-7,52 (m, 2H), 7,58 (dd, 1H), 7,63 (t, 2H), 7,67 (s, 1H), 7,71 (s, 1H), 7,79 (s, 1H).
  • 24 zeigt Messergebnisse eines UV-VIS-Absorptionsspektrums (nachstehend einfach als „Absorptionsspektrum“ bezeichnet) einer Dichlormethanlösung, die Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) enthält, und eines Emissionsspektrums davon. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikale Achse stellt die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) weist einen Emissionspeak bei 544 nm auf, und eine grüne Lichtemission wurde aus der Dichlormethanlösung beobachtet.
  • Die Messung des Absorptionsspektrums wurde bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein UV-VIS-Spektrophotometer (V550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet wurde und die Dichlormethanlösung (0,0104 mmol/l) in eine Quarzzelle gegeben wurde. Es sei angemerkt, dass das Absorptionsspektrum in 24 das Ergebnis zeigt, das durch Subtraktion des Absorptionsspektrums, das gemessen wurde, indem nur Dichlormethan in eine Quarzzelle gegeben wurde, von dem Absorptionsspektrum, das gemessen wurde, indem die Dichlormethanlösung (0,0104 mmol/l) in eine Quarzzelle gegeben wurde, erhalten wurde.
  • Außerdem wurde die Messung des Emissionsspektrums bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein Spektrofluorometer (FP-8600DS, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet wurde und die desoxidierte Dichlormethanlösung (0,0104 mmol/l) in einer Quarzzelle unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Handschuhkasten (LABstar M13 (1250/780), hergestellt von Bright Co., Ltd.) versiegelt wurde.
  • Außerdem wurde die Messung der Lumineszenzquantenausbeute bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei ein absolutes PL-Quantenausbeute-Messsystem (C11347-01, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) verwendet wurde und die desoxidierte Dichlormethanlösung (0,0104 mmol/l) in einer Quarzzelle unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Handschuhkasten (LABstar M13 (1250/780), hergestellt von Bright Co., Ltd.) versiegelt wurde. Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3), das durch die Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 400 nm angeregt wurde, emittierte Licht in einer Lumineszenzquantenausbeute von 84 %. Man kann sagen, dass die Lumineszenzquantenausbeute im Vergleich zu der Lumineszenzquantenausbeute von 73 % von Ir(ppy)2(mbfpypy-d3) sehr hoch ist. Es kann erwartet werden, dass eine Licht emittierende Vorrichtung, die Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) enthält, eine hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • [Beispiel 2]
  • In diesem Beispiel werden eine Licht emittierende Vorrichtung 1, eine Licht emittierende Vorrichtung 2 und eine Licht emittierende Vorrichtung 3 von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 und 32 beschrieben.
  • 25 stellt eine Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 550X dar.
  • 26 ist ein Diagramm, das die Stromdichte-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1, der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vorrichtung 3 zeigt.
  • 27 ist ein Diagramm, das die Leuchtdichte-Stromeffizienz-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1, der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vorrichtung 3 zeigt.
  • 28 ist ein Diagramm, das die Spannungs-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1, der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vorrichtung 3 zeigt.
  • 29 ist ein Diagramm, das die Spannungs-Strom-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1, der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vorrichtung 3 zeigt.
  • 30 ist ein Diagramm, das die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1, der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vorrichtung 3 zeigt. Es sei angemerkt, dass die externe Quanteneffizienz aus der Leuchtdichte in der Annahme berechnet wurde, dass es sich bei den Lichtverteilungseigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung um die Lambertsche Verteilung handelt.
  • 31 ist ein Diagramm, das ein Emissionsspektrum der Licht emittierenden Vorrichtung 1, der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vorrichtung 3 zeigt, die Licht mit einer Leuchtdichte von 1000 cd/m2 emittieren.
  • 32 ist ein Diagramm, das eine Änderung der normierten Leuchtdichte über die Zeit der Licht emittierenden Vorrichtung 1, der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vorrichtung 3 zeigt, die Licht mit einer konstanten Stromdichte von 50 mA/cm2 emittieren.
  • <Licht emittierende Vorrichtung 1>
  • Die hergestellte Licht emittierende Vorrichtung 1, die in diesem Beispiel beschrieben wird, weist eine Struktur auf, die derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung 550X ähnlich ist (siehe 25).
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 1 umfasst die Elektrode 551X, die Elektrode 552X und die Einheit 103X. Die Einheit 103X ist zwischen der Elektrode 551X und der Elektrode 552X angeordnet und enthält {2-[5-(Methyl-d3)-4-phenyl-2-pyrid inyl-κN]phenyl-κC} bis[2-(2-pyridninyl-κN)phenyl-κC] iridium (III) (Abkürzung: Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)), das die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • <<Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 1>>
  • Tabelle 1 zeigt die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 1. Im Folgenden werden Strukturformeln von Materialien gezeigt, die bei den in diesem Beispiel beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen verwendet wurden. Es sei angemerkt, dass in den Tabellen in diesem Beispiel tiefgestellte und hochgestellte Zeichen der Einfachheit halber in normaler Größe geschrieben werden. Beispielsweise werden in den Tabellen ein tiefgestelltes Zeichen bei einer Abkürzung oder ein hochgestelltes Zeichen bei einer Einheit in normaler Größe geschrieben. Die entsprechende Erläuterung in der Beschreibung gibt ein genaues Ablesen solcher Notationen in den Tabellen.
  • [Tabelle 1]
    Struktur Bezugszeichen Material Zusammensetzungsverhältnis Dicke /nm
    Elektrode 552X Al 200
    Schicht 105 LiF 1
    Schicht 113_2 NBPhen 20
    Schicht 113_1 8BP-4mDBtPBfpm 8BP-4mDBtPBfpm: 10
    Schicht 111X PCCP: 0,5:0,5:0,1 40
    Schicht 112_2 I r(ppy)2(5m4dppy-d3) PCBBi1 BP 10
    Schicht 112_1 PCBBiF 40
    Schicht 104 PCBBiF:OCHD-003 1:0,03 10
    Elektrode 551X ITSO 70
  • Figure DE102023103030A1_0066
  • <<Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vorrichtung 1>>
  • Die in diesem Beispiel beschriebene Licht emittierende Vorrichtung 1 wurde unter Verwendung eines Verfahrens hergestellt, das die folgenden Schritte umfasst.
  • [Erster Schritt]
  • In dem ersten Schritt wurde die Elektrode 551X insbesondere durch ein Sputterverfahren unter Verwendung von Indiumoxid-Zinnoxid, das Silizium oder Siliziumoxid enthält (Abkürzung: ITSO), als Target ausgebildet.
  • Die Elektrode 551X enthält ITSO und weist eine Dicke von 70 nm und eine Fläche von 4 mm2 (2 mm × 2 mm) auf.
  • Als Nächstes wurde eine Basis, über der die Elektrode 551X ausgebildet war, mit Wasser gewaschen, bei 200 °C eine Stunde lang gebacken und dann einer UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang unterzogen. Dann wurde die Basis in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, und ein Vakuumbacken wurde bei 170 °C 30 Minuten lang in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt. Dann wurde die Basis ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • [Zweiter Schritt]
  • In dem zweiten Schritt wurde die Schicht 104 über der Elektrode 551X ausgebildet. Insbesondere wurden Materialien der Schicht 104 durch ein Widerstandsheizverfahren co-abgeschieden.
  • Die Schicht 104 enthält N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF) und ein Elektronenakzeptormaterial (Abkürzung: OCHD-003) in einem Gewichtsverhältnis von PCBBiF: OCHD-003 = 1 :0,03 und weist eine Dicke von 10 nm auf. Es sei angemerkt, dass OCHD-003 Fluor enthält und ein Molekulargewicht von 672 aufweist.
  • [Dritter Schritt]
  • In dem dritten Schritt wurde eine Schicht 112_1 über der Schicht 104 ausgebildet. Insbesondere wurde ein Material der Schicht 112_1 durch ein Widerstandsheizverfahren abgeschieden.
  • Die Schicht 112_1 enthält PCBBiF und weist eine Dicke von 40 nm auf.
  • [Vierter Schritt]
  • In dem vierten Schritt wurde eine Schicht 112_2 über der Schicht 112_1 ausgebildet. Insbesondere wurde ein Material der Schicht 112_2 durch ein Widerstandsheizverfahren abgeschieden.
  • Die Schicht 112 _2 enthält 4,4'-Diphenyl-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1 BP) und weist eine Dicke von 10 nm auf.
  • [Fünfter Schritt]
  • In dem fünften Schritt wurde die Schicht 111X über der Schicht 112 2 ausgebildet. Insbesondere wurden Materialien der Schicht 111X durch ein Widerstandsheizverfahren co-abgeschieden.
  • Die Schicht 111X enthält 8-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-4-[3-(dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-[1]benzofuro[3,2-d]pyrimidin (Abkürzung: 8BP-4mDBtPBfpm), 9,9'-Diphenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazol (Abkürzung: PCCP) und {2-[5-(Methyl-d3)-4-phenyl-2-pyrid inyl-κN]phenyl-κC}bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium (III) (Abkürzung: Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)) in einem Gewichtsverhältnis von 8BP-4mDBtPBfpm: PCCP: Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) = 0,5:0,5:0,1 und weist eine Dicke von 40 nm auf.
  • [Sechster Schritt]
  • In dem sechsten Schritt wurde eine Schicht 113_1 über der Schicht 111 X ausgebildet. Insbesondere wurde ein Material der Schicht 113_1 durch ein Widerstandsheizverfahren abgeschieden.
  • Die Schicht 113_1 enthält 8BP-4mDBtPBfpm und weist eine Dicke von 10 nm auf.
  • [Siebter Schritt]
  • In dem siebten Schritt wurde eine Schicht 113_2 über der Schicht 113_1 ausgebildet. Insbesondere wurde ein Material der Schicht 113_2 durch ein Widerstandsheizverfahren abgeschieden.
  • Die Schicht 113_2 enthält 2,9-Di(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen) und weist eine Dicke von 20 nm auf.
  • [Achter Schritt]
  • In dem achten Schritt wurde die Schicht 105 über der Schicht 113 2. ausgebildet. Insbesondere wurde ein Material der Schicht 105 durch ein Widerstandsheizverfahren abgeschieden.
  • Die Schicht 105 enthält Lithiumfluorid (Abkürzung: LiF) und weist eine Dicke von 1 nm auf.
  • [Neunter Schritt]
  • In dem neunten Schritt wurde die Elektrode 552X über der Schicht 105 ausgebildet. Insbesondere wurde ein Material der Elektrode 552X durch ein Widerstandsheizverfahren abgeschieden.
  • Die Elektrode 552X enthält Aluminium (Al) und weist eine Dicke von 200 nm auf.
  • <<Betriebseigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1>>
  • Bei der Zufuhr von elektrischer Energie emittierte die Licht emittierende Vorrichtung 1 Licht EL1 (siehe 25). Betriebseigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1 wurden bei Raumtemperatur gemessen (siehe 26 bis 31). Es sei angemerkt, dass die Leuchtdichte, die CIE-Chromatizität und die Emissionsspektren mit einem Spektralradiometer (SR-UL1R, hergestellt von TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION) gemessen wurden.
  • Tabelle 2 zeigt hauptsächliche Anfangseigenschaften der hergestellten Licht emittierenden Vorrichtung, die Licht mit einer Leuchtdichte von ungefähr 1000 cd/m2 emittiert. Tabelle 3 zeigt eine Zeit LT90, die benötigt wird, um die Leuchtdichte auf 90 % des Anfangswertes zu senken, mit einer konstanten Stromdichte von 50 mA/cm2, welche unter der Bedingung erhalten wurden, bei der die Licht emittierenden Vorrichtungen jeweils Licht emittierten. Tabelle 2 und Tabelle 3 zeigen auch die Eigenschaften einer anderen Licht emittierenden Vorrichtung mit einer Struktur, die später beschrieben wird.
  • [Tabelle 2]
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y Stromeffizienz (cd/A) externe Quantenausbeute (%)
    Licht emittierende Vorrichtung 1 3,1 0,04 1,1 0,35 0,61 89,1 24,3
    Licht emittierende Vorrichtung 2 2,9 0,05 1,1 0,36 0,61 90,0 24,3
    Licht emittierende Vorrichtung 3 3,4 0,05 1,3 0,37 0,60 70,1 19,0
    Vergleichsvorrichtung 1 3,3 0,04 1,0 0,32 0,64 89,7 23,2
  • [Tabelle 3]
    LT90 (hr)
    Licht emittierende Vorrichtung 1 71
    Licht emittierende Vorrichtung 2 125
    Licht emittierende Vorrichtung 3 73
    Vergleichsvorrichtung 1 62
  • Es wurde festgestellt, dass die Licht emittierende Vorrichtung 1 vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Beispielsweise wies die Licht emittierende Vorrichtung 1 eine höhere Zuverlässigkeit auf als eine Vergleichsvorrichtung 1. Die Licht emittierende Vorrichtung 1 war in der Lage, Licht mit einer Leuchtdichte von ungefähr 1000 cd/m2 bei einer niedrigeren Spannung als die Vergleichsvorrichtung 1 zu emittieren. Die Licht emittierende Vorrichtung 1 wies eine höhere externe Quanteneffizienz auf als die Vergleichsvorrichtung 1. Eine Verringerung der Betriebsspannung und eine Erhöhung der externen Quanteneffizienz erhöhen die Effizienz der Energie zur Umwandlung von elektrischer Leistung in Licht. Im Vergleich zu Licht, das von der Vergleichsvorrichtung 1 emittiert wird, umfasst Licht, das von der Licht emittierenden Vorrichtung 1 emittiert wird, Licht mit einer kurzen Wellenlänge. Indem beispielsweise Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) und ein grünes fluoreszierendes Material für die Schicht 111X verwendet werden, kann eine effiziente Energieübertragung auf das fluoreszierende Material erwartet werden. Ferner kann eine Lichtemission mit hoher Effizienz erwartet werden.
  • <Licht emittierende Vorrichtung 2>
  • Die hergestellte Licht emittierende Vorrichtung 2, die in diesem Beispiel beschrieben wird, weist eine Struktur auf, die derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung 550X ähnlich ist (siehe 25). Die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 2 unterscheidet sich von derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung 1 durch die Schicht 111X. Insbesondere unterscheidet sich die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 2 von derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung 1 dadurch, dass die Schicht 111X anstelle von Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) Bis{2-[5-(methyl-d3)-4-phenyl-2-pyridinyl-κA/]phenyl-κC}[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)) enthält. Eine Strukturformel von Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) wird nachstehend gezeigt.
  • Figure DE102023103030A1_0067
  • «Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vorrichtung 2»
  • Die in diesem Beispiel beschriebene Licht emittierende Vorrichtung 2 wurde unter Verwendung eines Verfahrens hergestellt, das die folgenden Schritte umfasst.
  • [Fünfter Schritt]
  • In dem fünften Schritt wurde die Schicht 111X über der Schicht 112 2 ausgebildet. Insbesondere wurden Materialien der Schicht 111X durch ein Widerstandsheizverfahren co-abgeschieden.
  • Es sei angemerkt, dass die Schicht 111X 8BP-4mDBtPBfpm, PCCP und Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) in einem Gewichtsverhältnis von 8BP-4mDBtPBfpm: PCCP: Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) = 0,5:0,5:0,1 enthält und eine Dicke von 40 nm aufweist.
  • «Betriebseigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2»
  • Bei der Zufuhr von elektrischer Energie emittierte die Licht emittierende Vorrichtung 2 das Licht EL1 (siehe 25). Betriebseigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2 wurden bei Raumtemperatur gemessen (siehe 26 bis 31).
  • Tabelle 2 zeigt hauptsächliche Anfangseigenschaften der hergestellten Licht emittierenden Vorrichtung, die Licht mit einer Leuchtdichte von ungefähr 1000 cd/m2 emittiert. Tabelle 3 zeigt eine Zeit LT90, die benötigt wird, um die Leuchtdichte auf 90 % des Anfangswertes zu senken, mit einer konstanten Stromdichte von 50 mA/cm2, welche unter der Bedingung erhalten wurden, bei der die Licht emittierenden Vorrichtungen jeweils Licht emittierten.
  • Es wurde festgestellt, dass die Licht emittierende Vorrichtung 2 vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Beispielsweise wies die Licht emittierende Vorrichtung 2 eine höhere Zuverlässigkeit auf als die Vergleichsvorrichtung 1. Die Licht emittierende Vorrichtung 2 wies auch eine höhere Zuverlässigkeit auf als die Licht emittierende Vorrichtung 1. Es sei angemerkt, dass Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) eine größere Anzahl von Liganden, die jeweils eine deuterierte Alkyl-Gruppe aufweisen, als Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) aufweist. Mit anderen Worten: Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) weist eine kleinere Anzahl von Liganden, die jeweils keine deuterierte Alkyl-Gruppe aufweisen, als Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) auf. Die Licht emittierende Vorrichtung 2 war in der Lage, Licht mit einer Leuchtdichte von ungefähr 1000 cd/m2 bei einer niedrigeren Spannung als die Vergleichsvorrichtung 1 zu emittieren. Die Licht emittierende Vorrichtung 2 wies eine höhere externe Quanteneffizienz auf als die Vergleichsvorrichtung 1. Eine Verringerung der Betriebsspannung und eine Erhöhung der externen Quanteneffizienz erhöhen die Effizienz der Energie zur Umwandlung von elektrischer Leistung in Licht. Im Vergleich zu Licht, das von der Vergleichsvorrichtung 1 emittiert wird, umfasst Licht, das von der Licht emittierenden Vorrichtung 2 emittiert wird, Licht mit einer kurzen Wellenlänge. Indem beispielsweise Ir(5m4dppy-d3)2(ppy) und ein grünes fluoreszierendes Material für die Schicht 111X verwendet werden, kann eine effiziente Energieübertragung auf das fluoreszierende Material erwartet werden. Ferner kann eine Lichtemission mit hoher Effizienz erwartet werden.
  • <Licht emittierende Vorrichtung 3>
  • Die hergestellte Licht emittierende Vorrichtung 3, die in diesem Beispiel beschrieben wird, weist eine Struktur auf, die derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung 550X ähnlich ist (siehe 25). Die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 3 unterscheidet sich von derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung 1 durch die Schicht 111X. Insbesondere unterscheidet sich die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung 3 von derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung 1 dadurch, dass die Schicht 111X anstelle von Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) {2-[4-(3,5-Di-tert-butylphenyl)-5-(methyl-d3)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}bis{2-[4-(methyl-d3)-5-(2-methylpropyl-1,1-d2)-2-pyridinyl-κN]phenyl-κC}iridium(III) (Abkürzung: Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)) enthält. Eine Strukturformel von Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) wird nachstehend gezeigt.
  • Figure DE102023103030A1_0068
  • «Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vorrichtung 3»
  • Die in diesem Beispiel beschriebene Licht emittierende Vorrichtung 3 wurde unter Verwendung eines Verfahrens hergestellt, das die folgenden Schritte umfasst.
  • [Fünfter Schritt]
  • In dem fünften Schritt wurde die Schicht 111X über der Schicht 112 2 ausgebildet. Insbesondere wurden Materialien der Schicht 111X durch ein Widerstandsheizverfahren co-abgeschieden.
  • Es sei angemerkt, dass die Schicht 111X 8BP-4mDBtPBfpm, PCCP und Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) in einem Gewichtsverhältnis von 8BP-4mDBtPBfpm: PCCP: Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) = 0,5:0,5:0,1 enthält und eine Dicke von 40 nm aufweist.
  • «Betriebseigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 3»
  • Bei der Zufuhr von elektrischer Energie emittierte die Licht emittierende Vorrichtung 3 das Licht EL1 (siehe 25). Betriebseigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 3 wurden bei Raumtemperatur gemessen (siehe 26 bis 31).
  • Tabelle 2 zeigt hauptsächliche Anfangseigenschaften der hergestellten Licht emittierenden Vorrichtung, die Licht mit einer Leuchtdichte von ungefähr 1000 cd/m2 emittiert. Tabelle 3 zeigt eine Zeit LT90, die benötigt wird, um die Leuchtdichte auf 90 % des Anfangswertes zu senken, mit einer konstanten Stromdichte von 50 mA/cm2, welche unter der Bedingung erhalten wurden, bei der die Licht emittierenden Vorrichtungen jeweils Licht emittierten.
  • Es wurde festgestellt, dass die Licht emittierende Vorrichtung 3 vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Beispielsweise wies die Licht emittierende Vorrichtung 3 eine höhere Zuverlässigkeit auf als die Vergleichsvorrichtung 1. Im Vergleich zu Licht, das von der Vergleichsvorrichtung 1 emittiert wird, umfasst Licht, das von der Licht emittierenden Vorrichtung 3 emittiert wird, Licht mit einer kurzen Wellenlänge. Indem beispielsweise Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3) und ein grünes fluoreszierendes Material für die Schicht 111X verwendet werden, kann eine effiziente Energieübertragung auf das fluoreszierende Material erwartet werden. Ferner kann eine Lichtemission mit hoher Effizienz erwartet werden.
  • (Referenzbeispiel 1)
  • Die hergestellte Vergleichsvorrichtung 1, die in diesem Referenzbeispiel beschrieben wird, weist eine Struktur auf, die derjenigen der Licht emittierenden Vorrichtung 550X ähnlich ist (siehe 25).
  • «Struktur der Vergleichsvorrichtung 1>>
  • Die Vergleichsvorrichtung 1 unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 1 dadurch, dass anstelle von Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) [2-d3-Methyl-(2-pyridinyl-κN)benzofuro[2,3-b]pyridin-κC]bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)) verwendet wird. Eine Strukturformel von Ir(ppy)2(mbfpypy-d3) wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102023103030A1_0069
  • «Verfahren zum Herstellen der Vergleichsvorrichtung 1>>
  • Die in diesem Referenzbeispiel beschriebene Vergleichsvorrichtung 1 wurde durch ein Verfahren hergestellt, das die folgenden Schritte umfasst. Das Verfahren zum Herstellen der Vergleichsvorrichtung 1 unterscheidet sich von dem Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vorrichtung 1 dadurch, dass in dem Schritt zum Ausbilden der Schicht 111X Ir(ppy)2(mbfpypy-d3) anstelle von Ir(ppy)2(5m4dppy-d3) verwendet wird. Unterschiedliche Abschnitte werden nachstehend ausführlich beschrieben, und für Abschnitte, bei denen ein Verfahren, das dem vorstehenden ähnlich ist, zum Einsatz kam, wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
  • [Fünfter Schritt]
  • In dem fünften Schritt wurde die Schicht 111X über der Schicht 112 2 ausgebildet. Insbesondere wurden Materialien der Schicht 111X durch ein Widerstandsheizverfahren co-abgeschieden.
  • Es sei angemerkt, dass die Schicht 111X 8BP-4mDBtPBfpm, PCCP und Ir(ppy)2(mbfpypy-d3) in einem Gewichtsverhältnis von 8BP-4mDBtPBfpm: PCCP: Ir(ppy)2(mbfpypy-d3) = 0,5:0,5:0,1 enthält und eine Dicke von 40 nm aufweist.
  • [Beispiel 3]
  • In diesem Beispiel werden Berechnungsergebnisse von Molekülorbitalen einer organischen Verbindung anhand von 33A und 33B beschrieben.
  • 33A zeigt das Berechnungsergebnis von LUMO der organischen Verbindung in einem Singulett-Grundzustand. 33B zeigt das Berechnungsergebnis der Spindichte der organischen Verbindung in einem Triplett-Anregungszustand.
  • Die Molekülorbitale der organischen Verbindung mit der folgenden Struktur werden berechnet.
  • Figure DE102023103030A1_0070
    Figure DE102023103030A1_0071
  • In der organischen Verbindung weist die meta-Position eines Pyridin-Rings, der an Iridium koordiniert ist, eine hohe Spindichte in einem Triplett-Anregungszustand auf (siehe 33B). In der organischen Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur, die ein Beispiel für die organische Verbindung ist, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird, konzentriert sich außerdem LUMO an der meta-Position des Pyridin-Rings, der an Iridium koordiniert ist (siehe 33A).
  • Es sei angemerkt, dass Gaussian 09-Programm für Molekülorbitalberechnungen verwendet wird. Als Funktional wird B3PW91 verwendet, als Basisfunktion von Ir wird LANL2DZ verwendet, und als Basisfunktion der anderen Atome wird 6-311G (d,p) verwendet. Eine Strukturoptimierung wird an dem Singulett-Grundzustand (S0) und dem Triplett-Anregungszustand (T1) durchgeführt.
  • Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Seriennr. 2022-019671 , eingereicht beim japanischen Patentamt am 10. Februar 2022, deren gesamte Inhalte hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenlegung gemacht sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2022019671 [0589]

Claims (19)

  1. Organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird:
    Figure DE102023103030A1_0072
     wobei R101 bis R111 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen, wobei n 1 oder 2 ist, wobei L einen Liganden darstellt, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird, und
    Figure DE102023103030A1_0073
     wobei R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen.
  2. Organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G1-1) dargestellt wird:
    Figure DE102023103030A1_0074
     wobei n 1 oder 2 ist, wobei L einen Liganden darstellt, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird, und
    Figure DE102023103030A1_0075
     wobei R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen.
  3. Organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G1-2) dargestellt wird:
    Figure DE102023103030A1_0076
     wobei n 1 oder 2 ist, wobei L einen Liganden darstellt, der durch die allgemeine Formel (L0) dargestellt wird, und
    Figure DE102023103030A1_0077
     wobei R201 bis R208 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen.
  4. Organische Verbindung nach Anspruch 3, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe in dem Liganden durch Deuterium substituiert werden.
  5. Organische Verbindung nach Anspruch 1, wobei der Ligand durch die Strukturformel (L1-1) dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0078
  6. Organische Verbindung nach Anspruch 1, wobei der Ligand durch die Strukturformel (L1-2) dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0079
  7. Licht emittierende Vorrichtung, die umfasst: eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode; und eine erste Einheit, wobei die erste Einheit zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ist, und wobei die erste Einheit die organische Verbindung nach Anspruch 1 umfasst.
  8. Anzeigevorrichtung, die umfasst: eine erste Licht emittierende Vorrichtung; und eine zweite Licht emittierende Vorrichtung, wobei die erste Licht emittierende Vorrichtung eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode, eine erste Einheit und eine erste Schicht umfasst, wobei die erste Einheit zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ist, wobei die erste Schicht zwischen der ersten Einheit und der ersten Elektrode ist, wobei die erste Einheit die organische Verbindung nach Anspruch 1 umfasst, wobei die erste Schicht eine zweite organische Verbindung, die eine Halogen-Gruppe oder eine Cyano-Gruppe umfasst, oder ein Übergangsmetalloxid umfasst, wobei sich die zweite Licht emittierende Vorrichtung neben der ersten Licht emittierenden Vorrichtung befindet, wobei die zweite Licht emittierende Vorrichtung eine dritte Elektrode, eine vierte Elektrode, eine zweite Einheit und eine zweite Schicht umfasst, wobei ein Raum zwischen der dritten Elektrode und der ersten Elektrode ist, wobei die zweite Einheit zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode ist, wobei die zweite Schicht zwischen der zweiten Einheit und der dritten Elektrode ist, wobei die zweite Einheit ein Licht emittierendes Material umfasst, wobei die zweite Schicht die zweite organische Verbindung oder das Übergangsmetalloxid umfasst, wobei die zweite Schicht einen Bereich, der dünner ist als die erste Schicht, zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht umfasst, und wobei sich der Bereich mit dem Raum überlappt.
  9. Anzeigevorrichtung, die die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 7 und mindestens einen/eines von einem Transistor und einem Substrat umfasst.
  10. Elektronisches Gerät, das die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9 und mindestens einen/eines von einem Sensor, einem Bedienknopf, einem Lautsprecher und einem Mikrofon umfasst.
  11. Licht emittierende Einrichtung, die die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 7 und mindestens einen/eines von einem Transistor und einem Substrat umfasst.
  12. Beleuchtungsvorrichtung, die die Licht emittierende Einrichtung nach Anspruch 11 und ein Gehäuse umfasst.
  13. Organische Verbindung nach Anspruch 1, wobei einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe in dem Liganden durch Deuterium substituiert werden.
  14. Organische Verbindung nach Anspruch 2, wobei einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe in dem Liganden durch Deuterium substituiert werden.
  15. Organische Verbindung nach Anspruch 3, wobei einige oder alle Wasserstoffatome der Alkyl-Gruppe in dem Liganden durch Deuterium substituiert werden.
  16. Organische Verbindung nach Anspruch 3, wobei der Ligand durch die Strukturformel (L1-1) dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0080
  17. Organische Verbindung nach Anspruch 3, wobei der Ligand durch die Strukturformel (L1-2) dargestellt wird.
    Figure DE102023103030A1_0081
  18. Licht emittierende Vorrichtung, die umfasst: eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode; und eine erste Einheit, wobei die erste Einheit zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ist, und wobei die erste Einheit die organische Verbindung nach Anspruch 3 enthält.
  19. Anzeigevorrichtung, die umfasst: eine erste Licht emittierende Vorrichtung; und eine zweite Licht emittierende Vorrichtung, wobei die erste Licht emittierende Vorrichtung eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode, eine erste Einheit und eine erste Schicht umfasst, wobei die erste Einheit zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ist, wobei die erste Schicht zwischen der ersten Einheit und der ersten Elektrode ist, wobei die erste Einheit die organische Verbindung nach Anspruch 3 enthält, wobei die erste Schicht eine zweite organische Verbindung, die eine Halogen-Gruppe oder eine Cyano-Gruppe umfasst, oder ein Übergangsmetalloxid umfasst, wobei sich die zweite Licht emittierende Vorrichtung neben der ersten Licht emittierenden Vorrichtung befindet, wobei die zweite Licht emittierende Vorrichtung eine dritte Elektrode, eine vierte Elektrode, eine zweite Einheit und eine zweite Schicht umfasst, wobei ein Raum zwischen der dritten Elektrode und der ersten Elektrode ist, wobei die zweite Einheit zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode ist, wobei die zweite Schicht zwischen der zweiten Einheit und der dritten Elektrode ist, wobei die zweite Einheit ein Licht emittierendes Material umfasst, wobei die zweite Schicht die zweite organische Verbindung oder das Übergangsmetalloxid umfasst, wobei die zweite Schicht einen Bereich, der dünner ist als die erste Schicht, zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht umfasst, und wobei sich der Bereich mit dem Raum überlappt.
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