JP2020136256A - 有機発光素子、及びそれを含んだ電子装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】有機発光素子、及びそれを含む電子装置を提供する。【解決手段】アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に介在され、発光領域を含む有機層と、を含み、発光領域が第1発光層、第2発光層及び第1励起子消光層を含み、第1発光層は、第1ホスト及び第1ドーパントを含み、第2発光層は、第2ホスト及び第2ドーパントを含み、第1励起子消光層は、第1発光層と第2発光層との間に介在され、第1消光物質を含む有機発光素子である。【選択図】図1

Description

本発明は、有機発光素子、及びそれを含んだ電子装置に関する。
有機発光素子(organic light emitting device)は、自発光型素子であり、従来の素子に比べ、視野角が広くてコントラストに優れるだけではでなく、応答時間が短く、輝度、駆動電圧及び応答速度の特性が優れ、多色化が可能である。
有機発光素子は、基板上部に、第1電極が配置されており、第1電極上部に、正孔輸送領域(hole transport region)、発光層、電子輸送領域(electron transport region)及び第2電極が順次に形成されている構造を有することができる。第1電極から注入された正孔は、正孔輸送領域を経由して発光層に移動し、第2電極から注入された電子は、電子輸送領域を経由して発光層に移動する。前述の正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合し、励起子(exciton)を生成する。
電子スピン統計によれば、一重項励起子と三重項励起子は、1:3の比率で形成される。そのような励起子は、ISC(inter−system crossing)または三重項・三重項fusion(TTF)により、一重項励起子と三重項励起子との転移が発生する。蛍光発光体を使用する素子の場合、一重項励起子が励起状態から基底状態に遷移しながら、光が形成され、リン光発光体を使用する素子の場合、三重項励起子が励起状態から基底状態に遷移しながら光が形成される。
韓国公開特許第2010−0067062号公報
本発明が解決しようとする課題は、有機発光素子、及びそれを含んだ電子装置を提供することである。
一実施形態によれば、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に介在され、発光領域(emission region)を含む有機層と、を含み、発光領域が第1発光層、第2発光層及び第1励起子消光層を含み、第1発光層は、第1ホスト及び第1ドーパントを含み、第2発光層は、第2ホスト及び第2ドーパントを含み、第1励起子消光層は、第1発光層と第2発光層との間に介在され、第1消光物質を含む有機発光素子が提供される。
他の実施形態によれば、ソース電極、ドレイン電極及び活性層を含んだ薄膜トランジスタ、並びに有機発光素子を含み、有機発光素子の第1電極が、薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極のうちいずれか一つと電気的に連結された電子装置が提供される。
本発明による有機発光素子は、長寿命を有する。
一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができるが、特定の実施形態を図面に例示し、詳細な説明によって詳細に説明する。本発明の効果、特徴、及びそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に説明する実施形態を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、多様な形態にも実現される。
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明するが、図面を参照して説明するとき、同一であるか、あるいは対応する構成要素は、同一図面符号を付し、それに係わる重複説明は、省略する。
以下の実施形態において、単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。
以下の実施形態において、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴または構成要素が存在するということを意味するものであり、1以上の他の特徴または構成要素が付加される可能性を事前に排除するものではない。
以下の実施形態において、膜、領域、構成要素などの部分が、他の部分の上または上部にあるとするとき、他の部分の真上にある場合だけではなく、その中間に、他の膜、領域、構成要素などが介在されている場合も含む。
図面においては、説明の便宜のために、構成要素がその大きさが誇張されていたり縮小されていたりする。例えば、図面に示された各構成の大きさ及び厚みは、説明の便宜のために任意に示されているので、本発明は、必ずしも図示されたところに限定されるものではない。
本明細書において、「有機層」は、有機発光素子において、アノード極とカソード極との間に介在された単一及び/または複数の全ての層を示す用語である。「有機層」の層に含まれた物質は、有機物に限定されるものではない。
本明細書において、「(有機層が)化学式Nで表示される化合物を含む」(Nは、任意の整数)というのは、「(有機層が)化学式Nの範疇に属する1種の化合物、または化学式Nの範疇に属する互いに異なる2種以上の化合物を含んでもよい」とも解釈される。
本明細書において、「最低励起三重項エネルギーレベル」は、トルエンと各化合物との混合物(トルエン3mLに、各化合物1mgを溶解させる)を石英セルに入れた後、液体窒素(77K)に入れ、フォトルミネセンス測定機器を利用し、フォトルミネセンススペクトルを測定し、それを一般常温フォトルミネセンススペクトルと比較し、低温でのみ観測されるピークだけを分析し、そこからT1エネルギーレベルを計算したものである。
本明細書において、「電子輸送性モイエティ」は、シアノ基、ホスフィンオキシド基、スルホンオキシド基、スルホネート基及び/またはπ電子欠乏性含窒素環式基を含んでもよい。
本明細書において、「π電子欠乏性含窒素環式基」は、少なくとも1つの*−N=*’モイエティを有する環式基を含む基を意味し、例えば、ピリジン、ピリミジン、トリアジンなどであってもよい。
本明細書において、C−C60アルキル基は、炭素数1〜60の線状または分枝状の脂肪族炭化水素一価基を意味し、具体的な例には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ter−ブチル基、ペンチル基、iso−アミル基、ヘキシル基などが含まれる。本明細書において、C−C60アルキレン基は、C−C60アルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C60アルケニル基は、C−C60アルキル基の中間または末端に、1以上の炭素二重結合を含む炭化水素基を意味し、その具体的な例には、エテニル基、プロぺニル基、ブテニル基などが含まれる。本明細書において、C−C60アルケニレン基は、C−C60アルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C60アルキニル基は、C−C60アルキル基の中間または末端に、1以上の炭素三重結合を含む炭化水素基を意味し、その具体的な例には、エチニル基、プロピニル基などが含まれる。本明細書において、C−C60アルキニレン基は、C−C60アルキニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C60アルコキシ基は、−OA101(ここで、A101は、C−C60アルキル基である)の化学式を有する一価基を意味し、その具体的な例には、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基などが含まれる。
本明細書において、C−C10シクロアルキル基は、C−C10一価飽和炭化水素単環式基を意味し、その具体例には、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、シクロヘプチル基などが含まれる。本明細書において、C−C10シクロアルキレン基は、C−C10シクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C10ヘテロシクロアルキル基は、N、O、Si、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含むC−C10一価単環式基を意味し、その具体例には、1,2,3,4−オキサトリアゾリジニル基(1,2,3,4−oxatriazolidinyl)、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフェニル基などが含まれる。本明細書において、C−C10ヘテロシクロアルキレン基は、C−C10ヘテロシクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C10シクロアルケニル基は、C−C10一価単環式基であり、環内に少なくとも1つの二重結合を有するが、芳香族性(aromaticity)を有さない基を意味し、その具体例には、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基などが含まれる。本明細書において、C−C10シクロアルケニレン基は、C−C10シクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C10ヘテロシクロアルケニル基は、N、O、Si、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含むC−C10一価単環式基であり、環内に少なくとも1つの二重結合を有する。C−C10ヘテロシクロアルケニル基の具体例には、4,5−ジヒドロ−1,2,3,4−オキサトリアゾリル基、2,3−ジヒドロフラニル基、2,3−ジヒドロチオフェニル基などが含まれる。本明細書において、C−C10ヘテロシクロアルケニレン基は、C−C10ヘテロシクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C60アリール基は、C−C60炭素環式芳香族系を有する一価基を意味し、C−C60アリーレン基は、C−C60炭素環式芳香族系を有する二価基を意味する。C−C60アリール基の具体例には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、クリセニル基などを含まれる。C−C60アリール基及びC−C60アリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は、互いに縮合される。
本明細書において、C−C60ヘテロアリール基は、N、O、Si、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C−C60ヘテロ環式芳香族系を有する一価基を意味し、C−C60ヘテロアリーレン基は、N、O、Si、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C−C60ヘテロ環式芳香族系を有する二価基を意味する。C−C60ヘテロアリール基の具体例には、ピリジニル基、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、キノリニル基、イソキノリニル基などが含まれる。C−C60ヘテロアリール基及びC−C60ヘテロアリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は、互いに縮合される。
本明細書において、C−C60アリールオキシ基は、−OA102(ここで、A102は、C−C60アリール基である)を示し、C−C60アリールチオ基は、−SA103(ここで、A103は、C−C60アリール基である)を示す。
本明細書において、C−C60ヘテロアリールオキシ基は、−OA104(ここで、A104は、C−C60ヘテロアリール基である)を示し、C−C60ヘテロアリールチオ基は、−SA105(ここで、A105は、C−C60ヘテロアリール基である)を示す。
本明細書において、一価非芳香族縮合多環基は、2以上の環が互いに縮合されており、環形成原子として炭素のみを含み、分子全体が非芳香族性(non−aromaticity)を有する一価基(例えば、炭素数8〜60である)を意味する。一価非芳香族縮合多環基の具体例には、フルオレニル基などが含まれる。本明細書において、二価非芳香族縮合多環基は、一価非芳香族縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、2以上の環が互いに縮合されており、環形成原子として炭素以外に、N、O、Si、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を含み、分子全体が非芳香族性を有する一価基(例えば、炭素数1〜60である)を意味する。一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の具体例には、カルバゾリル基などが含まれる。本明細書において、二価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C60炭素環式基とは、環形成原子として炭素のみを含む炭素数5〜60の単環式基または多環式基を意味する。C−C60炭素環式基は、芳香族炭素環式基または非芳香族炭素環式基であってもよい。C−C60炭素環式基は、ベンゼンのような環、フェニル基のような一価基、またはフェニレン基のような二価基であってもよい。または、C−C60炭素環式基に連結された置換基の個数により、C−C60炭素環式基は、三価基または四価基であってもよいというように、多様な変形が可能である。
本明細書において、C−C60ヘテロ環式基とは、C−C60炭素環式基と同一構造を有するが、環形成原子として、炭素(炭素数は、1〜60であってもよい)以外に、N、O、Si、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を含む基を意味する。
本明細書において、置換されたC−C60炭素環式基、置換されたC−C60ヘテロ環式基、置換されたC−C10シクロアルキレン基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換されたC−C10シクロアルケニレン基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換されたC−C60アリーレン基、置換されたC−C60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC−C60アルキル基、置換されたC−C60アルケニル基、置換されたC−C60アルキニル基、置換されたC−C60アルコキシ基、置換されたC−C10シクロアルキル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC−C10シクロアルケニル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC−C60アリール基、置換されたC−C60アリールオキシ基、置換されたC−C60アリールチオ基、置換されたC−C60ヘテロアリール基、置換されたC−C60ヘテロアリールオキシ基、置換されたC−C60ヘテロアリールチオ基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基のうち少なくとも一つは、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基及びC1−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、C−C60ヘテロアリールオキシ基、C−C60ヘテロアリールチオ基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q11)(Q12)(Q13)、−N(Q11)(Q12)、−B(Q11)(Q12)、−C(=O)(Q11)、−S(=O)(Q11)及び−P(=O)(Q11)(Q12)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基及びC−C60アルコキシ基;
−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、C−C60ヘテロアリールオキシ基、C−C60ヘテロアリールチオ基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、C−C60ヘテロアリールオキシ基、C−C60ヘテロアリールチオ基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q21)(Q22)(Q23)、−N(Q21)(Q22)、−B(Q21)(Q22)、−C(=O)(Q21)、−S(=O)(Q21)及び−P(=O)(Q21)(Q22)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、C−C60ヘテロアリールオキシ基、C−C60ヘテロアリールチオ基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32);のうちから選択され、
11〜Q13、Q21〜Q23、及びQ31〜Q33は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60ヘテロアリール基、C−C60ヘテロアリールオキシ基、C−C60ヘテロアリールチオ基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、重水素・−F及びシアノ基のうちから選択された少なくとも一つで置換されたC−C60アルキル基、重水素・−F及びシアノ基のうちから選択された少なくとも一つで置換されたC−C60アリール基、ビフェニリル基及びターフェニリル基のうちからも選択される。
本明細書において、「Ph」は、フェニル基を意味し、「Me」は、メチル基を意味し、「Et」は、エチル基を意味し、「ter−Bu」または「But」は、tert−ブチル基を意味し、「OMe」は、メトキシ基を意味する。
本明細書において、「ビフェニリル基」は、「フェニル基で置換されたフェニル基」を意味する。「ビフェニリル基」は、置換基が「C−C60アリール基」である「置換されたフェニル基」に属する。
本明細書において、「ターフェニリル基」は、「ビフェニリル基で置換されたフェニル基」を意味する。「ターフェニリル基」は、置換基が「C−C60アリール基で置換されたC−C60アリール基」である「置換されたフェニル基」に属する。
本明細書において、*及び*’は、他の定義がない限り、当該化学式において、隣接原子との結合サイトを意味する。
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、発明の一実施形態による有機発光素子10の概略的な断面図である。
図1を参照すれば、有機発光素子10は、アノード110、カソード190、及びアノード110とカソード190との間に介在され、発光領域(emission region)(図示せず)を含む有機層150を含み、発光領域が、第1発光層131、第2発光層132及び第1励起子消光層133を含み、第1発光層131は、第1ホスト及び第1ドーパントを含み、第2発光層132は、第2ホスト及び第2ドーパントを含み、第1励起子消光層133は、第1発光層131と第2発光層132との間に介在され、第1消光物質を含む有機発光素子が提供される。
有機発光素子は、発光領域内に、第1消光物質を含む第1励起子消光層を含むことにより、前述の第1発光層内及び第2発光層内の三重項濃度が適切に調節される。前述の第1発光層及び第2発光層に存在する三重項は、発光に寄与せず、三重項同士反応して消滅するか、あるいは電荷、または電荷を帯びる有機分子と反応するというように、さまざまなメカニズムを介して、ホスト及びドーパントを劣化させることができる。従って、有機発光素子は、第1励起子消光層を含むことにより、前述の第1発光層内及び第2発光層内に存在する三重項が一部消光されて適正濃度に維持されるので、有機発光素子の発光効率及び寿命特性が向上する。
また、第1励起子消光層が、発光領域内において、第1発光層及び第2発光層と別途層として存在することにより、励起子が再構築される領域(以下、「励起子再構築領域」とする)と、励起子が消光される領域とを分離することができる。従って、第1励起子消光層を含むことにより、有機発光素子の発光効率の低下が防止され、寿命が延長される。
アノード110は、例えば、基板上部に、アノード用物質を蒸着法またはスパッタリング法などを利用して提供することによっても形成される。アノード110は、正孔注入が容易であるように、高い仕事関数を有する物質のうちからも選択される。
アノード110は、反射型電極、半透過型電極または透過型電極であってもよい。透過型電極を形成するために、アノード用物質は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、及びその任意の組み合わせのうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。または、半透過型電極または反射型電極を形成するために、アノード用物質は、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)、及びその任意の組み合わせのうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
アノード110は、単一の層である単層構造、または複層を有する多層構造を有することができる。例えば、アノード110は、ITO/Ag/ITOの3層構造を有することができるが、それに限定されるものではない。
アノード110上部には、有機層150が配置されている。前述のように、有機層150は、発光領域を含み、発光領域は、第1発光層131、第2発光層132及び第1励起子消光層133を含む。有機層150は、アノード110と第1発光層131との間に介在された正孔輸送領域(hole transport region)(図示せず)、及び第2発光層132とカソード190との間に介在された電子輸送領域(electron transport region)(図示せず)をさらに含んでもよい。
正孔輸送領域は、i)単一の物質からなる単一の層からなる単層構造、ii)複数の互いに異なる物質からなる単一の層からなる単層構造、あるいはiii)複数の互いに異なる物質からなる複層を有する多層構造を有することができる。
正孔輸送領域は、正孔注入層(HIL)、正孔輸送層(HTL)、発光補助層及び電子阻止層(EBL)のうちから選択された少なくとも1層を含んでもよい。
例えば、正孔輸送領域は、複数の互いに異なる物質からなる単一の層からなる単層構造を有するか、あるいはアノード110から順に積層された、正孔注入層/正孔輸送層、正孔注入層/正孔輸送層/発光補助層、正孔注入層/発光補助層、正孔輸送層/発光補助層または正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の多層構造を有することができるが、それらに限定されるものではない。
正孔輸送領域は、m−MTDATA、TDATA、2−TNATA、NPB(NPD)、β−NPB、TPD、spiro−TPD、spiro−NPB、メチル化された−NPB、TAPC、HMTPD、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(TCTA)、ポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(Pani/DBSA)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/カンファースルホン酸(Pani/CSA)、ポリアニリン/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PANI/PSS)、CzSi、TCTA、下記化学式201で表示される化合物、及び下記化学式202で表示される化合物のうちから選択された少なくとも一つを含んでもよい。




... 201
... 202
化学式201及び202で、
201〜L204は、互いに独立して、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは無置換の二価非芳香族縮合多環基(non−aromatic condensed polycyclic group)、及び置換もしくは無置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基(non−aromatic condensed heteropolycyclic group)のうちから選択され、
205は、*−O−*’、*−S−*’、*−N(Q201)−*’、置換もしくは無置換のC−C20アルキレン基、置換もしくは無置換のC−C20アルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは無置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
xa1〜xa4は、互いに独立して、0〜3の整数のうちから選択され、
xa5は、1〜10の整数のうちから選択され、
201〜R204、及びQ201は、互いに独立して、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは無置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちからも選択されてもよい。
例えば、化学式202で、R201とR202は、単結合、ジメチル−メチレン基またはジフェニル−メチレン基を介して任意で互いに連結されてもよく、R203とR204は、単結合、ジメチル−メチレン基またはジフェニル−メチレン基を介して任意で互いに連結されてもよい。
一実施形態によれば、化学式201及び202で、
201〜L205は、互いに独立して、
フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、インダセニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピイレニレン基、クリセニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、ルビセニレン基、コロネニレン基、オバレニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基及びピリジニレンギ;並びに
重水素(−D)、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、C−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、及び−N(Q31)(Q32)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、インダセニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、ルビセニレン基、コロネニレン基、オバレニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基及びピリジニレン基;のうちから選択され、
31〜Q33は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基及びナフチル基のうちからも選択されてもよい。
他の実施形態によれば、xa1〜xa4は、互いに独立して、0、1または2であってもよい。
さらに他の実施形態によれば、xa5は、1、2、3または4でもあってもよい。
さらに他の実施例によれば、R201〜R204、及びQ201は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、C−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、及び−N(Q31)(Q32)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基;のうちからも選択されてもよく、
31〜Q33についての説明は、本明細書に記載されたところを参照する。
さらに他の実施形態によれば、化学式201で、R201〜R203のうち少なくとも一つは、互いに独立して、
フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、C−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;のうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
さらに他の実施形態によれば、化学式202で、i)R201とR202は、単結合を介しても互いに連結され、かつ/またはii)R203とR204は、単結合を介しても互いに連結される。
さらに他の実施形態によれば、化学式202で、R201〜R204のうち少なくとも一つは、
カルバゾリル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、C−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換されたカルバゾリル基;のうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
化学式201で表示される化合物は、下記化学式201Aでも表示されてもよい。
... 201A
例えば、化学式201で表示される化合物は、下記化学式201A(1)で表示されてもよく、それに限定されるものではない。
... 201A(1)
さらに他の例として、化学式201で表示される化合物は、下記化学式201A−1でも表示されてもよく、それに限定されるものではない。
...201A−1
一方、化学式202で表示される化合物は、下記化学式202Aでも表示されてもよい。

... 202A
さらに他の実施形態によれば、化学式202で表示される化合物は、下記化学式202A−1でも表示されてもよい。

... 202A−1
化学式201A,201A(1),201A−1,202A及び202A−1で、
201〜L203、xa1〜xa3、xa5、及びR202〜R204についての説明は、本明細書に記載されたところを参照し、
211及びR212についての説明は、本明細書において、R203についての説明を参照し、
213〜R217は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、C−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基のうちからも選択されてもよい。
正孔輸送領域は、下記化合物HT1〜HT39のうちから選択された少なくとも1つの化合物を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。






正孔輸送領域の厚みは、約10nm〜約1000nm、例えば、約10nm〜約100nmであってもよい。正孔輸送領域が、正孔注入層及び正孔輸送層のうち少なくとも1層を含むならば、正孔注入層の厚みは、約10nm〜約900nm、例えば、約10nm〜約100nmであり、正孔輸送層の厚みは、約5nm〜約200nm、例えば、約10nm〜約150nmであってもよい。正孔輸送領域、正孔注入層及び正孔輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。
正孔輸送領域は、前述のような物質以外に、導電性向上のために、電荷生成物質をさらに含んでもよい。電荷生成物質は、正孔輸送領域内に均一に分散していてもよく、不均一にも分散していてもよい。
電荷生成物質は、例えば、p−ドーパントでもあってもよい。
一実施形態によれば、p−ドーパントのLUMO(lowest unoccupied molecular orbital)は、−3.5eV以下であってもよい。
p−ドーパントは、キノン誘導体、金属酸化物及びシアノ基含有化合物のうちから選択された少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
例えば、p−ドーパントは、テトラシアノキノジメタン(TCNQ)及び2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(F4−TCNQ)のようなキノン誘導体;
タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物;
1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボニトリル(HAT−CN);並びに
下記化学式221で表示される化合物;のうちから選択された少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
<HAT−CN>

<F4−TCNQ>

... 221
化学式221で、
221〜R223は、互いに独立して、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択されてもよく、R221〜R223のうち少なくとも一つは、シアノ基、−F、−Cl、−Br、−I、−Fで置換されたC−C20アルキル基、−Clで置換されたC−C20アルキル基、−Brで置換されたC−C20アルキル基、及び−Iで置換されたC−C20アルキル基のうちから選択された少なくとも1つの置換基を有する。
[有機層150における、第1発光層131、第2発光層132及び第1励起子消光層133]
有機発光素子10がフルカラー有機発光素子である場合、第1発光層131及び第2発光層132は、それぞれ副画素毎に、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層にもパターニングされる。または、第1発光層131及び第2発光層132は、それぞれ、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層のうちから選択された2以上の層が接触したり離隔されたりして積層された構造を有するか、あるいは赤色光放出物質、緑色光放出物質及び青色光放出物質のうちから選択された2以上の物質が、層区分なしに混合された構造を有し、白色光を放出することができる。
第1発光層131は、第1ホスト及び第1ドーパントを含み、第2発光層132は、第2ホスト及び第2ドーパントを含む。
第1発光層において、第1ドーパントの含量は、一般的に、第1ホスト約100重量部に対して、約0.01重量部〜約50重量部、例えば、0.1重量部〜30重量部の範囲でも選択されてもよく、それに限定されるものではない。また、第2発光層において、第2ドーパントの含量は、一般的に、第2ホスト約100重量部に対して、約0.01重量部〜約50重量部、例えば、0.1重量部〜30重量部の範囲でも選択されてもよく、それに限定されるものではない。
第1発光層の厚み、及び第2発光層の厚みは、それぞれ、約5nm〜約100nm、例えば、約10nm〜約60nmでもあってもよい。第1発光層の厚み、及び第2発光層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な発光特性を示すことができる。
前述の第1ホスト及び第2ホストは、互いに独立して、下記化学式301で表示される化合物を含んでもよい。
[Ar301xb11−[(L301xb1−R301xb21 ... 301
化学式301で、
Ar301は、置換もしくは無置換のC−C60炭素環式基、または置換もしくは無置換のC−C60ヘテロ環式基であり、
xb11は、1、2または3であり、
301は、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは無置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
xb1は、0〜5の整数のうちから選択され、
301は、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、置換もしくは無置換のC−C60アルキル基、置換もしくは無置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは無置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは無置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q301)(Q302)(Q303)、−N(Q301)(Q302)、−B(Q301)(Q302)、−C(=O)(Q301)、−S(=O)(Q301)、及び−P(=O)(Q301)(Q302)のうちから選択され、
xb21は、1〜5の整数のうちから選択され、
301〜Q303は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェリニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基のうちから選択されてもよい。
一実施形態によれば、化学式301でAr301は、
ナフタレン基、フルオレン基、スピロ−ビフルオレン基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナレン基、フェナントレン基、アントラセン基、フルオランテン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、ナフタセン基、ピセン基、ペリレン基、ペンタフェン基、インデノアントラセン基、ジベンゾフラン基及びジベンゾチオフェン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン基、フルオレン基、スピロ−ビフルオレン基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナレン基、フェナントレン基、アントラセン基、フルオランテン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、ナフタセン基、ピセン基、ペリレン基、ペンタフェン基、インデノアントラセン基、ジベンゾフラン基及びジベンゾチオフェン基;のうちから選択され、
31〜Q33は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基及びナフチル基のうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
化学式301で、xb11が2以上である場合、2以上のAr301は、単結合を介しても互いに連結される。
一実施形態によれば、化学式301で、Ar301がカルバゾールであってもよい。例えば、化学式301で表示される化合物は、下記化学式301−1または301−2でも表示されてもよい。

... 301−1

... 301−2

... 301−3
化学式301−1〜301−3で、
301〜A304は、互いに独立して、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピリジン、ピリミジン、インデン、フルオレン、スピロ−ビフルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、インドール、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、フラン、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトフラン、ベンゾナフトフラン、ジナフトフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトチオフェン、ベンゾナフトチオフェン及びジナフトチオフェンのうちから選択される環構造であり、
301は、O、SまたはN−[(L304xb4−R304]であり、
311〜R314は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、−SH、−S(Q301)、−Si(Q301)(Q302)(Q303)、−N(Q301)(Q302)、−B(Q301)(Q302)、−C(=O)(Q301)、−S(=O)(Q301)及び−P(=O)(Q301)(Q302)のうちから選択され、
xb21〜xb23は、互いに独立して、0、1または2であり、
301〜L304は、互いに独立して、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは無置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
xb1〜xb4は、0〜5の整数のうちから選択され、
xb5は、1〜5の整数のうちから選択され、
301〜R304は、互いに独立して、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、置換もしくは無置換のC−C60アルキル基、置換もしくは無置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは無置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは無置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q301)(Q302)(Q303)、−N(Q301)(Q302)、−B(Q301)(Q302)、−C(=O)(Q301)、−S(=O)(Q301)、及び−P(=O)(Q301)(Q302)のうちから選択され、
301〜Q303は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基のうちから選択される。
一実施形態によれば、化学式301で、Ar301は、フルオレン基またはスピロビフルオレン基であってもよい。例えば、化学式301で表示される化合物は、下記化学式301−4または301−5でも表示されてもよい。
... 301−4
... 301−5
化学式301−4及び301−5で、
301及びY302は、互いに独立して、単結合、O、S、N−[(L305xb5−R305]またはS(=O)であり、xb5は、1〜5の整数のうちから選択され、
301〜A304、R311〜R314、xb21〜xb24、L301〜L304、xb1〜xb4、及びR301〜R304は、それぞれ本明細書に記載されたところを参照し、
305は、L301〜L304についての説明を参照し、
305は、R301〜R304についての説明を参照する。
一実施形態によれば、化学式301で、R301がアミノ基、例えば、−N(Q301)(Q302)であってもよい。例えば、化学式301で表示される化合物は、下記化学式301−6でも表示されてもよい。
... 301−6
化学式301−6で、
Ar301、xb11、L302、xb2、R302、xb22、Q301及びQ302は、それぞれ本明細書に記載されたところを参照する。
一実施形態によれば、化学式301で、Ar301がピリジン、ピリミジンまたはトリアジンであってもよい。例えば、化学式301で表示される化合物は、下記化学式301−7でも表示されてもよい。
... 301−7
化学式301−7で、
302は、NまたはC(R311)であり、X303は、NまたはC(R312)であり、X304は、NまたはC(R313)であり、X302〜X304のうち少なくとも一つは、Nであり、
311〜R313は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、−SH、−S(Q301)、−Si(Q301)(Q302)(Q303)、−N(Q301)(Q302)、−B(Q301)(Q302)、−C(=O)(Q301)、−S(=O)(Q301)及び−P(=O)(Q301)(Q302)のうちから選択されるか、あるいは
301〜R303、及びR311〜R313において、隣接する2以上の置換基が選択的に互いに結合し、置換もしくは無置換のC−C60炭素環式基、または置換もしくは無置換のC−C60ヘテロ環式基を形成することができ、
301〜L303、xb1〜xb3、及びR301〜R303は、それぞれ本明細書に記載されたところを参照する。
一実施形態によれば、化学式301で、Ar301がフェナントロリンであってもよい。例えば、化学式301で表示される化合物は、下記化学式301−8でも表示されてもよい。
... 301−8
化学式301−8で、
311〜R313、xb21〜xb23、L301〜L303、xb1〜xb3、及びR301〜R303は、それぞれ本明細書に記載されたところを参照する。
一実施形態によれば、化学式301で、Ar301が、ジアゾールまたはトリアゾールであってもよい。例えば、化学式301で表示される化合物は、下記化学式301−9でも表示されてもよい。
... 301−9
化学式301−9で、
305は、NまたはC(R311)であり、X306は、NまたはC(R312)であり、X307は、NまたはC(R313)であり、X308は、NまたはC(R314)であり、X305〜X308のうち少なくとも一つがNであり、
311〜R314は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、−SH、−S(Q301)、−Si(Q301)(Q302)(Q303)、−N(Q301)(Q302)、−B(Q301)(Q302)、−C(=O)(Q301)、−S(=O)(Q301)及び−P(=O)(Q301)(Q302)のうちから選択されるか、あるいは
311〜R314において、隣接する2以上の置換基が選択的に互いに結合し、置換もしくは無置換のC−C60炭素環式基、または置換もしくは無置換のC−C60ヘテロ環式基を形成することができ、
301、xb1及びR301は、それぞれ本明細書に記載されたところを参照する。
例えば、L301〜L305は、互いに独立して、
フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、チアジアゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾキノリニレン基、フタラジニレン基、ナフチリジニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、シンノリニレン基、フェナントリジニレン基、アクリジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナジニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イソベンゾチアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、イソベンゾオキサゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基及びアザカルバゾリレン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、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、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、アザカルバゾリル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、チアジアゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾキノリニレン基、フタラジニレン基、ナフチリジニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、シンノリニレン基、フェナントリジニレン基、アクリジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナジニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イソベンゾチアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、イソベンゾオキサゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基及びアザカルバゾリレン基;のうちから選択され、
31〜Q33についての説明は、本明細書に記載されたところを参照することができる。
他の例として、R301〜R304は、互いに独立して、
フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、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、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニルギ及びアザカルバゾリル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、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、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、アザカルバゾリル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、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、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基;のうちから選択され、
31〜Q33についての説明は、本明細書に記載されたところを参照することができる。
例えば、第1ホスト及び第2ホストは、互いに独立して、下記化合物H101〜H119のうちから選択された少なくとも一つを含んでもよい。









一実施形態によれば、第1ホスト及び第2ホストは、互いに独立して、電子輸送性モイエティを含んでいない正孔輸送性ホスト、及び少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む電子輸送性ホストのうち少なくとも一つを含んでもよい。
例えば、第1ホストは、電子輸送性モイエティを含んでいない第1正孔輸送性ホスト、及び少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む第1電子輸送性ホストのうち少なくとも一つを含み、第2ホストは、電子輸送性モイエティを含んでいない第2正孔輸送性ホスト、及び少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む第2電子輸送性ホストのうち少なくとも一つを含んでもよい。
一実施形態によれば、第1ホストは、電子輸送性モイエティを含んでいない第1正孔輸送性ホスト、及び少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む第1電子輸送性ホストを含み、第2ホストは、電子輸送性モイエティを含んでいない第2正孔輸送性ホスト、及び少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む第2電子輸送性ホストを含んでもよい。
例えば、第1正孔輸送性ホスト及び第2正孔輸送性ホストは、互いに独立して、前述の化学式301−1〜301−6のうちいずれか一つで表示される化合物であってもよい。
他の例を挙げれば、第1電子輸送性ホスト及び第2電子輸送性ホストは、前述の化学式301−7〜301−9のうちから選択されたいずれか一つで表示される化合物であってもよい。
さらに他の例として、第1ホスト及び第2ホストは、互いに独立して、アルカリ土類金属錯体を含んでもよい。例えば、ホストは、Be錯体(例えば、下記化合物H55)、Mg錯体及びZn錯体のうちからも選択される。
さらに他の例を挙げれば、第1ホスト及び第2ホストは、互いに独立して、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(ADN)、2−メチル−9,10−ビス(ナフタレン−2−イル)アントラセン(MADN)、9,10−ジ−(2−ナフチル)−2−t−ブチル−アントラセン(TBADN)、4,4’−ビス(N−カルバゾリル)−1,1’−ビフェニル(CBP)、1,3−ジ−9−カルバゾリルベンゼン(mCP)、1,3,5−トリ(カルバゾール−9−イル)ベンゼン(TCP)、及び下記化合物H1〜H55のうちから選択された少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。






一実施形態によれば、第1ホスト及び第2ホストは、互いに同一物質であってもよい。
[第1ドーパント及び第2ドーパント]
一実施形態によれば、第1ドーパント及び第2ドーパントは、それぞれリン光ドーパントまたは遅延蛍光ドーパントを含んでもよい。
リン光ドーパントは、下記化学式401で表示される有機金属錯体を含んでもよい。

M(L401xc1(L402xc2 ... 401
... 402
化学式401及び化学式402で、
Mは、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、ロジウム(Rh)及びツリウム(Tm)のうちから選択され、
401は、化学式402で表示されるリガンドのうちから選択され、xc1は、1、2または3であり、xc1が2以上である場合、2以上のL401は、互いに同一であっても異なっていてもよく、
402は、有機リガンドであり、xc2は、0〜4の整数のうちから選択され、xc2が2以上である場合、2以上のL402は、互いに同一であっても異なっていてもよく、
401〜X404は、互いに独立して、窒素または炭素であり、
401とX403は、単結合または二重結合を介して連結され、X402とX404は、単結合または二重結合を介して連結され、
401及びA402は、互いに独立して、C−C60炭素環式基またはC−C60ヘテロ環式基であり、
405は、単結合、*−O−*’、*−S−*’、*−C(=O)−*’、*−N(Q411)−*’、*−C(Q411)(Q412)−*’、*−C(Q411)=C(Q412)−*’、*−C(Q411)=*’または*=C(Q411)=*’であり、Q411及びQ412は、水素、重水素、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基またはナフチル基であり、
406は、単結合、OまたはSであり、
401及びR402は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、置換もしくは無置換のC−C20アルキル基、置換もしくは無置換のC−C20アルコキシ基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは無置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q401)(Q402)(Q403)、−N(Q401)(Q402)、−B(Q401)(Q402)、−C(=O)(Q401)、−S(=O)(Q401)、及び−P(=O)(Q401)(Q402)のうちから選択され、Q401〜Q403は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、C−C20アリール基及びC−C20ヘテロアリール基のうちから選択され、
xc11及びxc12は、互いに独立して、0〜10の整数のうちから選択され、
化学式402で、*及び*’は、化学式401におけるMとの結合サイトである。
一実施形態によれば、化学式402で、A401及びA402は、互いに独立して、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、スピロ−ビフルオレン、インデン、ピロール、チオフェン、フラン、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、キノキサリン、キナゾリン、カルバゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、ジベンゾフラン及びジベンゾチオフェンのうちからも選択される環構造である。
他の実施形態によれば、化学式402で、i)X401は、窒素であり、X402は、炭素であるか、あるいはii)X401とX402とがいずれも窒素であってもよい。
さらに他の実施形態によれば、化学式402で、R401及びR402は、互いに独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基及びC−C20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、フェニル基、ナフチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基及びノルボルネニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C−C20アルキル基及びC−C20アルコキシ基;
シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;並びに
−Si(Q401)(Q402)(Q403)、−N(Q401)(Q402)、−B(Q401)(Q402)、−C(=O)(Q401)、−S(=O)(Q401)及び−P(=O)(Q401)(Q402);のうちから選択され、
401〜Q403は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基及びナフチル基のうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
さらに他の実施形態によれば、化学式401で、xc1が2以上である場合、2以上のL401で、2個のA401は、選択的に、連結基であるX407を介しても互いに連結されるか、あるいは2個のA402は、選択的に、連結基であるX408を介しても互いに連結される(下記化合物PD1〜PD4、及びPD7参照)。X407及びX408は、互いに独立して、単結合、*−O−*’、*−S−*’、*−C(=O)−*’、*−N(Q413)−*’、*−C(Q413)(Q414)−*’または*−C(Q413)=C(Q414)−*’(ここで、Q413及びQ414は、互いに独立して、水素、重水素、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基またはナフチル基である)であってもよいが、それらに限定されるものではない。
化学式401でL402は、任意の一価、二価または三価の有機リガンドであってもよい。例えば、L402は、ハロゲン、ジケトン(例えば、アセチルアセトネート)、カルボン酸(例えば、ピコリネート)、−C(=O)、イソニトリル、−CN及びホスホロス(例えば、ホスフィン(phosphine))、ホスファイト(phosphite))のうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
または、リン光ドーパントは、例えば、下記化合物PD1〜PD25のうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。


一実施形態によれば、リン光ドーパントは、青色発光に使用されるものであってもよい。
例えば、リン光ドーパントは、下記PD101〜PD126のうちからも選択されてもよい。






化合物PD101〜PD126で、
Meは、メチル基を示し、Priは、イソプロピル基を示し、Butは、t−ブチル基を示す。
遅延蛍光ドーパントは、下記数式(3)を満足することができる。

│S1(D)−T1(D)│≦0.5eV (3)
数式(3)で、
T1(D)は、ドーパントの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
S1(D)は、ドーパントの最低励起一重項エネルギーレベルである。
数式(3)を満足する遅延蛍光ドーパントは、常温でも熱活性化遅延蛍光を放出することができる。例えば、遅延蛍光ドーパントは、S1(D)−T1(D)≦0.3eVまたはS1(D)−T1(D)≦0.2eVを満足することができるが、それらに限定されるものではない。
また、遅延蛍光ドーパントは、金属原子を含むものではない。すなわち、遅延蛍光ドーパントは、金属原子を含むリン光ドーパントとは、明白に区分される。他の例を挙げれば、遅延蛍光ドーパントは、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、ロジウム(Rh)及びツリウム(Tm)を含まず、リン光ドーパントとは区分される。
一実施形態によれば、第1ホスト及び第1ドーパントは、T1(H1)≧T1(D1)を満足し、第2ホスト及び第2ドーパントは、T1(H2)≧T1(D2)を満足することができるが、それらに限定されるものではない。第1ホスト、第1ドーパント、第2ホスト及び第2ドーパントが、前述の範囲を満足する場合、第1ホストから第1ドーパントに励起子が円滑に伝達され、第2ホストから第2ドーパントに励起子が円滑に伝達される。
例えば、遅延蛍光ドーパントは、電子供与基(D)及び電子求引基(A)を含むD−A形態の構造を有することができる。具体的には、特開2011−140046号、特開2013−034967号、特開2015−530745号、特開2013−034967号、特開2014−512416号、特開2015−525248号、特開2013−524707号、特開2013−547225号、特開2012−274324号、特開2015−504322号、米国公開特許公報2012−0217869号、国際公開公報2015−118035号、国際公開公報2016−091887号、国際公開公報2016−096851号、韓国公開特許公報2017−7005332号、特開2014−518737号、米国公開特許公報2016−0197286号、米国公開特許公報2014−0138627号、米国公開特許公報2014−0145149号、米国公開特許公報2014−0158992号、米国公開特許公報2014−0145151号、米国公開特許公報2015−0021555号、米国公開特許公報2014−0332758号、韓国公開特許公報2014−0154391号、特開2015−148588号、特開2016−506442号、特開2015−531748号、特開2016−538300号、特開2016−538393号、特開2015−095814号、特開2012−538639号、特開2014−525803号、特開2012−546858号、特開2016−538300号、特開2014−538540号などに記載された化合物であってもよく、それらに限定されるものではない。
他の例として、遅延蛍光ドーパントは、D−A−D形態またはA−D−A形態の構造を有することができる。具体的には、国際公開公報2015−158692号、特開2016−538435号、特開2016−538426号、特開2015−500308号、特開2015−527231号などに記載された化合物であってもよく、それらに限定されるものではない。
さらに他の例として、遅延蛍光ドーパントは、遷移金属錯体であってもよい。具体的には、Cu錯体またはPt錯体でもあり、韓国公開特許公報2012−7017497号、韓国公開特許公報2013−7001396号、韓国公開特許公報2014−0068027号、韓国公開特許公報2014−7003327号、米国公開特許公報2011−0304262号などに記載された化合物であってもよく、それらに限定されるものではない。
さらに他の例として、遅延蛍光ドーパントは、B−N構造を含む化合物でもあり、米国公開特許公報2014−0027734号などに記載された化合物であってもよく、それに限定されるものではない。
さらに他の例として、遅延蛍光ドーパントは、特開2015−508569号、特開2014−554306号に記載された化合物であってもよく、それらに限定されるものではない。
前述の電子供与基(D)は、例えば、カルバゾリル基、ジベンゾチオフニル基、ジベンゾフラニル基、インドロカルバゾリル基、ビス−カルバゾリル基などであってもよく、それらに限定されるものではない。
前述の電子求引基(A)は、CN、F、CN及び/またはFで置換されたアリール基、π電子欠乏性含窒素環式基などであってもよく、それらに限定されるものではない。
一実施形態によれば、第1ホスト、第1ドーパント、第2ホスト、第2ドーパント及び第1消光物質は、下記数式(1−1)〜数式(1−4)を満足することができる。

T1(Q1)≦T1(H1) (1−1)
T1(Q1)≦T1(D1) (1−2)
T1(Q1)≦T1(H2) (1−3)
T1(Q1)≦T1(D2) (1−4)
数式(1−1)及び数式(1−2)で、
T1(Q1)は、第1消光物質の最低励起三重項エネルギーレベルであり、
T1(H1)は、第1ホストの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
T1(D1)は、第1ドーパントの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
T1(H2)は、第2ホストの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
T1(D2)は、第2ドーパントの最低励起三重項エネルギーレベルである。
数式(1−1)及び数式(1−3)を満足する有機発光素子は、第1発光層の第1ホスト、及び第2発光層の第2ホストで生成された三重項のうちいずれか一部が、第1励起子消光層に移動される。それにより、第1発光層内及び第2発光層内の三重項濃度が適切に調節される。第1発光層内及び第2発光層内の三重項は、発光に寄与せず、三重項同士反応して消滅するか、あるいは電荷、または電荷を帯びた有機分子との反応のようなさまざまなメカニズムを介して、ホスト及びドーパントを劣化させることができる。従って、有機発光素子は、第1励起子消光層を含むことにより、第1発光層内及び第2発光層内に存在する三重項が一部消光され、適正濃度に維持されるので、有機発光素子の寿命を向上させることができる。
数式(1−2)及び数式(1−4)を満足する有機発光素子は、第1発光層の第1ホスト、及び第2発光層の第2ホストで生成された三重項が、いずれも第1励起子消光層に移動されず、それぞれ第1発光層の第1ドーパント、及び第2発光層の第2ドーパントに移動させる。それにより、第1発光層内及び第2発光層内の三重項濃度が目的とする発光効率を得ることができるほどに維持されることができる。
第1発光層131及び第2発光層132の間には、第1消光物質を含む第1励起子消光層133が介在される。
一実施形態によれば、第1消光物質の最低励起三重項エネルギーレベルT1(Q1)は、1eV〜3.5eVであってもよい。例えば、T1(Q1)は、1.7eV〜3.3eVであってもよい。第1消光物質のT1(Q1)が前述の範囲を満足する場合、第1消光物質が、一般的に、有機発光素子の発光層に使用されるリン光ドーパントに比べ、低い最低励起三重項エネルギーレベルを有し、発光層において、発光に寄与しない三重項の濃度が低くなる。
一実施形態によれば、第1消光物質は、蛍光発光材料及びリン光発光材料のうちから選択された1種以上を含んでもよい。
一実施形態によれば、蛍光発光材料は、青色発光に使用される、有機金属系低分子ホストまたは有機系低分子ホストであってもよい。
有機金属系低分子は、例えば、Be錯体、Mg錯体及びZn錯体のようなアルカリ土類金属錯体であってもよい。
有機系低分子ホストは、例えば、スチリル系化合物、オキサジアゾール系化合物及びスピロビフルオレン系化合物のうちからも選択される。
一実施形態によれば、蛍光発光材料は、下記化合物MH1〜MH13、及び化合物LH1〜LH11のうちからも選択されてもよい。




一実施形態によれば、蛍光発光材料は、蛍光ドーパントであってもよい。
蛍光発光材料は、例えば、ジアミン系化合物、スチリル系化合物、ペリレン系化合物及びクマリン系化合物のうちから選択された1種以上を含んでもよい。
一実施形態によれば、蛍光発光材料は、下記化学式501で表示される化合物を含んでもよい。
... 501
化学式501で、
Ar501は、置換もしくは無置換のC−C60炭素環式基、または置換もしくは無置換のC−C60ヘテロ環式基であり、
501〜L503は、互いに独立して、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは無置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
xd1〜xd3は、互いに独立して、0〜3の整数のうちから選択され、
501及びR502は、互いに独立して、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは無置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
xd4は、1〜6の整数のうちからも選択される。
一実施形態によれば、化学式501でAr501は、
ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロ−ビフルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、インデノアントラセン及びインデノフェナントレンから選択される環構造;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基及びナフチル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロ−ビフルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、インデノアントラセン及びインデノフェナントレンから選択される環構造;のうちからも選択される。
他の実施形態によれば、化学式501で、L501〜L503は、互いに独立して、
フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基及びピリジニレン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基及びピリジニレン基;のうちからも選択される。
さらに他の実施形態によれば、化学式501で、R501及びR502は、互いに独立して、
フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基及び−Si(Q31)(Q32)(Q33)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基;のうちから選択され、
31〜Q33は、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基及びナフチル基のうちからも選択される。
さらに他の実施形態によれば、化学式501でxd4は、2であってもよいが、それに限定されるものではない。
例えば、蛍光発光材料は、下記化合物FD1〜FD22のうちからも選択される。








または、記蛍光発光材料は、下記化合物のうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。


一実施形態によれば、第1消光物質は、リン光発光材料を含んでもよい。
一実施形態によれば、リン光発光材料は、赤色発光または緑色発光にも使用される。
一実施形態によれば、リン光発光材料は、前述の化学式301で表示される化合物であってもよい。
例えば、リン光発光材料は、前述の化合物H101〜H119のうちからも選択される。一実施形態によれば、リン光発光材料は、前述の化学式401で表示される有機金属錯体であってもよい。
一実施形態によれば、リン光発光材料は、赤色発光または緑色発光にも使用される。例えば、リン光発光材料は、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy))、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム(III)(Ir(piq))、ビス(2−ベンゾ[b]チオフェン−2−イル−ピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)(Ir(btp)(acac))、トリス(ジベンゾイルメタン)フェナントロリンユウロピウム(III)(Eu(dbm)(phen))またはトリス[4,4’−ジ−tert−ブチル−(2,2’)−ビピリジン]ルテニウム(III)(Ru(dtb−bpy)・2(PF))であってもよい。
一実施形態によれば、第1励起子消光層100重量部当たり、第1消光物質の含量は、0.05重量部〜20重量部であってもよい。例えば、第1励起子消光層100重量部当たり、第1消光物質の含量は、0.1重量部〜10重量部、または0.5重量部〜5重量部であってもよい。
一実施形態によれば、第1消光物質が、前述の蛍光発光材料であり、第1励起子消光層100重量部当たり、第1消光物質の含量は、0.1重量部〜20重量部、例えば、0.5重量部〜5重量部であってもよい。
一実施形態によれば、第1消光物質が、前述のリン光発光材料であり、第1励起子消光層100重量部当たり、第1消光物質の含量は、0.1重量部〜20重量部、例えば、0.5重量部〜2重量部であってもよい。
一実施形態によれば、第1励起子消光層の厚みが、0.5nm〜50nmであってもよい。例えば、第1励起子消光層の厚みが、1nm〜20nmであってもよい。
一実施形態によれば、第1励起子消光層の厚み(DQ1)と、第1発光層の厚み(DE1)は、DE1≧DQ1を満足し、
第1励起子消光層の厚み(DQ1)と、第2発光層の厚み(DE2)は、DE2≧DQ1を満足することができる。
一実施形態によれば、第1励起子消光層と第1発光層との界面から、第1励起子消光層と第2発光層との界面までの長さ100%に対して、
(i)第1励起子消光層と第1発光層との界面からの長さが0%〜20%である領域(M0,20)、及び(ii)第1励起子消光層と第1発光層との界面からの長さが80%〜100%である領域(M80,100)に、第1消光物質100重量部のうち50重量部以上が含まれてもよい。例えば、領域M0,20及び領域M80,100に、第1消光物質100重量部のうち70重量部以上、または85重量部以上または90重量部以上が含まれてもよい。
すなわち、第1励起子消光層と第1発光層との界面、及び第1励起子消光層と第2発光層との界面に近いほど、第1励起子消光層において、第1消光物質の濃度が高くなるように、濃度勾配(gradient)が形成される。
他の実施形態によれば、第1励起子消光層と第1発光層との界面から、第1励起子消光層と第2発光層との界面までの長さ100%に対して、
(i)第1励起子消光層と第1発光層との界面からの長さが、0%〜50%である領域(M0,50)、あるいは(ii)第1励起子消光層と第1発光層との界面からの長さが、50%〜100%である領域(M50,100)に、第1消光物質100重量部のうち70重量部以上が含まれてもよい。例えば、領域M0,50及び領域M50,100のうちいずれか1つの領域に、第1消光物質100重量部のうち70重量部以上、または85重量部以上または90重量部以上が含まれてもよい。
すなわち、第1励起子消光層と第1発光層との界面、及び第1励起子消光層と第2発光層との界面のうち、いずれか一方に近いほど、第1励起子消光層において、第1消光物質の濃度が高くなり、他の一方に近いほど、第1励起子消光層において、第1消光物質の濃度が低くなるように濃度勾配が形成される。
一実施形態による有機発光素子は、第1発光層と第2発光層との間に介在された第1励起子消光層を含む。一実施形態によれば、第1励起子消光層は、第1発光層及び第2発光層と直接接触するものであってもよい。
一実施形態によれば、第1励起子消光層は、第3ホストをさらに含んでもよい。他の実施形態によれば、第1励起子消光層が、第3ホスト及び第3ドーパントをさらに含んでもよい。
第3ホスト及び第3ドーパントは、第1消光物質とは異なる物質であってもよい。
第3ホストについての説明は、本明細書において、第1ホスト及び第2ホストについての説明を参照することができる。また、第3ドーパントについての説明は、本明細書において、第1ドーパント及び第2ドーパントについての説明を参照することができる。
一実施形態によれば、第1ホストまたは第2ホストのうち少なくとも一つが、第3ホストと同一である。
一実施形態による有機発光素子は、発光領域を含む有機層を含み、発光領域は、第1発光層、第2発光層及び第1励起子消光層を含む。第1発光層は、第1ホスト及び第1ドーパントを含み、第2発光層は、第2ホスト及び第2ドーパントを含む。
[有機層における電子輸送領域]
電子輸送領域は、i)単一の物質からなる単一の層からなる単層構造、ii)複数の互いに異なる物質からなる単一の層からなる単層構造、あるいはiii)複数の互いに異なる物質からなる複層を有する多層構造を有することができる。
電子輸送領域は、バッファ層、電子調節層、電子輸送層(ETL)及び電子注入層のうちから選択された少なくとも1層を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
例えば、電子輸送領域は、発光層から順に積層された、電子輸送層/電子注入層、電子輸送層/電子注入層、電子調節層/電子輸送層/電子注入層、バッファ層/電子輸送層/電子注入層、正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層、正孔阻止層/電子調節層/電子輸送層/電子注入層、または正孔阻止層/バッファ層/電子輸送層/電子注入層などの構造を有することができるが、それらに限定されるものではない。
電子輸送領域(例えば、電子輸送領域における、バッファ層、正孔阻止層、電子調節層または電子輸送層)は、π電子欠乏性含窒素環を少なくとも一つ含む金属非含有化合物を含んでもよい。
「π電子欠乏性含窒素環」は、環形成モイエティであり、少なくとも1つの*−N=*’モイエティを有するC−C60ヘテロ環式基を意味する。
例えば、「π電子欠乏性含窒素環」は、i)少なくとも1つの*−N=*’モイエティを有する5員環〜7員環のヘテロ単環式基であるか、ii)少なくとも1つの*−N=*’モイエティを有する5員環〜7員環のヘテロ単環式基のうち2以上が互いに縮合されているヘテロ多環式基であるか、あるいはiii)少なくとも1つの*−N=*’モイエティを有する5員環〜7員環のヘテロ単環式基のうち少なくとも一つと、少なくとも1つのC−C60炭素環式基とが互いに縮合されているヘテロ多環式基であってもよい。
π電子欠乏性含窒素環の具体例としては、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、ベンゾイミダゾール、イソベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、チアジアゾール、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン、アザカルバゾールなどを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
例えば、電子輸送領域は、下記化学式601で表示される化合物を含んでもよい。
[Ar601xe11−[(L601xe1−R601xe21 ... 601
化学式601で、
Ar601は、置換もしくは無置換のC−C60炭素環式基、または置換もしくは無置換のC−C60ヘテロ環式基であり、
xe11は、1、2または3であり、
601は、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは無置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
xe1は、0〜5の整数のうちから選択され、
601は、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは無置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q601)(Q602)(Q603)、−C(=O)(Q601)、−S(=O)(Q601)及び−P(=O)(Q601)(Q602)のうちから選択され、
601〜Q603は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基またはナフチル基であり、
xe21は、1〜5の整数のうちから選択される。
一実施形態によれば、xe11個のAr601、及びxe21個のR601で、少なくとも一つは、前述のようなπ電子欠乏性含窒素環を含んでもよい。
一実施形態によれば、化学式601で環Ar601は、
ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、スピロ−ビフルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、インデノアントラセン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン基、ピリダジン、インダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、ベンゾイミダゾール、イソベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、チアジアゾール、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン及びアザカルバゾール;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基、ナフチル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−S(=O)(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、スピロ−ビフルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、インデノアントラセン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、ベンゾイミダゾール、イソベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール基、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、チアジアゾール、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン及びアザカルバゾール;のうちからも選択されてもよく、
31〜Q33は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基及びナフチル基のうちからも選択されてもよい。
化学式601で、xe11が2以上である場合、2以上のAr601は、単結合を介しても互いに連結されてもよい。
他の実施形態によれば、化学式601でAr601は、アントラセン基であってもよい。
さらに他の実施形態によれば、601で表示される化合物は、下記化学式601−1でも表示されてもよい。
... 601−1
化学式601−1で、
614は、NまたはC(R614)であり、X615は、NまたはC(R615)であり、X616は、NまたはC(R616)であり、X614〜X616のうち少なくとも一つは、Nであり、
611〜L613は、互いに独立して、L601についての説明を参照し、
xe611〜xe613は、互いに独立して、xe1についての説明を参照し、
611〜R613は、互いに独立して、R601についての説明を参照し、
614〜R616は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基及びナフチル基のうちからも選択されてもよい。
一実施形態によれば、化学式601及び601−1で、L601、及びL611〜L613は、互いに独立して、
フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、チアジアゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾキノリニレン基、フタラジニレン基、ナフチリジニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、シンノリニレン基、フェナントリジニレン基、アクリジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナジニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イソベンゾチアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、イソベンゾオキサゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基及びアザカルバゾリレン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、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、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、チアジアゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾキノリニレン基、フタラジニレン基、ナフチリジニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、シンノリニレン基、フェナントリジニレン基、アクリジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナジニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イソベンゾチアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、イソベンゾオキサゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基及びアザカルバゾリレン基;のうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
他の実施形態によれば、化学式601及び601−1で、xe1及びxe611〜xe613は、互いに独立して、0、1または2でもあってもよい。
さらに他の実施形態によれば、化学式601及び601−1で、R601、及びR611〜R613は、互いに独立して、
フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、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、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、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、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、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、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基;並びに
−Si(Q601)(Q602)(Q603)、−S(=O)(Q601)及び−P(=O)(Q601)(Q602);のうちから選択され、
601〜Q603についての説明は、本明細書に記載されたところを参照する。
電子輸送領域は、下記化合物ET1〜ET36のうちから選択された少なくとも1つの化合物を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。











または、電子輸送領域は、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP)、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(Bphen)、Alq3、BAlq、3−(ビフェニル−4−イル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾール(TAZ)及びNTAZのうちから選択された少なくとも1つの化合物を含んでもよい。

バッファ層、正孔阻止層または電子調節層の厚みは、互いに独立して、約2nm〜約100nm、例えば、約3nm〜約30nmであってもよい。バッファ層、正孔阻止層または電子調節層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔阻止特性または電子調節特性を得ることができる。
電子輸送層の厚みは、約10nm〜約100nm、例えば、約15nm〜約50nmであってもよい。電子輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子輸送特性を得ることができる。
電子輸送領域(例えば、電子輸送領域における電子輸送層)は、前述のような物質以外に、金属含有物質をさらに含んでもよい。
金属含有物質は、アルカリ金属錯体及びアルカリ土類金属錯体のうちから選択された少なくとも一つを含んでもよい。アルカリ金属錯体の金属イオンは、Liイオン、Naイオン、Kイオン、Rbイオン及びCsイオンのうちからも選択され、アルカリ土類金属錯体の金属イオンは、Beイオン、Mgイオン、Caイオン、Srイオン及びBaイオンのうちからも選択される。アルカリ金属錯体及びアルカリ土類金属錯体の金属イオンに配位されたリガンドは、互いに独立して、ヒドロキシキノリン、ヒドロキシイソキノリン、ヒドロキシベンゾキノリン、ヒドロキシアクリジン、ヒドロキシフェナントリジン、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジフェニルオキサジアゾール、ヒドロキシジフェニルチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール、ビピリジン、フェナントロリン及びシクロペンタジエンのうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
例えば、金属含有物質は、Li錯体を含んでもよい。Li錯体は、例えば、下記化合物ET−D1(リチウムキノレート(LiQ))またはET−D2を含んでもよい。
電子輸送領域は、カソード190からの電子注入を容易くする電子注入層を含んでもよい。電子注入層は、カソード190と直接(directly)接触することができる。
電子注入層は、i)単一の物質からなる単一の層からなる単層構造、ii)複数の互いに異なる物質からなる単一の層からなる単層構造、あるいはiii)複数の互いに異なる物質からなる複層を有する多層構造を有することができる。
電子注入層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、希土類金属化合物、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体、またはそれらのうち任意の組み合わせを含んでもよい。
アルカリ金属は、Li、Na、K、Rb及びCsのうちからも選択される。一実施形態によれば、アルカリ金属は、Li、NaまたはCsであってもよい。他の実施例によれば、アルカリ金属は、LiまたはCsでもあってもよく、それらに限定されるものではない。
アルカリ土類金属は、Mg、Ca、Sr、及びBaのうちからも選択されてもよい。
希土類金属は、Sc、Y、Ce、Tb、Yb及びGdのうちからも選択されてもよい。
アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及び希土類金属化合物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属の酸化物及びハロゲン化物(例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物など)のうちからも選択されてもよい。
アルカリ金属化合物は、LiO、CsO、KOのようなアルカリ金属酸化物、及びLiF、NaF、CsF、KF、LiI、NaI、CsI、KI、RbIのようなアルカリ金属ハロゲン化物のうちからも選択される。一実施形態によれば、アルカリ金属化合物は、LiF、LiO、NaF、LiI、NaI、CsI、KIのうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
アルカリ土類金属化合物は、BaO、SrO、CaO、BaSr1−xO(0<x<1)、BaCa1−xO(0<x<1)のようなアルカリ土類金属化合物のうちからも選択される。一実施形態によれば、アルカリ土類金属化合物は、BaO、SrO及びCaOのうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
希土類金属化合物は、YbF、ScF、ScO、Y、Ce、GdF及びTbFのうちからも選択されてもよい。一実施形態によれば、希土類金属化合物は、YbF、ScF、TbF、YbI、ScI、TbIのうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
前述のアルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体及び希土類金属錯体は、前述のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のイオンを含み、前述のアルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体及び希土類金属錯体の金属イオンに配位されたリガンドは、互いに独立して、ヒドロキシキノリン、ヒドロキシイソキノリン、ヒドロキシベンゾキノリン、ヒドロキシアクリジン、ヒドロキシフェナントリジン、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジフェニルオキサジアゾール、ヒドロキシジフェニルチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール、ビピリジン、フェナントロリン及びシクロペンタジエンのうちからも選択されてもよく、それらに限定されるものではない。
電子注入層は、前述のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、希土類金属化合物、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体、またはそれらのうち任意の組み合わせだけからなるか、あるいは有機物をさらに含んでもよい。電子注入層が有機物をさらに含む場合、前述のアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、希土類金属化合物、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体、またはそれらのうち任意の組み合わせは、有機物からなるマトリックスに均一に分散していてもよく、不均一に分散していてもよい。
電子注入層の厚みは、約0.1nm〜約10nm、約0.3nm〜約9nmであってもよい。電子注入層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子注入特性を得ることができる。
一実施形態によれば、正孔輸送領域は、正孔輸送材料を含み、第1ホストは、電子輸送性モイエティを含んでいない正孔輸送性ホストを含み、正孔輸送の材料は、第1ホストと同一である。
他の実施形態によれば、正孔輸送領域は、正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、電子阻止材料を含む電子阻止層とを含み、第1発光層と電子阻止層は、直接接触し、第1ホストは、電子輸送性モイエティを含んでいない正孔輸送性ホストを含み、正孔輸送の材料、及び/または電子阻止の材料と同一である。
また、一実施形態によれば、電子輸送領域は、電子輸送材料を含み、第2ホストは、少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む電子輸送性ホストを含み、電子輸送材料は、第2ホストと同一である。
他の実施形態によれば、電子輸送領域は、電子輸送材料を含む電子輸送層と、正孔阻止材料を含む正孔阻止層と、を含み、第1発光層と電子阻止層は、直接接触し、第1ホストは、少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む電子輸送性ホストを含み、電子輸送の材料及び/または正孔阻止の材料と同一である。
さらに他の実施形態による有機発光素子は、アノードと第1発光層との間に介在され、第1発光層と直接接触する第2励起子消光層をさらに含み、
第2励起子消光層は、第2消光物質を含み、
ホスト、ドーパント及び第2消光物質は、下記数式(2−1)及び数式(2−2)を満足することができる。

T1(Q2)≦T1(H1) (2−1)
T1(Q2)≦T1(D1) (2−2)
数式(2−1)及び数式(2−2)で、
T1(Q2)は、第2消光物質の最低励起三重項エネルギーレベルであり、
T1(H1)は、第1ホストの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
T1(D1)は、第1ドーパントの最低励起三重項エネルギーレベルである。
他の実施形態による有機発光素子は、カソードと第2発光層との間に介在され、第2発光層と直接接触する第3励起子消光層をさらに含み、第3励起子消光層は、第3消光物質を含み、ホスト、ドーパント及び第3消光物質は、下記数式(3−1)及び数式(3−2)を満足することができる。

T1(Q3)≦T1(H2) (3−1)
T1(Q3)≦T1(D2) (3−2)
数式(3−1)及び数式(3−2)で、
T1(Q3)は、第3消光物質の最低励起三重項エネルギーレベルであり、
T1(H2)は、第2ホストの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
T1(D2)は、第2ドーパントの最低励起三重項エネルギーレベルである。
第2励起子消光層は、第4ホストをさらに含むか、あるいは第4ホスト及び第4ドーパントをさらに含んでもよい。
第3励起子消光層は、第5ホストをさらに含むか、あるいは第5ホスト及び第5ドーパントをさらに含んでもよい。
第4ホスト及び第5ホストについての説明は、前述の第3ホストについての説明が適用される。
第4ドーパント及び第5ドーパントについての説明は、前述の第3ドーパントについての説明が適用される。
また、一実施形態によれば、第3励起子消光層の厚み(DQ3)と第2発光層の厚み(D)は、D≧DQ3であってもよい。
一実施形態によれば、有機層は、アノードと第2励起子消光層との間に介在された正孔輸送層または電子阻止層を含み、第2励起子消光層と、正孔輸送層または電子阻止層は、直接接触するものであってもよい。
他の実施形態によれば、有機層は、カソードと第3励起子消光層との間に介在された電子輸送層または正孔阻止層を含み、第3励起子消光層と、電子輸送層または正孔阻止層は、直接接触するものであってもよい。
前述のような有機層150の上部には、カソード190が配置されている。カソード190用物質としては、低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物、及びそれらの組み合わせ(combination)を使用することができる。
カソード190は、リチウム(Li)、銀(Ag)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)、ITO及びIZOのうちから選択された少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。カソード190は、透過型電極、半透過型電極または反射型電極であってもよい。
カソード190は、単一の層である単層構造、または複層を有する多層構造を有することができる。
図1のアノード110の下部(有機層と接しない一面)、または190の上部(有機層と接しない一面)には、基板が追加しても配置される。基板としては、機械的強度、熱安定性、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性及び防水性にすぐれるガラス基板またはプラスチック基板を使用することができる。
一方、有機発光素子10は、光が取り出される方向に位置したキャッピング層をさらに含んでもよい。キャッピング層は、補強干渉の原理により、外部発光効率を向上させる役割を行うことができる。
キャッピング層は互いに独立して、有機物からなる有機キャッピング層、無機物からなる無機キャッピング層、または有機物及び無機物を含む複合キャッピング層であってもよい。
キャッピング層は、炭素環式化合物、ヘテロ環式化合物、アミン系化合物、ポルフィン誘導体(porphine derivatives)、フタロシアニン誘導体(phthalocyanine derivatives)、ナフタロシアニン誘導体(naphtalocyanine derivatives)、アルカリ金属錯体及びアルカリ土類金属錯体のうちから選択された少なくとも1つの物質を含んでもよい。炭素環式化合物、ヘテロ環式化合物及びアミン系化合物は、選択的に、O、N、S、Se、Si、F、Cl、Br及びIのうちから選択された少なくとも1つの元素を含む置換基でも置換される。
一実施形態によれば、キャッピング層は、アミン系化合物を含んでもよい。
他の実施形態によれば、キャッピング層は、化学式201で表示される化合物、または化学式202で表示される化合物を含んでもよい。
さらに他の実施形態によれば、キャッピング層は、化合物HT28〜HT33、及び下記化合物CP1〜CP5のうちから選択された化合物を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
以上、有機発光素子について、図1を参照して説明したが、それに限定されるものではない。
正孔輸送領域に含まれた各層、発光層及び電子輸送領域に含まれた各層は、それぞれ、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB(Langmuir−Blodgett)法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写(LITI:laser induced thermal imaging)法のような多様な方法を利用し、所定領域に形成される。
真空蒸着法により、正孔輸送領域に含まれた各層、発光層、及び電子輸送領域に含まれた各層をそれぞれ形成する場合、蒸着条件は、例えば、約100℃〜約500℃の蒸着温度、約10−8torr〜約10−3torrの真空度、及び約0.001nm/sec〜約10nm/secの蒸着速度の範囲内で、形成しようとする層に含まれる材料、及び形成しようとする層の構造を考慮しても選択されてもよい。
スピンコーティング法により、正孔輸送領域に含まれた各層、発光層、及び電子輸送領域に含まれた各層をそれぞれ形成する場合、コーティング条件は、例えば、約2,000rpm〜約5,000rpmのコーティング速度、及び約80℃〜200℃の熱処理温度の範囲内で、形成しようとする層に含まれる材料、及び形成しようとする層の構造を考慮しても選択されてもよい。
以下において、実施例を挙げ、本発明の一実施形態による有機発光素子についてさらに具体的に説明する。下記実施例において、「Aの代わりにBを使用した」という表現において、Aのモル当量とBのモル当量は、互いに同一である。
[評価例1:T1エネルギーレベルの測定]
化合物QD−1及びPD−1に対して、トルエンと各化合物との混合物(トルエン3mLに各化合物1mgを溶かす)を石英セルに入れた後、液体窒素(77K)に入れ、フォトルミネセンス測定機器を利用し、フォトルミネセンススペクトルを測定し、それを一般常温フォトルミネセンススペクトルと比較し、低温でのみ観測されるピークだけを分析し、そこからT1エネルギーレベルを測定し、その結果を下記表1に示した。
<QD−1>

<PD−1>
表1を参照し、化合物QD−1は、T1エネルギーレベルが低いということを確認した。
[実施例1]
コーニング(Corning)15Ω/cm2(1,200Å)ITOガラス基板(アノード)を、50mmx50mmx0.7mmサイズに切り、イソプロピルアルコールと純水とを利用し、それぞれ5分間超音波洗浄した後、30分間紫外線を照射してオゾンに露出させ、洗浄し、真空蒸着装置にガラス基板を設置した。
ガラス基板上に、HT18+MoO(x=2〜4、10%ドーピング)、及び化学式221で表示される化合物を、10nm厚に真空蒸着し、正孔注入層を形成した後、次に、HT18を70nmの厚みに真空蒸着し、正孔輸送層を形成した。
正孔輸送層上に、TCTAを5nm厚みに真空蒸着し、電子阻止層を形成した。
電子阻止層上に、化合物HT−1及び化合物ET−3をコホスト(重量比1:1)とし、化合物PD−1をドーパント(10重量%)として同時蒸着し、12.5nm厚の第1発光層を形成した。
第1発光層上に、化合物HT−1及び化合物ET−3をコホスト(重量比1:1)とし、化合物QD−1を第1消光物質にし、5nm厚の第1励起子消光層を形成した。
第1励起子消光層上に、化合物HT−1及び化合物ET−3をコホスト(重量比1:1)として、化合物PD−1をドーパント(10重量%)として同時蒸着し、12.5nm厚の第2発光層を形成した。
第2発光層上に、化合物21を5nm厚に真空蒸着し、正孔阻止層を形成した。
正孔阻止層上部に、化合物ET−3を30nm厚みに真空蒸着し、電子輸送層を形成した。電子輸送層上部に、LiFを1nm厚に真空蒸着し、電子注入層を形成し、Alを真空蒸着し、300nm(カソード)厚に真空蒸着し、有機発光素子を作製した。
<HT18>

<TCTA>

<HT−1>

<ET−3>

<QD−1>

<PD−1>
[実施例2]
第1励起子消光層と第1発光層との界面においては、化合物QD−1の濃度が5重量%であり、第1励起子消光層と第2発光層との界面においては、化合物QD−1の濃度が0.5%である濃度勾配が形成されるように、第1励起子消光層を形成した点を除いては、実施例1と同一方法を利用し、有機発光素子を作製した
[比較例1]
第1励起子消光層及び第2発光層を形成せず、第1発光層上に正孔阻止層を形成した点を除いては、実施例1と同一方法を利用し、有機発光素子を作製した。
[評価例2:有機発光素子の評価]
実施例1,2及び比較例1で作製された有機発光素子の駆動電圧、電流効率及び寿命(LT50)をKeithley SMU 236及び輝度計PR650を利用して測定し、その結果を表2に示した。寿命は、初期輝度の50%になるまでにかかった時間を測定したものである。
表2から、実施例1の有機発光素子は、比較例1より高効率及び長寿命を有するということを確認することができる。
本発明の、有機発光素子、及びそれを含む電子装置は、例えば、発光関連の技術分野に効果的に適用可能である。
10 有機発光素子
110 アノード
131 第1発光層
132 第2発光層
133 第1励起子消光層
150 有機層
190 カソード

Claims (21)

  1. アノードと、
    カソードと、
    前記アノードと前記カソードとの間に介在され、発光領域を含む有機層と、を含み、
    前記発光領域が第1発光層、第2発光層及び第1励起子消光層を含み、
    前記第1発光層は、第1ホスト及び第1ドーパントを含み、
    前記第2発光層は、第2ホスト及び第2ドーパントを含み、
    前記第1励起子消光層は、第1発光層と前記第2発光層との間に介在され、第1消光物質を含む有機発光素子。
  2. 前記第1ホスト、前記第1ドーパント、前記第2ホスト、前記第2ドーパント及び前記第1消光物質は、数式(1−1)〜数式(1−4)を満足することを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。

    T1(Q1)≦T1(H1) (1−1)
    T1(Q1)≦T1(D1) (1−2)
    T1(Q1)≦T1(H2) (1−3)
    T1(Q1)≦T1(D2) (1−4)

    ここで、数式(1−1)及び数式(1−2)において、
    T1(Q1)は、前記第1消光物質の最低励起三重項エネルギーレベルであり、
    T1(H1)は、前記第1ホストの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
    T1(D1)は、前記第1ドーパントの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
    T1(H2)は、前記第2ホストの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
    T1(D2)は、前記第2ドーパントの最低励起三重項エネルギーレベルである。
  3. 前記第1消光物質の最低励起三重項エネルギーレベルT1(Q1)は、1eV〜3.5eVであることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  4. 前記第1消光物質は、蛍光発光材料または及びリン光発光材料のうちから選択された1種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  5. 前記第1消光物質が蛍光発光材料を含み、
    前記蛍光発光材料は、下記化合物MH1〜MH13、及び化学式LH1〜LH11のうちから選択されることであることを特徴とする請求項4に記載の有機発光素子。




  6. 前記第1消光物質が蛍光発光材料を含み、
    前記蛍光発光材料は、ジアミン系化合物、スチリル系化合物、ペリレン系化合物及びクマリン系化合物のうちから選択された1種以上を含むことを特徴とする請求項4に記載の有機発光素子。
  7. 前記第1消光物質がリン光発光材料を含み、
    前記リン光発光材料は、下記化合物H101〜H119のうちから選択されることであることを特徴とする請求項4に記載の有機発光素子。









  8. 前記第1消光物質がリン光発光材料を含み、
    前記リン光発光材料は、赤色発光または緑色発光に使用されることを特徴とする請求項4に記載の有機発光素子。
  9. 前記第1励起子消光層100重量部当たり、前記第1消光物質の含量は、0.05重量部〜20重量部であることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  10. 前記第1励起子消光層と前記第1発光層との界面から、前記第1励起子消光層と前記第2発光層との界面までの長さ100%に対して、
    前記第1消光物質100重量部のうち70重量部以上が、(i)前記第1励起子消光層と前記第1発光層との界面からの長さが、0%〜20%である領域(M0,20)、及び(ii)前記第1励起子消光層と前記第1発光層との界面からの長さが、80%〜100%である領域(M80,100)に含まれることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  11. 前記第1励起子消光層と前記第1発光層との界面から、前記第1励起子消光層と前記第2発光層との界面までの長さ100%に対して、
    前記第1消光物質100重量部のうち70重量部以上が前記第1励起子消光層と前記第1発光層との界面からの長さが、0%〜50%である領域(M0,50)、または(ii)前記第1励起子消光層と前記第1発光層との界面からの長さが、50%〜100%である領域(M50,100)に含まれることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  12. 前記第1励起子消光層は、第3ホストをさらに含むか、あるいは
    前記第1励起子消光層が、第3ホスト及び第3ドーパントをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  13. 前記第1ホストまたは前記第2ホストのうち少なくとも一つが、前記第3ホストと同一であることを特徴とする請求項12に記載の有機発光素子。
  14. 前記第1ホストは、電子輸送性モイエティを含んでいない第1正孔輸送性ホストと、少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む第1電子輸送性ホストと、を含み、
    前記第2ホストは、電子輸送性モイエティを含んでいない第2正孔輸送性ホストと、少なくとも1つの電子輸送性モイエティを含む第2電子輸送性ホストと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  15. 前記第1正孔輸送性ホスト及び前記第2正孔輸送性ホストは、互いに独立して、下記化学式301−1〜301−6のうちから選択されたいずれか一つで表示され、
    前記第1電子輸送性ホスト及び前記第2電子輸送性ホストは、互いに独立して、下記化学式301−7〜301−9のうちから選択されたいずれか一つで表示されたことを特徴とする請求項14に記載の有機発光素子。

    ... 301−1

    ... 301−2

    ... 301−3
    ... 301−4
    ... 301−5

    ... 301−6
    ... 301−7
    ... 301−8
    ... 301−9
    前記化学式301−1〜化学式301−9で、
    301〜A304は、互いに独立して、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピリジン、ピリミジン、インデン、フルオレン、スピロ−ビフルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、インドール、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、フラン、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトフラン、ベンゾナフトフラン、ジナフトフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトチオフェン、ベンゾナフトチオフェン及びジナフトチオフェンのうちから選択され、
    301は、O、SまたはN−[(L304xb4−R304]であり、
    302は、NまたはC(R311)であり、X303は、NまたはC(R312)であり、X304は、NまたはC(R313)であり、X302〜X304のうち少なくとも一つは、Nであり、
    305は、NまたはC(R311)であり、X306は、NまたはC(R312)であり、X307は、NまたはC(R313)であり、X308は、NまたはC(R314)であり、X305〜X308のうち少なくとも一つがNであり、
    301及びY302は、互いに独立して、単結合、O、S、N−[(L305xb5−R305]またはS(=O)であり、
    xb21〜xb24は、互いに独立して、0、1または2であり、
    Ar301は、置換もしくは無置換のC−C60炭素環式基、または置換もしくは無置換のC−C60ヘテロ環式基であり、
    301〜L305は、互いに独立して、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは無置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは無置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
    xb1〜xb4は、0〜5の整数のうちから選択され、
    xb5は、1〜5の整数のうちから選択され、
    301〜R305は、互いに独立して、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、置換もしくは無置換のC−C60アルキル基、置換もしくは無置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは無置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは無置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q301)(Q302)(Q303)、−N(Q301)(Q302)、−B(Q301)(Q302)、−C(=O)(Q301)、−S(=O)(Q301)、及び−P(=O)(Q301)(Q302)のうちから選択され、
    311〜R314は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、−SH、−S(Q301)、−Si(Q301)(Q302)(Q303)、−N(Q301)(Q302)、−B(Q301)(Q302)、−C(=O)(Q301)、−S(=O)(Q301)及び−P(=O)(Q301)(Q302)のうちから選択され、
    301及びQ302は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基のうちから選択され、
    前記化学式301−7で、R301〜R303、及びR311〜R313において、隣接する2以上の置換基が選択的に互いに結合し、置換もしくは無置換のC−C60炭素環式基、または置換もしくは無置換のC−C60ヘテロ環式基を形成し、
    前記化学式301−9で、R311〜R314において、隣接する2以上の置換基が、選択的に互いに結合し、置換もしくは無置換のC−C60炭素環式基、または置換もしくは無置換のC−C60ヘテロ環式基を形成する。
  16. 前記第1ドーパント及び第2ドーパントは、それぞれリン光ドーパントまたは遅延蛍光ドーパントであることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  17. 前記リン光ドーパントは、下記化学式401で表示される有機金属錯体を含むことを特徴とする請求項16に記載の有機発光素子。

    M(L401xc1(L402xc2 ... 401
    ... 402
    前記化学式401及び化学式402で、
    Mは、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、ロジウム(Rh)及びツリウム(Tm)のうちから選択され、
    401は、前記化学式402で表示されるリガンドのうちから選択され、xc1は、1、2または3であり、xc1が2以上である場合、2以上のL401は、互いに同一であっても異なっていてもよく、
    402は、有機リガンドであり、xc2は、0〜4の整数のうちから選択され、xc2が2以上である場合、2以上のL402は、互いに同一であっても異なっていてもよく、
    401〜X404は、互いに独立して、窒素または炭素であり、
    401とX403は、単結合または二重結合を介して連結され、X402とX404は、単結合または二重結合を介して連結され、
    401及びA402は、互いに独立して、C−C60炭素環式基またはC−C60ヘテロ環式基であり、
    405は、単結合、*−O−*’、*−S−*’、*−C(=O)−*’、*−N(Q411)−*’、*−C(Q411)(Q412)−*’、*−C(Q411)=C(Q412)−*’、*−C(Q411)=*’または*=C(Q411)=*’であり、前記Q411及びQ412は、水素、重水素、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基またはナフチル基であり、
    406は、単結合、OまたはSであり、
    401及びR402は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、置換もしくは無置換のC−C20アルキル基、置換もしくは無置換のC−C20アルコキシ基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは無置換のC−C60アリール基、置換もしくは無置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは無置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは無置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは無置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは無置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q401)(Q402)(Q403)、−N(Q401)(Q402)、−B(Q401)(Q402)、−C(=O)(Q401)、−S(=O)(Q401)、及び−P(=O)(Q401)(Q402)のうちから選択され、前記Q401〜Q403は、互いに独立して、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、C−C20アリール基及びC−C20ヘテロアリール基のうちから選択され、
    xc11及びxc12は、互いに独立して、0〜10の整数のうちから選択され、
    前記化学式402で、*及び*’は、前記化学式401におけるMとの結合サイトである。
  18. 前記遅延蛍光ドーパントは、下記数式(3)を満足し、金属原子を含まないことを特徴とする請求項16に記載の有機発光素子。

    │S1(DF)−T1(DF)│≦0.5eV (3)

    前記数式(3)で、
    T1(DF)は、前記遅延蛍光ドーパントの最低励起三重項エネルギーレベルであり、
    S1(DF)は、前記遅延蛍光ドーパントの最低励起一重項エネルギーレベルである。
  19. 前記第1励起子消光層の厚み(DQ1)と前記第1発光層の厚み(DE1)は、DE1≧DQ1を満足し、
    前記第1励起子消光層の厚み(DQ1)と前記第2発光層の厚み(DE2)は、DE2≧DQ1を満足することを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  20. 前記第2発光層は、前記第1発光層と前記カソードとの間に介在され、
    前記有機層が、
    前記アノード及び前記第1発光層の間に介在されて電子阻止層を含む正孔輸送領域と、
    前記第2発光層と前記カソードとの間に介在されて正孔阻止層を含む電子輸送領域と、を含み、
    前記電子阻止層は、前記第1発光層に直接接し、
    前記正孔阻止層は、前記第2発光層に直接接するものであることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  21. ソース電極、ドレイン電極及び活性層を含む薄膜トランジスタと、
    請求項1乃至請求項20のうちいずれか1項に記載の有機発光素子と、を含み、
    前記発光素子の第1電極が、前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極のうちいずれか一つと電気的に連結された電子装置。
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