JP2015065323A - 有機エレクトロルミネッセンス素子、および電子機器 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子、および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】低電圧で駆動し、高効率で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子、および電子機器を提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極と、陽極と、前記陰極と前記陽極との間に配置された、少なくとも発光層を含む1層以上の有機層と、を有し、前記発光層が、下記一般式(1)で表される第一の化合物と、下記一般式(2)で表される第二の化合物と、を含むことを特徴とする。下記一般式(1)において、R101からR110までの少なくともいずれかが、置換もしくは無置換の環形成炭素数16〜30の縮合芳香族炭化水素基である。下記一般式(2)において、Ar21およびAr22は、それぞれ独立に、置換または無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である。また、Aは、下記一般式(2a)で表される。【選択図】なし

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、および電子機器に関する。
有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子と略記する場合がある。)は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機EL素子は、発光層および該発光層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する。
従来の有機EL素子は、無機発光ダイオードに比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。最近の有機EL素子は徐々に改良されているものの、さらなる低駆動電圧化、高発光効率化が要求されている。
例えば、特許文献1や特許文献2には、ドーパント材料としてのジアリールアミノ基で置換されたベンゾフルオレン化合物、及びホスト材料としてのアントラセン誘導体を含有する発光層を備えた有機電界発光素子が記載されている。特許文献1によれば、このような有機電界発光素子によって、電流効率や素子寿命に関して十分な性能を得ようと試みている。また、特許文献2によれば、このような有機電界発光素子によって、従来の駆動電圧を維持しながら、高い色純度で青色発光させることを試みている。
特開2008−291006号公報 特開2011−225546号公報
しかしながら、有機EL素子を照明装置や表示装置等の電子機器に採用するためには、さらなる発光効率の向上、および駆動電圧の低下が求められる。
本発明の目的は、低電圧で駆動し、高効率で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子、および電子機器を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、発光層において、特定のホスト材料と特定のドーパント材料とを組合せて含有させることにより、低電圧で駆動し、高効率で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子を得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
本発明の一態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極と、陽極と、前記陰極と前記陽極との間に配置された、少なくとも発光層を含む1層以上の有機層と、を有し、前記発光層が、下記一般式(1)で表される第1の化合物と、下記一般式(2)で表される第2の化合物と、を含むことを特徴とする。
(前記一般式(1)において、
101からR108までは、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数2〜30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
−Si(R100で表されるシリル基であり、
100は、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60の芳香族炭化水素基であり、
109およびR110は、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基であり、
101〜R108の内、隣り合う基が互いに結合して環を形成する場合としない場合とがある。
ただし、R101からR110までの少なくともいずれかが、置換もしくは無置換の環形成炭素数16〜30の縮合芳香族炭化水素基である。
109およびL110は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数5〜30の2価の複素環基である。)
{[前記一般式(2)において、
Ar21およびAr22は、それぞれ独立に、置換または無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である。ただし、Ar21とAr22とが互いに結合して、環を形成する場合と環を形成しない場合とがある。
20〜L22は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、
20〜L22における連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、
前記芳香族炭化水素基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基、又は
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基である。
は、1〜4の整数であり、nが2以上の場合、複数のAr21、Ar22、L20〜L22は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Aは、下記一般式(2a)で表される。]
[前記一般式(2a)において、
231〜R238は、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数2〜30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
−Si(R241で表されるシリル基である。
また、R231とR232、R232とR233、R233とR234、R235とR236、R236とR237、並びにR237とR238のうち1組が下記一般式(2b)で表される構造と結合する炭素原子である。
239及びR240は、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
−Si(R242で表されるシリル基である。
241およびR242は、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である。]
[前記一般式(2b)において、
*は、それぞれ前記一般式(2a)のR231とR232、R232とR233、R233とR234、R235とR236、R236とR237、並びにR237とR238のいずれか1組の炭素原子への結合位置を表す。
251〜R254は、それぞれ独立に、前記一般式(2)におけるR231〜R238と同義である。]
なお、前記一般式(2a)のR231〜R238および前記一般式(2b)のR251〜R254のうちn個は、前記一般式(2)のL20に結合する結合手である。}
本発明の一態様に係る電子機器は、前記本発明の一態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を備える。
本発明によれば、低電圧で駆動し、高効率で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子、および電子機器を提供することができる。
本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の一例の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態の変形例に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の一例の概略構成を示す図である。
[有機EL素子]
本実施形態における有機EL素子は、陰極と、陽極と、陰極と陽極との間に配置された有機層とを有する。有機層は、一層又は複数層で構成される。
また、本発明の有機EL素子において、有機層のうち少なくとも1層は、発光層である。そのため、有機層は、例えば、一層の発光層で構成されていてもよいし、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層等の公知の有機EL素子で採用される層を有していてもよい。有機層は、無機化合物を含んでいてもよい。
有機EL素子の代表的な素子構成としては、例えば、次の(a)〜(e)などの構成を挙げることができる。
(a)陽極/発光層/陰極
(b)陽極/正孔注入・輸送層/発光層/陰極
(c)陽極/発光層/電子注入・輸送層/陰極
(d)陽極/正孔注入・輸送層/発光層/電子注入・輸送層/陰極
(e)陽極/正孔注入・輸送層/発光層/障壁層/電子注入・輸送層/陰極
上記の中で(d)の構成が好ましく用いられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
なお、上記「発光層」とは、発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
上記「正孔注入・輸送層」は「正孔注入層および正孔輸送層のうちの少なくともいずれか1つ」を意味し、「電子注入・輸送層」は「電子注入層および電子輸送層のうちの少なくともいずれか1つ」を意味する。ここで、正孔注入層および正孔輸送層を有する場合には、陽極側に正孔注入層が設けられていることが好ましい。また、電子注入層および電子輸送層を有する場合には、陰極側に電子注入層が設けられていることが好ましい。
発光層と陰極との間に存在する電子輸送領域の有機層については、いずれの層も電子輸送性を示すが、一般的に、障壁層は励起エネルギーの拡散を防ぐ役割を果たし、電子注入層は電子注入障壁を低減するという役割を果たす。
上記発光層は、複数の発光層を積層した積層体とすることで、発光層界面に電子と正孔を蓄積させて、再結合領域を発光層界面に集中させて、量子効率を向上させることができる。
発光層への正孔の注入し易さと電子の注入し易さは異なっていてもよく、また、発光層中での正孔と電子の移動度で表される正孔輸送能と電子輸送能が異なっていてもよい。
図1に、本発明の実施形態における有機EL素子の一例の概略構成を示す。
図1に示す有機EL素子1は、基板2と、陽極3と、陰極4と、陽極3と陰極4との間に配置された有機薄膜層10と、を有する。
そして、有機薄膜層10は、陽極3側から順に、正孔輸送層6、発光層5、および電子輸送層7が積層されて構成される。
(発光層)
本実施形態の有機EL素子において、発光層には、下記一般式(1)で表される第一の化合物、および下記一般式(2)で表される第二の化合物が含有される。
・ホスト材料
本実施形態の有機EL素子では、下記一般式(1)で表される第一の化合物をホスト材料として用いることが好ましい。
(前記一般式(1)において、
101からR108までは、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数2〜30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
−Si(R100で表されるシリル基であり、
100は、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60の芳香族炭化水素基であり、
109およびR110は、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基であり、
101〜R108の内、隣り合う基が互いに結合して環を形成する場合としない場合とがある。
ただし、R101からR110までの少なくともいずれかが、置換もしくは無置換の環形成炭素数16〜30の縮合芳香族炭化水素基である。
109およびL110は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数5〜30の2価の複素環基である。)
このうち、R109およびR110の少なくともいずれかが、置換もしくは無置換の環形成炭素数16〜30の縮合芳香族炭化水素基であることが好ましい。
ここで、環形成炭素数16〜30の縮合芳香族炭化水素基は、4環以上縮合した芳香族炭化水素基であることがより好ましい。
また、R109およびR110の少なくともいずれかが、置換もしくは無置換のアントリル基、クリセニル基、ベンゾアントリル基、ベンゾフェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾクリセニル基、インデニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、およびベンゾフルオランテニル基からなる群から選択されることが好ましい。
前記一般式(1)は、下記一般式(11)で表されることが好ましい。
(前記一般式(11)において、
101からR108まで、R109、L109、およびL110は、それぞれ前記一般式(1)におけるR101からR108まで、R109、L109、およびL110と同義である。
111およびR112は、それぞれ独立に、
フッ素原子、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3〜10のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、
−Si(R113で表されるシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基である。
110、R111およびR112は、ベンゾ[b]フェナントレン環を形成する任意の炭素原子にそれぞれ結合している。
113は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるR100と同義である。
nは、0〜5の整数である。
pは、0〜6の整数である。
nおよびpの合計が2以上の整数の場合、複数のR111およびR112は、同一でも異なっていてもよく、隣接する置換基同士が結合して、飽和もしくは不飽和の環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
特に、前記一般式(11)は、下記一般式(111)または下記一般式(112)で表されることがより好ましい。
(前記一般式(111)において、
101からR109まで、R111、R112、L109、およびL110、n、およびpは、それぞれ前記一般式(11)におけるR101からR109まで、R111、R112、L109、およびL110、n、およびpと同義である。)
(前記一般式(112)において、
101からR109まで、R111、R112、L109、およびL110、n、およびpは、それぞれ前記一般式(11)におけるR101からR109まで、R111、R112、L109、およびL110、n、およびpと同義である。)
前記一般式(1)は、下記一般式(12)で表されることが好ましい。
(前記一般式(12)において、
101からR108まで、R109、およびL110は、それぞれ前記一般式(1)におけるR101からR108まで、R109、およびL110と同義である。
121、R122およびR123は、それぞれ独立に、
フッ素原子、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3〜10のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、
−Si(R124で表されるシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基である。
110、R121、R122およびR123は、ベンゾ[c]フェナントレン環を形成する任意の炭素原子にそれぞれ結合している。
124は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるR100と同義である。
qは、0〜4の整数である。qが2以上の整数の場合、複数のR121は、同一でも異なっていてもよい。
rは、0〜5の整数である。
sは、0〜6の整数である。
rおよびsの合計が2以上の整数の場合、複数のR122およびR122は、同一でも異なっていてもよく、隣接する置換基同士が結合して、飽和もしくは不飽和の環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
また、前記一般式(12)は、下記一般式(121)または下記一般式(122)で表されることがより好ましい。
(前記一般式(121)において、
101からR109まで、R121からR123まで、L110、r、およびsは、それぞれ前記一般式(12)におけるR101からR109まで、R121からR123まで、L110、r、およびsと同義である。)
(前記一般式(122)において、
101からR109まで、R121からR123まで、L110、r、およびsは、それぞれ前記一般式(12)におけるR101からR109まで、R121からR123まで、L110、r、およびsと同義である。)
前記一般式(1)は、下記一般式(14)で表されることが好ましい。
(前記一般式(14)において、
101からR108まで、R109、L109、およびL110は、それぞれ前記一般式(1)におけるR101からR108まで、R109、L109、およびL110と同義である。
141およびR142は、それぞれ独立に、
フッ素原子、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3〜10のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、
−Si(R143で表されるシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基である。
141およびR142は、ベンゾ[a]トリフェニレン環を形成する任意の炭素原子にそれぞれ結合している。
143は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるR100と同義である。
uは、0〜5の整数である。
vは、0〜8の整数である。
uおよびvの合計が2以上の整数の場合、複数のR141およびR142は、同一でも異なっていてもよく、隣接する置換基同士が結合して、飽和もしくは不飽和の環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
前記一般式(14)は、下記一般式(141)で表されることがより好ましい。
(前記一般式(141)において、
101からR109まで、R141、R142、L109、L110、u、およびvは、それぞれ前記一般式(14)におけるR101からR109まで、R141、R142、L109、L110、u、およびvと同義である。)
前記一般式(1)は、下記一般式(15)で表されることが好ましい。
(前記一般式(15)において、
101からR108まで、R109、L109、およびL110は、それぞれ前記一般式(1)におけるR101からR108まで、R109、L109、およびL110と同義である。
151およびR152は、それぞれ独立に、
フッ素原子、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数3〜10のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、
−Si(R153で表されるシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基である。
151およびR152は、トリフェニレン環を形成する任意の炭素原子にそれぞれ結合している。
153は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるR100と同義である。
wは、0〜3の整数である。
yは、0〜8の整数である。
wおよびyの合計が2以上の整数の場合、複数のR151およびR152は、同一でも異なっていてもよく、隣接する置換基同士が結合して、飽和もしくは不飽和の環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
ただし、L109およびL110が単結合であり、かつ、R101からR108までの少なくとも1つの置換基が水素原子ではない場合、R109はトリフェニレニル基ではない。
また、L109、L110およびR109の置換基、並びにR101からR108まで、およびR151は、アミノ基を含まない。)
前記一般式(15)は、下記一般式(151)または下記一般式(152)で表されることが好ましい。
[前記一般式(151)において、R101からR108まで、R109、L109、R151およびR152は、それぞれ前記一般式(15)におけるR101からR108まで、R109、L109、R151およびR152と同義である。]
[前記一般式(152)において、R101からR108まで、R109、L109、R151およびR152は、それぞれ前記一般式(15)におけるR101からR108まで、R109、L109、R151およびR152と同義である。]
また、L110は、単結合であることがより好ましい。
また、L110が、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜10の2価の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜10の2価の複素環基であることがより好ましい。
また、R109が、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基であることが好ましい。なかでも、R109が、置換もしくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、またはフェナントリル基であることがより好ましい。
本明細書において、環形成炭素数とは、原子または分子が環状に結合した構造の化合物(例えば、単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、スピロ環化合物、炭素環化合物、複素環化合物)の当該環自体を構成する原子のうちの炭素原子の数を表す。当該環が置換基によって置換される場合、置換基に含まれる炭素は環形成炭素数には含まない。以下で記される「環形成炭素数」については、特筆しない限り同様とする。
環形成原子数とは、原子または分子が環状に結合した構造の化合物(例えば、単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、スピロ環化合物、炭素環化合物、複素環化合物)の当該環自体を構成する原子の数を表す。環を構成しない原子(例えば、環を構成する原子の未結合手を終端する水素原子)や、当該環が置換基によって置換される場合の置換基に含まれる原子は環形成原子数には含まない。以下で記される「環形成原子数」については、特筆しない限り同様とする。
次に前記一般式に記載の各置換基について説明する。
本実施形態における環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾ[a]アントリル基、ベンゾ[c]フェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾ[k]フルオランテニル基、ベンゾ[g]クリセニル基、ベンゾ[b]トリフェニレニル基、ピセニル基、ペリレニル基などが挙げられる。
本実施形態における芳香族炭化水素基としては、環形成炭素数が6〜20であることが好ましく、より好ましくは6〜12であることが更に好ましい。上記アリール基の中でもフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ターフェニル基、フルオレニル基が特に好ましい。
本実施形態における環形成炭素数6〜18の芳香族炭化水素基としては、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基のうち、環形成炭素数が6〜18の基を挙げることができる。すなわち、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾ[a]アントリル基、ベンゾ[c]フェナントリル基、トリフェニレニル基が挙げられる。
なお、上記芳香族炭化水素基として、フルオレニル基が選択される場合、9位に2つのメチル基を置換基として有する9、9−ジメチルフルオレニル基又は9位に2つのフェニル基を置換基として有する9、9−ジフェニルフルオレニル基であることが好ましい。
本実施形態における環形成炭素数16〜30の縮合芳香族炭化水素基としては、例えば、アントリル基、クリセニル基、ベンゾアントリル基、ベンゾフェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾクリセニル基、インデニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基を挙げることができる。
なお、上記縮合芳香族炭化水素基としては、ベンゾアントリル基、ベンゾフェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾクリセニル基であることがより好ましい。
本実施形態における環形成原子数5〜30の複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリル基、イソキノリニル基、ナフチリジニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、インドリル基、ベンズイミダゾリル基、インダゾリル基、イミダゾピリジニル基、ベンズトリアゾリル基、カルバゾリル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピペリジニル基、ピロリジニル基、ピペラジニル基、モルホリル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基などが挙げられる。
本実施形態における複素環基の環形成原子数は、5〜20であることが好ましく、5〜14であることがさらに好ましい。上記複素環基の中でも1−ジベンゾフラニル基、2−ジベンゾフラニル基、3−ジベンゾフラニル基、4−ジベンゾフラニル基、1−ジベンゾチオフェニル基、2−ジベンゾチオフェニル基、3−ジベンゾチオフェニル基、4−ジベンゾチオフェニル基、1−カルバゾリル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基、4−カルバゾリル基、9−カルバゾリル基が特に好ましい。
本実施形態における炭素数1〜30のアルキル基としては、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれであってもよい。直鎖または分岐鎖のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、ネオペンチル基、アミル基、イソアミル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1−ペンチルヘキシル基、1−ブチルペンチル基、1−ヘプチルオクチル基、3−メチルペンチル基が挙げられる。
本実施形態における直鎖または分岐鎖のアルキル基の炭素数は、1〜10であることが好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。上記直鎖または分岐鎖のアルキル基の中でもメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、アミル基、イソアミル基、ネオペンチル基が特に好ましい。
本実施形態におけるシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等が挙げられる。シクロアルキル基の環形成炭素数は、3〜10であることが好ましく、5〜8であることがさらに好ましい。上記シクロアルキル基の中でも、シクロペンチル基やシクロヘキシル基が特に好ましい。
アルキル基がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基としては、例えば、上記炭素数1〜30のアルキル基が1以上のハロゲン基で置換された基が挙げられる。具体的には、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、トリフルオロメチルメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
本実施形態における、シリル基は−Si(R100で表される。上記シリル基のR100は、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、又は環形成炭素数6〜60の芳香族炭化水素基である。−Si(R113のR113、−Si(R124のR124、−Si(R135のR135、−Si(R143のR143、および−Si(R153のR153についても上記R100と同様である。
炭素数1〜30のアルキル基を有するシリル基としては、モノアルキルシリル基、ジアルキルシリル基、トリアルキルシリル基が挙げられる。
モノアルキルシリル基は、例えば、水素原子を2つ有し、上記炭素数1〜30のアルキル基を1つ有するモノアルキルシリル基が挙げられる。モノアルキルシリル基の炭素数は、1〜30であることが好ましい。
ジアルキルシリル基は、例えば、水素原子を1つ有し、上記炭素数1〜30のアルキル基を2つ有するジアルキルシリル基が挙げられる。ジアルキルシリル基の炭素数は、2〜30であることが好ましい。
トリアルキルシリル基は、具体的にはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−ブチルシリル基、トリ−n−オクチルシリル基、トリイソブチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基、ジメチル−n−プロピルシリル基、ジメチル−n−ブチルシリル基、ジメチル−t−ブチルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基等が挙げられる。
ジアルキルシリル基、トリアルキルシリル基における複数のアルキル基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
本実施形態における環形成炭素数6〜60のアリール基を有するシリル基としては、モノアリールシリル基、ジアリールシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基が挙げられる。
モノアリールシリル基は、例えば、水素原子を2つ有し、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基を1つ有するモノアリールシリル基が挙げられる。モノアリールシリル基の炭素数は、6〜30であることが好ましい。
ジアリールシリル基は、例えば、水素原子を1つ有し、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基を2つ有するジアリールシリル基が挙げられる。ジアリールシリル基の炭素数は、12〜30であることが好ましい。
ジアルキルアリールシリル基は、例えば、上記炭素数1〜30のアルキル基で例示したアルキル基を2つ有し、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基を1つ有するジアルキルアリールシリル基が挙げられる。ジアルキルアリールシリル基の炭素数は、8〜30であることが好ましい。
アルキルジアリールシリル基は、例えば、上記炭素数1〜30のアルキル基で例示したアルキル基を1つ有し、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基を2つ有するアルキルジアリールシリル基が挙げられる。アルキルジアリールシリル基の炭素数は、13〜30であることが好ましい。
トリアリールシリル基は、例えば、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基を3つ有するトリアリールシリル基が挙げられる。トリアリールシリル基の炭素数は、18〜30であることが好ましい。
ジアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基における複数のアリール基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
本実施形態における炭素数1〜30のアルコキシ基は、−OZと表される。このZの例として、上記炭素数1〜30のアルキル基が挙げられる。アルコキシ基は、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基があげられる。
アルコキシ基がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルコキシ基としては、例えば、上記炭素数1〜30のアルコキシ基が1以上のハロゲン基で置換された基が挙げられる。
本実施形態における環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基は、−OZと表される。このZの例として、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が挙げられる。このアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基が挙げられる。
本実施形態における炭素数2〜30のアルキルアミノ基は、−NHR、または−N(Rと表される。このRの例として、上記炭素数1〜30のアルキル基が挙げられる。
本実施形態における環形成炭素数6〜60のアリールアミノ基は、−NHR、または−N(Rと表される。このRの例として、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が挙げられる。
本実施形態における炭素数1〜30のアルキルチオ基は、−SRと表される。このRの例として、上記炭素数1〜30のアルキル基が挙げられる。
環形成炭素数6〜30のアリールチオ基は、−SRと表される。このRの例として、上記環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基が挙げられる。
本実施形態におけるハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
本発明において、「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する炭素原子を意味する。「環形成原子」とはヘテロ環(飽和環、不飽和環、および芳香環を含む)を構成する炭素原子およびヘテロ原子を意味する。
また、本発明において、水素原子とは、中性子数の異なる同位体、すなわち、軽水素(Protium)、重水素(Deuterium)、三重水素(Tritium)を包含する。
また、本発明において、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基としては、上述のような芳香族炭化水素基、複素環基、アルキル基(直鎖または分岐鎖のアルキル基、シクロアルキル基、ハロアルキル基)、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、ハロアルコキシ基、アルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、およびカルボキシ基が挙げられる。その他、アルケニル基やアルキニル基も挙げられる。
ここで挙げた置換基の中では、芳香族炭化水素基、複素環基、アルキル基、ハロゲン原子、アルキルシリル基、アリールシリル基、シアノ基がより好ましい。このうち、アルキル基、ハロゲン原子、アルキルシリル基、アリールシリル基、シアノ基が特に好ましい。さらには、各置換基の説明において好ましいとした具体的な置換基が好ましい。
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは前記置換基で置換されておらず、水素原子が結合していることを意味する。
なお、本明細書において、「置換もしくは無置換の炭素数a〜bのXX基」という表現における「炭素数a〜b」は、XX基が無置換である場合の炭素数を表すものであり、XX基が置換されている場合の置換基の炭素数は含めない。
以下に説明する化合物またはその部分構造において、「置換もしくは無置換の」という場合についても、前記と同様である。
以下に一般式(1)で表される第一の化合物の具体例を示すが、本発明は、これらの例示化合物に限定されるものではない。
(発光層)
・ドーパント材料
本実施形態においては、下記一般式(2)で表される第二の化合物をドーパント材料として用いることが好ましい。
{[前記一般式(2)において、
Ar21およびAr22は、それぞれ独立に、置換または無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である。ただし、Ar21とAr22とが互いに結合して、環を形成する場合と環を形成しない場合とがある。
20〜L22は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、
20〜L22における連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、
前記芳香族炭化水素基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基、又は
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基である。
は、1〜4の整数であり、nが2以上の場合、複数のAr21、Ar22、L20〜L22は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Aは、下記一般式(2a)で表される。]
[前記一般式(2a)において、
231〜R238は、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数2〜30のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
−Si(R241で表されるシリル基である。
また、R231とR232、R232とR233、R233とR234、R235とR236、R236とR237、並びにR237とR238のうち1組が下記一般式(2b)で表される構造と結合する炭素原子である。
239及びR240は、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
−Si(R242で表されるシリル基である。
241およびR242は、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、又は
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である。]
[前記一般式(2b)において、
*は、それぞれ前記一般式(2a)のR231とR232、R232とR233、R233とR234、R235とR236、R236とR237、並びにR237とR238のいずれか1組の炭素原子への結合位置を表す。
251〜R254は、それぞれ独立に、前記一般式(2)におけるR231〜R238と同義である。]
なお、前記一般式(2a)のR231〜R238および前記一般式(2b)のR251〜R254のうちn個は、前記一般式(2)のL20に結合する結合手である。}
前記一般式(2a)は、下記一般式(2a−1)〜(2a−3)のいずれかで表されることが好ましい。中でも、前記一般式(2a)は、下記一般式(2a−3)で表されることがより好ましい。
[前記一般式(2a−1)〜(2a−3)において、R231〜R238,R239,R240は、それぞれ前記一般式(2a)におけるR231〜R238,R239,R240と同義である。
251〜R254は、それぞれ独立に、前記一般式(2b)におけるR251〜R254と同義である。]
前記一般式(2a−3)において、R233およびR236が、前記一般式(2)のL20と結合する結合手であることが好ましい。
前記一般式(2)は、下記一般式(21)で表されることが好ましい。
[前記一般式(21)において、A,Ar22,L20〜L22,およびnは、それぞれ前記一般式(2)におけるA,Ar22,L20〜L22,およびnと同義である。
211〜R215は、それぞれ独立に、
水素原子、
シアノ基、
ハロゲン原子、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
−Si(R216で表されるシリル基である。
216は、それぞれ独立に、前記一般式(2a)におけるR241およびR242と同義である。]
前記一般式(2)は、下記一般式(22)で表されることがより好ましい。
[前記一般式(22)において、A,L20〜L22,およびnは、それぞれ前記一般式(2)におけるA,L20〜L22,およびnと同義である。
211〜R215およびR221〜R225は、それぞれ独立に、
水素原子、
シアノ基、
ハロゲン原子、
置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
−Si(R216で表されるシリル基である。
216は、それぞれ独立に、前記一般式(2a)におけるR241およびR242と同義である。]
前記一般式(2)は、下記一般式(23)で表されても好ましい。
[前記一般式(23)において、A,Ar22,L20〜L22,およびnは、それぞれ前記一般式(2)におけるA,Ar22,L20〜L22,およびnと同義である。
211〜R215およびR261〜R268は、それぞれ前記一般式(21)におけるR211〜R215と同義である。]
前記一般式(21)〜(23)において、R211〜R215が、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、シアノ基、メチル基、ターシャリーブチル基、フェニル基、またはトリメチルシリル基であることが好ましい。
前記一般式(2),(21)〜(23)において、L20〜L22は、いずれも単結合であることが好ましい。
前記一般式(2),(21)〜(23)において、nは、1又は2であることが好ましい。このうち、nは、2であることがより好ましい。
前記一般式(21)〜(23)において、Aは、前記一般式(2a−3)で表されることが好ましく、R233およびR236がL20に結合する結合手であることが好ましい。この場合、L20が単結合であることがより好ましい。
本実施形態において、前記一般式(2)で表される第二の化合物は、下記一般式(27)で表されることが好ましい。
前記一般式(27)においてAr21,Ar22,L20〜L22は、それぞれ、前記一般式(2)におけるAr21,Ar22,L20〜L22と同義であり、2つのAr21は、互いに同一でも異なっていてもよく、2つのAr22は、互いに同一でも異なっていてもよく、2つのL20,2つのL21,2つのL22は、それぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。
前記一般式(27)において、R231,R232,R234,R235,R237,R238は、それぞれ独立に、前記一般式(2a)におけるR231〜R238と同義である。
前記一般式(27)において、R239及びR240は、それぞれ独立に、前記一般式(2a)におけるR239及びR240と同義である。
前記一般式(27)において、L20は、いずれも単結合であることが好ましい。
前記一般式(27)において、L20,L21,L22は、いずれも単結合であることが好ましい。
前記一般式(2)は、下記一般式(24)〜(26)のいずれかで表されることがより好ましい。
[前記一般式(24)〜(26)において、Ar22は、前記一般式(2)におけるAr22と同義である。Ar22が複数個ある場合、互いに同一でも異なっていてもよい。
239,R240は、それぞれ前記一般式(2b)におけるR239,R240と同義である。
211〜R215,R221〜R225,およびR261〜R268は、それぞれ独立に、前記一般式(21)におけるR211〜R215と同義である。]
前記一般式(21)〜(26)において、R211〜R225,およびR261〜R268は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基であることが好ましい。R211〜R225,およびR261〜R268は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、シアノ基、メチル基、ターシャリーブチル基、フェニル基、またはトリメチルシリル基であることがより好ましい。
また、前記一般式(2a),(2a−1)〜(2a−9),(24)〜(26)において、R239およびR240は、メチル基またはフェニル基であることが好ましい。
さらに、前記一般式(21),(23),(24)、(26)において、Ar22は、置換もしくは無置換のフェニル基、または置換もしくは無置換のナフチレン基であることが好ましい。
前記一般式(26)において、R261〜R268は、すべて水素原子であるか、R263およびR266が、メチル基またはフェニル基であることが好ましい。
前記一般式(2),(2a),(2b),(2a−1)〜(2a−9),および(21)〜(26)に記載の各置換基は、前記一般式(1),(11)、(12)、(13)、(14)および(15)において説明したものと同様である。
本実施形態において、芳香族炭化水素基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基、複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基、又は芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基の例としては、前記芳香族炭化水素基および前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる2価の基が挙げられる。芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基としては、複素環基−芳香族炭化水素基、芳香族炭化水素基−複素環基、芳香族炭化水素基−複素環基−芳香族炭化水素基、複素環基−芳香族炭化水素基−複素環基、芳香族炭化水素基−複素環基−芳香族炭化水素基−複素環基、複素環基−芳香族炭化水素基−複素環基−芳香族炭化水素基等が挙げられる。好ましくは、前記芳香族炭化水素基と前記複素環基が1つずつ結合してなる2価の基、つまり複素環基−芳香族炭化水素基、及び芳香族炭化水素基−複素環基である。なお、これらの多重連結基における芳香族炭化水素基および複素環基の具体例としては、上記芳香族炭化水素基および上記複素環基で説明した基が挙げられる。
以下に一般式(2)で表される第二の化合物の具体例を示すが、本発明は、これらの例示化合物に限定されるものではない。
なお、以下の例示化合物において、TMSは、トリメチルシリル基、t−Buは、ターシャリーブチル基、Meはメチル基を表す。
(基板)
基板は、発光素子の支持体として用いられる。基板としては、例えば、ガラス、石英、プラスチックなどを用いることができる。また、可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニルからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
(陽極)
基板上に形成される陽極には、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン等が挙げられる。この他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、または金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
これらの材料は、通常、スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し1質量%以上10質量%以下の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いることにより、スパッタリング法で形成することができる。また、例えば、酸化タングステン、および酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを0.5質量%以上5質量%以下、酸化亜鉛を0.1質量%以上1質量%以下含有したターゲットを用いることにより、スパッタリング法で形成することができる。その他、真空蒸着法、塗布法、インクジェット法、スピンコート法などにより作製してもよい。
陽極上に形成されるEL層のうち、陽極に接して形成される正孔注入層は、陽極の仕事関数に関係なく正孔(ホール)注入が容易である複合材料を用いて形成されるため、電極材料として可能な材料(例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物、その他、元素周期表の第1族または第2族に属する元素も含む)を用いることができる。
仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(例えば、MgAg、AlLi)、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびこれらを含む合金を用いて陽極を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。さらに、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
(正孔注入層)
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。
また、正孔注入性の高い物質としては、低分子の有機化合物である4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等の芳香族アミン化合物等も挙げられる。
また、正孔注入性の高い物質としては、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を用いることもできる。例えば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物が挙げられる。また、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(PAni/PSS)等の酸を添加した高分子化合物を用いることもできる。
(正孔輸送層)
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層には、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体等を使用する事ができる。具体的には、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BAFLP)、4,4’−ビス[N−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。
正孔輸送層には、CBP、CzPA、PCzPAのようなカルバゾール誘導体や、t−BuDNA、DNA、DPAnthのようなアントラセン誘導体を用いても良い。ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)やポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)等の高分子化合物を用いることもできる。
但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
(電子輸送層)
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層には、1)アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、亜鉛錯体等の金属錯体、2)イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、アジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体等の複素芳香族化合物、3)高分子化合物を使用することができる。具体的には低分子の有機化合物として、Alq、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、BAlq、Znq、ZnPBO、ZnBTZなどの金属錯体等を用いることができる。また、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(ptert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔輸送性よりも電子輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いてもよい。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
また、電子輸送層には、高分子化合物を用いることもできる。例えば、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)などを用いることができる。
(電子注入層)
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。その他、電子輸送性を有する物質にアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を含有させたもの、具体的にはAlq中にマグネシウム(Mg)を含有させたもの等を用いてもよい。なお、この場合には、陰極からの電子注入をより効率良く行うことができる。
あるいは、電子注入層に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。
なお、有機EL素子において、発光層以外の有機層には、上述の例示した化合物以外に、有機EL素子において使用される材料の中から任意の化合物を選択して用いることができる。
(陰極)
陰極には、仕事関数の小さい(具体的には3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(例えば、MgAg、AlLi)、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。
なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金を用いて陰極を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
なお、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、グラフェン、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を用いて陰極を形成することができる。これらの導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することができる。
(有機EL素子の各層の形成方法)
有機EL素子の各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができる。有機EL素子に用いる有機層は、有機EL素子用材料を溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法、インクジェット法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。
(有機EL素子の各層の膜厚)
発光層の膜厚は、好ましくは5nm以上50nm以下、より好ましくは7nm以上50nm以下、最も好ましくは10nm以上50nm以下である。発光層の膜厚を5nm以上とすることで、発光層を形成し易くなり、色度を調整し易くなる。発光層の膜厚を50nm以下とすることで、駆動電圧の上昇を抑制できる。
その他の各有機層の膜厚は特に制限されないが、通常は数nmから1μmの範囲が好ましい。このような膜厚範囲とすることで、膜厚が薄すぎることに起因するピンホール等の欠陥を防止するとともに、膜厚が厚すぎることに起因する駆動電圧の上昇を抑制し、効率の悪化を防止できる。
[電子機器]
本実施形態の有機EL素子は、テレビ、携帯電話、若しくはパーソナルコンピュータ等の表示装置、又は照明、若しくは車両用灯具の発光装置等の電子機器として好適に使用できる。
[実施形態の変形]
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変更、改良などは、本発明に含まれるものである。
発光層は、1層に限られず、複数の発光層が積層されていてもよい。有機EL素子が複数の発光層を有する場合、少なくとも1つの発光層が、前記一般式(1)で表される芳香族アミン誘導体を含有していればよく、その他の発光層が蛍光発光型の発光層であっても、燐光発光型の発光層であってもよい。
また、有機EL素子が複数の発光層を有する場合、これらの発光層が互いに隣接して設けられていてもよいし、中間層を介して複数の発光ユニットが積層された、いわゆるタンデム型の有機EL素子であってもよい。
発光層が複数層積層されている場合としては、例えば図2に示される有機EL素子1Aが挙げられる。有機EL素子1Aは、有機層10Aを有し、この有機層10Aは、正孔注入・輸送層7と電子注入・輸送層8との間に、第1発光層51及び第2発光層52を、陽極3側からこの順番で有する点で、図1に示された有機EL素子1と異なる。第1発光層51及び第2発光層52の少なくともいずれかが、前記一般式(1)で表される第一の化合物および前記一般式(2)で表される第二の化合物を含有している。その他の点においては、有機EL素子1Aは、有機EL素子1と同様に構成される。
その他、本発明の実施における具体的な構造および形状などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。
有機EL素子の製造に用いた化合物を以下に示す。
<有機EL素子の作製、および評価>
有機EL素子を以下のように作製し、評価した。
(実施例1)
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極(陽極)付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。ITOの膜厚は、130nmとした。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に透明電極を覆うようにして化合物HIを蒸着し、膜厚10nmの化合物HI膜を形成し、正孔注入層を形成した。
このHI膜の成膜に続けて、化合物HT−1を蒸着し、HI膜上に膜厚75nmのHT−1膜を成膜し、第一正孔輸送層を形成した。
このHT−1膜の成膜に続けて、化合物HT−2を蒸着し、HT−1膜上に膜厚15nmのHT−2膜を成膜し、第二正孔輸送層を形成した。
さらにHT−2膜上に、ホスト材料として化合物BH−1、ドーパント材料として化合物BD−1を共蒸着した。これにより膜厚25nmの発光層を形成した。この発光層において、ホスト材料濃度は、96質量%とし、ドーパント材料濃度は、4質量%とした。
この発光層上に、化合物ET−1を蒸着し、膜厚25nmのET−1膜を成膜し、第一電子輸送層を形成した。
さらにET−1膜上に化合物ET−2を蒸着し、膜厚10nmのET−2膜を成膜し、第二電子輸送層を形成した。
このET−2膜上にLiFを蒸着して、膜厚1nmのLiF膜を形成した。
このLiF膜上に金属Alを蒸着して、膜厚80nmの金属陰極を形成した。
実施例1の有機EL素子の素子構成を略式的に示すと、次のとおりである。
ITO(130) / HI(10) / HT-1(75) / HT-2(15) / BH-1 : BD-1(25, 4%) / ET-1(25) / ET-2(10) / LiF(1) / Al(80)
なお、括弧内の数字は、膜厚(単位:nm)を示す。また、同じく括弧内において、パーセント表示された数字は、発光層におけるドーパント材料等のように、添加される成分の割合(質量%)を示す。
(実施例2および比較例1,2)
実施例2および比較例1,2の有機EL素子は、以下の表1に示すように、発光層における材料を変更し、それ以外については実施例1と同様にして作製した。
実施例1,2および比較例1,2で用いたホスト材料並びにドーパント材料の物性値を、表2に示す。
<化合物の評価>
次に、本実施例で使用した化合物の物性を測定した。測定方法および算出方法を以下に示すとともに、測定結果および算出結果を表2に示す。
・イオン化ポテンシャル(Ip)
大気下で光電子分光装置(理研計器株式会社製:AC−3)を用いて測定した。具体的には、材料に光を照射し、その際に電荷分離によって生じる電子量を測定することにより測定した。結果を表2に示す。
・一重項エネルギー
測定対象となる化合物のトルエン希薄溶液の吸収スペクトルの長波長側接線とベースライン(吸収ゼロ)との交点の波長値λedge[nm]を次に示す換算式1に代入して一重項エネルギーを算出した。結果を表2に示す。
換算式1:EgS[eV]=1239.85/λedge
本実施例では、吸収スペクトルを日立製の分光蛍光光度計(装置名:F−4500)で測定した。
・アフィニティ(電子親和力)(Af)
上述の方法で測定した化合物のイオン化ポテンシャルIpおよび一重項エネルギーEgSの測定値を用い、次の計算式から算出した。結果を表2に示す。
Af=Ip−EgS
〔有機EL素子の評価〕
実施例1,2および比較例1,2において作製した有機EL素子について、以下の評価を行った。評価結果を表3に示す。
・駆動電圧
電流密度が10mA/cmとなるようにITOとAlとの間に通電したときの電圧(単位:V)を計測した。
・輝度およびCIE1931色度
電流密度が10mA/cmとなるように素子に電圧を印加した時の輝度(単位:cd/m)、およびCIE1931色度座標(x、y)を分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタ社製)で計測した。
・電流効率L/Jおよび電力効率η
電流密度が10mA/cmとなるように素子に電圧を印加した時の分光放射輝度スペクトルを分光放射輝度計CS−1000で計測し、得られた分光放射輝度スペクトルから、電流効率L/J(単位:cd/A)、および電力効率η(単位:lm/W)を算出した。
・主ピーク波長λ
得られた上記分光放射輝度スペクトルから主ピーク波長λ(単位:nm)を求めた。
上記実施例1,2は、前記一般式(1)で表される第一の化合物をホスト材料として用い、前記一般式(2)で表される第二の化合物をドーパント材料として用いた有機EL素子であり、本願以外のホスト材料およびドーパント材料を用いた比較例2に対して、より低電圧であり、かつ、効率も飛躍的に向上している。
比較例1は、実施例1,2と同じドーパント材料を用いた有機EL素子である。比較例1の有機EL素子は、比較例2の有機EL素子に比べると、同程度の駆動電圧でありながら、発光効率が向上している。
一方で、実施例1,2の有機EL素子は、比較例1の有機EL素子と比べると、より低電圧であり、かつ、効率が大幅に向上していることがわかる。
本発明のドーパント(BD−1)は、比較例のドーパント(BD−2)に対してAfが大きく、本発明のホスト(BH−1、BH−2)とのAf差が、比較例のドーパント(BD−2)と比較して小さくなるため、ホストからドーパントへの電子注入が容易となり、再結合確率が増えるため高効率が得られると考えられる。また、本発明のホスト(BH−1、BH−2)は、比較例のホスト(BH−3)と比較して、共役系が大きい縮合アリールを有するため、キャリア輸送性が高い。よって、低電圧化するものと考えられる。
これらの結果から、ホスト材料とドーパント材料とを組み合わせるにあたって、より適切な組み合わせが存在することが確認された。
1…有機EL素子
2…基板
3…陽極
4…陰極
5…発光層
6…正孔輸送層
7…電子輸送層
10…有機層

Claims (27)

  1. 陰極と、
    陽極と、
    前記陰極と前記陽極との間に配置された、少なくとも発光層を含む1層以上の有機層と、
    を有し、
    前記発光層が、
    下記一般式(1)で表される第一の化合物と、下記一般式(2)で表される第二の化合物と、を含む
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    (前記一般式(1)において、
    101からR108までは、それぞれ独立に、
    水素原子、
    ハロゲン原子、
    ヒドロキシル基、
    シアノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数2〜30のアルキルアミノ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールアミノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルコキシ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキルチオ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
    −Si(R100で表されるシリル基であり、
    100は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、又は
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60の芳香族炭化水素基であり、
    109およびR110は、それぞれ独立に、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基であり、
    101〜R108の内、隣り合う基が互いに結合して環を形成する場合としない場合とがある。
    ただし、R101からR110までの少なくともいずれかが、置換もしくは無置換の環形成炭素数16〜30の縮合芳香族炭化水素基である。
    109およびL110は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、連結基としては、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18の2価の芳香族炭化水素基、又は
    置換もしくは無置換の環形成炭素数5〜30の2価の複素環基である。)

    {[前記一般式(2)において、
    Ar21およびAr22は、それぞれ独立に、置換または無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である。ただし、Ar21とAr22とが互いに結合して、環を形成する場合と環を形成しない場合とがある。
    20〜L22は、それぞれ独立に、単結合または連結基であり、
    20〜L22における連結基としては、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、
    前記芳香族炭化水素基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基、
    前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基、又は
    前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる2個から4個の基が結合してなる多重連結基である。
    は、1〜4の整数であり、nが2以上の場合、複数のAr21、Ar22、L20〜L22は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
    Aは、下記一般式(2a)で表される。]

    [前記一般式(2a)において、
    231〜R238は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    ハロゲン原子、
    ヒドロキシル基、
    シアノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数2〜30のアルキルアミノ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜60のアリールアミノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルコキシ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキルチオ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
    −Si(R241で表されるシリル基である。
    また、R231とR232、R232とR233、R233とR234、R235とR236、R236とR237、並びにR237とR238のうち1組が下記一般式(2b)で表される構造と結合する炭素原子である。
    239及びR240は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基、又は
    −Si(R242で表されるシリル基である。
    241およびR242は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、又は
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である。]

    [前記一般式(2b)において、
    *は、それぞれ前記一般式(2a)のR231とR232、R232とR233、R233とR234、R235とR236、R236とR237、並びにR237とR238のいずれか1組の炭素原子への結合位置を表す。
    251〜R254は、それぞれ独立に、前記一般式(2)におけるR231〜R238と同義である。]
    なお、前記一般式(2a)のR231〜R238および前記一般式(2b)のR251〜R254のうちn個は、前記一般式(2)のL20に結合する結合手である。}
  2. 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    109およびR110の少なくともいずれかが、置換もしくは無置換の環形成炭素数16〜30の縮合芳香族炭化水素基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 請求項1または請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    109およびR110の少なくともいずれかが、置換もしくは無置換のアントリル基、クリセニル基、ベンゾアントリル基、ベンゾフェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾクリセニル基、インデニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、およびベンゾフルオランテニル基からなる群から選択されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(1)は、下記一般式(11)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    (前記一般式(11)において、
    101からR108まで、R109、L109、およびL110は、それぞれ前記一般式(1)におけるR101からR108まで、R109、L109、およびL110と同義である。
    111およびR112は、それぞれ独立に、
    フッ素原子、
    シアノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数3〜10のシクロアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、
    −Si(R113で表されるシリル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基である。
    110、R111およびR112は、ベンゾ[b]フェナントレン環を形成する任意の炭素原子にそれぞれ結合している。
    113は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるR100と同義である。
    nは、0〜5の整数である。
    pは、0〜6の整数である。
    nおよびpの合計が2以上の整数の場合、複数のR111およびR112は、同一でも異なっていてもよく、隣接する置換基同士が結合して、飽和もしくは不飽和の環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
  5. 請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(11)は、下記一般式(111)または下記一般式(112)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    (前記一般式(111)において、
    101からR109まで、R111、R112、L109、およびL110、n、およびpは、それぞれ前記一般式(11)におけるR101からR109まで、R111、R112、L109、およびL110、n、およびpと同義である。)

    (前記一般式(112)において、
    101からR109まで、R111、R112、L109、およびL110、n、およびpは、それぞれ前記一般式(11)におけるR101からR109まで、R111、R112、L109、およびL110、n、およびpと同義である。)
  6. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(1)は、下記一般式(12)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    (前記一般式(12)において、
    101からR108まで、R109、およびL110は、それぞれ前記一般式(1)におけるR101からR108まで、R109、およびL110と同義である。
    121、R122およびR123は、それぞれ独立に、
    フッ素原子、
    シアノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数3〜10のシクロアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、
    −Si(R124で表されるシリル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基である。
    110、R121、R122およびR123は、ベンゾ[c]フェナントレン環を形成する任意の炭素原子にそれぞれ結合している。
    124は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるR100と同義である。
    qは、0〜4の整数である。qが2以上の整数の場合、複数のR121は、同一でも異なっていてもよい。
    rは、0〜5の整数である。
    sは、0〜6の整数である。
    rおよびsの合計が2以上の整数の場合、複数のR122およびR122は、同一でも異なっていてもよく、隣接する置換基同士が結合して、飽和もしくは不飽和の環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
  7. 請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(12)は、下記一般式(121)または下記一般式(122)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    (前記一般式(121)において、
    101からR109まで、R121からR123まで、L110、r、およびsは、それぞれ前記一般式(12)におけるR101からR109まで、R121からR123まで、L110、r、およびsと同義である。)

    (前記一般式(122)において、
    101からR109まで、R121からR123まで、L110、r、およびsは、それぞれ前記一般式(12)におけるR101からR109まで、R121からR123まで、L110、r、およびsと同義である。)
  8. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(1)は、下記一般式(14)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    (前記一般式(14)において、
    101からR108まで、R109、L109、およびL110は、それぞれ前記一般式(1)におけるR101からR108まで、R109、L109、およびL110と同義である。
    141およびR142は、それぞれ独立に、
    フッ素原子、
    シアノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数3〜10のシクロアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、
    −Si(R143で表されるシリル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基である。
    141およびR142は、ベンゾ[a]トリフェニレン環を形成する任意の炭素原子にそれぞれ結合している。
    143は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるR100と同義である。
    uは、0〜5の整数である。
    vは、0〜8の整数である。
    uおよびvの合計が2以上の整数の場合、複数のR141およびR142は、同一でも異なっていてもよく、隣接する置換基同士が結合して、飽和もしくは不飽和の環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。)
  9. 請求項8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(14)は、下記一般式(141)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    (前記一般式(141)において、
    101からR109まで、R141、R142、L109、L110、u、およびvは、それぞれ前記一般式(14)におけるR101からR109まで、R141、R142、L109、L110、u、およびvと同義である。)
  10. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(1)は、下記一般式(15)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    (前記一般式(15)において、
    101からR108まで、R109、L109、およびL110は、それぞれ前記一般式(1)におけるR101からR108まで、R109、L109、およびL110と同義である。
    151およびR152は、それぞれ独立に、
    フッ素原子、
    シアノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数3〜10のシクロアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、
    −Si(R153で表されるシリル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
    置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素環基である。
    151およびR152は、トリフェニレン環を形成する任意の炭素原子にそれぞれ結合している。
    153は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるR100と同義である。
    wは、0〜3の整数である。
    yは、0〜8の整数である。
    wおよびyの合計が2以上の整数の場合、複数のR151およびR152は、同一でも異なっていてもよく、隣接する置換基同士が結合して、飽和もしくは不飽和の環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
    ただし、L109およびL110が単結合であり、かつ、R101からR108までの少なくとも1つの置換基が水素原子ではない場合、R109はトリフェニレニル基ではない。
    また、L109、L110およびR109の置換基、並びにR101からR108まで、およびR151は、アミノ基を含まない。)
  11. 請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(15)は、下記一般式(151)または下記一般式(152)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    [前記一般式(151)において、R101からR108まで、R109、L109、R151およびR152は、それぞれ前記一般式(15)におけるR101からR108まで、R109、L109、R151およびR152と同義である。]

    [前記一般式(152)において、R101からR108まで、R109、L109、R151およびR152は、それぞれ前記一般式(15)におけるR101からR108まで、R109、L109、R151およびR152と同義である。]
  12. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    110は、単結合であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  13. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    110が、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜10の2価の芳香族炭化水素基、又は
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜10の2価の複素環基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  14. 請求項3から請求項13までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    109が、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  15. 請求項3から請求項14までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    109が、置換もしくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、またはフェナントリル基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  16. 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(2a)は、下記一般式(2a−1)〜(2a−3)のいずれかで表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    [前記一般式(2a−1)〜(2a−3)において、R231〜R238,R239,R240は、それぞれ前記一般式(2a)におけるR231〜R238,R239,R240と同義である。
    251〜R254は、それぞれ独立に、前記一般式(2b)におけるR251〜R254と同義である。]
  17. 請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記一般式(2a)は、前記一般式(2a−3)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  18. 請求項17に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    233およびR236が、前記一般式(2)のL20と結合する結合手であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  19. 請求項1から請求項18までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(2)は、下記一般式(21)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    [前記一般式(21)において、A,Ar22,L20〜L22,およびnは、それぞれ前記一般式(2)におけるA,Ar22,L20〜L22,およびnと同義である。
    211〜R215は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    シアノ基、
    ハロゲン原子、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
    −Si(R216で表されるシリル基である。
    216は、それぞれ独立に、前記一般式(2a)におけるR241およびR242と同義である。]
  20. 請求項1から請求項19までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(2)は、下記一般式(22)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    [前記一般式(22)において、A,L20〜L22,およびnは、それぞれ前記一般式(2)におけるA,L20〜L22,およびnと同義である。
    211〜R215およびR221〜R225は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    シアノ基、
    ハロゲン原子、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
    −Si(R216で表されるシリル基である。
    216は、それぞれ独立に、前記一般式(2a)におけるR241およびR242と同義である。]
  21. 請求項1から請求項19までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記一般式(2)は、下記一般式(23)で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

    [前記一般式(23)において、A,Ar22,L20〜L22,およびnは、それぞれ前記一般式(2)におけるA,Ar22,L20〜L22,およびnと同義である。
    211〜R215およびR261〜R268は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    シアノ基、
    ハロゲン原子、
    置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又は
    −Si(R216で表されるシリル基である。
    216は、それぞれ独立に、前記一般式(2a)におけるR241およびR242と同義である。]
  22. 請求項19から請求項21までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    211〜R215が、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、シアノ基、メチル基、ターシャリーブチル基、フェニル基、またはトリメチルシリル基であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  23. 請求項1から請求項22までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    20〜L22は、いずれも単結合であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  24. 請求項1から請求項23までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    は、1又は2であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  25. 請求項1から請求項24までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記発光層と前記陰極との間に電子輸送層を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  26. 請求項1から請求項25までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送層を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  27. 請求項1から請求項26までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする電子機器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112912359A (zh) * 2018-11-08 2021-06-04 出光兴产株式会社 新型化合物、使用其的有机电致发光元件和电子设备
JP2022517336A (ja) * 2019-02-28 2022-03-08 エルジー・ケム・リミテッド 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009063846A1 (ja) * 2007-11-16 2009-05-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ベンゾクリセン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2009069566A1 (ja) * 2007-11-29 2009-06-04 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ベンゾフェナントレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2011074252A1 (ja) * 2009-12-16 2011-06-23 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2011225546A (ja) * 2010-03-29 2011-11-10 Jnc Corp ベンゾフルオレン化合物、該化合物を用いた発光層用材料および有機電界発光素子
WO2012102333A1 (ja) * 2011-01-27 2012-08-02 Jnc株式会社 新規アントラセン化合物およびこれを用いた有機電界発光素子
KR20120135501A (ko) * 2012-10-29 2012-12-14 에스에프씨 주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
JP2013056877A (ja) * 2011-08-17 2013-03-28 Jnc Corp ベンゾフルオレン化合物、該化合物を用いた発光層用材料および有機電界発光素子
JP2013526773A (ja) * 2010-05-11 2013-06-24 メルク パテント ゲーエムベーハー 有機エレクトロルミネッセンスデバイス

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009063846A1 (ja) * 2007-11-16 2009-05-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ベンゾクリセン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2009069566A1 (ja) * 2007-11-29 2009-06-04 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ベンゾフェナントレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2011074252A1 (ja) * 2009-12-16 2011-06-23 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2011225546A (ja) * 2010-03-29 2011-11-10 Jnc Corp ベンゾフルオレン化合物、該化合物を用いた発光層用材料および有機電界発光素子
JP2013526773A (ja) * 2010-05-11 2013-06-24 メルク パテント ゲーエムベーハー 有機エレクトロルミネッセンスデバイス
WO2012102333A1 (ja) * 2011-01-27 2012-08-02 Jnc株式会社 新規アントラセン化合物およびこれを用いた有機電界発光素子
JP2013056877A (ja) * 2011-08-17 2013-03-28 Jnc Corp ベンゾフルオレン化合物、該化合物を用いた発光層用材料および有機電界発光素子
KR20120135501A (ko) * 2012-10-29 2012-12-14 에스에프씨 주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112912359A (zh) * 2018-11-08 2021-06-04 出光兴产株式会社 新型化合物、使用其的有机电致发光元件和电子设备
JP2022517336A (ja) * 2019-02-28 2022-03-08 エルジー・ケム・リミテッド 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子
JP7250400B2 (ja) 2019-02-28 2023-04-03 エルジー・ケム・リミテッド 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子

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