JP2017522713A - 発光装置および電子機器 - Google Patents

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Abstract

本発明の発光装置は、複数の陽極と、1つの共通陰極と、複数の陽極と1つの共通陰極との間に設けられている複数の正孔輸送層と、複数の正孔輸送層と1つの共通陰極との間に複数の正孔輸送層に接した状態で設けられている複数の発光機能層と、1つの正孔輸送層と1つの共通陰極との間で1つの正孔輸送層に接した状態で設けられているとともに1つの共通陰極と複数の発光機能層との間で複数の発光機能層に接した状態で設けられている1つの共通正孔輸送層と、1つの共通正孔輸送層と1つの共通陰極との間に1つの共通正孔輸送層に接した状態で設けられている1つの発光機能層とを有し、1つの共通正孔輸送層の厚さが2nm以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、発光装置および電子機器に関する。
有機エレクトロルミネセンス素子(いわゆる有機EL素子)は、陽極と陰極との間に少なくとも1層の発光層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、エネルギーが光として放出される。
例えば、このような発光素子を用いてディスプレイ装置を構成する場合、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のそれぞれを組み合わせて用いる(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の発光装置は、赤色発光層を有する発光素子と、緑色発光層を有する発光素子と、青色発光層を有する発光素子と、を備え、青色発光層が共通層として赤色発光層および緑色発光層上に形成されている。このような発光装置は、赤色発光層および緑色発光層をインクジェット法のような液相プロセスで形成し、青色発光層および青色発光層の陰極側に追加の層としての共通層を蒸着法等の気相プロセスにより形成することで、効率的に生産することができる。
しかし、特許文献1に記載の発光装置は、青色発光素子において、液相プロセスで形成された正孔輸送層上に、気相プロセスで形成された青色発光層が直接設けられているため、正孔輸送層と青色発光層との間の界面でのキャリアの輸送性が悪く、発光効率が低くなるという問題をかかえている。
特開2011−29666号公報
本発明の目的は、互い発光色の異なる複数の発光素子(第1発光素子および第2発光素子)を備え、各発光素子の発光効率を高めるとともに、効率的に製造することができる発光装置を提供すること、およびかかる発光装置を備える電子機器を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の発光装置は、第1陽極と、共通陰極と、前記第1陽極と前記共通陰極との間に設けられている第1正孔輸送層と、前記第1正孔輸送層と前記共通陰極との間に前記第1正孔輸送層に接した状態で設けられている第1発光機能層と、を有する第1発光素子と、
第2陽極と、前記共通陰極と、前記第2陽極と前記共通陰極との間に設けられている第2正孔輸送層と、前記第2正孔輸送層と前記共通陰極との間に前記第2正孔輸送層に接した状態で設けられている共通正孔輸送層と、前記共通正孔輸送層と前記共通陰極との間に前記共通正孔輸送層に接した状態で設けられている第2発光機能層と、を有する第2発光素子と、を備え、
前記共通正孔輸送層は、前記共通陰極と前記第1発光機能層との間において前記第1発光機能層に接した状態で設けられており、
前記共通正孔輸送層の厚さは、2nm以下であることを特徴とする。
このような発光装置によれば、液相プロセスを用いて第1正孔輸送層、第1発光機能層および第2正孔輸送層をそれぞれ素子ごとに個別に形成することができ、気相プロセスを用いて共通正孔輸送層および第2発光機能層をそれぞれ2つの素子に共通に形成することができる。そのため、第1発光素子および第2発光素子を効率的に製造することができる。
このように第1発光素子および第2発光素子を形成すると、第2発光素子において、第2正孔輸送層と第2発光機能層との間に、第2発光機能層と同じ気相プロセスで形成された共通正孔輸送層を設けることができ、それにより、第2正孔輸送層と異なる製法で形成された第2発光機能層上に、第2正孔輸送層を直接積層する場合に比べて、第2正孔輸送層と第2発光機能層との間のキャリアの移動に関する電気的な障壁を低減することができる。したがって、第2発光機能層へのキャリア(正孔)の輸送がスムーズに行われ、発光効率を向上させることができる。
一方、第1発光素子において、第1発光機能層と第2発光機能層との間に設けられている共通正孔輸送層の厚さが極めて薄いため、第2発光機能層から第1発光機能層へキャリア(電子)を受け渡すことができる。したがって、第1発光素子において第2発光機能層を発光させずに第1発光機能層を選択的に発光させることができる。
また、共通正孔輸送層の厚さが極めて薄いため、共通正孔輸送層を設けることによる第1発光素子および第2発光素子の駆動電圧の上昇を抑えることができる。
以上のようなことから、互い発光色の異なる複数の発光素子(第1発光素子および第2発光素子)を備える発光装置において、各発光素子の発光効率を高めるとともに、発光装置を効率的に製造することができる。
[適用例2]
本発明の発光装置では、前記第1正孔輸送層、前記第1発光機能層および前記第2正孔輸送層は、それぞれ、液相プロセスを用いて形成されたものであり、
前記共通正孔輸送層および前記第2発光機能層は、それぞれ、気相プロセスを用いて形成されたものであることが好ましい。
これにより、第1発光素子および第2発光素子を効率的に製造することができる。
[適用例3]
本発明の発光装置では、前記第1正孔輸送層は、高分子の正孔輸送材料を用いて構成され、
前記第2正孔輸送層および前記共通正孔輸送層は、それぞれ、低分子の正孔輸送材料を用いて構成されていることが好ましい。
これにより、液相プロセスを用いて高い寸法精度を有する第1正孔輸送層を効率的に形成することができる。また、第1発光機能層および第1正孔輸送層をともに液相プロセスを用いて形成することにより、第1正孔輸送層から第1発光機能層へキャリア(正孔)をスムーズに輸送させることができる。
また、気相プロセスを用いて高い寸法精度を有する第2正孔輸送層および共通正孔輸送層を効率的に形成することができる。特に、気相プロセスを用いて共通正孔輸送層を形成することにより、極めて薄い共通正孔輸送層を高精度に(制御性よく)形成することができる。また、第2正孔輸送層と共通正孔輸送層とが互いに異なる製法で形成されたとしても、第2正孔輸送層および共通正孔輸送層を構成する正孔輸送性材料がともに低分子であるため、第2正孔輸送層から共通正孔輸送層へキャリア(正孔)をスムーズに輸送させることができる。
[適用例4]
本発明の発光装置では、前記第2正孔輸送層は、前記共通正孔輸送層の構成材料の特性と同一または近似した特性の材料を含んで構成されていることが好ましい。
これにより、第2正孔輸送層から共通正孔輸送層を介して第2発光機能層へキャリア(正孔)をスムーズに輸送させることができる。
[適用例5]
本発明の発光装置では、前記共通正孔輸送層の構成材料は、電子ブロック性を有することが好ましい。
これにより、第2発光素子において共通正孔輸送層の電子ブロック性を利用して第2発光機能層を効率的に発光させることができる。一方、第1発光素子において、共通正孔輸送層の電子ブロック性が高すぎると、第1発光機能層が発光しなかったり、発光効率が著しく低下したりする。したがって、この場合、共通正孔輸送層の厚さを極めて薄くして第1発光素子における共通正孔輸送層の電子ブロック性を低くすることは極めて有用である。
[適用例6]
本発明の発光装置では、前記第1発光機能層の構成材料は、低分子材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、第1発光機能層の発光効率を高めて、共通正孔輸送層を設けることによる第1発光素子の発光効率の低下分を補うことができる。その結果、第1発光素子と第2発光素子との発光を優れたバランスに保つことができる。
[適用例7]
本発明の発光装置では、前記共通正孔輸送層の厚さは、1nm以下であることが好ましい。
これにより、第1発光素子において、共通正孔輸送層の電子ブロック性を低くして、第2発光機能層から第1発光機能層へキャリア(電子)をより効率的に受け渡すことができる。
[適用例8]
本発明の発光装置では、第3陽極と、前記共通陰極と、前記第3陽極と前記共通陰極との間に設けられている第3正孔輸送層と、前記第3正孔輸送層と前記共通陰極との間に前記第3正孔輸送層に接した状態で設けられている第3発光機能層と、を有する第3発光素子を備え、
前記共通正孔輸送層は、前記第3発光機能層に接しており、
前記第1発光素子、前記第2発光素子および前記第3発光素子は、互いに発光色が異なることが好ましい。
これにより、互いに発光色の異なる第1発光素子、第2発光素子および第3発光素子を備える発光装置において、各発光素子の発光効率を高めるとともに、発光装置を効率的に製造することができる。
[適用例9]
本発明の発光装置では、前記第1発光素子の発光色は、赤色であり、
前記第2発光素子の発光色は、青色であり、
前記第3発光素子の発光色は、緑色であることが好ましい。
これにより、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子を備える発光装置において、各発光素子の発光効率を高めるとともに、発光装置を効率的に製造することができる。すなわち、低コストで高効率なフルカラー表示を行うことが可能な発光装置を提供することができる。
[適用例10]
本発明の電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
このような電子機器によれば、高効率かつ低コストな発光装置を備えるため、低コスト化および低消費電力化を図ることができる。
図1は、本発明の実施形態に係る発光装置(表示装置)を示す断面図である。 図2Aは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図2Bは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図2Cは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図2Dは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図3Aは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図3Bは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図3Cは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図3Dは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図4Aは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図4Bは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図4Cは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。 図5は、本発明の電子機器の一例であるモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 図6は、本発明の電子機器の一例である携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。 図7は、本発明の電子機器の一例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。 図8Aは、実施例1、9、10および比較例1、2におけるG画素の発光素子の寿命を示すグラフである。 図8Bは、実施例1、10および比較例1、2におけるB画素の発光素子の寿命を示すグラフである。
以下、本発明の発光装置および電子機器について、図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。なお、各図では、説明の便宜上、各部の縮尺が適宜変更されており、したがって、図示の構成は実際の縮尺と必ずしも一致するわけではない。
(発光装置)
まず、本発明の発光装置の一例である表示装置について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る発光装置(表示装置)を示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図1に示す発光装置100は、複数の発光素子1R、1G、1Bがサブ画素100R(R画素)、100G(G画素)、100B(B画素)に対応して設けられ、ボトムエミッション構造のディスプレイパネルを構成している。なお、本実施形態では、表示装置の駆動方式としてアクティブマトリックス方式を採用した例に説明するが、パッシブマトリックス方式を採用してもよい。
発光装置100は、回路基板20と、回路基板20上に設けられた複数の発光素子1R、1G、1Bと、封止基板40と、を有している。
回路基板20は、基板21と、基板21上に設けられた層間絶縁膜22と、複数のスイッチング素子23と、複数の配線24と、を有している。
基板21は、実質的に透明(無色透明、着色透明または半透明)とされる。これにより、各発光素子1R、1G、1Bからの光を基板21側から取り出すことができる。基板21の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、発光素子1R、1G、1Bからの光を基板21と反対側から取り出すトップエミッション構造とする場合、基板21は、不透明基板であってもよい。かかる不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、表面が酸化膜(絶縁膜)で形成されたステンレス鋼のような金属基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
このような基板21上には、複数のスイッチング素子23がマトリクス状に配列されている。各スイッチング素子23は、各発光素子1R、1G、1Bに対応して設けられ、各発光素子1R、1G、1Bを駆動するためのトランジスタである。
このような各スイッチング素子23は、シリコンからなる半導体層231と、半導体層231上に形成されたゲート絶縁層232と、ゲート絶縁層232上に形成されたゲート電極233と、ソース電極234と、ドレイン電極235と、を有している。
このような複数のスイッチング素子23を覆うように、絶縁材料で構成された層間絶縁膜22が形成されている。この層間絶縁膜22上には、配線24が設けられている。
層間絶縁膜22上には、各スイッチング素子23に対応して発光素子1R、1G、1Bが設けられている。本実施形態では、発光素子1Rは、赤色(R)の光を出射するよう構成され、発光素子1Gは、緑色(G)の光を出射するよう構成され、発光素子1Bは、青色(B)の光を出射するように構成されている。
具体的には、発光素子1R(第1発光素子)は、層間絶縁膜22上に、陽極3R(第1電極)、正孔注入層4R、正孔輸送層5R(第1正孔輸送層)、発光機能層6R(第1発光機能層)、正孔輸送層7(共通正孔輸送層)、発光機能層6B(第2発光機能層)、電子輸送層8、電子注入層9および陰極10(共通陰極)がこの順で積層されて構成されている。
同様に、発光素子1G(第3発光素子)は、層間絶縁膜22上に、陽極3G(第3電極)、正孔注入層4G、正孔輸送層5G(第3正孔輸送層)、発光機能層6G(第3発光機能層)、正孔輸送層7(共通正孔輸送層)、発光機能層6B(第2発光機能層)、電子輸送層8、電子注入層9および陰極10(共通陰極)がこの順で積層されて構成されている。
一方、発光素子1B(第2発光素子)は、層間絶縁膜22上に、陽極3B(第2電極)、正孔注入層4B、正孔輸送層5B(第2正孔輸送層)、正孔輸送層7(共通正孔輸送層(中間層))、発光機能層6B(第2発光機能層)、電子輸送層8、電子注入層9および陰極10(共通陰極)がこの順で積層されている。
ここで、陽極3R、3G、3Bは、対応する発光素子1R、1G、1Bごとに個別に設けられた画素電極を構成し、スイッチング素子23のドレイン電極に配線24を介して電気的に接続されている。また、正孔注入層4R、4G、4B、正孔輸送層5R、5G、5B、発光機能層6Rおよび発光機能層6Gも、対応する発光素子1R、1G、1Bごとに個別に設けられている。なお、以下では、発光素子1R、1G、1Bを総括して「発光素子1」、陽極3R、3G、3Bを総括して「陽極3」、正孔注入層4R、4G、4Bを総括して「正孔注入層4」、正孔輸送層5R、5G、5Bを総括して「正孔輸送層5」ともいう。
一方、陰極10は、発光素子1R、1G、1Bに共通して設けられた共通電極を構成している。また、正孔輸送層7(共通正孔輸送層)、発光機能層6B、電子輸送層8および電子注入層9も、発光素子1R、1G、1Bに共通して設けられている。
このような発光装置100によれば、液相プロセスを用いて正孔輸送層5R、5G、5Bおよび発光機能層6R、6Gをそれぞれ素子ごとに個別に形成することができ、気相プロセスを用いて正孔輸送層7および発光機能層6Bをそれぞれ3つの素子に共通に形成することができる。そのため、発光素子1R、1G、1Bを効率的に製造することができる。
また、このように発光素子1R、1G、1Bを形成すると、発光素子1Bにおいて、正孔輸送層5Bと発光機能層6Bとの間に、発光機能層6Bと同じ気相プロセスで形成された正孔輸送層7を設けることができ、それにより、正孔輸送層5Bと異なる製法で形成された発光機能層6B上に、正孔輸送層5Bを直接積層する場合に比べて、正孔輸送層5Bと発光機能層6Bとの間のキャリアの移動に関する電気的な障壁を低減することができる。したがって、発光機能層6Bへのキャリア(正孔)の輸送がスムーズに行われ、発光効率を向上させることができる。
隣接する発光素子1R、1G、1B同士の間には、樹脂材料で構成された隔壁31(バンク)が設けられている。また、このような発光素子1R、1G、1Bには、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で構成された樹脂層32を介して、封止基板40が接合されている。
前述したように本実施形態の各発光素子1R、1G、1Bはボトムエミッション型であるため、封止基板40は、透明基板であっても、不透明基板であってもよく、封止基板40の構成材料としては、前述した基板21と同様の材料を用いることができる。
以下、発光素子1R、1G、1Bについて詳述する。
発光素子1R、1G、1Bでは、発光機能層6R、6G、6Bに対し、陰極10から電子が供給(注入)されるとともに、陽極3R、3G、3Bから正孔が供給(注入)される。そして、発光機能層6R、6G、6Bでは、正孔と電子とが互いに再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンの状態が基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)する。
ここで、発光素子1R、1Gでは、発光機能層6Bが設けられているが、発光機能層6Bを発光させずに、発光機能層6R、6Gを選択的に発光させる。これにより、発光素子1R、1G、1Bがそれぞれ赤色の光、緑色の光、青色の光を放出する。
以下、発光素子1R、1G、1Bの各部の構成を簡単に説明する。
(陽極)
陽極3(3R、3G、3B)は、正孔注入層4(4R、4G、4B)に正孔を注入する電極である。この陽極3R、3G、3Bの構成材料としては、それぞれ、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
具体的には、陽極3R、3G、3Bの構成材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、陽極3R、3G、3Bの構成材料は、互いに同じであっても異なっていてもよいが、互いに同じ材料を用いることにより、一括して陽極3R、3G、3Bを形成することができ、生産性を高めることができる。
(正孔注入層)
正孔注入層4(4R、4G、4B)は、陽極3(3R、3G、3B)からの正孔注入効率を向上させる機能を有している。
この正孔注入層4R、4G、4Bの構成材料(正孔注入材料)としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体にドーパントとしてのポリスチレンスルホン酸(PSS)を加えた混合物(PEDOT:PSS)や、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、オリゴアニリン、ポリアセチレンやその誘導体の高分子の正孔注入材料が挙げられ、これらのうちの1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、正孔注入層4R、4G、4Bの構成材料は、互いに同じであっても異なっていてもよいが、正孔注入層4R、4G、4Bの構成材料が互いに同じであることにより、低コストで、高生産性かつ安定した正孔注入層4R、4G、4Bを形成することができる。
このような正孔注入層4R、4G、4Bの厚さは、特に限定されないが、10nm以上150nm以下の範囲内にあることが好ましく、20nm以上100nm以下の範囲内にあることがより好ましい。
(正孔輸送層)
正孔輸送層5R(第1正孔輸送層)は、陽極3Rから正孔注入層4Rを介して注入された正孔を発光機能層6Rまで輸送する機能を有する。同様に、正孔輸送層5G(第3正孔輸送層)は、陽極3Gから正孔注入層4Gを介して注入された正孔を発光機能層6Gまで輸送する機能を有する。
また、正孔輸送層5Rは、電子ブロック性と、電子が正孔注入層4Rに侵入することによる正孔注入層4Rの機能低下を防止する機能とを有する。同様に、正孔輸送層5Gは、電子ブロック性と、電子が正孔注入層4Gに侵入することによる正孔注入層4Gの機能低下を防止する機能とを有する。
正孔輸送層5B(第2正孔輸送層)および正孔輸送層7(共通正孔輸送層7)は、陽極3Bから正孔注入層4Bを介して注入された正孔を発光機能層6Bまで輸送する機能を有する。
また、正孔輸送層5B、7は、電子ブロック性と、電子が正孔注入層4Bに侵入することによる正孔注入層4Bの機能低下を防止する機能とを有する。なお、共通正孔輸送層7は、後述するように極めて薄いため、正孔輸送層7単独の電子ブロック性は極めて低く、発光素子1R、1Gにおいて、電子の移動が阻害されない。
正孔輸送層5R、5G、5Bの構成材料としては、例えば、TFB(poly(9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4- butylphenyl)-diphenylamine))等のトリフェニルアミンポリマー等のアミン系化合物、ポリフルオレン誘導体(PF)やポリパラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)を含むポリシラン系の高分子の正孔輸送材料、また、m−MTDATA(4,4’,4”−トリス(N−3−メチルフェニルアミノ)−トリフェニルアミン)、TCTA(4,4’,4”−トリ(N−カルバゾル基)トリフェニルアミン)、α−NPD(ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニル)ベンジジン)等の低分子の正孔輸送材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、正孔輸送層5R、5G、5B(第1正孔輸送層、第2正孔輸送層、第3正孔輸送層)の構成材料は、互いに同じであっても異なっていてもよいが、正孔輸送層5R、5G(第1正孔輸送層、第3正孔輸送層)の構成材料が互いに同じで、かつ、正孔輸送層5B(第2正孔輸送層)の構成材料が正孔輸送層5R、5Gと異なることにより、発光素子1R、1Gと発光素子1Bとの発光バランスを容易に調整することができる。
また、正孔輸送層5R、5Gがそれぞれ高分子の正孔輸送材料を用いて構成され、正孔輸送層5B、7がそれぞれ低分子の正孔輸送材料を用いて構成されていることが好ましい。これにより、液相プロセスを用いて高い寸法精度を有する正孔輸送層5R、5Gを効率的に形成することができる。また、発光機能層6R、6Gおよび正孔輸送層5R、5Gをともに液相プロセスを用いて形成することにより、正孔輸送層5R、5Gから発光機能層6R、6Gへキャリア(正孔)をスムーズに輸送させることができる。
また、気相プロセスを用いて高い寸法精度を有する正孔輸送層5B、7を効率的に形成することができる。特に、気相プロセスを用いて正孔輸送層7を形成することにより、極めて薄い正孔輸送層7を高精度に(制御性よく)形成することができる。また、正孔輸送層5Bと正孔輸送層7とが互いに異なる製法で形成されたとしても、正孔輸送層5Bおよび正孔輸送層7を構成する正孔輸送性材料がともに低分子であるため、正孔輸送層5Bから正孔輸送層7へキャリア(正孔)をスムーズに輸送させることができる。
ここで、低分子の正孔輸送材料を用いて正孔輸送層5Bを構成する場合、正孔輸送層5Bは、低分子の正孔輸送材料の他に、高分子の正孔輸送材料を含んでもよく、正孔輸送層5B中の低分子の正孔輸送材料の含有量は、50wt%以上100wt%以下であることが好ましく、70wt%以上100wt%以下であることがより好ましく、90wt%以上100wt%以下であることがさらに好ましい。
また、共通正孔輸送層7の構成材料としては、例えば、m−MTDATA(4,4’,4”−トリス(N−3−メチルフェニルアミノ)−トリフェニルアミン)、TCTA(4,4’,4”−トリ(N−カルバゾル基)トリフェニルアミン)、α−NPD(ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニル)ベンジジン)等の低分子の正孔輸送材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、正孔輸送層7(共通正孔輸送層)の構成材料は、正孔輸送層5R、5G、5Bと同じであっても異なっていてもよいが、正孔輸送層7の構成材料が正孔輸送層5B(第2正孔輸送層)の構成材料と同一または近似した材料を含んでいることにより、正孔輸送層5Bから正孔輸送層7を介して発光機能層6Bへキャリア(正孔)をスムーズに輸送させることができる。
好適な実施形態では、正孔輸送層5B(第2正孔輸送層)および共通正孔輸送層7は、低分子の正孔輸送材料として、3つの芳香族またはヘテロ芳香族環系Ar、Ar、Arを有するトリアリールアミン化合物を含んでいる。双方の層のトリアリールアミン化合物は、同一であっても異なっていてもよく、好ましくは同一である。
好ましくは、トリアリールアミン化合物は、下記式(I)を有する。
Figure 2017522713
Ar〜Arは、それぞれ独立して同一または異なって、1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、
Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、F、Cl、Br,I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO,それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜40のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基または3〜40のC原子を有する分枝状または環状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRで交換されてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IまたはCN、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜40の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基、または架橋性基Qであり、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよく、
は、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、Fまたは1つ以上のH原子がFで交換されてもよい1〜20のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20のC原子を有する芳香族および/またはヘテロ芳香族炭化水素基であり、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよい。
好適な実施形態では、式(I)のトリアリールアミン化合物は、Ar、Arおよび/またはArのうちの少なくとも1つが、2つのオルト位のうちの少なくとも1つ、好ましくは1つにおいてArで置換されている点に特徴を有している。なお、Arは、1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系である。
ここで、Arは、Ar、Arおよび/またはArに直接、すなわち、単結合を介して、または連結基Xを介して結合されてもよい。
好適な実施形態では、Ar、ArおよびArのうちの1つ、例えばArが2つのオルト位のうちの1つにおいてArで置換されている。したがって、式(I)の化合物は、好ましくは下記式(Ia)を有している。
Figure 2017522713
Ar、Ar、Ar、ArおよびRは、上記意味を採用することができ、qは、0、1、2、3、4、5または6、好ましくは0、1、2、3または4であり、Xは、CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくはCR、NR、OまたはSであり、rは、0または1、好ましくは0である。
本発明の他の好適な実施形態では、式(I)の化合物は、Arが2つのオルト位のうちの1つにおいてArで置換され、さらにArが置換されたオルト位に隣接するメタ位においてArに結合している点に特徴を有している。
したがって、式(I)の化合物は、好ましくは下記式(Ib)を有している。
Figure 2017522713
Ar、Ar、Ar、ArおよびRは、上記意味を採用することができ、mは、0、1、2、3または4であり、nは、0、1、2または3であり、Xは、CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくはCR、NR、OまたはSであり、sおよびtは、それぞれ0または1であり、合計(s+t)は、1または2、好ましくは1である。
第1のより好適な実施形態では、式(I)の化合物は、下記式(II)、(III)および(IV)から選択される。
Figure 2017522713
Figure 2017522713
Figure 2017522713

Ar、Ar、Ar、ArおよびRは、上記意味を採用することができ、mは、0、1、2、3または4であり、nは、0、1、2または3であり、Xは、CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくはCR、NR、OまたはSである。
特に好適な実施形態では、式(II)の化合物は、下記式(V)から選択される。
Figure 2017522713
Ar、Ar、Rおよびmは、上記意味を採用することができ、pは、0、1、2、3、4または5である。
式(V)の好適な化合物の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、m、nおよびpは、上記意味を採用することができ、kは、0、1または2である。
更に特に好適な実施形態では、式(III)の化合物は、下記式(VI)から選択される。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(VI)の好適な化合物の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、m、nおよびpは、上記意味を採用することができる。
更に特に好適な実施形態では、式(IV)の化合物は、下記式(VII)から選択される。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(VII)の好適な化合物の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、m、nおよびpは、上記意味を採用することができる。
最も好適な実施形態では、式(V)の化合物は、下記式(VIII)から選択される。
Figure 2017522713
R、mおよびpは、上記意味を採用することができる。
式(VIII)の好適な化合物の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
R、k、m、nおよびpは、上記意味を採用することができる。
更に最も好適な実施形態では、式(VI)の化合物は、下記式(IX)から選択される。
Figure 2017522713
R、k、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(IX)の好適な化合物の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
R、m、nおよびpは、上記意味を採用することができ、vは、1〜20、好ましくは1〜10である。
更に最も好適な実施形態では、式(VII)の化合物は、下記式(X)から選択される。
Figure 2017522713
R、X、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(X)の好適な化合物の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
R、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
本出願で「単環式または多環式の芳香族環系」なる用語は、6〜60、好ましくは6〜30、特に好ましくは6〜24の芳香族環原子を有する芳香族環系を意味するものと捉えられるが、必ずしも芳香族基のみを含むだけでなく、複数の芳香族ユニット間にsp混成C原子またはOまたはN原子、CO基等の短い非芳香族ユニット(H以外の原子の10%未満、好ましくはH以外の原子の5%未満)が介在してもよい。したがって、例えば9,9’−スピロ−ビフルオレン、9,9−ジアリールフルオレン、9,9−ジアルキルフルオレン等の系も、芳香族環系と捉えられることが意図される。
芳香族環系は、単環式または多環式であってよく、すなわち、それらは、1つの環(例えばフェニル)または複数の環を含んでいてよく、複数の環は、縮合していても(例えばナフチル)、共有結合していても(例えばビフェニル)、縮合および結合環の組み合わせを含んでいてもよい。
好適な芳香族環系は、例えば、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、[1,1’:3’,1’’]ターフェニル−2’−イル、クオーターフェニル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、ピラン、ジヒドロピラン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンである。
本出願で「単環式または多環式のヘテロ芳香族環系」なる用語は、1つ以上の原子がヘテロ原子である5〜60、好ましくは5〜30、特に好ましくは5〜24の芳香族環原子を有する芳香族環系を意味するものと捉えられる。「単環式または多環式のヘテロ芳香族環系」は、必ずしも芳香族基のみを含むだけでなく、複数の芳香族ユニット間にsp混成C原子またはOまたはN原子、CO基等の短い非芳香族ユニット(H以外の原子の10%未満、好ましくはH以外の原子の5%未満)が介在してもよい。
ヘテロ芳香族環系は、単環式または多環式であってよく、すなわち、それらは、1つの環または複数の環を含んでいてよく、複数の環は、縮合していても、共有結合していても(例えばピリジルフェニル)、縮合および結合環の組み合わせを含んでいてもよい。全共役ヘテロアリール基が好適である。
好適なヘテロ芳香族環系は、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾールのような5員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジンのような6員環、またはカルバゾール、インデノカルバゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントリミダゾール、ピリジミダゾール、ピラジニミダゾール、キノキサリニミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンままたはこれらの基の組み合わせのような複数の環を有する基である。
単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系は、置換されなくても、置換されてもよい。本出願で置換とは、単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系が、1つ以上の基Rを含むことを意味する。
好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、F、Cl、Br,I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO,それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜40のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基または2〜40のC原子を有するアルケニルまたはアルキニル基または3〜40のC原子を有する分枝状または環状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRで交換されてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IまたはCN、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜40の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基であり、ここで、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい。
特に好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、F、Cl、Br,I、N(R、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O),それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜20のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基または2〜20のC原子を有するアルケニルまたはアルキニル基または3〜20のC原子を有する分枝状または環状のアルキルまたはアルコキシ基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=NR、P(=O)(R)、NR、OまたはCONRで交換されてもよく、1つ以上のH原子は、F、Cl、BrまたはI、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜30の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜30の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜30の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜20の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基であり、ここで、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい。
最も好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H,それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜10のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基または2〜10のC原子を有するアルケニルまたはアルキニル基または3〜10のC原子を有する分枝状または環状のアルキルまたはアルコキシ基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、C=O、C=NR、NR、OまたはCONR、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜20の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜20の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜20の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜20の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基であり、ここで、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい。
式(I)〜(X)の化合物は、好ましくは3000g/mol以下の分子量、より好ましくは2000g/mol以下の分子量、さらに好ましくは1500g/mol以下の分子量を有する。
式(I)〜(X)の化合物は、好ましくは500g/mol以上の分子量、より好ましくは700g/mol以上の分子量、さらに好ましくは900g/mol以上の分子量を有する。
より好適な実施形態では、正孔輸送層5B(第2正孔輸送層)は、式(I)〜(X)から選択される低分子のトリアリールアミン化合物に加えて、少なくとも1つの下記式(XI)の構造単位を含むポリマーも含んでいる。
Figure 2017522713
Ar〜Arは、それぞれ独立して同一または異なって、1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、
Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、F、Cl、Br,I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO,それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜40のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基または3〜40のC原子を有する分枝状または環状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRで交換されてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IまたはCN、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜40の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよく、
は、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、Fまたは1つ以上のH原子がFで交換されてもよい1〜20のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20のC原子を有する芳香族および/またはヘテロ芳香族炭化水素基であり、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよく、
破線は、前記ポリマー中の隣接する構造単位との結合を示す。
好適な実施形態では、式(XI)の構造単位は、Arが、2つのオルト位のうちの少なくとも1つ、好ましくは1つにおいてArで置換されている点に特徴を有している。なお、Arは、1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系である。
ここで、Arは、Arに直接、すなわち単結合を介して、または連結基Xを介して結合されてもよい。
したがって、式(XI)の構造単位は、好ましくは下記式(XIa)の構造を有している。
Figure 2017522713
Ar、Ar、Ar、ArおよびRは、上記意味を採用することができ、qは、0、1、2、3、4、5または6、好ましくは0、1、2、3または4であり、Xは、CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくはCR、NR、OまたはSであり、rは、0または1、好ましくは0である。
本出願では、ポリマーなる用語は、ポリマー化合物、オリゴマー化合物およびデンドリマーのいずれをも意味するものと捉えられる。本発明に係るポリマー化合物は、好ましくは10〜10000、特に好ましくは10〜5000、最も特に好ましくは10〜2000の構造単位(すなわち、繰り返し単位)を含んでいる。本発明に係るオリゴマー化合物は、好ましくは3〜9の構造単位を含んでいる。ここで、ポリマーの分枝因子は、0(直鎖状ポリマー、分枝点なし)と1(全分枝デンドリマー)との間である。
本発明に係るポリマーは、好ましくは1,000〜2,000,000g/molの範囲の分子量Mw、特に好ましくは10,000〜1,500,000g/molの範囲の分子量Mw、最も特に好ましくは50,000〜1,000,000g/molの範囲の分子量Mwを有している。分子量Mwは、内部ポリスチレン基準に対してGPC(ゲルパーミエションクロマトグラフィー)によって決定される。
本発明に係るポリマーは、共役、部分共役または非共役のいずれかのポリマーである。共役または部分共役ポリマーが好適である。
本発明によれば、式(XI)の構造単位は、ポリマーの主鎖または側鎖に導入され得る。しかしながら、式(XI)の構造単位は、好ましくはポリマーの主鎖に導入される。ポリマーの側鎖に導入される場合、式(XI)の構造単位は、一価または二価のいずれかであり得、すなわち、それらは、ポリマー中において隣接する構造単位に対する1つまたは2つのいずれかの結合を有する。
本出願では、「共役ポリマー」とは、主鎖中に、対応する混成ヘテロ原子で交換されてもよいsp混成(または、任意のsp混成)C原子を主に含むポリマーを意味する。最も単純なケースでは、これは、主鎖中での二重および単結合の交互の存在を意味するが、本出願では、例えばメタ結合フェニレンのような単位を含むポリマーも共役ポリマーとして扱われることを意図する。「主に」とは、共役の中断を引き起こす自然(自然発生的)に生じる欠損が「共役ポリマー」なる用語に影響を与えないことを意味する。同様に、共役ポリマーなる用語は、共役した主鎖と非共役の側鎖とを有するポリマーにも適用される。同様に、本出願では、共役なる用語は、主鎖が例えばアリールアミン単位、アリールフォスフィン単位、いくつかのヘテロ環(すなわち、N、OまたはS原子を介した共役)および/または有機金属錯体(すなわち、金属原子を介した共役)を含む場合にも使用される。同様の状況は、共役デンドリマーにもあてはまる。一方、例えば単純なアルキル架橋、(チオ)エーテル、エステル、アミドまたはイミド結合のような単位は、明確に非共役セグメントと定義される。
本出願では、部分共役ポリマーは、非共役部、特定の共役遮断部(例えば、スペーサー基)または分枝部で互いに分離された共役領域を含み、例えば主鎖中の比較的長い共役部が非共役部で中断され、または主鎖において非共役であるポリマーの側鎖中に比較的長い共役部を含むポリマーを意味すると捉えられることが意図される。共役および部分共役ポリマーは、共役、部分共役または非共役デンドリマーを含んでもよい。
本出願で「デンドリマー」なる用語は、木状構造が得られるように、分枝モノマーが規則的に結合した多機能中心(コア)から作り上げられた高度に分枝した化合物を意味するものと捉えられることが意図される。ここで、コアおよびモノマーの双方は、純粋な有機単位と有機金属化合物または配位化合物とからなる任意の所望の構造を採用することができる。ここで、一般に、「デンドリマー」は、例えば、M.FischerおよびF.Vogtleによって記載されるように理解されることが意図される(Angew.Chem.,Int.Ed.1999,38,885)。
本出願で「単環式または多環式の芳香族環系」なる用語は、6〜60、好ましくは6〜30、特に好ましくは6〜24の芳香族環原子を有する芳香族環系を意味するものと捉えられるが、必ずしも芳香族基のみを含むだけでなく、複数の芳香族ユニット間にsp混成C原子またはOまたはN原子、CO基等の短い非芳香族ユニット(H以外の原子の10%未満、好ましくはH以外の原子の5%未満)が介在してもよい。したがって、例えば、9,9’−スピロ−ビフルオレン、9,9−ジアリールフルオレン、9,9−ジアルキルフルオレン等の系も、芳香族環系と捉えられることが意図される。
芳香族環系は、単環式または多環式であってよく、すなわち、それらは、1つの環(例えばフェニル)または複数の環を含んでいてよく、複数の環は、縮合していても(例えばナフチル)、共有結合していても(例えばビフェニル)、縮合および結合環の組み合わせを含んでいてもよい。
好適な芳香族環系は、例えば、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、[1,1’:3’,1’’]ターフェニル−2’−イル、クオーターフェニル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、ピラン、ジヒドロピラン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンである。
本出願で「単環式または多環式のヘテロ芳香族環系」なる用語は、1つ以上の原子がヘテロ原子である5〜60、好ましくは5〜30、特に好ましくは5〜24の芳香族環原子を有する芳香族環系を意味するものと捉えられる。「単環式または多環式のヘテロ芳香族環系」は、必ずしも芳香族基のみを含むだけでなく、複数の芳香族ユニット間にsp混成C原子またはOまたはN原子、CO基等の短い非芳香族ユニット(H以外の原子の10%未満、好ましくはH以外の原子の5%未満)が介在してもよい。
ヘテロ芳香族環系は、単環式または多環式であってよく、すなわち、それらは、1つの環または複数の環を含んでいてよく、複数の環は、縮合していても、共有結合していても(例えばピリジルフェニル)、縮合環および結合環の組み合わせを含んでいてもよい。全共役ヘテロアリール基が好適である。
好適なヘテロ芳香族環系は、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾールのような5員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジンのような6員環、または、カルバゾール、インデノカルバゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントリミダゾール、ピリジミダゾール、ピラジニミダゾール、キノキサリニミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンままたはこれらの基の組み合わせのような複数の環を有する基である。
単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系は、置換されなくても、置換されてもよい。本出願で置換とは、単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系が、1つ以上の基Rを含むことを意味する。
好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、F、Cl、Br,I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO,それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜40のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基または2〜40のC原子を有するアルケニルまたはアルキニル基または3〜40のC原子を有する分枝状または環状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRで交換されてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IまたはCN、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜40の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基であり、ここで、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい。
特に好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、F、Cl、Br,I、N(R、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)、それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜20のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基または2〜20のC原子を有するアルケニルまたはアルキニル基または3〜20のC原子を有する分枝状または環状のアルキルまたはアルコキシ基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=NR、P(=O)(R)、NR、OまたはCONRで交換されてもよく、1つ以上のH原子は、F、Cl、BrまたはI、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜30の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜30の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜30の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜20の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基であり、ここで、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい。
最も好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜10のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基または2〜10のC原子を有するアルケニルまたはアルキニル基または3〜10のC原子を有する分枝状または環状のアルキルまたはアルコキシ基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、C=O、C=NR、NR、OまたはCONR、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜20の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜20の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜20の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜20の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基であり、ここで、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい。
好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、Fまたは1つ以上のH原子がFで交換されてもよい1〜20のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20のC原子を有する芳香族および/またはヘテロ芳香族炭化水素基であり、ここで、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよい。
特に好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、Dまたは1〜20のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20のC原子を有する芳香族および/またはヘテロ芳香族炭化水素基であり、ここで、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよい。
最も好ましくは、Rは、それぞれ独立して同一または異なって、Hまたは1〜10のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜10のC原子を有する芳香族および/またはヘテロ芳香族炭化水素基である。
一実施形態では、ポリマーの少なくとも1つの式(XI)の構造単位は、Arが2つのオルト位のうちの1つにおいてArで置換され、さらに、Arが置換されたオルト位に隣接するメタ位においてArに結合している、
したがって、式(XI)の構造単位は、好ましくは下記式(XIb)の構造を有している。
Figure 2017522713
Ar、Ar、Ar、ArおよびRは、上記意味を採用することができ、mは、0、1、2、3または4であり、nは、0、1、2または3であり、Xは、CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくはCR、NR、OまたはSであり、sおよびtは、それぞれ0または1であり、合計(s+t)は、1または2、好ましくは1である。
好適な実施形態では、少なくとも1つの式(XI)の構造単位は、下記式(XII)、(XIII)および(XIV)の構造単位から選択される。
Figure 2017522713
Figure 2017522713
Figure 2017522713
Ar、Ar、Ar、ArおよびRは、上記意味を採用することができ、mは、0、1、2、3または4であり、nは、0、1、2または3であり、Xは、CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくはCR、NR、OまたはSである。
特に好適な実施形態では、少なくとも1つの式(XII)の構造単位は、下記式(XV)の構造単位から選択される。
Figure 2017522713
Ar、Ar、Rおよびmは、上記意味を採用することができ、pは、0、1、2、3、4または5である。
式(XV)の好適な構造単位の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、m、nおよびpは、上記意味を採用することができ、kは、0、1または2である。
更に特に好適な実施形態では、少なくとも1つの式(XIII)の構造単位は、下記式(XVI)から選択される。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(XVI)の好適な構造単位の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、m、nおよびpは、上記意味を採用することができる。
更に特に好適な実施形態では、少なくとも1つの式(XIV)の構造単位は、下記式(XVII)の構造単位から選択される。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(XVII)の好適な構造単位の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
Ar、Ar、R、m、nおよびpは、上記意味を採用することができる。
最も好適な実施形態では、少なくとも1つの式(XV)の構造単位は、下記式(XVIII)の構造単位から選択される。
Figure 2017522713
R、mおよびpは、上記意味を採用することができる。
式(XVIII)の好適な構造単位の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
R、k、m、nおよびpは、上記意味を採用することができる。
更に最も好適な実施形態では、少なくとも1つの式(XVI)の構造単位は、下記式(XIX)の構造単位から選択される。
Figure 2017522713
R、k、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(XIX)の好適な構造単位の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
R、m、nおよびpは、上記意味を採用することができ、vは、1〜20、好ましくは1〜10である。
更に最も好適な実施形態では、少なくとも1つの式(XVII)の構造単位は、下記式(XX)の構造単位から選択される。
Figure 2017522713
R、X、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(XX)の好適な構造単位の例は、下記表に示されている。
Figure 2017522713
R、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(XVIII)、(XIX)および(XX)、式(XVIIIa)〜(XVIIIh)、(XIXa)〜(XIXg)および(XXa)〜(XXc)の好適な実施形態では、破線は、ポリマー中の隣接する構造単位との結合を示す。ここで、これらは、互いに独立に同一または異なって、オロト、メタまたはパラ位に、好ましくは同一でオルト、メタまたはパラ位に、特に好ましくはメタまたはパラ位に、最も好ましくはパラ位に配置され得る。
ポリマー中における式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)または(XX)の構造単位の比率は、1〜100mol%の範囲である。
一実施形態では、ポリマーは、1つの式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)または(XX)の構造単位のみを含んでいる。すなわち、ポリマー中におけるその比率は、100mol%である。この場合、ポリマーは、ホモポリマーである。
第2の実施形態では、ポリマー中における式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)または(XX)の構造単位の比率は、ポリマー中に構造単位として存在する全ての共重合可能なモノマー100mol%に基づいて、好ましくは50〜95mol%の範囲、特に好ましくは60〜95mol%の範囲である。すなわち、ポリマーは、1つ以上の式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)および/または(XX)の構造単位に加えて、式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)および/または(XX)の構造単位と異なる更なる構造単位も含んでいる。
第3の実施形態では、ポリマー中における式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)または(XX)の構造単位の比率は、ポリマー中に構造単位として存在する全ての共重合可能なモノマー100mol%に基づいて、好ましくは5〜50mol%の範囲、特に好ましくは25〜50mol%の範囲である。すなわち、ポリマーは、1つ以上の式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)および/または(XX)の構造単位に加えて、式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)および(XX)の構造単位と異なる更なる構造単位も含んでいる。
式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)および(XX)の構造単位と異なるこれらの構造単位は、とりわけ、WO02/077060A1およびWO2005/014689A2に開示および広く挙げられたようなものである。更なる構造単位は、例えば、下記クラスを起源とし得る。
グループ1:ポリマーの正孔注入および/または正孔輸送性に影響する単位
グループ2:ポリマーの電子注入および/または電子輸送性に影響する単位
グループ3:グループ1およびグループ2の各々の単位の組み合わせを有する単位
グループ4:電子蛍光発光の代わりに電子りん光発光を得ることができる程度に発光特性を変更する単位
グループ5:一重項状態から三重項状態への遷移を向上する単位
グループ6:得られるポリマーの発光色に影響する単位
グループ7:一般にポリマーの主鎖に用いられる単位
グループ8:得られるポリマーのフィルム形態および/または流動性に影響する単位
本発明に係る好適なポリマーは、少なくとも1つの電荷輸送性を有する構造単位、すなわち、グループ1および2の単位を含んでいる。
正孔注入および/または正孔輸送性を有するグループ1の構造単位は、例えば、トリアリールアミン、ベンジジン、テトラアリール−パラ−フェニレンジアミン、トリアリールホスフィン、フェノチアジン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、チアントレン、ジベンゾ−パラ−ダイオキシン、フェノキサチイン、カルバゾール、アズレン、チオフェン、ピロールおよびフラン誘導体、さらにO、SまたはN−含有複素環である。
グループ1の好適な構造単位は、下記式(1a)〜(1q)の構造単位である。
Figure 2017522713

Figure 2017522713
R、k、mおよびnは、上記意味を採用することができる。
式(1a)〜(1q)では、破線は、ポリマー中の隣接する構造単位との可能な結合を示す。式中に2つの破線が存在する場合、構造単位は、隣接する構造単位と結合する1つまたは2つ、好ましくは2つの結合を有している。式中に3つの破線が存在する場合、構造単位は、隣接する構造単位と結合する1つ、2つまたは3つ、好ましくは2つの結合を有している。式中に4つの破線が存在する場合、構造単位は、隣接する構造単位と結合する1つ、2つ、3つまたは4つ、好ましくは2つの結合を有している。ここで、これらは、互いに独立に同一または異なって、オロト、メタまたはパラ位に配置され得る。
電子注入および/または電子輸送性を有するグループ2の構造単位は、例えば、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、オキサジアゾール、キノリン、キノキサリン、アントラセン、ベンズアントラセン、ピレン、ペリレン、ベンズイミダゾール、トリアジン、ケトン、ホスフィンオキシドおよびフェナジン誘導体のみならず、トリアリールボラン、さらにO、SまたはN−含有複素環である。
ポリマーは、好ましくは、正孔移動度に影響する構造および電子移動度を上昇する構造(すなわち、グループ1および2の単位)が互いに直接結合するグループ3の単位を含むか、正孔移動度および電子移動度の双方を上昇する構造を含んでもよい。これらの単位のいくつかは、エミッターとして機能し、発光色を緑色、黄色または赤色にシフトさせることができる。したがって、これらの使用は、例えば、本来青色発光のポリマーから他の発光色を発生させるのに好適である。
グループ4の構造単位は、室温でも高効率で三重項状態から光を放出すること、すなわち、電子蛍光発光の代わりに、頻繁にエネルギー効率の増加を起こす電子リン光発光を生じることができる。この目的には、まず、36より大きい原子番号を有する重原子を含む化合物が適当である。上記の条件を満足するdまたはf遷移金属を含む化合物が好ましい。ここで、8〜10属の元素(Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt)を含む対応する構造単位が特に好ましい。ここで、ポリマーに適当な構造単位は、例えばWO02/068435A1、WO02/081488A1、EP1239526A2およびWO2004/026886A2に記載されるような各種錯体である。対応するモノマーは、WO02/068435A1およびWO2005/042548A1に記載されている。
グループ5の構造単位は、一重項状態から三重項状態への遷移を向上し、グループ4の構造要素を支持するのに使用され、これらの構造要素のりん光性を向上するものである。この目的には、特に、例えばWO2004/070772A2およびWO2004/113468A1において記載されるようなカルバゾールおよび架橋型カルバゾール二量体単位が適当である。また、この目的には、例えばWO2005/040302A1に記載されるようなケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシド、スルホン、シラン誘導体および類縁化合物が適当である。
グループ6の構造単位は、上述のものに加え、上記グループに入らない少なくとも1つのさらなる芳香族構造、または、他の共役構造を有するもの、すなわち、電荷担体流動性にほとんど影響しないか、有機金属錯体ではないか、一重−三重転移に影響しないものである。このタイプの構造要素は、得られるポリマーの発光色に影響し得る。したがって、その単位によっては、それらをエミッターとしても使用し得る。ここで、6〜40のC原子を有する芳香族構造またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよいトラン、スチルベンまたはビススチリルアリーレン誘導体が好ましい。ここで、好ましくは置換された1,4−または9,10−アントラセン、1,6−、2,7−または4,9−ピレニレン、3,9−または3,10−ペリレニレン、4,4’−トラニレン、4,4’−スチルベニレン、ベンゾチアジアゾールおよび対応する酸素誘導体、キノキサリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、ビス(チオフェニル)アリーレン、オリゴ(チオフェニレン)、フェナジン、ルブレン、ペンタセンまたはペリレン誘導体、または好ましくは置換された共役プッシュプル系(ドナーおよびアクセプター基によって置換された系)またはスクアライン、キナクリドンのような系の導入が特に好ましい。
グループ7の構造単位は、一般にポリマー主鎖として使用される6〜40のC原子を有する芳香構造を含む単位である。これらは、例えば、4,5−ジヒドロピレン誘導体、4,5,9,10−テトラヒドロピレン誘導体、フルオレン誘導体、9,9’−スピロビフルオレン誘導体、フェナントレン誘導体、9,10−ジヒドロフェナントレン誘導体、5,7−ジヒドロジベンゾキセピン誘導体、シス−およびトランス−インデノフルオレン誘導体のみならず、1,2−、1,3−または1,4−フェニレン、1,2−、1,3−または1,4−ナフタレン、2,2’−、3,3’−または4,4’−ビフェニリレン、2,2’’−、3,3’’−または4,4’’−ターフェニリレン、2,2’−、3,3’−または4,4’−ビ−1,1’−ナフチリレンまたは2,2’’’−、3,3’’’−または4,4’’’−クオーターフェニリレン誘導体である。
グループ7の好適な構造単位は、下記式(7a)〜(7o)の構造単位である。
Figure 2017522713
R、k、m、nおよびpは、上記意味を採用することができる。
式(7a)〜(7o)では、破線は、ポリマー中の隣接する構造単位との可能な結合を示す。2つの破線が式中に存在する場合、構造単位は、隣接する構造単位と結合する1つまたは2つ、好ましくは2つの結合を有している。4つ以上の破線が式中に存在する場合(式(7g)、(7h)および(7j))、構造単位は、隣接する構造単位と結合する1つ、2つ、3つまたは4つ、好ましくは2つの結合を有している。ここで、それらは、互いに独立して同一または異なって、オルト、メタまたはパラ位に配置され得る。
グループ8の構造単位は、例えば、シロキサン、アルキル鎖またはフッ化された基のようなポリマーのフィルム形態および/または流動性に影響するもののみならず、特に剛直または柔軟な単位、液晶形成単位または架橋性基である。
式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)および/または(XX)の構造単位と同時に、さらにグループ1〜8から選択された1つ以上の単位を含むポリマーが適当である。同様に、1つのグループの2つ以上のさらなる構造単位が同時に存在することも好ましい。ここで、少なくとも1つの式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)および/または(XX)の構造単位に加えて、グループ7の単位も含むポリマーが適当である。
同様に、ポリマーは、電荷輸送または電荷注入を向上する単位、すなわち、グループ1および/または2の単位を含むことが好ましい。
さらに、ポリマーは、グループ7の構造単位と、グループ1および/または2の単位とを含むことが特に好ましい。
ポリマーは、式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)または(XX)の構造単位を含むホモポリマーまたはコポリマーのいずれかである。ポリマーは、直鎖状または分枝状、好ましくは直鎖状であってもよい。コポリマーは、1つ以上の式(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)および/または(XX)の構造単位に加えて、潜在的に上記グループ1〜8の1つ以上のさらなる構造を有してもよい。
コポリマー、ランダム、交互またはブロック状の構造を含むか、複数のこれらの構造を交互に有することもできる。特に好ましくは、本発明に係るコポリマーは、ランダムまたは交互の構造を含んでいる。特に好ましくは、コポリマーは、ランダムまたは交互コポリマーである。ブロック状の構造を有するコポリマーを得ることができる方法、この目的のために、いかなる追加の構造要素が特に好ましいかは、例えば、WO2005/014688A2に詳細に記載されている。
正孔輸送層5R、5G、5Bの厚さは、特に限定されないが、15nm以上25nm以下の範囲内にあることが好ましい。
また、正孔輸送層7の厚さtは、2nm以下であり、好ましくは0.1nm以上1.5nm以下の範囲内であり、より好ましくは0.1nm以上1nm以下の範囲内であり、さらに好ましくは0.1nm以上0.9nm以下の範囲内である。これにより、発光素子1R、1Gにおいて、発光機能層6R、6Gと発光機能層6Bとの間に設けられている正孔輸送層7の厚さが極めて薄いため、発光機能層6Bから発光機能層6R、6Gへキャリア(電子)を受け渡すことができる。したがって、発光素子1R、1Gにおいて発光機能層6Bを発光させずに発光機能層6R、6Gを選択的に発光させることができる。また、正孔輸送層7の厚さが極めて薄いため、発光機能層6R、6Gと発光機能層6Bとの間に正孔輸送層7を設けることによる発光素子1R、1G、1Bの駆動電圧の上昇を抑えることができる。
ここで、正孔輸送層7の構成材料が前述したように電子ブロック性を有するため、発光素子1Bにおいて正孔輸送層7の電子ブロック性を利用して発光機能層6Bを効率的に発光させることができる。一方、発光素子1R、1Gにおいて、正孔輸送層7の電子ブロック性が高すぎると、発光機能層6R、6Gが発光しなかったり、発光効率が著しく低下したりする。したがって、正孔輸送層7の厚さを極めて薄くして発光素子1R、1Gにおける正孔輸送層7の電子ブロック性を低くすることは極めて有用である。
これに対し、正孔輸送層7の厚さtが薄すぎると、正孔輸送層7を設けることによる前述した効果が極端に小さくなる傾向を示す。一方、正孔輸送層7の厚さtが厚すぎると、発光素子1R、1Gの駆動電圧が急激に大きく(発光効率が急激に低く)なるか、または、発光素子1R、1Gにおいて発光機能層6Bが発光してしまい、所望の色の発光が得られなくなってしまう。
(発光機能層)
発光機能層6Rは、正孔輸送層5Rに接して設けられている。また、発光機能層6Gは、正孔輸送層5Gに接して設けられている。また、発光機能層6Bは、正孔輸送層7に接して設けられている。
発光機能層6R、6G、6Bは、それぞれ、発光材料を含んで構成されている。この発光材料としては、特に限定されず、各種蛍光材料および燐光材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上組み合わせて用いることができる。発光機能層6Rは、発光材料として赤色蛍光材料または赤色燐光材料が用いられ、発光機能層6Gは、発光材料として緑色蛍光材料または緑色燐光材料が用いられ、発光機能層6Bは、発光材料として青色蛍光材料または青色燐光材料が用いられる。
赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、ジインデノペリレン誘導体等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−(2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H−ベンゾ(ij)キノリジン−9−イル)エテニル)−4H−ピラン−4H−イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)、ADS111RE(アメリカンダイソース社製)等が挙げられる。
赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、Bt2Ir(acac)(Bis(2−phenylbenxothiozolato−N,C2’)Iridium(III)(acetylacetonate))、Btp2Ir(acac)(Bis(2,2’−benzothienyl)−pyridinato−N,C3)Iridium(acetylacetonate))などのイリジウム錯体、PtOEP(2,3,7,8,12,13,17,18−Octaethyl−21H,23H−porphine,platinum(II))などの白金錯体等が挙げられる。
緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、9,10−ビス[(9−エチル−3−カルバゾール)−ビニレニル]−アントラセン、ポリ(9,9−ジヘキシル−2,7−ビニレンフルオレニレン)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(1,4−ジフェニレン−ビニレン−2−メトキシ−5−{2−エチルヘキシルオキシ}ベンゼン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニレン)−オルト−コ−(2−メトキシ−5−(2−エトキシルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン)]、ADS109GE(アメリカンダイソース社製)等が挙げられる。
緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、Ir(ppy)3(Fac−tris(2−phenypyridine)iridium)、Ppy2Ir(acac)(Bis(2−phenyl−pyridinato−N,C2)Iridium(acetylacetone))などのイリジウム錯体等が挙げられる。
青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、ジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、4,4’−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル(BCzVBi)、ポリ[(9.9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(2,5−ジメトキシベンゼン−1,4−ジイル)]、ポリ[(9,9−ジヘキシルオキシフルオレン−2,7−ジイル)−オルト−コ−(2−メトキシ−5−{2−エトキシヘキシルオキシ}フェニレン−1,4−ジイル)]、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(エチルニルベンゼン)]、ADS136BE(アメリカンダイソース社製)等が挙げられる。
青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、FIrpic(Iridium−bis(4,6−difluorophenyl−pyridinato−N,C2)−picolinate)、Ir(pmb)3(Iridium−tris(1−phenyl−3−methylbenzimidazolin−2−ylidene−C,C(2)’)、FIrN4(Iridium (III)bis(4,6−difluorophenylpyridinato)(5−(pyridin−2−yl)−tetrazolate))、FIrtaz(Iridium(III)bis(4,6−difluorophenylpyridinato)(5−(pyridine−2−yl)−1,2,4−triazolate))などのイリジウム錯体等が挙げられる。
また、発光機能層6R、6G、6Bは、前述した発光材料の他に、発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料を含んでもよい。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動(フェルスター移動またはデクスター移動)させて、発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料を用いる場合、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
このようなホスト材料としては、用いる発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、例えば、TDAPB(1,3,5−トリス−(N,N−ビス−(4−メトキシ−フェニル)−アミノフェニル)−ベンゼン)、CBP(4,4’−bis(9−dicarbazolyl)−2,2’−biphenyl)、BAlq(Bis−(2−methyl−8−quinolinolate)−4−(phenylphenolate)aluminium)、mCP(N,N−dicarbazolyl−3,5−benzene:CBP誘導体)、CDBP(4,4’−bis(9−carbazolyl)−2,2’−dimethyl−biphenyl)、DCB(N,N’−Dicarbazolyl−1,4−dimethene−benzene)、P06(2,7−bis(diphenylphosphineoxide)9,9−dimethylfluorene)、SimCP(3,5−bis(9−carbazolyl)tetraphenylsilane)、UGH3(W−bis(triphenylsilyl)benzene)等の低分子のホスト材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。
発光機能層6R、6Gの構成材料は、前述した正孔輸送層5R、5Gの構成材料を溶解可能な溶媒に可溶であることが好ましい。これにより、同じ溶媒を用いて発光機能層6R、6Gおよび正孔輸送層5R、5Gを液相プロセスにより形成することができる。すなわち、発光機能層6R、6Gを液相プロセスにより形成する際、正孔輸送層5R、5Gを液相プロセスにより形成した際に用いた溶媒と同じ溶媒を用いることができる。その結果、発光機能層6R、6Gと正孔輸送層5R、5Gとの間の界面の密着性または親和性を高め、正孔輸送層5R、5Gから発光機能層6R、6Gへのキャリア(正孔)の輸送性を高めることができる。
また、発光機能層6R、6Gの構成材料は、低分子材料を主材料として構成されていることが好ましく、低分子のゲスト材料および低分子のホスト材料を主材料として構成されていることがより好ましい。これにより、発光機能層6R、6Gの発光効率を高めることにより、正孔輸送層7を設けることによる発光素子1R、1Gの発光効率の低下分を補うことができる。その結果、発光素子1R、1Gと発光素子1Bとの発光を優れたバランスに保つことができる。このような観点から、発光機能層6R、6G中の低分子材料の含有量は、60wt%以上であることが好ましく、80wt%以上であることがより好ましく、90wt%以上であることがさらに好ましい。
このような発光機能層6R、6G、6Bの厚さは、それぞれ、特に限定されないが、5nm以上100nm以下の範囲内にあることが好ましく、10nm以上50nm以下の範囲内にあることがより好ましい。
(電子輸送層)
電子輸送層8は、陰極10から電子注入層9を介して注入された電子を発光機能層6Bに輸送する機能を有している。
電子輸送層8の構成材料(電子輸送材料)としては、例えば、BALq、OXD−1(1,3,5−トリ(5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール))、BCP(Bathocuproine)、PBD(2−(4−ビフェニル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−オキサジアゾール)、TAZ(3−(4−ビフェニル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール)、DPVBi(4,4’−ビス(1,1−ビスージフェニルエテニル)ビフェニル)、BND(2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール)、DTVBi(4,4’−ビス(1,1−ビス(4−メチルフェニル)エテニル)ビフェニル)、BBD(2,5−ビス(4−ビフェニリル)−1,3,4−オキサジアゾール)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、フェナンソロリン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン誘導体、フルオレン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ヒドロキシキノリン誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
電子輸送層8の厚さは、特に限定されないが、1nm以上100nm以下の範囲内にあることが好ましく、5nm以上50nm以下の範囲内にあることがより好ましい。
なお、この電子輸送層8は、他の層の構成材料や厚さによっては、省略することができる。
(電子注入層)
電子注入層9は、陰極10からの電子注入効率を向上させる機能を有している。
この電子注入層9の構成材料(電子注入材料)としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物(アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等)は、仕事関数が非常に小さいので、これらの材料を用いて電子注入層9を構成することにより、発光素子1は、高い輝度を確保することができる。
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、LiO、LiO、NaS、NaSe、NaO等が挙げられる。アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等が挙げられる。アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等が挙げられる。アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF、BaF、SrF、MgF、BeF等が挙げられる。
また、無機半導体材料としては、例えば、Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnのうちの少なくとも1つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層9の厚さは、特に限定されないが、0.01nm以上10nm以下の範囲内にあることが好ましく、0.1nm以上10nm以下の範囲内にあることがより好ましい。
なお、この電子注入層9は、他の層の構成材料や厚さによっては、省略することができる。
(陰極)
陰極10は、電子注入層9を介して電子輸送層8に電子を注入する電極である。この陰極10の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極10の構成材料としては、例えば、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、複数層の積層体等)用いることができる。
特に、陰極10の構成材料として合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金またはMgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極10の構成材料として用いることにより、陰極10の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
また、本実施形態の発光素子1は、ボトムエミッション型であるため、陰極10は、光透過性を有していなくてもよい。発光素子1がボトムエミッション型である場合、陰極10の構成材料としては、例えば、Al、Ag、AlAg、AlNd等の金属または合金が好ましく用いられる。このような金属または合金を陰極10の構成材料として用いることにより、陰極10の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
ボトムエミッション型である場合の陰極10の厚さは、特に限定されないが、50nm以上1000nm以下の範囲内にあることが好ましく、100nm以上500nm以下の範囲内にあることがより好ましい。
なお、発光素子1がトップエミッション型である場合、陰極10の構成材料としては、MgAg、MgAl、MgAu、AlAg等の金属または合金を用いるのが好ましい。このような金属または合金を陰極10の構成材料として用いることにより、陰極10の光透過性を確保しつつ、陰極10の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
トップエミッション型である場合における陰極10の厚さは、特に限定されないが、1nm以上50nm以下の範囲内にあることが好ましく、5nm以上20nm以下の範囲内にあることがより好ましい。
以上説明したように構成された発光装置100によれば、液相プロセスを用いて正孔輸送層5R、5G、5Bおよび発光機能層6R、6Gをそれぞれ素子ごとに個別に形成するとともに、気相プロセスを用いて正孔輸送層7および発光機能層6Bをそれぞれ発光素子1R、1G、1Bに共通に形成することができる。そのため、発光素子1R、1G、1Bを効率的に製造することができる。
このように発光素子1R、1G、1Bを形成すると、発光素子1Bにおいて、正孔輸送層5Bと発光機能層6Bとの間に、発光機能層6Bと同じ気相プロセスで形成された正孔輸送層7を設けることができ、それにより、正孔輸送層5Bと異なる製法で形成された発光機能層6B上に、正孔輸送層5Bを直接積層する場合に比べて、正孔輸送層5Bと発光機能層6Bとの間のキャリアの移動に関する電気的な障壁を低減することができる。したがって、発光機能層6Bへのキャリア(正孔)の輸送がスムーズに行われ、発光効率を向上させることができる。
一方、発光素子1R、1Gにおいて、発光機能層6R、6Gと発光機能層6Bとの間に設けられている正孔輸送層7の厚さが極めて薄いため、発光機能層6Bから発光機能層6R、6Gへキャリア(電子)を受け渡すことができる。したがって、発光素子1R、1Gにおいて発光機能層6Bを発光させずに発光機能層6R、6Gを選択的に発光させることができる。
また、正孔輸送層7の厚さが極めて薄いため、正孔輸送層7を設けることによる発光素子1R、1G、1Bの駆動電圧の上昇を抑えることができる。
以上のようなことから、互い発光色の異なる複数の発光素子1R、1G、1Bを備える発光装置100において、各発光素子1R、1G、1Bの発光効率を高めるとともに、発光装置100を効率的に製造することができる。
(発光装置の製造方法)
以下、前述した発光装置100の製造方法の一例を説明する。
図2A〜図4Cは、図1に示す発光装置の製造方法を説明するための図である。以下、各工程を順次説明する。
[1]
まず、回路基板20を用意し、図2Aに示すように、この回路基板20上に陽極3R、3G、3Bを形成した後、隔壁31を形成する。
陽極3R、3G、3Bは、回路基板20上に、蒸着法、CVD法等の気相成膜法を用いて電極材料を成膜した後、この電極材料をエッチング等を用いてパターニングすることにより得られる。
また、隔壁31は、陽極3R、3G、3Bが露出するようにフォトリソグラフィー法等を用いて、陽極3R、3G、3B上にパターニングすることにより形成することができる。
ここで、隔壁31の構成材料は、耐熱性、撥液性、インク溶剤耐性、回路基板20との密着性等を考慮して選択され得る。具体的には、隔壁31の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂のような有機材料や、SiOのような無機材料が挙げられる。
また、陽極3R、3G、3Bおよび隔壁31の形成後、陽極3R、3G、3Bおよび隔壁31の表面に酸素プラズマ処理を施してもよい。これにより、陽極3R、3G、3Bの表面に親液性を付与すること、陽極3R、3G、3Bおよび隔壁31の表面に付着する有機物を除去(洗浄)すること、陽極3R、3G、3Bの表面付近の仕事関数を調整することができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー100〜800W程度、酸素ガス流量50〜100mL/min程度、被処理部材(陽極3R、3G、3B)の搬送速度0.5〜10mm/sec程度、回路基板20の温度70〜90℃程度とするのが好ましい。
また、この酸素プラズマ処理の後、CF等のフッ素系ガスを処理ガスとしてプラズマ処理するのが好ましい。これにより、有機材料である感光性樹脂からなる隔壁31の表面のみにフッ素系ガスが反応して撥液化される。これによって、隔壁31内に付与される液体の不本意な濡れ拡がりを低減することができる。
[2]
次に、図2Bに示すように、インクジェットヘッド200から正孔注入層形成用のインク4aを隔壁31内の陽極3R、3G、3B上にそれぞれ付与する。
インク4aは、正孔注入層4R、4G、4Bの構成材料またはその前駆体を溶媒に溶解または分散媒に分散させている。溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
その後、陽極3上のインク4aを乾燥(脱溶媒または脱分散媒)し、必要に応じて加熱処理することにより、図2Cに示すように、正孔注入層4R、4G、4Bを形成する。
乾燥は、大気圧または減圧雰囲気中でインクを放置すること、加熱処理すること、不活性ガスを吹付けることにより行うことができるが、5Pa以下の真空状態で10分間〜1時間減圧乾燥を行った後に、大気圧のオーブン内にて150℃〜250℃の温度範囲で5分間〜30分間、インクを加熱乾燥することが好ましい。これにより、平坦で優れた特性を有する正孔注入層4R、4G、4Bを形成することができる。
以上のように、インク4aを用いた液相プロセスにより、正孔注入層4R、4G、4B
が形成される。
[3]
次に、図2Dに示すように、インクジェットヘッド200から正孔輸送層形成用のインク5aを隔壁31内の正孔注入層4R、4G上にそれぞれ付与する。
インク5aは、正孔輸送層5R、5Gの構成材料またはその前駆体を溶媒に溶解または分散媒に分散させている。溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
その後、正孔注入層4R、4G上のインク5aを乾燥(脱溶媒または脱分散媒)し、必要に応じて加熱処理することにより、図3Aに示すように、正孔輸送層5R、5Gを形成する。
乾燥は、大気圧または減圧雰囲気中でインクを放置すること、加熱処理すること、不活性ガスを吹付けることにより行うことができるが、5Pa以下の真空状態で10分間〜1時間減圧乾燥を行った後に、窒素雰囲気のオーブン内にて150℃〜250℃の温度範囲で5分間〜30分間、インクを加熱乾燥することが好ましい。これにより、平坦で優れた特性を有する正孔輸送層5R、5Gを形成することができる。
以上のように、インク5aを用いた液相プロセスにより、正孔輸送層5R、5Gが形成される。
[4]
次に、図3Bに示すように、インクジェットヘッド200から発光機能層形成用のインク6a、6bを隔壁31内の正孔輸送層5R、5G上にそれぞれ付与する。
インク6aは、発光機能層6Rの構成材料またはその前駆体を溶媒に溶解または分散媒に分散させている。また、インク6bは、発光機能層6Gの構成材料またはその前駆体を溶媒に溶解または分散媒に分散させている。溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
その後、正孔輸送層5R、5G上のインク6a、6bを乾燥(脱溶媒または脱分散媒)し、必要に応じて加熱処理することにより、図3Cに示すように、発光機能層6R、6Gを形成する。
乾燥は、大気圧または減圧雰囲気中でインクを放置すること、加熱処理すること、不活性ガスの吹付けることにより行うことができるが、5Pa以下の真空状態で10分間〜1時間減圧乾燥を行った後に、窒素雰囲気のオーブン内にて150℃〜250℃の温度範囲で5分間〜30分間、インクを加熱乾燥することが好ましい。これにより、平坦で優れた特性を有する発光機能層6R、6Gを形成することができる。
以上のように、インク6a、6bを用いた液相プロセスにより、発光機能層6R、6Gが形成される。
[5]
次に、図3Dに示すように、インクジェットヘッド200から正孔輸送層形成用のインク5bを隔壁31内の正孔注入層4B上に付与する。
インク5bは、正孔輸送層5Bの構成材料またはその前駆体を溶媒に溶解または分散媒に分散させてなるものである。溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
その後、正孔注入層4B上のインク5bを乾燥(脱溶媒または脱分散媒)し、必要に応じて加熱処理することにより、図4Aに示すように、正孔輸送層5Bを形成する。
乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができるが、5Pa以下の真空状態で10分間〜1時間程度減圧乾燥を行った後に、窒素雰囲気のオーブン内にて150℃〜250℃で5分間〜30分間程度加熱乾燥することが好ましい。これにより、平坦で優れた特性を有する正孔輸送層5Bを形成することができる。
以上のように、インク5bを用いた液相プロセスにより、正孔輸送層5Bが形成される。
[6]
次に、図4Bに示すように、発光機能層6R、6Gおよび正孔注入層5B上に、隔壁31を跨って発光機能層および正孔注入層を覆うようにして、正孔輸送層7、発光機能層6B、電子輸送層8、電子注入層9および陰極10をこの順で形成する。
正孔輸送層7、発光機能層6B、電子輸送層8、電子注入層9および陰極10は、それぞれ、例えば、真空蒸着等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[7]
最後に、図4Cに示すように、陰極10に樹脂層32(封止層)を介して封止基板40を接着する。これにより、発光装置100が得られる。
以上説明したように、液相プロセスを用いて正孔輸送層5R、5G、5Bおよび発光機能層6R、6Gをそれぞれ素子ごとに個別に形成するとともに、気相プロセスを用いて正孔輸送層7および発光機能層6Bをそれぞれ発光素子1R、1G、1Bに共通に形成し、発光素子1R、1G、1Bを効率的に製造することができる。
(電子機器)
図5は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104によってヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100において、表示ユニット1106が備える表示部が前述の発光装置100で構成されている。
図6は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204、送話口1206および表示部を備えている。
携帯電話機1200において、この表示部が前述の発光装置100で構成されている。
図7は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ1300において、この表示部が前述の発光装置100で構成されている。
ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308に、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、CCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、テレビモニタ1430およびパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて、ビデオ信号出力端子1312およびデ−タ通信用の入出力端子1314に接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
このような本発明の電子機器は、優れた信頼性を有する。
なお、本発明の電子機器は、図5のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図6の携帯電話機、図7のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビ、ビデオカメラ、ビューファインダ型のビデオテープレコーダ、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレータ、各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置に適用することができる。
以上、本発明の発光装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
実施例:パートA
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
1.発光素子の製造
(実施例1)
まず、厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、RGB画素のそれぞれの画素電極として、厚さ100nmのITO電極(第1陽極、第2陽極および第3陽極)を形成した。その後、アクリル系樹脂で構成される絶縁層を形成した後、この絶縁層をフォトリソグラフィー法を用いて各ITO電極を露出するようにパターニングすることで隔壁(バンク)を形成した。
そして、基板をアセトン、2−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、基板を70〜90℃に加温した状態で、プラズマパワー100W、ガス流量20sccm、処理時間5secで行った。
次に、正孔注入層形成用インクを、RGB画素のそれぞれの隔壁内にインクジェット法により充填してITO電極上付与し、減圧乾燥した後、加熱処理(焼成)することにより、厚さ50nmの正孔注入層を形成した。
ここで、正孔注入層形成用インクとして、PEDOT:PSS混合物の0.5wt%水分散液を用いた。また、焼成は、大気圧下、200℃の温度で10分間行った。
次に、正孔輸送層形成用インクを、RG画素のそれぞれの隔壁内にインクジェット法により充填して正孔注入層上に付与し、減圧乾燥した後、加熱処理(焼成)することにより、厚さ20nmの正孔輸送層(第1、3正孔輸送層)を形成した。
ここで、正孔輸送層形成用インクとして、TFB(poly(9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4- butylphenyl)-diphenylamine))を1.5wt%含んだテトラメチルベンゼン溶液を用いた。また、焼成は、窒素で満たされたグローブボックス内において、200℃の温度で30分間行った。
次に、発光機能層形成用インクを、RG画素のそれぞれの隔壁内にインクジェット法により充填して正孔輸送層上に付与し、減圧乾燥した後、加熱処理(焼成)することにより、厚さ20nmの発光機能層(第1、第3発光機能層)を形成した。
ここで、発光機能層形成用インクとして、CBP(4,4’−ビス(9−ジカルバゾイル)−2,2’−ビフェニル)、Ir(ppy)3(Fac−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム)を重量比90:10で混合したテトラメチルベンゼン溶液(濃度1.2wt%)を用いた。また、乾燥は、5Pa以下の真空度の減圧で10分間行った。また、焼成は、窒素で満たされたグローブボックス内において、220℃の温度で10分間行った。
次に、正孔輸送層形成用インクを、B画素の隔壁内にインクジェット法により充填して正孔注入層上に付与し、減圧乾燥した後、加熱処理(焼成)することにより、厚さ20nmの正孔輸送層(第2正孔輸送層)を形成した。
ここで、正孔輸送層形成用インクとして、低分子の正孔輸送材料であるα−NPDを0.3wt%の濃度で含有するCHB(シクロヘキシルベンゼン)溶液を用いた。また、焼成は、窒素で満たされたグローブボックス内において、160℃の温度で10分間行った。
次に、蒸着により正孔輸送層形成用材料(中間層形成用材料)を、RGB画素に跨って成膜することにより、厚さ1nmの正孔輸送層(共通正孔輸送層(中間層))を形成した。
ここで、正孔輸送層形成用材料(中間層形成用材料)として、低分子の正孔輸送材料であるα−NPDを用いた。
次に、蒸着により発光機能層形成用材料を、RGBの画素に跨って成膜することにより、厚さ20nmの発光機能層(第2発光機能層)を形成した。
ここで、発光機能層形成用材料として、CBP(4,4’−ビス(9−ジカルバゾイル)−2,2’−ビフェニル)90質量部に、FIrpicを10質量部ドープした材料を用いた。また、乾燥は、5Pa以下の真空度の減圧で10分間行った。
次に、第2発光機能層上に、Alqを真空蒸着法により成膜し、厚さ20nmの電子輸送層を形成した。
次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、厚さ1nmの電子注入層を形成した。
次に、電子注入層上に、Alを真空蒸着法により成膜した。これにより、Alで構成される厚さ200nmの陰極を形成した。
以上の工程により、RGB画素(第1〜3発光素子)を有する発光装置を製造した。
(実施例2)
B画素の正孔輸送層(第2正孔輸送層)の形成用材料として、低分子の正孔輸送材料であるα−NPDと、高分子の正孔輸送材料であるTFB(poly(9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4- butylphenyl)-diphenylamine))との混合材料(質量比で50:50の混合比)を用いた以外は、前述した実施例1と同様にして発光装置を製造した。
(実施例3)
RG画素において発光機能層形成用インクを塗布し、B画素において正孔輸送層形成用インクを塗布した後に、これらの画素について乾燥および焼成をそれぞれ行った以外は、前述した実施例1と同様にして発光装置を製造した。
(実施例4)
RG画素において発光機能層形成用インクを塗布し、B画素において正孔輸送層形成用インクを塗布した後に、これらの画素について乾燥および焼成をそれぞれ行った以外は、前述した実施例2と同様にして発光装置を製造した。
(実施例5)
RG画素に用いる発光機能層形成用インクおよびB画素に用いる正孔輸送層形成用インクのそれぞれの溶媒として、3−フェノキシトルエンを用いた以外は、前述した実施例1と同様にして発光装置を製造した。
(実施例6)
RG画素に用いる発光機能層形成用インクおよびB画素に用いる正孔輸送層形成用インクのそれぞれの溶媒として、3−フェノキシトルエンを用いた以外は、前述した実施例2と同様にして発光装置を製造した。
(実施例7)
RG画素に用いる発光機能層形成用インクおよびB画素に用いる正孔輸送層形成用インクのそれぞれの溶媒として、3−フェノキシトルエンを用いた以外は、前述した実施例3と同様にして発光装置を製造した。
(実施例8)
RG画素に用いる発光機能層形成用インクおよびB画素に用いる正孔輸送層形成用インクのそれぞれの溶媒として、3−フェノキシトルエンを用いた以外は、前述した実施例4と同様にして発光装置を製造した。
(実施例9)
共通正孔輸送層(中間層)の膜厚を1.5nmとした以外は、前述した実施例1と同様にして発光装置を製造した。
(実施例10)
共通正孔輸送層(中間層)の膜厚を2nmとした以外は、前述した実施例1と同様にして発光装置を製造した。
(比較例1)
共通正孔輸送層(中間層)の膜厚を3nmとした以外は、前述した実施例1と同様にして発光装置を製造した。
(比較例2)
共通正孔輸送層(中間層)の形成を省略した以外は、前述した実施例1と同様にして発光装置を製造した。
2.評価
前述したように製造した各実施例および各比較例の発光装置について、RGB画素の発光素子の寿命(LT50)を測定したところ、各比較例の発光装置に比べて、各実施例の発光装置では、R画素およびG画素の発光素子とB画素の発光素子との間の寿命が優れたバランスに保たれ、かつ、各画素の発光素子の寿命が良好であった。
実施例1、9、10および比較例1、2の発光装置について、G画素の発光素子の寿命を測定した結果を図8Aに示す。また、実施例1、10および比較例1、2の発光装置について、B画素の発光素子の寿命を測定した結果を図8Bに示す。
また、実施例2の発光装置は、実施例1の発光装置に比べて、G画素の発光素子の発光効率が高かった。
実施例:パートB
溶液系OLEDの作製
このタイプの溶液系OLEDの作製は、既に文献、例えばWO2004/037887において何度も記載されている。真空系OLEDの作製も、既に、例えばWO2004/058911において何度も記載されている。以下に記載される例では、1つのOLEDにおいて、複数の層が溶液系または真空系のいずれかで付与される。赤色および緑色の発光層を含む処理が溶液から行われるが、その後の層(共通青色発光層、正孔ブロック層および電子輸送層)は、真空中で処理される。上述された一般的な処理は、本出願の条件(厚さのバリエーション、材料)に適応および/または組み合される。
赤色および緑色の発光素子の構造は、次の通りである。
− 基板
− ITO(50nm)
− 正孔注入層(緑色素子用20nmおよび赤色素子用60nm)
− 正孔輸送層(HTL)(20nm)
− 発光層(EML)(60nm)
− 共通青色発光層(BCL)(20nm)
− 電子輸送層(ETL)(20nm)
− 陰極
青色発光素子の構造は、次の通りである。
− 基板
− ITO(50nm)
− 正孔注入層(20nm)
− 正孔輸送層(HTL)(40nm)
− 発光層(BCL)(20nm)
− 電子輸送層(ETL)(20nm)
− 陰極
緑色および赤色発光素子の場合、発光層と共通青色発光層との間に、青色発光素子の場合、正孔輸送層と共通青色発光層との間に、「表面改良層(SIL)」とも呼ばれ得る共通正孔輸送層が導入される。以下に言及された比較例は、かかる共通正孔輸送層を有していない。
50nm厚の構造化ITO(インジウム酸化スズ)で被覆されたガラス板は、基板として機能する。これらは、好適な処理のために、PEDOT:PSSで被覆される。PEDOT:PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシ−2,5−チオフェン):ポリスチロールスルフォネート)は、Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG ドイツから購入される。PEDOT:PSSのスピンコーティングは、大気中で水から行われる。その後、PEDOT:PSSは、大気中、180℃で10分間、加熱することにより乾燥させて、水の残留物を除去する。正孔輸送層および発光層は、これらを被覆したガラス板に供給される。使用された正孔輸送層は、架橋可能である。以下の構造の正孔輸送ポリマーは、WO2010/097155に従って合成することができ、赤色および緑色画素用に使用される。
Figure 2017522713
正孔輸送ポリマーは、トルエンに溶解される。本例のように、装置用として一般的な20nmの層厚がスピンコーティングによって達成される場合、かかる溶液の一般的な固形分含有量は、約5g/lである。層は、不活性ガス中、本例ではアルゴン中で、スピンコーティングによって供給され、180℃で60分間、加熱することにより乾燥される。
赤色発光層は、通常、少なくとも1つのマトリックス材料(ホスト材料)と発光ドーパント(エミッター)とで構成される。さらに、複数のマトリックス材料と共ドーパントとの混合物が生じてもよい。ここで、H1(40%):H2(40%):D4(20%)等の表現は、材料H1が40%の重量比で発光層中に存在し、材料H2が40%の重量比で発光層中に存在し、ドーパントD4が20%の重量比で発光層中に存在することを意味する。発光層用の混合物は、トルエンにまたは選択的にクロロベンゼンに溶解される。本例のように、装置用として一般的な60nmの層厚がスピンコーティングによって達成される場合、かかる溶液の一般的な固形分含有量は約18g/lである。層は、不活性ガス中、本例ではアルゴン中で、スピンコーティングによって供給され、160℃で10分間、加熱することにより乾燥される。本発明の実施例で使用されるマトリックス材料は、表1中に示されている。
電子輸送層および共通青色発光層用の材料は、真空チャンバ内で熱蒸着により形成される。ここで、例えば電子輸送層は、共蒸着によって一定の容量比で互いに混合された2つ以上の材料で構成されてもよい。ここで、ETM1:ETM2(50%:50%)等の表現は、材料ETM1およびETM2が95%:5%の容量比で層中に存在することを意味する。本発明の実施例で使用される材料は、表1中に示されている。
陰極は、100nmの厚さを有するアルミニウム層の熱蒸着により形成される。
OLEDは、標準の方法により特徴付けられる。この目的のために、電子発光スペクトル、電流/電圧/光束密度特性線(IUL特性線)を想定するランバート発光特性および(動作)寿命が決定される。IUL特性線は、特定の輝度での動作電圧(V)および外部量子効率(%)等の固有値を決定するために使用される。10000cd/mでのLT80は、OLEDが10000cd/mの初期輝度から、初期強度の80%すなわち8000cd/mまで低下する寿命である。
異なるOLEDの光学電気特性は、表12〜17にまとめられている。実施例Comp_R、Comp_G、Comp_BおよびComp_B2〜6は、従来技術に係る比較例であり、実施例E_R、E_G、E_BおよびE_B2〜8は、使用した材料および創意に富んだ層組成を有するOLEDのデータを示す。
以下に、本発明で使用されるような材料の利点を示すために、いくつかの実施例が詳細に説明される。とは言うものの、表12〜17に示すようなデータの選択のみであることが指摘されるべきである。
少なくとも1つのポリマーおよび少なくとも1つの低分子の化合物のクレームされた複合層とともに、記載された共通正孔輸送層(表面改良層(SIL))は、青色共通層OLED装置内の青色画素に対して改善されたOLED性能を引き起こす。共通正孔輸送層を有しない装置と比較して、共通正孔輸送層が含まれれば、効率および寿命の双方が増大する。
実施例E_Bおよび比較例Comp_Bに示すように、寿命は、2倍を上回り(20h対9h)、効率は、10%超増大し、1000cd/mでの駆動電圧は、青色画素では4.3Vから4.1Vに低下する。赤色および緑色画素では、効率が若干低下する(3%未満)。赤色および緑色画素の寿命を妥協的に低下させて、より良好な青色性能を達成する。
すべての言及された物質的な組み合わせは、青色画素性能についてプラスの効果を示す。赤色および緑色画素性能は若干低下するのみである。
Figure 2017522713
表1:OLEDで使用された材料の構造式
Figure 2017522713
表2:共通正孔輸送層で使用された材料の構造式
Figure 2017522713
表3:OLEDの正孔輸送層で使用されたポリマーの構造式
Figure 2017522713
表4:OLEDの正孔輸送層で使用されたポリマーとSIL材料との混合物
ポリマーと対応するSIL材料との50:50以外の混合比は、加工性/印刷適性を向上させるために使用され得る。
以下に、装置の実施例が示される。明確性の理由から、明示的に言及されないかぎり、層は、通常、同一(HIL、HTL、BCL、ETL、陰極および陽極)である。異なる画素の完全な構造は、以下の通りである。
Figure 2017522713
表5:RGB画素の例示的構造
Figure 2017522713
表6:共通正孔輸送層(SIL)を有しないRGB画素
Figure 2017522713
表7:共通正孔輸送層(SIL)を有するRGB画素
Figure 2017522713
表8:比較例;共通正孔輸送層(SIL)を有しない青色画素
Figure 2017522713
表9:装置の実施例、共通正孔輸送層(SIL)を有する青色画素
(同一の正孔輸送層、異なる共通正孔輸送層)
Figure 2017522713
表10:装置の実施例、共通正孔輸送層(SIL)を有する青色画素
(異なる正孔輸送層、同一の共通正孔輸送層)
Figure 2017522713
表11:装置の実施例、共通正孔輸送層(SIL)を有する青色画素
(正孔輸送層中においてもSIL分子、同一のポリマー)
Figure 2017522713
表12:共通正孔輸送層(SIL)を有しないRGB画素
Figure 2017522713
表13:共通正孔輸送層(SIL)を有するRGB画素
Figure 2017522713
表14:比較例、共通正孔輸送層(SIL)を有しない青色画素
Figure 2017522713
表15:装置の実施例、共通正孔輸送層(SIL)を有する青色画素
(同一の正孔輸送層、異なる共通正孔輸送層)
Figure 2017522713

表16:装置の実施例、共通正孔輸送層(SIL)を有する青色画素
(異なる正孔輸送層、同一の共通正孔輸送層)
Figure 2017522713

表17:装置の実施例、共通正孔輸送層(SIL)を有する青色画素
(正孔輸送層中においてもSIL分子、同一のポリマー)
1‥‥発光素子
1B‥‥発光素子
1G‥‥発光素子
1R‥‥発光素子
3‥‥陽極
3B‥‥陽極
3G‥‥陽極
3R‥‥陽極
4B‥‥正孔注入層
4G‥‥正孔注入層
4R‥‥正孔注入層
4a‥‥インク
5B‥‥正孔輸送層
5G‥‥正孔輸送層
5R‥‥正孔輸送層
5a‥‥インク
5b‥‥インク
6B‥‥発光機能層
6G‥‥発光機能層
6R‥‥発光機能層
6a‥‥インク
6b‥‥インク
7‥‥正孔輸送層
8‥‥電子輸送層
9‥‥電子注入層
10‥‥陰極
20‥‥回路基板
21‥‥基板
22‥‥層間絶縁膜
23‥‥スイッチング素子
24‥‥配線
31‥‥隔壁
32‥‥樹脂層
40‥‥封止基板
100‥‥発光装置
100R‥‥サブ画素
100G‥‥サブ画素
100B‥‥サブ画素
200‥‥インクジェットヘッド
231‥‥半導体層
232‥‥ゲート絶縁層
233‥‥ゲート電極
234‥‥ソース電極
235‥‥ドレイン電極
1100‥‥パーソナルコンピュータ
1102‥‥キーボード
1104‥‥本体部
1106‥‥表示ユニット
1200‥‥携帯電話機
1202‥‥操作ボタン
1204‥‥受話口
1206‥‥送話口
1300‥‥ディジタルスチルカメラ
1302‥‥ケース
1304‥‥受光ユニット
1306‥‥シャッタボタン
1308‥‥回路基板
1312‥‥ビデオ信号出力端子
1314‥‥入出力端子
1430‥‥テレビモニタ
1440‥‥パーソナルコンピュータ

Claims (14)

  1. 第1陽極と、共通陰極と、前記第1陽極と前記共通陰極との間に設けられている第1正孔輸送層と、前記第1正孔輸送層と前記共通陰極との間に前記第1正孔輸送層に接した状態で設けられている第1発光機能層と、を有する第1発光素子と、
    第2陽極と、前記共通陰極と、前記第2陽極と前記共通陰極との間に設けられている第2正孔輸送層と、前記第2正孔輸送層と前記共通陰極との間に前記第2正孔輸送層に接した状態で設けられている共通正孔輸送層と、前記共通正孔輸送層と前記共通陰極との間に前記共通正孔輸送層に接した状態で設けられている第2発光機能層と、を有する第2発光素子と、を備え、
    前記共通正孔輸送層は、前記共通陰極と前記第1発光機能層との間において前記第1発光機能層に接した状態で設けられており、
    前記共通正孔輸送層の厚さは、2nm以下であることを特徴とする発光装置。
  2. 前記第1正孔輸送層、前記第1発光機能層および前記第2正孔輸送層は、それぞれ、液相プロセスを用いて形成され、
    前記共通正孔輸送層および前記第2発光機能層は、気相プロセスを用いて形成されている請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記第1正孔輸送層は、高分子の正孔輸送材料を用いて構成され、
    前記第2正孔輸送層および前記共通正孔輸送層は、それぞれ、低分子の正孔輸送材料を用いて構成されている請求項1または2に記載の発光装置。
  4. 前記第2正孔輸送層および前記共通正孔輸送層は、低分子の正孔輸送材料として、3つの芳香族またはヘテロ芳香族環系を有するトリアリールアミン化合物を含む請求項3に記載の発光装置。
  5. 前記トリアリールアミン化合物は、下記式(I)を有する請求項4に記載の発光装置。
    Figure 2017522713
    [Ar〜Arは、それぞれ独立して同一または異なって、1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、
    Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、F、Cl、Br,I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO,それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜40のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基または3〜40のC原子を有する分枝状または環状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRで交換されてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IまたはCN、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜40の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基、または架橋性基Qであり、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよく、
    は、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、Fまたは1つ以上のH原子がFで交換されてもよい1〜20のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20のC原子を有する芳香族および/またはヘテロ芳香族炭化水素基であり、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよい。]
  6. 前記第2正孔輸送層は、前記共通正孔輸送層の構成材料の特性と同一または近似した特性を有する材料を含んで構成されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発光装置。
  7. 前記第2正孔輸送層は、前記低分子の正孔輸送材料に加えて、高分子の正孔輸送材料も含んで構成されている請求項3ないし6のいずれか1項に記載の発光装置。
  8. 前記高分子の正孔輸送材料は、少なくとも1つの下記式(XI)の構造単位を含むポリマーである請求項7に記載の発光装置。
    Figure 2017522713
    [Ar〜Arは、それぞれ独立して同一または異なって、1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、
    Rは、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、F、Cl、Br,I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO,それぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい1〜40のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基または3〜40のC原子を有する分枝状または環状のアルキル、アルコキシまたはチオアルキル基であり、1つ以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRで交換されてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IまたはCN、またはそれぞれ1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有する単環式または多環式の芳香族またはヘテロ芳香族環系、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアリールオキシまたはヘテロアリールオキシ基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい5〜60の芳香族環原子を有するアラルキルまたはヘテロアラルキル基、または1つ以上の基Rで置換されてもよい10〜40の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基またはアリールヘテロアリールアミノ基、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよく、
    は、それぞれ独立して同一または異なって、H、D、Fまたは1つ以上のH原子がFで交換されてもよい1〜20のC原子を有する脂肪族炭化水素基あるいは5〜20のC原子を有する芳香族および/またはヘテロ芳香族炭化水素基であり、2つ以上の基Rは、互いに単環式または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよく、
    破線は、前記ポリマー中の隣接する構造単位との結合を示す。]
  9. 前記共通正孔輸送層の構成材料は、電子ブロック性を有する請求項1ないし8のいずれか1項に記載の発光装置。
  10. 前記第1発光機能層の構成材料は、低分子材料を主材料として構成されている請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発光装置。
  11. 前記共通正孔輸送層の厚さは、1nm以下である請求項1ないし10のいずれか1項に記載の発光装置。
  12. さらに、第3陽極と、前記共通陰極と、前記第3陽極と前記共通陰極との間に設けられている第3正孔輸送層と、前記第3正孔輸送層と前記共通陰極との間に前記第3正孔輸送層に接した状態で設けられている第3発光機能層と、を有する第3発光素子を備え、
    前記共通正孔輸送層は、前記第3発光機能層に接しており、
    前記第1発光素子、前記第2発光素子および前記第3発光素子は、互いに発光色が異なる請求項1ないし11のいずれか1項に記載の発光装置。
  13. 前記第1発光素子の発光色は、赤色であり、
    前記第2発光素子の発光色は、青色であり、
    前記第3発光素子の発光色は、緑色である請求項12に記載の発光装置。
  14. 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
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