JP2022053497A - 発光素子及び組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、架橋材料の架橋体のみからなる正孔輸送層と、化合物B-H1及び金属錯体B-G1を含有する発光層とを有する発光素子が記載されている。
例えば、特許文献2には、架橋材料の架橋体のみからなる層と、化合物B-H2及び金属錯体B-G2を含有する層とを有する発光素子が記載されている。
例えば、特許文献3には、架橋材料の架橋体及び金属錯体B-G1を含む層と、金属錯体B-G1を含有する層とを有する発光素子が記載されている。なお、金属錯体B-G1は、後述の化合物(B’)に該当しない化合物である。
例えば、特許文献4には、架橋材料の架橋体及び化合物B-H8を含む層と、化合物B-H8を含有する層とを有する発光素子が記載されている。なお、化合物B-H8は、後述の化合物(B’)に該当しない化合物である。
そこで、本発明は、最大発光効率が優れる発光素子を提供することを主な目的とする。
[1]
陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられた第1の層及び第2の層とを有する発光素子であり、
前記第1の層が、式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(B-1)を含有する層であり、
前記第2の層が、式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(B-2)と、架橋基を有する化合物の架橋体とを含有する層であり、
前記化合物(B-1)及び前記化合物(B-2)のうち、少なくとも1種が、式(B)中のnB1が1以上の化合物である、発光素子。
[式中、
nB1は、0以上の整数を表す。
ArB1は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、複素環式化合物から環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、又は、式(1)で表される金属錯体から水素原子nB1個を除いた基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArB2は、式(D-A)で表される基又は式(D-B)で表される基を表す。ArB2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
Mは、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子又は白金原子を表す。
n1は1以上の整数を表し、n2は0以上の整数を表す。但し、Mがロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n1+n2は3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n1+n2は2である。
E1及びE2は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表す。E1及びE2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
環L1は、芳香族複素環を表し、該環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L1が有していてもよい置換基と、環L2が有していてもよい置換基とは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
A1-G1-A2は、アニオン性の2座配位子を表す。A1及びA2は、それぞれ独立に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。G1は、単結合、又は、A1及びA2とともに2座配位子を構成する原子団を表す。A1-G1-A2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mDA1は、1以上の整数を表す。
mDA2及びmDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArDA1、ArDA2及びArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArDA1、ArDA2及びArDA3が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mDA1は、1以上の整数を表す。
mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるGDAは、同一でも異なっていてもよい。
ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
[2]
前記GDAが、芳香族炭化水素基又は複素環基であり、これらの基は置換基を有していてもよい、[1]に記載の発光素子。
[3]
前記GDAが、単環式、2環式若しくは3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子3個を除いた基、又は、単環式、2環式若しくは3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい、[2]に記載の発光素子。
[4]
前記GDAが、ベンゼン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン又はカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、該基は置換基を有していてもよい、[3]に記載の発光素子。
[5]
前記ArDA1が、単環式、2環式若しくは3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた基、又は、単環式、2環式若しくは3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい、[1]~[4]のいずれかに記載の発光素子。
[6]
前記ArDA1が、アリーレン基であり、該基は置換基を有していてもよい、[1]~[4]のいずれかに記載の発光素子。
[7]
前記ArDA1が、置換基を有していてもよいフェニレン基である、[6]に記載の発光素子。
[8]
前記ArB1が、単環式若しくは2環式~5環式の芳香族炭化水素から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、又は、単環式若しくは2環式~5環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい、[1]~[7]のいずれかに記載の発光素子。
[9]
前記ArB1が、単環式若しくは2環式~5環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であり、該基は置換基を有していてもよい、[8]に記載の発光素子。
[10]
前記ArB1が、前記式(1)で表される金属錯体から水素原子nB1個を除いた基であり、該基は置換基を有していてもよい、[1]~[7]のいずれかに記載の発光素子。
[11]
前記環L1が、5員環を含む芳香族複素環又は6員環を含む芳香族複素環であり、該環は置換基を有していてもよく、且つ、環L2が、5員環若しくは6員環を含む芳香族炭化水素環、又は、5員環若しくは6員環を含む芳香族複素環であり、これらの環は置換基を有していてもよい、[10]に記載の発光素子。
[12]
前記環L1が、ピリジン環、ジアザベンゼン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、ジアゾール環又はトリアゾール環であり、これらの環は置換基を有していてもよく、且つ、前記環L2が、ベンゼン環、ピリジン環又はジアザベンゼン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい、[10]又は[11]に記載の発光素子。
[13]
前記架橋基を有する化合物が、架橋基を有する構成単位を含む高分子化合物である、[1]~[12]のいずれかに記載の発光素子。
[14]
前記架橋基を有する構成単位が、式(Z)で表される構成単位又は式(Z’)で表される構成単位である、[13]に記載の発光素子。
[式中、
nは1以上の整数を表す。
nAは0以上の整数を表す。nAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ar3は、炭化水素基、複素環基、又は、少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
LAは、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、-N(R’)-で表される基、酸素原子又は硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。LAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Xは架橋基を表す。Xが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mA、m及びcは、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。mAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。mが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ar5は、炭化水素基、複素環基、又は、少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。Ar5が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ar4及びAr6は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
KAは、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、-N(R’’)-で表される基、酸素原子又は硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R’’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。KAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
X’は、水素原子、架橋基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。X’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。但し、少なくとも1つのX’は架橋基である。]
[15]
前記高分子化合物が、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位を更に含む、[13]又は[14]に記載の発光素子。
[式中、
aX1及びaX2は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
ArX1及びArX3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArX2及びArX4は、それぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArX2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ArX4が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
RX1、RX2及びRX3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。RX2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。RX3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、ArY1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
[16]
前記架橋基を有する化合物が、式(Z’’)で表される化合物である、[1]~[12]のいずれかに記載の発光素子。
[式中、
mB1、mB2及びmB3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。複数存在するmB1は、それらは同一でも異なっていてもよい。mB3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ar7は、炭化水素基、複素環基、又は、少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。Ar7が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
LB1は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、-N(R’’’)-で表される基、酸素原子又は硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R’’’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。LB1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。X’’は、架橋基、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数存在するX’’は、同一でも異なっていてもよい。但し、複数存在するX’’のうち、少なくとも1つは、架橋基である。]
[17]
前記架橋基が、架橋基A群から選ばれる少なくとも1種の架橋基である、[1]~[16]のいずれかに記載の発光素子。
(架橋基A群)
[式中、RXLは、メチレン基、酸素原子又は硫黄原子を表し、nXLは、0~5の整数を表す。RXLが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。nXLが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。*1は結合位置を表す。これらの架橋基は置換基を有していてもよく、該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
[18]
前記第1の層が、2種以上の前記化合物(B-1)を含有する、[1]~[17]のいずれかに記載の発光素子。
[19]
前記第1の層が、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物を更に含有する、[1]~[18]のいずれかに記載の発光素子。
[式中、
aX1及びaX2は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
ArX1及びArX3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArX2及びArX4は、それぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArX2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ArX4が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
RX1、RX2及びRX3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。RX2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。RX3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、ArY1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
[20]
前記化合物(B-1)の少なくとも1種と前記化合物(B-2)の少なくとも1種とが同一である、[1]~[19]のいずれかに記載の発光素子。
[21]
前記化合物(B-1)の少なくとも1種が、前記nB1が1以上の化合物である、[1]~[20]のいずれかに記載の発光素子。
[22]
前記第1の層が、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤からなる群より選ばれる少なくとも1種を更に含有する、[1]~[21]のいずれかに記載の発光素子。
[23]
前記第1の層と前記第2の層とが隣接している、[1]~[22]のいずれかに記載の発光素子。
[24]
前記陽極と前記第1の層との間に、前記第2の層が設けられている、[1]~[23]のいずれかに記載の発光素子。
[25]
式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(B-2)と、架橋基を有する化合物の架橋体とを含有する、組成物。
[式中、
nB1は、1以上の整数を表す。
ArB1は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、複素環式化合物から環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、又は、式(1)で表される金属錯体から水素原子nB1個を除いた基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArB2は、式(D-A)で表される基又は式(D-B)で表される基を表す。ArB2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
Mは、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子又は白金原子を表す。
n1は1以上の整数を表し、n2は0以上の整数を表す。但し、Mがロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n1+n2は3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n1+n2は2である。
E1及びE2は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表す。E1及びE2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
環L1は、芳香族複素環を表し、該環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L1が有していてもよい置換基と、環L2が有していてもよい置換基とは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
A1-G1-A2は、アニオン性の2座配位子を表す。A1及びA2は、それぞれ独立に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。G1は、単結合、又は、A1及びA2とともに2座配位子を構成する原子団を表す。A1-G1-A2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mDA1は、1以上の整数を表す。
mDA2及びmDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArDA1、ArDA2及びArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArDA1、ArDA2及びArDA3が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mDA1は、1以上の整数を表す。
mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるGDAは、同一でも異なっていてもよい。
ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
本明細書で共通して用いられる用語は、特記しない限り、以下の意味である。
水素原子は、重水素原子であっても、軽水素原子であってもよい。
金属錯体を表す式中、中心金属との結合を表す実線は、共有結合又は配位結合を意味する。
「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、ポリスチレン換算の数平均分子量が1×103以上(例えば、1×103~1×108)である重合体を意味する。
「構成単位」とは、高分子化合物中に1個以上存在する単位を意味する。高分子化合物中に2個以上存在する構成単位は、一般に、「繰り返し単位」とも呼ばれる。
高分子化合物は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよい。
高分子化合物の末端基は、重合活性基がそのまま残っていると、高分子化合物を発光素子の作製に用いた場合、発光特性等が低下する可能性があるので、好ましくは安定な基である。高分子化合物の末端基としては、好ましくは、高分子化合物の主鎖と共役結合している基であり、例えば、炭素-炭素結合を介して高分子化合物の主鎖と結合するアリール基又は1価の複素環基が挙げられる。
アルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、2-エチルブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、3-プロピルヘプチル基、デシル基、3,7-ジメチルオクチル基、2-エチルオクチル基、2-ヘキシルデシル基及びドデシル基が挙げられる。また、アルキル基は、これらの基における水素原子の一部又は全部が、置換基で置換された基(例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、3-フェニルプロピル基、3-(4-メチルフェニル)プロピル基、3-(3,5-ジ-ヘキシルフェニル)プロピル基、6-エチルオキシヘキシル基)であってもよい。
シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシル基、及び、該基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
アルキレン基は、置換基を有していてもよい。アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
シクロアルキレン基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキレン基としては、例えば、シクロヘキシレン基、及び、該基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
芳香族炭化水素基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6~60であり、好ましくは6~40であり、より好ましくは6~20である。
「芳香族炭化水素基」としては、例えば、単環式の芳香族炭化水素(例えば、ベンゼンが挙げられる。)、又は、多環式の芳香族炭化水素(例えば、ナフタレン、インデン、ナフトキノン、インデノン及びテトラロン等の2環式の芳香族炭化水素;アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、フルオレン、アントラキノン、フェナントキノン及びフルオレノン等の3環式の芳香族炭化水素;ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレン、ベンゾフルオレン、ピレン及びフルオランテン等の4環式の芳香族炭化水素;ジベンゾアントラセン、ジベンゾフェナントレン、ジベンゾフルオレン、インデノフルオレン、ペリレン及びベンゾフルオランテン等の5環式の芳香族炭化水素;スピロビフルオレン等の6環式の芳香族炭化水素;並びに、ベンゾスピロビフルオレン及びアセナフトフルオランテン等の7環式の芳香族炭化水素が挙げられる。)から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基が挙げられる。芳香族炭化水素基は、これらの基が複数結合した基を含む。芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。
アルコキシ基は、置換基を有していてもよい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、3,7-ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
シクロアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。シクロアルコキシ基としては、例えば、シクロヘキシルオキシ基、及び、該基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
アリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、ピレニルオキシ基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
「芳香族複素環式化合物」としては、例えば、アゾール、チオフェン、フラン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン及びカルバゾール等の複素環自体が芳香族性を示す化合物、並びに、フェノキサジン、フェノチアジン及びベンゾピラン等の複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮環されている化合物が挙げられる。
複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~60であり、好ましくは2~40であり、より好ましくは3~20である。複素環基のヘテロ原子数は、置換基のヘテロ原子数を含めないで、通常1~30であり、好ましくは1~10であり、より好ましくは1~5であり、更に好ましくは1~3である。
複素環基としては、例えば、単環式の複素環式化合物(例えば、フラン、チオフェン、オキサジアゾール、チアジアゾール、ピロール、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ピリジン、ジアザベンゼン及びトリアジンが挙げられる。)、又は、多環式の複素環式化合物(例えば、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、アザインドール、ジアザインドール、ベンゾジアゾール、ベンゾチアジアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾチオフェンジオキシド、ベンゾチオフェンオキシド及びベンゾピラノン等の2環式の複素環式化合物;ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェンジオキシド、ジベンゾチオフェンオキシド、ジベンゾピラノン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、ジベンゾホスホール、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、アクリドン、フェナザボリン、フェノホスファジン、フェノセレナジン、フェナザシリン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン及びジアザフェナントレン等の3環式の複素環式化合物;ヘキサアザトリフェニレン、ベンゾカルバゾール、アザベンゾカルバゾール、ジアザベンゾカルバゾール、ベンゾナフトフラン及びベンゾナフトチオフェン等の4環式の複素環式化合物;ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール、アザインドロカルバゾール、ジアザインドロカルバゾール、アザインデノカルバゾール及びジアザインデノカルバゾール等の5環式の複素環式化合物;カルバゾロカルバゾール、ベンゾインドロカルバゾール及びベンゾインデノカルバゾール等の6環式の複素環式化合物;並びに、ジベンゾインドロカルバゾール及びジベンゾインデノカルバゾール等の7環式の複素環式化合物が挙げられる。)から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基が挙げられる。複素環基は、これらの基が複数結合した基を含む。複素環基は置換基を有していてもよい。
置換アミノ基としては、例えば、ジアルキルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で更に置換された基が挙げられる。
置換アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス(メチルフェニル)アミノ基、ビス(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)アミノ基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で更に置換された基が挙げられる。
「シクロアルケニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~30であり、好ましくは4~20である。
アルケニル基及びシクロアルケニル基は、置換基を有していてもよい。アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基、7-オクテニル基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。シクロアルケニル基としては、例えば、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロオクタトリエニル基、ノルボルニレニル基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
「シクロアルキニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常4~30であり、好ましくは4~20である。
アルキニル基及びシクロアルキニル基は、置換基を有していてもよい。アルキニル基としては、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、3-ペンチニル基、4-ペンチニル基、1-ヘキシニル基、5-ヘキシニル基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。シクロアルキニル基としては、例えば、シクロオクチニル基、及び、該基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
本実施形態の発光素子において、第1の層は、式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(B-1)を含有する層である。
第1の層は、化合物(B-1)を1種のみ含有していてもよく、2種以上含有していてもよい。
ArB1が、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、又は、複素環式化合物から環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基である場合(以下、「ArB1が芳香族炭化水素基又は複素環基である場合」ともいう。)、式(B)で表される化合物の分子量は、好ましくは、2×102~1×104であり、より好ましくは、3×102~7×103あり、更に好ましくは、4×102~5×103であり、特に好ましくは、5×102~3×103である。
nB1が1以上であり、且つ、ArB1が芳香族炭化水素基又は複素環基である場合、式(B)で表される化合物の分子量は、好ましくは、3×102~1×104であり、より好ましくは、4×102~7×103あり、更に好ましくは、5×102~5×103であり、特に好ましくは、6×102~3×103である。
ArB1が式(1)で表される金属錯体から水素原子nB1個を除いた基である場合(以下、「ArB1が金属錯体基である場合」ともいう。)、式(B)で表される化合物の分子量は、好ましくは、2×102~1×104であり、より好ましくは、4×102~7×103あり、更に好ましくは、6×102~5×103であり、特に好ましくは、8×102~3×103である。
nB1が1以上であり、且つ、ArB1が金属錯体基である場合、式(B)で表される化合物の分子量は、好ましくは、6×102~1×104であり、より好ましくは、8×102~7×103あり、更に好ましくは、1×102~5×103であり、特に好ましくは、1.5×103~3×103である。
nB1が1以上であり、且つ、ArB1が芳香族炭化水素基又は複素環基である場合、nB1は、通常1以上20以下であり、本実施形態の発光素子の最大発光効率が優れるので、好ましくは1以上10以下の整数であり、より好ましくは1以上7以下の整数であり、更に好ましくは1以上5以下の整数であり、特に好ましくは1以上3以下の整数である。
ArB1が金属錯体基である場合、nB1は、通常0以上30以下であり、本実施形態の発光素子の最大発光効率が優れるので、好ましくは0以上18以下の整数であり、より好ましくは0以上12以下の整数であり、更に好ましくは0以上6以下の整数である。
nB1が1以上であり、且つ、ArB1が金属錯体基である場合、nB1は、通常1以上30以下であり、本実施形態の発光素子の最大発光効率が優れるので、好ましくは1以上18以下の整数であり、より好ましくは1以上12以下の整数であり、更に好ましくは2以上6以下の整数である。
ArB1における芳香族炭化水素としては、本実施形態の発光素子の最大発光効率が更に優れるので、好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、フルオレン、ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾアントラセン、ジベンゾフェナントレン、ジベンゾフルオレン、インデノフルオレン、スピロビフルオレン又はベンゾスピロビフルオレンであり、より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、フルオレン、ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾアントラセン、ジベンゾフェナントレン、ジベンゾフルオレン又はインデノフルオレンであり、更に好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン又はフルオレンであり、特に好ましくは、ベンゼン、ナフタレン又はフルオレンであり、とりわけ好ましくは、ベンゼンである。
ArB1における複素環式化合物としては、本実施形態の発光素子の最大発光効率が更に優れるので、好ましくは、フラン、チオフェン、オキサジアゾール、チアジアゾール、ジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾジアゾール、ベンゾトリアゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン、ジアザフェナントレン、ベンゾカルバゾール、アザベンゾカルバゾール、ジアザベンゾカルバゾール、ベンゾナフトフラン、ベンゾナフトチオフェン、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール、アザインドロカルバゾール、ジアザインドロカルバゾール、アザインデノカルバゾール、ジアザインデノカルバゾール、カルバゾロカルバゾール、ベンゾインドロカルバゾール、ベンゾインデノカルバゾール、ジベンゾインドロカルバゾール又はジベンゾインデノカルバゾールであり、より好ましくは、フラン、チオフェン、オキサジアゾール、チアジアゾール、ジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾジアゾール、ベンゾトリアゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン、ジアザフェナントレン、ベンゾカルバゾール、アザベンゾカルバゾール、ジアザベンゾカルバゾール、ベンゾナフトフラン、ベンゾナフトチオフェン、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール、アザインドロカルバゾール、ジアザインドロカルバゾール、アザインデノカルバゾール又はジアザインデノカルバゾールであり、更に好ましくは、オキサジアゾール、チアジアゾール、ジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ベンゾジアゾール、ベンゾトリアゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン、ジアザフェナントレン、ベンゾカルバゾール、アザベンゾカルバゾール、ジアザベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール、アザインドロカルバゾール、ジアザインドロカルバゾール、アザインデノカルバゾール又はジアザインデノカルバゾールであり、特に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、ベンゾジアゾール、ベンゾトリアゾール、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールであり、とりわけ好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールであり、とりわけより好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、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、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールである。
ArB1が芳香族炭化水素基又は複素環基である場合、ArB1は、本実施形態の発光素子の最大発光効率が更に優れるので、好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、ベンゾジアゾール、ベンゾトリアゾール、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であり、より好ましくは、ベンゼン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、ベンゾジアゾール、ベンゾトリアゾール、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であり、更に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であり、特に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、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、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
式(1)で表される金属錯体は、好ましくは、室温で燐光発光性を示す金属錯体であり、より好ましくは、室温で三重項励起状態からの発光を示す金属錯体である。
Mがロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n1は2又は3であることが好ましく、3であることがより好ましい。
Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n1は2であることが好ましい。
式(1)で表される金属錯体を容易に合成できるので、E1及びE2は好ましくは同一である。また、式(1)で表される金属錯体を容易に合成できるので、E1が複数存在する場合、それらは好ましくは同一である。また、式(1)で表される金属錯体を容易に合成できるので、E2が複数存在する場合、それらは好ましくは同一である。
環L1としては、例えば、前述の複素環基の項で例示した芳香族複素環の中で、環内に1つ以上の窒素原子を含む芳香族複素環が挙げられ、該芳香族複素環は置換基を有していてもよい。この中でも、環L1は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、5員環を含む芳香族複素環又は6員環を含む芳香族複素環であり、より好ましくは、環内に2つ以上4つ以下の窒素原子を含む5員環を含む芳香族複素環、又は、環内に1つ以上4つ以下の窒素原子を含む6員環を含む芳香族複素環であり、更に好ましくは、環内に2つ又は3つの窒素原子を含む5員環を含む芳香族複素環、又は、環内に1つ又は2つの窒素原子を含む6員環を含む芳香族複素環であり、特に好ましくは、環内に1つ又は2つの窒素原子を含む6員環を含む芳香族複素環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。但し、環L1が6員の芳香族複素環である場合、E1は炭素原子であることが好ましい。
環L1は、本実施形態の発光素子の最大発光効率が更に優れるので、好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、トリアゾール環又はジアゾール環であり、より好ましくは、ピリジン環、アザナフタレン環、トリアゾール環又はジアゾール環であり、更に好ましくは、ピリジン環又はアザナフタレン環であり、特に好ましくは、ピリジン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
式(1)で表される金属錯体を容易に合成できるので、環L1が複数存在する場合、複数存在する環L1のうち、少なくとも2つが同一であることが好ましく、複数存在する環L1のすべてが同一であることがより好ましい。
環L2における芳香族炭化水素環としては、例えば、前述の芳香族炭化水素基の項で例示した芳香族炭化水素環が挙げられ、該芳香族炭化水素環は置換基を有していてもよい。この中でも、環L2における芳香族炭化水素環は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、前述の芳香族炭化水素基の項で例示した、単環式、2環式又は3環式の芳香族炭化水素環であり、より好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環又はジヒドロフェナントレン環であり、更に好ましくは、ベンゼン環、フルオレン環又はジヒドロフェナントレン環であり、特に好ましくは、ベンゼン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
環L2における芳香族複素環の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、好ましくは1~30であり、より好ましくは2~15である。環L2における芳香族複素環のヘテロ原子数は、置換基のヘテロ原子数を含めないで、好ましくは1~10であり、より好ましくは1~5であり、更に好ましくは1~3である。
環L2における芳香族複素環としては、例えば、前述の複素環基の項で例示した芳香族複素環が挙げられ、該芳香族複素環は置換基を有していてもよい。この中でも、環L2における芳香族複素環は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、前述の複素環基の項で例示した、単環式、2環式又は3環式の芳香族複素環であり、より好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ジアザカルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、更に好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、特に好ましくは、ピリジン環又はジアザベンゼン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
環L2は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環又はジアザベンゼン環であり、より好ましくは、ベンゼン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
式(1)で表される金属錯体を容易に合成できるので、環L2が複数存在する場合、複数存在する環L2のうち、少なくとも2つが同一であることが好ましく、複数存在する環L2のすべてが同一であることがより好ましい。
式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つが一次置換基を有し、且つ、環L1及び環L2が複数存在する場合、複数存在する環L1及び環L2のうちの少なくとも1つの環が一次置換基を有していればよいが、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、複数存在する環L1及び環L2のうちの少なくとも2つが一次置換基を有することが好ましく、複数存在する環L1及び環L2のうちの少なくとも3つが一次置換基を有することがより好ましい。また、式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つが一次置換基を有し、且つ、環L1及び環L2が複数存在する場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、複数存在する環L1のうちの少なくとも2つが一次置換基を有すること、又は、複数存在する環L2のうちの少なくとも2つが一次置換基を有することが好ましく、複数存在する環L1の全てが一次置換基を有すること、又は、複数存在する環L2の全てが一次置換基を有することがより好ましい。
式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つが一次置換基を有する場合、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つが有する一次置換基の個数は、通常1~10個であり、式(1)で表される金属錯体を容易に合成でき、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは1個~5個であり、より好ましくは1個~3個であり、更に好ましくは1個又は2個であり、特に好ましくは1個である。
式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つが一次置換基を有し、且つ、Mがロジウム原子又はイリジウム原子である場合、環L1及び環L2が有する一次置換基の合計の個数は、通常、1個~30個であり、式(1)で表される金属錯体を容易に合成でき、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは1個~18個であり、より好ましくは2個~12個であり、更に好ましくは3個~6個である。
式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つが一次置換基を有し、且つ、Mがパラジウム原子又は白金原子である場合、環L1及び環L2が有する一次置換基の合計の個数は、通常、1個~20個であり、式(1)で表される金属錯体を容易に合成でき、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは1個~12個であり、より好ましくは1個~8個であり、更に好ましくは2個~4個である。
一次置換基における1価の複素環基としては、好ましくは、単環式、2環式又は3環式の複素環式化合物から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、より好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、トリアジン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、更に好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環又はトリアジン環から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
一次置換基における置換アミノ基において、アミノ基が有する置換基としては、アリール基又は1価の複素環基が好ましく、アリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。アミノ基が有する置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、一次置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
二次置換基は更に置換基(以下、「三次置換基」ともいう。)を有していてもよい。三次置換基(二次置換基が更に有していてもよい置換基)の例及び好ましい範囲は、一次置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
三次置換基は更に置換基(以下、「四次置換基」ともいう。)を有していてもよい。四次置換基(三次置換基が更に有していてもよい置換基)としては、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基又はフッ素原子であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、更に好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、特に好ましくは、アルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよいが、式(1)で表される金属錯体を容易に合成できるので、更に置換基を有さないことが好ましい。
二次置換基、三次置換基及び四次置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、一次置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
A1-G1-A2で表されるアニオン性の2座配位子としては、例えば、下記式で表される配位子が挙げられる。但し、A1-G1-A2で表されるアニオン性の2座配位子は、添え字n1でその数を規定されている配位子とは異なる。
[式中、*は、Mと結合する部位を表す。]
式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つがArB2で表される基を有し、且つ、環L1及び環L2が複数存在する場合、複数存在する環L1及び環L2のうちの少なくとも1つの環がArB2で表される基を有していればよいが、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、複数存在する環L1及び環L2のうちの少なくとも2つがArB2で表される基を有することが好ましく、複数存在する環L1及び環L2のうちの少なくとも3つがArB2で表される基を有することがより好ましい。また、式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つがArB2で表される基を有し、且つ、環L1及び環L2が複数存在する場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、複数存在する環L1のうちの少なくとも2つがArB2で表される基を有すること、又は、複数存在する環L2のうちの少なくとも2つがArB2で表される基を有することが好ましく、複数存在する環L1の全てがArB2で表される基を有すること、又は、複数存在する環L2の全てがArB2で表される基を有することがより好ましい。また、式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つがArB2で表される基を有し、且つ、環L1及び環L2が複数存在する場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率が更に優れるので、複数存在する環L2のうちの少なくとも2つがArB2で表される基を有することが好ましく、複数存在する環L2の全てがArB2で表される基を有することがより好ましい。
式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つがArB2で表される基を有する場合、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つが有するArB2で表される基の個数は、通常1~10個であり、式(1)で表される金属錯体を容易に合成でき、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは1個~5個であり、より好ましくは1個~3個であり、更に好ましくは1個又は2個であり、特に好ましくは1個である。
式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つがArB2で表される基を有し、且つ、Mがロジウム原子又はイリジウム原子である場合、環L1及び環L2が有するArB2で表される基の合計の個数は、通常、1個~30個であり、式(1)で表される金属錯体を容易に合成でき、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは1個~18個であり、より好ましくは2個~12個であり、更に好ましくは3個~6個である。
式(1)で表される金属錯体において、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つがArB2で表される基を有し、且つ、Mがパラジウム原子又は白金原子である場合、環L1及び環L2が有するArB2で表される基の合計の個数は、通常、1個~20個であり、式(1)で表される金属錯体を容易に合成でき、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは1個~12個であり、より好ましくは1個~8個であり、更に好ましくは2個~4個である。
ArB1が有していてもよい置換基におけるアリール基において、芳香族炭化水素の例及び好ましい範囲は、ArB1における芳香族炭化水素の例及び好ましい範囲と同じである。
ArB1が有していてもよい置換基における1価の複素環基において、複素環式化合物の例及び好ましい範囲は、ArB1における複素環式化合物の例及び好ましい範囲と同じである。
ArB1が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArB1が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
mDA1は、通常、1以上10以下の整数であり、好ましくは、1以上5以下の整数であり、より好ましくは、1以上3以下の整数であり、更に好ましくは、1又は2であり、特に好ましくは、1である。
mDA2~mDA7は、通常、0以上10以下の整数であり、好ましくは、0以上5以下の整数であり、より好ましくは、0以上2以下の整数であり、更に好ましくは、0又は1である。mDA2~mDA7が同一の整数であることが好ましい。
GDAにおける複素環基としては、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式又は2環式~6環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、より好ましくは、単環式、2環式又は3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、更に好ましくは、フラン、チオフェン、オキサジアゾール、チアジアゾール、ピロール、ジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、アザインドール、ジアザインドール、ベンゾジアゾール、ベンゾトリアゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン、5,10-ジヒドロフェナジン、アクリドン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン又はジアザフェナントレンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、特に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン又は5,10-ジヒドロフェナジンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、とりわけ好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン又は5,10-ジヒドロフェナジンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、とりわけより好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン又はカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、とりわけ更に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン又はトリアジンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
GDAが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArB1が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
[式中、
*は、式(D-A)におけるArDA1、式(D-B)におけるArDA1、式(D-B)におけるArDA2、又は、式(D-B)におけるArDA3との結合を表す。
**は、式(D-A)におけるArDA2、式(D-B)におけるArDA2、式(D-B)におけるArDA4、又は、式(D-B)におけるArDA6との結合を表す。
***は、式(D-A)におけるArDA3、式(D-B)におけるArDA3、式(D-B)におけるArDA5、又は、式(D-B)におけるArDA7との結合を表す。
RDAは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。RDAが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
RDAにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArB1が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
RDAが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArB1が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
ArDA1~ArDA7における2価の複素環基としては、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式又は2環式~6環式の複素環式化合物から、環を構成する原子(好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、より好ましくは、単環式、2環式又は3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子(好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、更に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン又は5,10-ジヒドロフェナジンから、環を構成する原子(好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、特に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン又はカルバゾールから、環を構成する原子(好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、とりわけ好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンから、環を構成する原子(好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArDA1~ArDA7は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式、2環式若しくは3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた基、又は、単環式、2環式若しくは3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン又はカルバゾールから、環を構成する炭素原子又は窒素原子(好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、更に好ましくは、ベンゼン、フルオレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン又はカルバゾールから、環を構成する炭素原子又は窒素原子(好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、特に好ましくは、ベンゼン、フルオレン又はカルバゾールから、環を構成する炭素原子又は窒素原子(好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、とりわけ好ましくは、フェニレン基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArDA1~ArDA7が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArB1が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
[式中、
RDAは、前記と同じ意味を表す。
RDBは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。RDBが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
RDBにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArB1が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
RDBが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArB1が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
TDAは、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式、2環式若しくは3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた基、又は、単環式、2環式若しくは3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン又は5,10-ジヒドロフェナジンから、環を構成する炭素原子又は窒素原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、更に好ましくは、ベンゼン、フルオレン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン又はカルバゾールから、環を構成する炭素原子又は窒素原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、特に好ましくは、ベンゼン、フルオレン又はカルバゾールから、環を構成する炭素原子又は窒素原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、特に好ましくは、フェニル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
TDAが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArB1が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
[式中、RDA及びRDBは、前記と同じ意味を表す。]
[式中、
Rp1、Rp2、Rp3及びRp4は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。Rp1、Rp2及びRp4が複数ある場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
np1は、0~5の整数を表し、np2は0~3の整数を表し、np3は0又は1を表し、np4は0~4の整数を表す。複数あるnp1は同一でも異なっていてもよい。np2が複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。np4が複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
Rp1、Rp2、Rp3及びRp4は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。Rp1、Rp2及びRp4が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
np1は0~5の整数を表し、np2は0~3の整数を表し、np3は0又は1を表し、np4は0~4の整数を表す。複数あるnp1は同一でも異なっていてもよい。複数あるnp2は、それらは同一でも異なっていてもよい。]
Rp1、Rp2、Rp3及びRp4が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArB1が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
本実施形態の発光素子において、ホスト材料は、正孔注入性、正孔輸送性、電子注入性及び電子輸送性から選ばれる少なくとも1つの機能を有することが好ましい。
本実施形態の発光素子において、第1の層が、ホスト材料とゲスト材料とを含有する層である場合、ホスト材料の含有量は、ホスト材料及びゲスト材料の合計の含有量を100質量部とした場合、通常、1~99.9質量部であり、好ましくは10~99質量部であり、より好ましくは30~97質量部であり、更に好ましくは50~95質量部であり、とりわけ好ましくは70~90質量部である。
本実施形態の発光素子において、第1の層が、ホスト材料とゲスト材料とを含有する層である場合、第1の層中のホスト材料及びゲスト材料の合計の含有量は、第1の層としての機能が奏される範囲であればよい。第1の層中のホスト材料及びゲスト材料の合計の含有量は、例えば、第1の層の全量基準で1~100質量%であってもよく、10~100質量%であることが好ましく、30~100質量%であることがより好ましく、50~100質量%であることが更に好ましく、70~100質量%であることが特に好ましく、90~100質量%であることがとりわけ好ましい。
本実施形態の発光素子において、ホスト材料の有する最低励起三重項状態(T1)は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、ゲスト材料の有する最低励起三重項状態(T1)より高いエネルギー準位であることが好ましい。
本実施形態の発光素子において、ホスト材料としては、本実施形態の発光素子を湿式法で作製できるので、ゲスト材料を溶解することが可能な溶媒に対して溶解性を示すものであることが好ましい。
本実施形態の発光素子において、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、第1の層は、2種以上の化合物(B-1)を含有する層であることが好ましい。
第1の層が、2種以上の化合物(B-1)を含有する層である場合、2種以上の化合物(B-1)のうちの少なくとも1種の含有量は、2種以上の化合物(B-1)の合計の含有量を100質量部とした場合、通常、1~99質量部であり、好ましくは5~95質量部であり、より好ましくは10~90質量部であり、更に好ましくは20~80質量部であり、とりわけ好ましくは30~70質量部である。
第1の層が、2種以上の化合物(B-1)を含有する層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、第1の層に含有される化合物(B-1)の少なくとも1種は、ホスト材料又はゲスト材料であることが好ましい。
第1の層が、2種以上の化合物(B-1)を含有する層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、2種以上の化合物(B-1)のうち少なくとも1種はホスト材料であり、且つ、2種以上の化合物(B-1)のうち少なくとも1種はゲスト材料であることが好ましい。
第1の層において、化合物(B-1)がホスト材料である場合、化合物(B-1)におけるArB1は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、又は、複素環式化合物から環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であることが好ましく、複素環式化合物から環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であることがより好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
第1の層において、化合物(B-1)がゲスト材料である場合、化合物(B-1)におけるArB1は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、式(1)で表される金属錯体から水素原子nB1個を除いた基であることが好ましく、該基は置換基を有していてもよい。
本実施形態の発光素子において、第1の層が第1の層の高分子化合物と化合物(B-1)とを含有する層である場合、第1の層には、第1の層の高分子化合物が1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
本実施形態の発光素子において、第1の層が第1の層の高分子化合物と化合物(B-1)とを含有する層である場合、第1の層の高分子化合物の含有量は、第1の層の高分子化合物及び化合物(B-1)の合計の含有量を100質量部とした場合、通常、1~99.9質量部であり、好ましくは10~99質量部であり、より好ましくは30~97質量部であり、更に好ましくは50~95質量部であり、とりわけ好ましくは70~90質量部である。
本実施形態の発光素子において、第1の層が第1の層の高分子化合物と化合物(B-1)とを含有する層である場合、第1の層中の第1の層の高分子化合物及び化合物(B-1)の合計の含有量は、第1の層としての機能が奏される範囲であればよい。第1の層中の第1の層の高分子化合物及び化合物(B-1)の合計の含有量は、例えば、第1の層の全量基準で1~100質量%であってもよく、10~100質量%であることが好ましく、30~100質量%であることがより好ましく、50~100質量%であることが更に好ましく、70~100質量%であることが特に好ましい。
本実施形態の発光素子において、第1の層が第1の層の高分子化合物と化合物(B-1)とを含有する層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、第1の層の高分子化合物がホスト材料又はゲスト材料であり、且つ、化合物(B-1)がホスト材料又はゲスト材料であることが好ましく、第1の層の高分子化合物がホスト材料であり、且つ、化合物(B-1)がゲスト材料であること、又は、第1の層の高分子化合物がゲスト材料であり、且つ、化合物(B-1)がホスト材料であることがより好ましく、第1の層の高分子化合物がホスト材料であり、且つ、化合物(B-1)がゲスト材料であることが更に好ましい。
第1の層の高分子化合物における式(Y)で表される構成単位の例及び好ましい範囲は、後述の架橋基を有する高分子化合物における式(Y)で表される構成単位の例及び好ましい範囲と同じである。
第1の層の高分子化合物が式(Y)で表される構成単位を含む場合、第1の層の高分子化合物中に含まれる式(Y)で表される構成単位の含有量は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、第1の層の高分子化合物に含まれる構成単位の合計の含有量に対して、好ましくは1~100モル%であり、より好ましくは30~100モル%であり、更に好ましくは50~100モル%であり、特に好ましくは70~100モル%である。
第1の層の高分子化合物において、式(Y)で表される構成単位は、第1の層の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
第1の層の高分子化合物における式(X)で表される構成単位の例及び好ましい範囲は、後述の架橋基を有する高分子化合物における式(X)で表される構成単位の例及び好ましい範囲と同じである。
第1の層の高分子化合物が式(X)で表される構成単位を含む場合、第1の層の高分子化合物中に含まれる式(X)で表される構成単位の含有量は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、第1の層の高分子化合物に含まれる構成単位の合計の含有量に対して、好ましくは0.1~100モル%であり、より好ましくは0.5~70モル%であり、更に好ましくは1~50モル%であり、特に好ましくは5~30モル%である。
第1の層の高分子化合物において、式(X)で表される構成単位は、第1の層の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
第1の層の高分子化合物が式(Y)で表される構成単位及び式(X)で表される構成単位を含む場合、第1の層の高分子化合物中に含まれる式(Y)で表される構成単位及び式(X)で表される構成単位の合計の含有量は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、第1の層の高分子化合物に含まれる構成単位の合計の含有量に対して、好ましくは1~100モル%であり、より好ましくは30~100モル%であり、更に好ましくは50~100モル%であり、特に好ましくは70~100モル%である。
[表中、p、q及びrは、各構成単位のモル比率を示す。p+q+r=100であり、且つ、100≧p+q≧70である。その他の構成単位とは、式(Y)で表される構成単位及び式(X)で表される構成単位以外の構成単位を意味する。]
第1の有機層の高分子化合物は、後述の架橋基を有する高分子化合物の製造方法と同様の方法で製造することができる。
第1の層は、化合物(B-1)と、前述の第1の層の高分子化合物、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種とを含む組成物(以下、「第1の組成物」ともいう。)を含有する層であってもよい。但し、第1の組成物において、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料及び発光材料は、化合物(B-1)とは異なる。
第1の組成物には、化合物(B-1)、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤が、それぞれ、1種単独で含有されていてもよく、2種以上含有されていてもよい。
第1の組成物において、化合物(B-1)、前述の第1の層の高分子化合物、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の合計の含有量は、第1の組成物としての機能が奏される範囲であればよい。第1の組成物において、化合物(B-1)、前述の第1の層の高分子化合物、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の合計の含有量は、例えば、第1の組成物の全量基準で1~100質量%であってもよく、10~100質量%であってもよく、30~100質量%であってもよく、更に好ましくは50~100質量%であってもよく、70~100質量%であってもよく、90~100質量%であってもよい。
正孔輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。正孔輸送材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、トリフェニルアミン及びその誘導体、N,N’-ジ-1-ナフチル-N,N’-ジフェニルベンジジン(α-NPD)、並びに、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(m-トリル)ベンジジン(TPD)等の芳香族アミン化合物が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体;側鎖又は主鎖に芳香族アミン構造を有するポリアリーレン及びその誘導体が挙げられる。高分子化合物は、フラーレン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン及びトリニトロフルオレノン等の電子受容性部位が結合された化合物でもよい。
第1の組成物において、正孔輸送材料が含まれる場合、正孔輸送材料の含有量は、化合物(B-1)の含有量を100質量部とした場合、通常、1~1000質量部である。正孔輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
電子輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。電子輸送材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、8-ヒドロキシキノリンを配位子とする金属錯体、オキサジアゾール、アントラキノジメタン、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、テトラシアノアントラキノジメタン、フルオレノン、ジフェニルジシアノエチレン及びジフェノキノン、並びに、これらの誘導体が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリフェニレン、ポリフルオレン、及び、これらの誘導体が挙げられる。高分子化合物は、金属でドープされていてもよい。
第1の組成物において、電子輸送材料が含まれる場合、電子輸送材料の含有量は、化合物(B-1)の含有量を100質量部とした場合、通常、1~1000質量部である。電子輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
正孔注入材料及び電子注入材料は、各々、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。正孔注入材料及び電子注入材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン;カーボン;モリブデン、タングステン等の金属酸化物;フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、フッ化カリウム等の金属フッ化物が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリキノリン及びポリキノキサリン、並びに、これらの誘導体;芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子が挙げられる。
第1の組成物において、正孔注入材料及び/又は電子注入材料が含まれる場合、正孔注入材料及び電子注入材料の含有量は、各々、化合物(B-1)の含有量を100質量部とした場合、通常、1~1000質量部である。正孔注入材料及び電子注入材料は、各々、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
正孔注入材料又は電子注入材料は、イオンがドープされていてもよい。例えば、正孔注入材料又は電子注入材料が導電性高分子を含む場合、導電性高分子の電気伝導度は、好ましくは1×10-5S/cm~1×103S/cmである。導電性高分子の電気伝導度をかかる範囲とするために、導電性高分子に適量のイオンをドープすることができる。
正孔注入材料又は電子注入材料にドープするイオンの種類は、例えば、正孔注入材料であればアニオンが挙げられ、電子注入材料であればカチオンが挙げられる。アニオンとしては、例えば、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン及び樟脳スルホン酸イオンが挙げられる。カチオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン及びテトラブチルアンモニウムイオンが挙げられる。
ドープするイオンは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
発光材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。発光材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、ナフタレン及びその誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、並びに、イリジウム、白金又はユーロピウムを中心金属とする燐光発光性化合物が挙げられる。
発光材料の燐光発光性化合物としては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、後述の式(Y)で表される構成単位及び/又は式(X)で表される構成単位を含む高分子化合物が挙げられる。
第1の組成物において、発光材料が含まれる場合、発光材料の含有量は、化合物(B-1)の含有量を100質量部とした場合、通常、1~1000質量部である。発光材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
酸化防止剤は、化合物(B-1)と同じ溶媒に可溶であり、発光及び電荷輸送を阻害しない化合物であればよく、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が挙げられる。
第1の組成物において、酸化防止剤が含まれる場合、酸化防止剤の含有量は、化合物(B-1)の含有量を100質量部とした場合、通常、0.001~10質量部である。酸化防止剤は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
第1の層は、例えば、化合物(B-1)と、溶媒とを含有する組成物(以下、「第1のインク」ともいう。)を用いて形成することができる。
第1のインクは、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、キャピラリ-コート法、ノズルコート法等の湿式法を用いた発光素子の作製に好適に使用することができる。
第1のインクの粘度は、湿式法の種類によって調整すればよい。第1のインクの粘度は、例えば、インクジェット印刷法等の溶液が吐出装置を経由する印刷法に適用する場合には、吐出時の目づまり及び飛行曲がりが起こりづらいので、好ましくは25℃において1~20mPa・sである。
第1のインクにおいて、溶媒の含有量は、化合物(B-1)の含有量を100質量部とした場合、通常、1000~100000質量部である。溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
第1のインクが更に含んでいてもよい、正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の例及び好ましい範囲は、第1の組成物に含有される正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の例及び好ましい範囲と同じである。
第1のインクが更に含んでいてもよい、正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料及び発光材料の含有量は、各々、化合物(B-1)の含有量を100質量部とした場合、通常、1~1000質量部である。第1のインクが更に含んでいてもよい酸化防止剤の含有量は、化合物(B-1)の含有量を100質量部とした場合、通常、0.001~10質量部である。
本実施形態の発光素子において、第2の層は、化合物(B-2)と、架橋基を有する化合物の架橋体とを含有する層である。即ち、第2の層には、化合物(B-2)が、架橋基を有する化合物の架橋体とは別個の化合物として含有されている。ここで、化合物(B-2)は架橋基を含まない化合物であることが好ましい。
第2の層における化合物(B-2)の例及び好ましい範囲は、第1の層における化合物(B-1)の例及び好ましい範囲と同じである。
第2の層は、化合物(B-2)を1種のみ含有していてもよく、2種以上含有していてもよい。第2の層は、架橋基を有する化合物の架橋体を1種のみ含有していてもよく、2種以上含有していてもよい。
本実施形態の発光素子において、第2の層に含有される化合物(B-2)の種類は、通常、1~20種であり、本実施形態の発光素子の製造が容易なので、好ましくは1~10種であり、より好ましくは1~5種であり、更に好ましくは1~3種であり、特に好ましくは1種又は2種であり、とりわけ好ましくは1種である。
本実施形態の発光素子において、第2の層に含有される架橋基を有する化合物の架橋体の種類は、通常、1種~20種であり、本実施形態の発光素子の製造が容易なので、好ましくは1~10種であり、より好ましくは1~5種であり、更に好ましくは1~3種であり、特に好ましくは1種又は2種であり、とりわけ好ましくは1種である。
第2の層において、化合物(B-2)の含有量は、化合物(B-2)と架橋基を有する化合物の架橋体との合計の含有量を100質量部とした場合、通常、0.01~99質量部であり、好ましくは0.1~90質量部であり、より好ましくは0.5~70質量部であり、更に好ましくは1~50質量部であり、特に好ましくは5~30質量部である。
架橋基を有する化合物の架橋体は、架橋基を有する化合物を後述の方法及び条件等により架橋した状態にすることで得られる。
架橋基を有する化合物は、架橋基を有する低分子化合物であっても、架橋基を有する高分子化合物であってもよいが、好ましくは、架橋基を有する高分子化合物である。
架橋基A群から選ばれる少なくとも1種の架橋基において、架橋基が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、後述のArY1で表される基が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
架橋基を有する化合物は、架橋基を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
架橋基を有する高分子化合物は、架橋基を有する高分子化合物の架橋性がより優れ、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、架橋基を、架橋基を有する構成単位として含むことが好ましい。即ち、架橋基を有する高分子化合物は、架橋基を有する構成単位を含む高分子化合物であることが好ましい。
架橋基を有する高分子化合物及び架橋基を有する構成単位における架橋基の例及び好ましい範囲は、架橋基を有する化合物における架橋基の例及び好ましい範囲と同じである。
架橋基を有する高分子化合物が架橋基を有する構成単位を含む場合、架橋基を有する構成単位の含有量は、架橋基を有する高分子化合物に含まれる構成単位の合計の含有量に対して、通常、0.1~100モル%であり、架橋基を有する高分子化合物の安定性及び架橋性が優れるので、好ましくは1~90モル%であり、より好ましくは2~70モル%であり、更に好ましくは3~50モル%であり、特に好ましくは5~20モル%である。
架橋基を有する構成単位は、架橋基を有する高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
架橋基を有する構成単位は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、式(Z)で表される構成単位又は式(Z’)で表される構成単位である。
nは、通常1~10の整数であり、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは1~7の整数であり、より好ましくは1~4の整数であり、更に好ましくは1又は2であり、特に好ましくは2である。
nAは、通常0~10の整数であり、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは0~7の整数であり、より好ましくは0~4の整数であり、更に好ましくは0~2の整数である。
Ar3における脂肪族炭化水素基としては、アルキレン基又はシクロアルキレン基から水素原子n個を除いた基が挙げられ、好ましくは、アルキレン基から水素原子n個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Ar3における芳香族炭化水素基としては、アリーレン基から水素原子n個を除いた基が挙げられ、この基は置換基を有していてもよい。このアリーレン基の例及び好ましい範囲としては、後述のArY1におけるアリーレン基の例及び好ましい範囲が挙げられる。
Ar3における複素環基としては、2価の複素環基から水素原子n個を除いた基が挙げられ、この基は置換基を有していてもよい。この2価の複素環基の例及び好ましい範囲としては、後述のArY1における2価の複素環基の例及び好ましい範囲が挙げられる。
Ar3における少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基における、炭化水素基及び複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、Ar3における炭化水素基及び複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
Ar3における少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基としては、例えば、後述のArY1における少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した基から水素原子n個を除いた基が挙げられる。
Ar3は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、炭化水素基又は複素環基であり、より好ましくは、炭化水素基であり、更に好ましくは、芳香族炭化水素基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
LAで表される2価の複素環基の例及び好ましい範囲は、後述のArY1で表される2価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
LAは、架橋基を有する高分子化合物の合成が容易になるので、好ましくは、アリーレン基又はアルキレン基であり、より好ましくは、フェニレン基、フルオレンジイル基又はアルキレン基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
R’におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、後述のArY1が有していてもよい置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
Xにおける架橋基の例及び好ましい範囲は、架橋基を有する化合物における架橋基の例及び好ましい範囲と同じである。
mAは、通常0~10の整数であり、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは0~7の整数であり、より好ましくは0~4の整数であり、更に好ましくは0~2の整数であり、特に好ましくは0又は1であり、とりわけ好ましくは0である。
mは、通常0~10の整数であり、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは0~7の整数であり、より好ましくは0~4の整数であり、更に好ましくは0~2の整数であり、特に好ましくは0である。
cは、通常0~10の整数であり、架橋基を有する高分子化合物の製造が容易になり、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは0~5の整数であり、より好ましくは0~2の整数であり、更に好ましくは0又は1であり、特に好ましくは0である。
Ar5における少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基の例及び好ましい範囲は、Ar3における少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基の例及び好ましい範囲と同じである。
Ar5は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、炭化水素基又は複素環基であり、より好ましくは、炭化水素基であり、更に好ましくは、芳香族炭化水素基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Ar4及びAr6におけるアリーレン基の例及び好ましい範囲は、後述のArX1、ArX2、ArX3及びArX4におけるアリーレン基の例及び好ましい範囲と同じである。
Ar4及びAr6における2価の複素環基の例及び好ましい範囲は、後述のArX1、ArX2、ArX3及びArX4における2価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
Ar4~Ar6で表される基が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、後述のArY1で表される基が有してもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
R’’の例及び好ましい範囲は、R’の例及び好ましい範囲と同じである。
X’における架橋基の例及び好ましい範囲は、Xで表される架橋基の例及び好ましい範囲と同じである。
X’におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、後述のRX1、RX2及びRX3におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲の例及び好ましい範囲と同じである。
X’は、好ましくは、架橋基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくは、架橋基、アリール基又は1価の複素環基であり、更に好ましくは、架橋基又はアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
X’で表される基が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、後述のArY1で表される基が有してもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
架橋基を有する高分子化合物は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位を含むことが好ましく、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位と、架橋基を有する構成単位とを含むことが好ましい。
架橋基を有する高分子化合物が、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位と、架橋基を有する構成単位とを含む場合、架橋基を有する構成単位と、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位とは異なることが好ましい。
架橋基を有する高分子化合物は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、式(Y)で表される構成単位を含むことが好ましく、式(Y)で表される構成単位と架橋基を有する構成単位とを含むことがより好ましい。
架橋基を有する高分子化合物は、正孔輸送性が優れるので、式(X)で表される構成単位を含むことが好ましく、式(X)で表される構成単位と架橋基を有する構成単位とを含むことがより好ましい。
架橋基を有する高分子化合物は、正孔輸送性が優れ、且つ、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位を含むことが好ましく、式(X)で表される構成単位、式(Y)で表される構成単位及び架橋基を有する構成単位を含むことがより好ましい。
式(X)で表される構成単位は、架橋基を有する高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
架橋基を有する高分子化合物が式(Y)で表される構成単位を含み、且つ、ArY1が2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基である場合、式(Y)で表される構成単位の含有量は、架橋基を有する高分子化合物に含まれる構成単位の合計の含有量に対して、通常、0.1~99モル%であり、架橋基を有する高分子化合物の電荷輸送性が優れるので、好ましくは1~90モル%であり、より好ましくは5~80モル%であり、更に好ましくは10~70モル%であり、特に好ましくは20~50モル%である。
式(Y)で表される構成単位は、架橋基を有する高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
ArY1で表されるアリーレン基は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式又は2環式~6環式の芳香族炭化水素から、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、より好ましくは、単環式、2環式又は3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、更に好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン又はフルオレンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、特に好ましくは、ベンゼン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン又はフルオレンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、これらは置換基を有していてもよい。
ArY1で表される2価の複素環基は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式又は2環式~6環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、より好ましくは、単環式、2環式又は3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、更に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン又は5,10-ジヒドロフェナジンから、環を構成する原子(好ましくは炭素原子又は窒素原子、より好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、特に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン又はフェノチアジンから、環を構成する原子(好ましくは炭素原子又は窒素原子、より好ましくは炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、これらは置換基を有していてもよい。
ArY1で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基における、アリーレン基及び2価の複素環基の好ましい範囲は、それぞれ、ArY1で表されるアリーレン基及び2価の複素環基の好ましい範囲と同じである。
ArY1で表される基が有してもよい置換基におけるアリール基は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式又は2環式~6環式の芳香族炭化水素から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、より好ましくは、単環式、2環式又は3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、更に好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン又はフルオレンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、特に好ましくは、ベンゼン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン又はフルオレンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、これらは更に置換基を有していてもよい。
ArY1で表される基が有してもよい置換基における1価の複素環基は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、単環式又は2環式~6環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、より好ましくは、単環式、2環式又は3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、更に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10-ジヒドロアクリジン又は5,10-ジヒドロフェナジンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、特に好ましくは、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノキサジン又はフェノチアジンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個を除いた基であり、これらは更に置換基を有していてもよい。
ArY1で表される基が有してもよい置換基における置換アミノ基において、アミノ基が有する置換基としては、アリール基又は1価の複素環基が好ましく、アリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。アミノ基が有する置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArY1で表される基が有してもよい置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
ArY1で表される基が有してもよい置換基が更に有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArY1で表される基が有してもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
[式中、
RY1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基又はフッ素原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数存在するRY1は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
XY1は、-C(RY2)2-、-C(RY2)=C(RY2)-又は-C(RY2)2-C(RY2)2-で表される基を表す。RY2は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基又はフッ素原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数存在するRY2は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。]
式(Y-1)において、RY1の少なくとも1つは(好ましくは、RY1の少なくとも2つは)、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基又はフッ素原子であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、更に好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、特に好ましくは、アルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
RY1及びRY2が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArY1で表される基が有してもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
aX1及びaX2は、通常0~10の整数であり、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、好ましくは0~5の整数であり、より好ましくは0~3の整数であり、更に好ましくは0~2の整数であり、特に好ましくは0又は1である。
RX1、RX2及びRX3におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArY1で表される基が有してもよい置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
ArX2及びArX4で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基における、アリーレン基及び2価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、ArY1におけるアリーレン基及び2価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
ArX2及びArX4における少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基としては、ArY1における少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基と同様のものが挙げられる。
ArX1、ArX2、ArX3及びArX4は、好ましくは置換基を有していてもよいアリーレン基である。
ArX1~ArX4及びRX1~RX3で表される基が有してもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArY1で表される基が有してもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
架橋基を有する高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は、好ましくは5×103~1×106であり、より好ましくは1×104~5×105であり、更に好ましくは1.5×104~2×105であり、特に好ましくは2×104~1×105である。架橋基を有する高分子化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは1×104~2×106であり、より好ましくは2×104~1×106であり、更に好ましくは5×104~5×105であり、特に好ましくは1×105~3×105である。
架橋基を有する高分子化合物は、ケミカルレビュー(Chem. Rev.),第109巻,897-1091頁(2009年)等に記載の公知の重合方法を用いて製造することができ、Suzuki反応、Yamamoto反応、Buchwald反応、Stille反応、Negishi反応及びKumada反応等の遷移金属触媒を用いるカップリング反応により重合させる方法が例示される。
上記重合方法において、単量体を仕込む方法としては、単量体全量を反応系に一括して仕込む方法、単量体の一部を仕込んで反応させた後、残りの単量体を一括、連続又は分割して仕込む方法、単量体を連続又は分割して仕込む方法等が挙げられる。
遷移金属触媒としては、パラジウム触媒、ニッケル触媒等が挙げられる。
重合反応の後処理は、公知の方法、例えば、分液により水溶性不純物を除去する方法、メタノール等の低級アルコールに重合反応後の反応液を加えて、析出させた沈殿を濾過した後、乾燥させる方法等を単独又は組み合わせて行う。架橋基を有する高分子化合物の純度が低い場合、例えば、再結晶、再沈殿、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の通常の方法にて精製することができる。
架橋基を有する低分子化合物は、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、式(Z’’)で表される低分子化合物であることが好ましい。
mB2の例及び好ましい範囲は、cの例及び好ましい範囲と同じである。
mB3の例及び好ましい範囲は、mの例及び好ましい範囲と同じである。
Ar7の例及び好ましい範囲は、Ar5の例及び好ましい範囲と同じである。
LB1の例及び好ましい範囲は、LAの例及び好ましい範囲と同じである。
R’’’の例及び好ましい範囲は、R’’の例及び好ましい範囲と同じである。
X’’の例及び好ましい範囲は、X’の例及び好ましい範囲と同じである。
第2の層は、化合物(B-2)と、架橋基を有する化合物の架橋体と、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の材料とを含む組成物(以下、「第2の組成物」ともいう。)を含有する層であってもよい。第2の層において、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料及び発光材料は、化合物(B-2)及び架橋基を有する化合物の架橋体とは異なる。
第2の組成物には、化合物(B-2)、架橋基を有する化合物の架橋体、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤が、それぞれ、1種単独で含有されていてもよく、2種以上含有されていてもよい。
第2の組成物に含有される正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の例及び好ましい範囲は、第1の組成物に含有される正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の例及び好ましい範囲と同じである。
第2の組成物において、化合物(B-2)、架橋基を有する化合物の架橋体、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の合計の含有量は、第2の組成物としての機能が奏される範囲であればよい。第2の組成物において、化合物(B-2)、架橋基を有する化合物の架橋体、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の合計の含有量は、例えば、第2の組成物の全量基準で1~100質量%であってもよく、10~100質量%であってもよく、30~100質量%であってもよく、更に好ましくは50~100質量%であってもよく、70~100質量%であってもよく、90~100質量%であってもよい。
第2の組成物において、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料及び発光材料の含有量は、各々、化合物(B-2)と架橋基を有する化合物の架橋体との合計の含有量を100質量部とした場合、通常、1~1000質量部である。
第2の組成物に含有される酸化防止剤の例及び好ましい範囲は、第1の組成物に含有される酸化防止剤の例及び好ましい範囲と同じである。第2の組成物において、酸化防止剤の含有量は、化合物(B-2)と架橋基を有する化合物の架橋体との合計の含有量を100質量部とした場合、通常、0.001~10質量部である。
第2の層は、例えば、化合物(B-2)と、架橋基を有する化合物と、溶媒とを含有する組成物(以下、「第2のインク」ともいう。)を用いて形成することができる。第2のインクは、第1のインクの項で説明した湿式法に好適に使用することができる。第2のインクの粘度の好ましい範囲は、第1のインクの粘度の好ましい範囲と同じである。第2のインクに含有される溶媒の例及び好ましい範囲は、第1のインクに含有される溶媒の例及び好ましい範囲と同じである。
第2のインクにおいて、溶媒の含有量は、化合物(B-2)と架橋基を有する化合物との合計の含有量を100質量部とした場合、通常、1000~100000質量部である。
第2のインクは、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種を更に含んでいてもよい。
第2のインクが更に含んでいてもよい、正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の例及び好ましい範囲は、第2の組成物に含有される正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤の例及び好ましい範囲と同じである。
第2のインクが更に含んでいてもよい、正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料及び発光材料の含有量は、各々、化合物(B-2)と架橋基を有する化合物との合計の含有量を100質量部とした場合、通常、1~1000質量部である。第2のインクが更に含んでいてもよい酸化防止剤の含有量は、化合物(B-2)と架橋基を有する化合物との合計の含有量を100質量部とした場合、通常、0.001~10質量部である。
本実施形態の発光素子は、陽極と、陰極と、陽極及び陰極の間に設けられた第1の層及び第2の層とを有する発光素子である。
本実施形態の発光素子は、陽極、陰極、第1の層及び第2の層以外の層を更に有していてもよい。
本実施形態の発光素子は、最大発光効率が優れる。このような効果を奏する理由は、必ずしも明らかではないが、陽極及び陰極の間に設けられた2層(第1の層及び第2の層)が式(B)で表される化合物に該当する化合物(化合物(B-1)及び化合物(B-2))を含有することで、例えば、層界面における電荷注入障壁の低減、層間の電荷注入性の改善等の効果が奏され、それにより本実施形態の発光素子の最大発光効率が向上すると考えられる。
上記の観点から、第1の層と第2の層とは、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、隣接していることが好ましい。
本実施形態の発光素子において、第1の層が化合物(B’)を含有する層である場合、第1の層に含有される化合物(B’)の種類は、通常、1種~20種であり、本実施形態の発光素子の製造が容易なので、好ましくは1~10種であり、より好ましくは1~5種であり、更に好ましくは1~3種であり、特に好ましくは1種又は2種である。
本実施形態の発光素子において、第2の層が化合物(B’)を含有する層である場合、第2の層に含有される化合物(B’)の種類は、通常、1種~20種であり、本実施形態の発光素子の製造が容易なので、好ましくは1~10種であり、より好ましくは1~5種であり、更に好ましくは1~3種であり、特に好ましくは1種又は2種であり、とりわけ好ましくは1種である。
第2の層は、通常、正孔注入層、正孔輸送層、発光層(即ち、第1の発光層とは別個の発光層であり、以下、「第2の発光層」と言う。)又は電子輸送層であり、好ましくは、正孔注入層、正孔輸送層又は第2の発光層であり、更に好ましくは、正孔注入層又は正孔輸送層であり、特に好ましくは正孔輸送層である。
第2の層が陰極及び第1の層の間に設けられた第2の発光層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、陽極と第1の層との間に、正孔注入層及び正孔輸送層のうちの少なくとも1つの層を更に有することが好ましい。また、第2の層が陰極及び第1の層の間に設けられた第2の発光層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、陰極と第2の層との間に、電子注入層及び電子輸送層のうちの少なくとも1つの層を更に有することが好ましい。
第2の層が陽極及び第1の層の間に設けられた正孔輸送層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、陽極と第2の層との間に、正孔注入層を更に有することが好ましい。また、第2の層が陽極及び第1の層の間に設けられた正孔輸送層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、陰極と第1の層との間に、電子注入層及び電子輸送層のうちの少なくとも1つの層を更に有することが好ましい。
第2の層が陽極及び第1の層の間に設けられた正孔注入層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、第1の層と第2の層との間に、正孔輸送層を更に有することが好ましい。また、第2の層が陽極及び第1の層の間に設けられた正孔注入層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、陰極と第1の層との間に、電子注入層及び電子輸送層のうちの少なくとも1つの層を更に有することが好ましい。
第2の層が陰極及び第1の層の間に設けられた電子輸送層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、陽極と第1の層との間に、正孔注入層及び正孔輸送層のうちの少なくとも1つの層を更に有することが好ましい。また、第2の層が陰極及び第1の層の間に設けられた電子輸送層である場合、本実施形態の発光素子の最大発光効率がより優れるので、陰極と第2の層との間に、電子注入層を更に有することが好ましい。
(D2)陽極/正孔注入層/正孔輸送層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/陰極
(D3)陽極/正孔注入層/正孔輸送層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層/陰極
(D4)陽極/正孔注入層/正孔輸送層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/電子注入層/陰極
(D5)陽極/正孔注入層/正孔輸送層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層/電子注入層/陰極
(D6)陽極/正孔注入層/正孔輸送層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/第2の発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(D7)陽極/正孔注入層/正孔輸送層(第2の層)/第2の発光層/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層/電子注入層/陰極
(D8)陽極/第2の発光層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/陰極
(D9)陽極/正孔注入層/第2の発光層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層/陰極
(D10)陽極/正孔注入層/第2の発光層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/電子注入層/陰極
(D11)陽極/正孔注入層/第2の発光層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層/電子注入層/陰極
(D12)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/第2の発光層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層/電子注入層/陰極
(D13)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/第1の発光層(第1の層)/第2の発光層(第2の層)/電子輸送層/電子注入層/陰極
(D14)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層(第2の層)/電子注入層/陰極
(D15)陽極/正孔注入層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/陰極
(D16)陽極/正孔注入層(第2の層)/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層/電子注入層/陰極
(D17)陽極/正孔注入層(第2の層)/正孔輸送層/第1の発光層(第1の層)/電子輸送層/電子注入層/陰極
陽極、正孔注入層、正孔輸送層、第1の層、第2の層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び陰極の厚さは、通常、1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、更に好ましくは5nm~150nmである。
本実施形態の発光素子において、積層する層の順番、数、及び厚さは、発光素子の最大発光効率及び輝度寿命等を勘案して調整すればよい。
第1の発光層は、通常、第1の層である。
第2の発光層は、通常、第2の層又は発光材料を含有する層であり、好ましくは、発光材料を含有する層である。第2の発光層が発光材料を含有する層である場合、第2の発光層に含有される発光材料としては、例えば、前述の第2の組成物が含有していてもよい発光材料が挙げられる。第2の発光層に含有される発光材料は、1種単独で含有されていても、2種以上が含有されていてもよい。
本実施形態の発光素子が第2の発光層を有し、且つ、後述の正孔注入層、後述の正孔輸送層及び後述の電子輸送層が第2の層ではない場合、第2の発光層は第2の層であることが好ましい。
正孔輸送層は、第2の層又は正孔輸送材料を含有する層であり、好ましくは、第2の層である。正孔輸送層が正孔輸送材料を含有する層である場合、正孔輸送材料としては、例えば、前述の第2の組成物が含有していてもよい正孔輸送材料が挙げられる。正孔輸送層に含有される正孔輸送材料は、1種単独で含有されていても、2種以上が含有されていてもよい。
本実施形態の発光素子が正孔輸送層を有し、且つ、後述の正孔注入層、前述の第2の発光層及び後述の電子輸送層が第2の層ではない場合、正孔輸送層は第2の層であることが好ましい。
電子輸送層は、第2の層又は電子輸送材料を含有する層であり、好ましくは、電子輸送材料を含有する層である。電子輸送層が電子輸送材料を含有する層である場合、電子輸送層に含有される電子輸送材料としては、例えば、前述の第2の組成物が含有していてもよい電子輸送材料が挙げられる。電子輸送層に含有される電子輸送材料は、1種単独で含有されていても、2種以上が含有されていてもよい。
本実施形態の発光素子が電子輸送層を有し、且つ、後述の正孔注入層、前述の第2の発光層及び前述の正孔輸送層が第2の層ではない場合、電子輸送層は第2の層であることが好ましい。
正孔注入層は、第2の層又は正孔注入材料を含有する層であり、好ましくは、正孔注入材料を含有する層である。正孔注入層が正孔注入材料を含有する層である場合、正孔注入層に含有される正孔注入材料としては、例えば、前述の第2の組成物が含有していてもよい正孔注入材料が挙げられる。正孔注入層に含有される正孔注入材料は、1種単独で含有されていても、2種以上が含有されていてもよい。
本実施形態の発光素子が正孔注入層を有し、且つ、前述の第2の発光層、前述の正孔輸送層及び前述の電子輸送層が第2の層ではない場合、正孔注入層は第2の層であることが好ましい。
電子注入層は、電子注入材料を含有する層である。電子注入層に含有される電子注入材料としては、例えば、前述の第2の組成物が含有していてもよい電子注入材料が挙げられる。電子注入層に含有される電子注入材料は、1種単独が含有されていても、2種以上が含有されていてもよい。
発光素子における基板は、電極の形成及び有機層の形成の際に、化学的に変化しない基板であることが好ましい。基板は、例えば、ガラス、プラスチック、シリコン等の材料からなる基板であってよい。不透明な基板を使用する場合には、基板から最も遠くにある電極が透明又は半透明であることが好ましい。
陽極の材料としては、例えば、導電性の金属酸化物、半透明の金属が挙げられ、好ましくは、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ;インジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等の導電性化合物;銀とパラジウムと銅との複合体(APC);NESA、金、白金、銀、銅である。
陰極の材料としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、亜鉛、インジウム等の金属;それらのうち2種以上の合金;それらのうち1種以上と、銀、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1種以上との合金;並びに、グラファイト及びグラファイト層間化合物が挙げられる。合金としては、例えば、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、マグネシウム-アルミニウム合金、インジウム-銀合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-マグネシウム合金、リチウム-インジウム合金、カルシウム-アルミニウム合金が挙げられる。
本実施形態の発光素子において、陽極及び陰極の少なくとも一方は、通常、透明又は半透明であるが、陽極が透明又は半透明であることが好ましい。
陽極及び陰極の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法及びラミネート法が挙げられる。
本実施形態の発光素子の製造方法において、第1の層、第2の層、並びに、第1の層及び第2の層以外の層の形成方法としては、低分子化合物を用いる場合、例えば、真空蒸着法等の乾式法及び第1のインクの項で説明した湿式法が挙げられ、また、高分子化合物を用いる場合、例えば、第1のインクの項で説明した湿式法が挙げられる。本実施形態の発光素子の製造方法において、第1の層、第2の層、並びに、第1の層及び第2の層以外の層は、上述した各種インク、各種材料を含むインクを用いて、第1のインクの項で説明した湿式法により形成してもよいし、真空蒸着法等の乾式法により形成してもよい。
第1の層を湿式法により形成する場合、本実施形態の発光素子の製造が容易になるので、第1のインクを用いることが好ましい。すなわち、第1の層は、第1のインクを用いた湿式法により形成することが好ましい。
第2の層を湿式法により形成する場合、本実施形態の発光素子の製造が容易になるので、第2のインクを用いることが好ましい。すなわち、第2の層は、第2のインクを用いた湿式法により形成することが好ましい。
加熱の時間は、通常、0.1分~1000分であり、好ましくは0.5分~500分であり、より好ましくは1分~120分であり、更に好ましくは10分~60分である。
光照射に用いられる光の種類は、例えば、紫外光、近紫外光、可視光である。
第1の層、第2の層、又は、第1の層及び第2の層以外の層に対して、トルエン、キシレン、クロロホルム、テトラヒドロフラン等の有機溶媒を用いた固液抽出を行うことで、有機溶媒に対して実質的に不溶な成分(不溶成分)と、有機溶媒に対して溶解する成分(溶解成分)とに分離することが可能である。不溶成分は赤外分光法又は核磁気共鳴分光法により分析することが可能であり、溶解成分は核磁気共鳴分光法又は質量分析法により分析することが可能である。
本実施形態の発光素子は、液晶表示装置のバックライト用の光源、照明用の光源、有機EL照明、コンピュータ、テレビ及び携帯端末等の表示装置(例えば、有機ELディスプレイ及び有機ELテレビ)として好適に用いることができる。
測定する高分子化合物を約0.05質量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入した。移動相は、2.0mL/分の流量で流した。カラムとして、PLgel MIXED-B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いた。検出器にはUV-VIS検出器(島津製作所製、商品名:SPD-10Avp)を用いた。
化合物M1及び化合物M17は、特開2010-189630号公報に記載の方法に従って合成した。
化合物M2は、特開2008-106241号公報に記載の方法に従って合成した。
化合物M3は、特開2010-215886号公報に記載の方法に従って合成した。
化合物M4、化合物M9及び化合物M15は、国際公開第2002/045184号に記載の方法に準じて合成した。
化合物M5は、国際公開第2005/049546号に記載の方法に従って合成した。
化合物M6は、国際公開第2011/049241号に記載の方法に従って合成した。
化合物M7は、国際公開第2015/145871号に記載の方法に従って合成した。
化合物M8は、国際公開第2013/146806号に記載の方法に従って合成した。
化合物M10は、特開2014-1328号公報に記載の方法に準じて合成した。
化合物M11は、国際公開第2016/031639号に記載の方法に従って合成した。
化合物M12及び化合物M14は、特開2011-174062号公報に記載の方法に従って合成した。
化合物M13は、特開2010-215886号公報に記載の方法に準じて合成した。
化合物M16は、国際公報第2012/086671号に記載の方法に従って合成した。
高分子化合物HTL-1~HTL-8は、表3に記載の種類及びモル比の化合物を用いて、同表に記載の合成方法で合成した。得られた高分子化合物のMn及びMwは、表3に記載のとおりである。
なお、高分子化合物HTL-1の合成を一例として説明すると、以下のとおりになる。
高分子化合物HTL-1は、化合物M1、化合物M2、化合物M3及び化合物M4を用いて、特開2015-110751号公報に記載の方法に従って合成した。高分子化合物HTL-1のMnは5.9×104であり、Mwは2.5×105であった。
高分子化合物HTL-1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、化合物M1から誘導される構成単位と、化合物M2から誘導される構成単位と、化合物M3から誘導される構成単位と、化合物M4から誘導される構成単位とを、50:5:5:40のモル比で有する共重合体である。
高分子化合物HP-1は、化合物M1、化合物M16及び化合物M17を用いて、特開2012-036388号公報に記載の方法に従って合成した。高分子化合物HP-1のMnは9.6×104であり、Mwは2.2×105であった。
高分子化合物HP-1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、化合物M1から誘導される構成単位と、化合物M16から誘導される構成単位と、化合物M17から誘導される構成単位とが、50:40:10のモル比で構成された共重合体である。
化合物B-H1は、特開2015-110751号公報に記載の方法に従って合成した。
化合物B-H2は、国際公開第2010/136109号に記載の方法に準じて合成した。
化合物B-H3は、特開2010-254676号公報に記載の方法に準じて合成した。
化合物B-H4、化合物B-H6及び化合物B-H8はLuminescence Technology社より購入した。
化合物B-H5は、特開2010-189630号公報に記載の方法に従って合成した。
化合物B-H7は、国際公開第2010/015306号に記載の方法に準じて合成した。
金属錯体B-G1は、国際公開第2009/131255号に記載の方法に従って合成した。
金属錯体B-G2は、国際公開第2011/032626号に記載の方法に準じて合成した。
金属錯体B-R1は、特開2006-188673号公報に記載の方法に準じて合成した。
(陽極及び正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。該陽極上に、ポリチオフェン・スルホン酸系の正孔注入剤であるAQ-1200(Plextronics社製)をスピンコート法により35nmの厚さで成膜し、大気雰囲気下において、ホットプレート上で170℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。得られたクロロベンゼン溶液を用いて、正孔注入層の上にスピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で180℃、60分間加熱させることにより第2の層(正孔輸送層)を形成した。この加熱により、高分子化合物HTL-1は、架橋した状態(架橋体)となった。
クロロベンゼンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。得られたクロロベンゼン溶液を用いて、第2の層の上にスピンコート法により80nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることにより第1の層(発光層)を形成した。
第1の層を形成した基板を蒸着機内において、1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、第1の層の上にフッ化ナトリウムを約4nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上にアルミニウムを約80nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子D1を作製した。
発光素子D1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D1の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D1の(第2の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」を、「キシレンに、高分子化合物HTL-1を0.7質量%の濃度で溶解させた。」に変更したこと以外は、実施例D1と同様にして、発光素子CD1を作製した。
発光素子CD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子CD1の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D1の(第2の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」を、「キシレンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G1(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)を0.6質量%の濃度で溶解させた。」に変更し、更に、実施例D1の(第1の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」を、「キシレンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G1(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)を2.5質量%の濃度で溶解させた。」に変更したこと以外は、実施例D1と同様にして、発光素子CD2を作製した。
発光素子CD2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子CD2の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D1の(第2の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」を、「キシレンに、高分子化合物HTL-1を0.6質量%の濃度で溶解させた。」に変更し、更に、実施例D1の(第1の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」を、「キシレンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G1(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)を2.5質量%の濃度で溶解させた。」に変更したこと以外は、実施例D1と同様にして、発光素子CD3を作製した。
発光素子CD3に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子CD3の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D1の(第2の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」を、「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び化合物B-H1(高分子化合物HTL-1/化合物B-H1=90質量%/10質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」に変更し、更に、実施例D1の(第1の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」を、「クロロベンゼンに、化合物B-H1及び金属錯体B-G1(化合物B-H1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)を3質量%の濃度で溶解させた。」に変更したこと以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D2を作製した。
発光素子D2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D2の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D1の(第2の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」を、「キシレンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G1(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)を0.7質量%の濃度で溶解させた。」に変更し、更に、実施例D1の(第1の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」を、「クロロベンゼンに、化合物B-H1及び金属錯体B-G1(化合物B-H1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」に変更したこと以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D3を作製した。
発光素子D3に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D3の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D1の(第2の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」を、「キシレンに、高分子化合物HTL-1及び化合物B-H1(高分子化合物HTL-1/化合物B-H1=90質量%/10質量%)を0.7質量%の濃度で溶解させた。」に変更し、更に、実施例D1の(第1の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」を、「クロロベンゼンに、化合物B-H1及び金属錯体B-G2(化合物B-H1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」に変更したこと以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D4を作製した。
発光素子D4に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D4の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D1の(第2の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」を、「キシレンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.7質量%の濃度で溶解させた。」に変更し、更に、実施例D1の(第1の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」を、「クロロベンゼンに、化合物B-H1及び金属錯体B-G2(化合物B-H1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」に変更したこと以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D5を作製した。
発光素子D5に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D5の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D1の(第2の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HTL-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。」を、「クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1を0.5質量%の濃度で溶解させた。」に変更し、更に、実施例D1の(第1の層の形成)における「クロロベンゼンに、高分子化合物HP-1及び金属錯体B-G2(高分子化合物HP-1/金属錯体B-G2=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」を、「クロロベンゼンに、化合物B-H1及び金属錯体B-G1(化合物B-H1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。」に変更したこと以外は、実施例D1と同様にして、発光素子CD4を作製した。
発光素子CD4に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子CD4の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D2の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H1(高分子化合物HTL-1/化合物B-H1=90質量%/10質量%)」を、表7に記載の材料及び組成比(質量%)に変更し、更に、実施例D2の(第1の層の形成)における「化合物B-H1及び金属錯体B-G1(化合物B-H1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)」を、表7に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D2と同様にして、発光素子D6及びCD5を作製した。
発光素子D6及びCD5に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D6及びCD5の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D6の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H2(高分子化合物HTL-1/化合物B-H2=90質量%/10質量%)」を、表8に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D6と同様にして、発光素子D7及びCD6を作製した。
発光素子D7及びCD6に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D7及びCD6の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D6の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H2(高分子化合物HTL-1/化合物B-H2=90質量%/10質量%)」を、表9に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D6と同様にして、発光素子D8及びCD7を作製した。
発光素子D8及びCD7に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D8及びCD7の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D6の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H2(高分子化合物HTL-1/化合物B-H2=90質量%/10質量%)」を、表10に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D6と同様にして、発光素子D9~D11及びCD8を作製した。
発光素子D9~D11及びCD8に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D9~D11及びCD8の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D6の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H2(高分子化合物HTL-1/化合物B-H2=90質量%/10質量%)」を、表11に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D6と同様にして、発光素子D12及びCD9を作製した。
発光素子D12及びCD9に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D12及びCD9の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D6の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H2(高分子化合物HTL-1/化合物B-H2=90質量%/10質量%)」を、表12に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D6と同様にして、発光素子D13及びCD10を作製した。
発光素子D13及びCD10に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D13及びCD10の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D6の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H2(高分子化合物HTL-1/化合物B-H2=90質量%/10質量%)」を、表13に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D6と同様にして、発光素子D14及びCD11を作製した。
発光素子D14及びCD11に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D14及びCD11の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D2の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H1(高分子化合物HTL-1/化合物B-H1=90質量%/10質量%)」を、表14に記載の材料及び組成比(質量%)に変更し、更に、実施例D2の(第1の層の形成)における「化合物B-H1及び金属錯体B-G1(化合物B-H1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)」を、表14に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D2と同様にして、発光素子D15~D17及びCD12を作製した。
発光素子D15~D17及びCD12に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D15~D17及びCD12の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D2の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H1(高分子化合物HTL-1/化合物B-H1=90質量%/10質量%)」を、表15に記載の材料及び組成比(質量%)に変更し、更に、実施例D2の(第1の層の形成)における「化合物B-H1及び金属錯体B-G1(化合物B-H1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)」を、表15に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D2と同様にして、発光素子D18及びCD13を作製した。
発光素子D18及びCD13に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D18及びCD13の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D2の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H1(高分子化合物HTL-1/化合物B-H1=90質量%/10質量%)」を、表16に記載の材料及び組成比(質量%)に変更し、更に、実施例D2の(第1の層の形成)における「化合物B-H1及び金属錯体B-G1(化合物B-H1/金属錯体B-G1=70質量%/30質量%)」を、表16に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D2と同様にして、発光素子CD14及びCD15を作製した。
発光素子CD14及びCD15に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子CD14及びCD15の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
(陽極及び正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。該陽極上に、ポリチオフェン・スルホン酸系の正孔注入剤であるAQ-1200(Plextronics社製)をスピンコート法により65nmの厚さで成膜し、大気雰囲気下において、ホットプレート上で170℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
クロロベンゼンに、高分子化合物HTL-1及び化合物B-H2(高分子化合物HTL-1/化合物B-H2=90質量%/10質量%)を0.5質量%の濃度で溶解させた。得られたクロロベンゼン溶液を用いて、正孔注入層の上にスピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で180℃、60分間加熱させることにより第2の層(正孔輸送層)を形成した。この加熱により、高分子化合物HTL-1は、架橋した状態(架橋体)となった。
クロロベンゼンに、化合物B-H2及び金属錯体B-R1(化合物B-H2/金属錯体B-R1=90質量%/10質量%)を3質量%の濃度で溶解させた。得られたクロロベンゼン溶液を用いて、第2の層の上にスピンコート法により80nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることにより第1の層(発光層)を形成した。
第1の層を形成した基板を蒸着機内において、1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、第1の層の上にフッ化ナトリウムを約4nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上にアルミニウムを約80nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子D19を作製した。
発光素子D19に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D19の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
実施例D19の(第2の層の形成)における「高分子化合物HTL-1及び化合物B-H2(高分子化合物HTL-1/化合物B-H2=90質量%/10質量%)」を、表17に記載の材料及び組成比(質量%)に変更したこと以外は、実施例D19と同様にして、発光素子D20及びCD16を作製した。
発光素子D20及びCD16に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D20及びCD16の最大発光効率[cd/A]、並びに、その際の駆動電圧[V]及びCIE色度座標を測定した。
Claims (25)
- 陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられた第1の層及び第2の層とを有する発光素子であり、
前記第1の層が、式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(B-1)を含有する層であり、
前記第2の層が、式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(B-2)と、架橋基を有する化合物の架橋体とを含有する層であり、
前記化合物(B-1)及び前記化合物(B-2)のうち、少なくとも1種が、式(B)中のnB1が1以上の化合物である、発光素子。
[式中、
nB1は、0以上の整数を表す。
ArB1は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、複素環式化合物から環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、又は、式(1)で表される金属錯体から水素原子nB1個を除いた基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArB2は、式(D-A)で表される基又は式(D-B)で表される基を表す。ArB2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
Mは、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子又は白金原子を表す。
n1は1以上の整数を表し、n2は0以上の整数を表す。但し、Mがロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n1+n2は3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n1+n2は2である。
E1及びE2は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表す。E1及びE2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
環L1は、芳香族複素環を表し、該環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L1が有していてもよい置換基と、環L2が有していてもよい置換基とは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
A1-G1-A2は、アニオン性の2座配位子を表す。A1及びA2は、それぞれ独立に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。G1は、単結合、又は、A1及びA2とともに2座配位子を構成する原子団を表す。A1-G1-A2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mDA1は、1以上の整数を表す。
mDA2及びmDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArDA1、ArDA2及びArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArDA1、ArDA2及びArDA3が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mDA1は、1以上の整数を表す。
mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるGDAは、同一でも異なっていてもよい。
ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。] - 前記GDAが、芳香族炭化水素基又は複素環基であり、これらの基は置換基を有していてもよい、請求項1に記載の発光素子。
- 前記GDAが、単環式、2環式若しくは3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子3個を除いた基、又は、単環式、2環式若しくは3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい、請求項2に記載の発光素子。
- 前記GDAが、ベンゼン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン又はカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子3個を除いた基であり、該基は置換基を有していてもよい、請求項3に記載の発光素子。
- 前記ArDA1が、単環式、2環式若しくは3環式の芳香族炭化水素から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた基、又は、単環式、2環式若しくは3環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい、請求項1~4のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記ArDA1が、アリーレン基であり、該基は置換基を有していてもよい、請求項1~4のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記ArDA1が、置換基を有していてもよいフェニレン基である、請求項6に記載の発光素子。
- 前記ArB1が、単環式若しくは2環式~5環式の芳香族炭化水素から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、又は、単環式若しくは2環式~5環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい、請求項1~7のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記ArB1が、単環式若しくは2環式~5環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基であり、該基は置換基を有していてもよい、請求項8に記載の発光素子。
- 前記ArB1が、前記式(1)で表される金属錯体から水素原子nB1個を除いた基であり、該基は置換基を有していてもよい、請求項1~7のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記環L1が、5員環を含む芳香族複素環又は6員環を含む芳香族複素環であり、該環は置換基を有していてもよく、且つ、環L2が、5員環若しくは6員環を含む芳香族炭化水素環、又は、5員環若しくは6員環を含む芳香族複素環であり、これらの環は置換基を有していてもよい、請求項10に記載の発光素子。
- 前記環L1が、ピリジン環、ジアザベンゼン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、ジアゾール環又はトリアゾール環であり、これらの環は置換基を有していてもよく、且つ、前記環L2が、ベンゼン環、ピリジン環又はジアザベンゼン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい、請求項10又は11に記載の発光素子。
- 前記架橋基を有する化合物が、架橋基を有する構成単位を含む高分子化合物である、請求項1~12のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記架橋基を有する構成単位が、式(Z)で表される構成単位又は式(Z’)で表される構成単位である、請求項13に記載の発光素子。
[式中、
nは1以上の整数を表す。
nAは0以上の整数を表す。nAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ar3は、炭化水素基、複素環基、又は、少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
LAは、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、-N(R’)-で表される基、酸素原子又は硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。LAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Xは架橋基を表す。Xが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mA、m及びcは、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。mAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。mが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ar5は、炭化水素基、複素環基、又は、少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。Ar5が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ar4及びAr6は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
KAは、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、-N(R’’)-で表される基、酸素原子又は硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R’’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。KAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
X’は、水素原子、架橋基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。X’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。但し、少なくとも1つのX’は架橋基である。] - 前記高分子化合物が、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位を更に含む、請求項13又は14に記載の発光素子。
[式中、
aX1及びaX2は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
ArX1及びArX3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArX2及びArX4は、それぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArX2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ArX4が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
RX1、RX2及びRX3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。RX2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。RX3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、ArY1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。] - 前記架橋基を有する化合物が、式(Z’’)で表される化合物である、請求項1~12のいずれか一項に記載の発光素子。
[式中、
mB1、mB2及びmB3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。複数存在するmB1は、それらは同一でも異なっていてもよい。mB3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ar7は、炭化水素基、複素環基、又は、少なくとも1種の炭化水素基と少なくとも1種の複素環基とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。Ar7が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
LB1は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、-N(R’’’)-で表される基、酸素原子又は硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R’’’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。LB1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。X’’は、架橋基、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数存在するX’’は、同一でも異なっていてもよい。但し、複数存在するX’’のうち、少なくとも1つは、架橋基である。] - 前記第1の層が、2種以上の前記化合物(B-1)を含有する、請求項1~17のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第1の層が、式(X)で表される構成単位及び式(Y)で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物を更に含有する、請求項1~18のいずれか一項に記載の発光素子。
[式中、
aX1及びaX2は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
ArX1及びArX3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArX2及びArX4は、それぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArX2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ArX4が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
RX1、RX2及びRX3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。RX2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。RX3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、ArY1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。] - 前記化合物(B-1)の少なくとも1種と前記化合物(B-2)の少なくとも1種とが同一である、請求項1~19のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記化合物(B-1)の少なくとも1種が、前記nB1が1以上の化合物である、請求項1~20のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第1の層が、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料及び酸化防止剤からなる群より選ばれる少なくとも1種を更に含有する、請求項1~21のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第1の層と前記第2の層とが隣接している、請求項1~22のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記陽極と前記第1の層との間に、前記第2の層が設けられている、請求項1~23のいずれか一項に記載の発光素子。
- 式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(B-2)と、架橋基を有する化合物の架橋体とを含有する、組成物。
[式中、
nB1は、1以上の整数を表す。
ArB1は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、複素環式化合物から環を構成する原子に直接結合する水素原子nB1個を除いた基、又は、式(1)で表される金属錯体から水素原子nB1個を除いた基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArB2は、式(D-A)で表される基又は式(D-B)で表される基を表す。ArB2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
Mは、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子又は白金原子を表す。
n1は1以上の整数を表し、n2は0以上の整数を表す。但し、Mがロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n1+n2は3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n1+n2は2である。
E1及びE2は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表す。E1及びE2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
環L1は、芳香族複素環を表し、該環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L1が有していてもよい置換基と、環L2が有していてもよい置換基とは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
A1-G1-A2は、アニオン性の2座配位子を表す。A1及びA2は、それぞれ独立に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。G1は、単結合、又は、A1及びA2とともに2座配位子を構成する原子団を表す。A1-G1-A2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mDA1は、1以上の整数を表す。
mDA2及びmDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
ArDA1、ArDA2及びArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArDA1、ArDA2及びArDA3が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
mDA1は、1以上の整数を表す。
mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6及びmDA7は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるGDAは、同一でも異なっていてもよい。
ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6及びArDA7が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
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