JP2023057239A - 有機化合物及び有機発光素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】有機発光素子、特に有機発光素子中の発光層に用いた場合に発光効率に優れる有機化合物を提供する。【解決手段】下記一般式［１］で表される有機化合物。TIFF2023057239000054.tif6173（Ｒ3は、独立に、重水素原子、アルキル基等、ｌは０以上８以下の整数、ｍは１以上３以下の整数、ｎは０以上２以下の整数、ただし、ｍ＋ｎは３、Ｘは２座配位子。）【選択図】なし

Description

本発明は、有機化合物及び有機発光素子に関する。
有機発光素子（以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子」あるいは「有機ＥＬ素子」と称する場合がある）は、一対の電極とこれら電極間に配置される有機化合物層とを有する電子素子である。これら一対の電極から電子及び正孔を注入することにより、有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子を生成し、該励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。
有機発光素子の最近の進歩は著しく、低駆動電圧、多様な発光波長、高速応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が可能であることが挙げられる。
発光素子の高効率化に関しては燐光発光材料等の高効率化材料を用いた素子が挙げられる。
特許文献１には下記化合物Ａ－１が記載されている。特許文献２には下記化合物Ａ－２が記載されている。特許文献３には下記化合物Ａ－３をイリジウム錯体の配位子として用いることが記載されている。
Figure 2023057239000001
中国特許出願公開第１１１６９００１６号明細書 特開２００２－３３２２９１号公報 特開２０１９－１６３２３９号公報
特許文献１に記載の化合物Ａ－１や特許文献２に記載の化合物Ａ－２を有機発光素子中の発光層に用いた場合、発光効率に課題がある。また、特許文献３に記載の配位子Ａ－３を用いたイリジウム錯体は昇華性、蒸着安定性に課題があるため、有機発光素子中の発光層に用いた場合、発光効率に課題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされるものであり、その目的は、有機発光素子、特に有機発光素子中の発光層に用いた場合に発光効率に優れる有機化合物を提供することである。
本発明の有機化合物は、下記一般式［１］で表されることを特徴とする。
Figure 2023057239000002
 式［１］において、Ｒ1乃至Ｒ2は、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。
Ｒ3は、それぞれ、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれ、ｌは０以上８以下の整数を表す。
ｍは１以上３以下の整数、ｎは０以上２以下の整数を表す。ただし、ｍ＋ｎは３である。
Ｘは２座配位子を表し、部分構造ＩｒＸは下記一般式［２］または［３］に示される構造のいずれかである。
Figure 2023057239000003
 式［２］または［３］において、Ｒ9乃至Ｒ19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。隣接するＲ16乃至Ｒ19は、互いに結合して環を形成しても良い。
環Ａは下記一般式［４］乃至［７］に示される構造のいずれかである。
Figure 2023057239000004
 式［４］乃至［７］において、Ｒ20乃至Ｒ29は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。
本発明の有機化合物は、有機発光素子、特に有機発光素子中の発光層に用いた場合に発光効率に優れる有機化合物を提供することができる。
一般式［１１］で示される化合物の特徴を説明する図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の一例を表す概略断面図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の一例の概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ｂ）折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る照明装置の一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る車両用灯具を有する移動体の一例を示す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの他の例を示す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を表す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像形成装置の露光光源の一例を表す模式図である。
≪有機化合物≫
本発明の有機化合物は、下記一般式［１］で表される。
Figure 2023057239000005
＜Ｒ1乃至Ｒ2＞
式［１］において、Ｒ1乃至Ｒ2は、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。Ｒ1乃至Ｒ2は、置換あるいは無置換のアルキル基であることが好ましい。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、セカンダリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ターシャリペンチル基、３－メチルペンタン－３－イル基、１－アダマンチル基、２－アダマンチル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルキル基としては、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基が好ましい。
シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、アントラニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アリール基としては、炭素原子数６以上３０以下のアリール基が好ましい。
複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、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、ジべンゾチオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェナントロリル基、チエニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。複素環基としては、炭素原子数３以上２７以下の複素環基が好ましい。
アルキル基、シリル基、アリール基、複素環基がさらに有してもよい置換基としては、例えば、重水素、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基等のアルキル基、ベンジル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、チオール基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
＜Ｒ3＞
Ｒ3は、それぞれ、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれ、ｌは０以上８以下の整数を表す。ｌが２以上の場合、複数存在するＲ3は互いに同じでも異なってもよい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロオキシ基、ターシャリブトキシ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルコキシ基としては、炭素原子数１以上１０以下のアルコキシ基が好ましい。
アルキル基、シリル基、アリール基、複素環基の具体例としては、Ｒ1乃至Ｒ2で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルキル基としては、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基が好ましい。アリール基としては、炭素原子数６以上３０以下のアリール基が好ましい。複素環基としては、炭素原子数３以上２７以下の複素環基が好ましい。
また、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基、複素環基がさらに有してもよい置換基の具体例としては、Ｒ1乃至Ｒ2で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
＜ｍ，ｎ＞
ｍは１以上３以下の整数、ｎは０以上２以下の整数を表す。ただし、ｍ＋ｎは３である。ｍが２以上の場合、複数存在する配位子は互いに同じでも異なってもよい。ｎが２の場合、複数存在するＸは互いに同じでも異なってもよい。
＜Ｘ＞
Ｘは２座配位子を表し、部分構造ＩｒＸは下記一般式［２］または［３］に示される構造のいずれかである。Ｉｒは、イリジウムである。
Figure 2023057239000006
［Ｒ9乃至Ｒ19］
式［２］または［３］において、Ｒ9乃至Ｒ19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。
Ｒ9乃至Ｒ19で表される、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基、複素環基の具体例としては、Ｒ3で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルキル基としては、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基が好ましい。アルコキシ基としては、炭素原子数１以上１０以下のアルコキシ基が好ましい。アリール基としては、炭素原子数６以上３０以下のアリール基が好ましい。複素環基としては、炭素原子数３以上２７以下の複素環基が好ましい。また、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基、複素環基がさらに有してもよい置換基の具体例としては、Ｒ3で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、隣接するＲ16乃至Ｒ19は、互いに結合して環を形成しても良い。隣接するＲ16乃至Ｒ19が互いに結合して環を形成するとは、Ｒ16とＲ17、Ｒ17とＲ18、Ｒ18とＲ19が結合して形成される環と、Ｒ16乃至Ｒ19が結合しているベンゼン環が縮合環を形成することを意味する。隣接するＲ16乃至Ｒ19が結合して形成される環は、芳香族環であってもよい。
＜Ａ＞
環Ａは下記一般式［４］乃至［７］に示される構造のいずれかである。
Figure 2023057239000007
［Ｒ20乃至Ｒ29］
式［４］乃至［７］において、Ｒ20乃至Ｒ29は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。Ｒ20乃至Ｒ29の少なくとも一つは３級アルキル基であることが好ましく、３級アルキル基はターシャルブチル基であることが好ましい。
Ｒ20乃至Ｒ29で表される、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基、複素環基の具体例としては、Ｒ3で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルキル基としては、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基が好ましい。アルコキシ基としては、炭素原子数１以上１０以下のアルコキシ基が好ましい。アリール基としては、炭素原子数６以上３０以下のアリール基が好ましい。複素環基としては、炭素原子数３以上２７以下の複素環基が好ましい。また、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基、複素環基がさらに有してもよい置換基の具体例としては、Ｒ3で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本実施形態の有機化合物は、下記一般式［１０］で表されることが好ましい。
Figure 2023057239000008
また、本実施形態の有機化合物は、下記一般式［１１］で表されることが好ましい。
Figure 2023057239000009
本実施形態の有機化合物は以下の特徴を有する。
（１－１）ベンゾフルオレン環を配位子に有することで、錯体の配向度が高く、発光量子収率が高い。
（１－２）昇華温度が低く、昇華精製時に分解しにくい。
（１－３）ベンゾフルオレン環を配位子に有することで、正孔輸送性が高い。
以下に説明する。
（１－１）ベンゾフルオレン環を配位子に有することで、錯体の配向度が高く、発光量子収率が高い。
本実施形態の有機化合物は発光量子収率が高い。有機金属錯体を発明するにあたり、有機金属錯体の配位子の構造に注目した。具体的には、Ｉｒ錯体の配位子を構成する芳香環と複素環のうち、芳香環にベンゾフルオレン骨格を用いることで量子収率の向上を試みた。
ここで、化合物１（後述する例示化合物Ｄ－１）と比較化合物１の発光量子収率を比較した結果を表１に示す。尚、量子収率の測定は、希釈トルエン溶液での絶対量子収率を浜松ホトニクス社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０－０２）を用いて測定した。量子収率は、化合物１の量子収率を１．０とした相対値により表す。
Figure 2023057239000010
表１より、比較化合物１，２よりも、化合物１の方が、量子収率は高く、発光特性に優れることが分かる。したがって、比較化合物１，２よりも、化合物１の方が、有機発光素子中の発光層に用いた場合に発光効率に優れる。
本実施形態の化合物は配位子にベンゾフルオレン環を有する。比較化合物の配位子が有するフルオレン環に対してベンゼン環が１つ多く縮合化することで遷移双極子モーメントが大きくなり、発光量子収率が向上したと考えられる。
（１－２）昇華温度が低く、昇華精製時に分解しにくい。
（１－１）で述べたように、本実施形態の化合物は、配位子にベンゾフルオレン環を有することで量子収率が高い特徴がある。本発明者らは、ナフトフルオレン環等のさらにベンゼン環が縮合化した環を有する配位子についても検討した。しかし、ベンゾフルオレン環にさらにベンゼン環が縮合化したナフトフルオレン環を配位子に有する化合物は以下に示すように昇華精製時に分解することが分かった。
表２は各材料の昇華精製時の昇華温度及び昇華精製後に得られた材料のＨＰＬＣによる分解物のピークの有無を表した結果である。尚、昇華精製時の真空度は１×１０-3から１×１０-2Ｐａである。
Figure 2023057239000011
本結果から比較化合物３は昇華温度が高く、昇華精製により分解していることがわかる。ベンゼン環がさらに縮合化することで分子量が増加すること、及び配位子の平面性が増加し、錯体同士のスタッキング性が増加することで昇華温度が大幅に増加したと考えられる。
一方、化合物１は錯体同士のスタッキング性がある程度抑えられ、昇華温度が低いことがわかった。そのため、昇華精製を行っても分解が生じにくい。昇華精製によって純度を高めることができるので、化合物１を用いることで、有機発光素子の発光効率や駆動耐久性を高めることができる。したがって、比較化合物３よりも、化合物１の方が、有機発光素子中の発光層に用いた場合に発光効率に優れる。
（１－３）ベンゾフルオレン環を配位子に有することで、正孔輸送性が高い。
本実施形態の有機化合物は、配位子にベンゾフルオレン環を有することで正孔輸送性が高い。配位子のベンゾフルオレン環同士が重なりやすく、配位子間で正孔をホッピングしやすい構造によるものであると考えられる。
さらに、本実施形態の化合物は以下の特徴を有することが好ましい。
（１－４）一般式［１１］で示される化合物である場合、発光スペクトルの半値幅が狭く高色純度の発光を示す。
（１－５）Ｒ3、Ｒ20乃至Ｒ29の少なくとも一つは３級アルキル基であることで昇華性が改善される。
以下に説明する。
（１－４）一般式［１１］で示される化合物である場合、発光スペクトルの半値幅が狭く高色純度の発光を示す。
一般式［１１］で示される化合物では、環Ａは、式［４］で示される構造であって、ベンゾフルオレン環の１０位で結合している。そのため、図１に示すように、ベンゾフルオレン環の１１位のＲ1，Ｒ2、好ましくはアルキル基が、ピリジン環の水素を挟むように配置される。ピリジン環の水素は、両側のベンゾフルオレン環のＲ1，Ｒ2、特にアルキル基との反発があるため、ピリジン環とベンゾフルオレン環の２面角は固定され、２つの環の回転エネルギーは非常に高く、ピリジン環とベンゾフルオレン環の結合の回転は抑えられる。この結果、発光スペクトルは回転制御による振動モードが抑えられ、発光スペクトルの半値幅が小さくなり、色純度が高い。
Figure 2023057239000012
（１－５）Ｒ3、Ｒ20乃至Ｒ29の少なくとも一つは３級アルキル基であることで昇華性が改善される。
本実施形態の有機化合物は、ベンゾフルオレン環を配位子に有することにより上記の特徴を有する一方、縮合多環を有することで錯体の分子量が大きく、昇華性が悪い場合がある。具体的には、昇華精製時の温度が高温である場合や、昇華精製後に錯体が一部分解する場合がある。そのため、Ｒ3、Ｒ20乃至Ｒ29の少なくとも一つは３級アルキル基であることが好ましい。これにより、錯体同士の分子スタッキングが抑えられ、昇華温度が低下する。３級アルキル基の炭素数が４つ以上であると、錯体同士の排除効果が大きく、分子スタッキングを抑える効果が大きい。３級アルキル基を有することで、温度負荷が高い場合に、温度によりベンジル位の水素がラジカル開裂することを低減することができる。
ここで、表３に、ＡＣＣ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．３６，２５５－２６３，（２００３）に記載の炭素－水素結合の結合解離エネルギーを示す。
Figure 2023057239000013
結合解離エネルギーが大きい数値の方が強い結合であり、小さい数値の方が弱い結合である。つまり、ベンジル位の炭素－水素結合は弱い結合であることが分かる。これは、ベンジル位の水素原子が脱離し、ラジカルとなった際に、隣り合うベンゼン環とのπ電子との共鳴により、ラジカルが安定するためである。このため、ベンジル位の炭素－水素結合は弱い結合である。すなわち、ベンジル基のような構造を分子構造中に有さない場合、炭素－水素結合が切断されにくい化合物となるため好ましい。
また、本実施形態の有機化合物は、配位子にベンゾフルオレン環を有することで正孔輸送性が高い。その理由は、配位子のベンゾフルオレン環同士が重なりやすく、配位子間で正孔をホッピングしやすい構造によると考えられる。そのため、ベンゾフルオレン環同士の重なりを低減しない様に、環Ａ側、即ちＲ20乃至Ｒ29の少なくとも一つは３級アルキル基であることがさらに好ましい。
＜具体例＞
本実施形態の有機化合物の具体例を以下に示すが、もちろんこれらに限られるものではない。
Figure 2023057239000014
Figure 2023057239000015
Figure 2023057239000016
Figure 2023057239000017
Figure 2023057239000018
Figure 2023057239000019
Figure 2023057239000020
Figure 2023057239000021
Figure 2023057239000022
Ｄ群に属する例示化合物は、ベンゾフルオレン環の１０位にピリジン環が結合する配位子を２つ有する化合物である。平面性が高いベンゾフルオレン環を２つ有することで正孔移動度が高く、化合物の配向度が高いため、発光素子の光取り出しが向上する。また、（１－４）で述べたように発光スペクトルの半値幅が狭い。
Ｅ群に属する例示化合物は、ベンゾフルオレン環の９位にピリジン環が結合する配位子を２つ有する化合物である。平面性が高いベンゾフルオレン環を２つ有することで正孔移動度が高く、化合物の配向度が高いため、発光素子の光取り出しが向上する。また、ベンゾフルオレン環の１０位または８位にピリジン環が結合する配位子を有する化合物に比べ、発光波長が長波長化する特徴を有する。ベンゾフルオレン環の１０位にピリジン環が結合する配位子を有する化合物に比べ発光スペクトルがブロードなため、２色発光の白発光素子の黄緑発光や黄色発光ドーパントに用いることが可能である。
Ｆ群に属する例示化合物は、ベンゾフルオレン環の８位にピリジン環が結合する配位子を２つ有する化合物である。平面性が高いベンゾフルオレン環を２つ有することで正孔移動度が高く、化合物の配向度が高いため、発光素子の光取り出しが向上する。ベンゾフルオレン環の１０位にピリジン環が結合する配位子を有する化合物に比べ発光スペクトルがブロードなため、２色発光の白発光素子の黄緑発光や黄色発光ドーパントに用いることが可能である。
Ｇ群に属する例示化合物は、ベンゾフルオレン環の１０位にピリジン環が結合する配位子を１つ有する化合物である。錯体の分子量が小さいため、昇華温度や蒸着温度が低くなる。また、（１－４）で述べたように発光スペクトルの半値幅が狭い。
Ｈ群に属する例示化合物は、ベンゾフルオレン環の９位にピリジン環が結合する配位子を１つ有する化合物である。錯体の分子量が小さいため、昇華温度や蒸着温度が低くなる。また、ベンゾフルオレン環の１０位または８位にピリジン環が結合する配位子を有する化合物に比べ、発光波長が長波長化する特徴を有する。ベンゾフルオレン環の１０位にピリジン環が結合する配位子を有する化合物に比べ発光スペクトルがブロードなため、２色発光の白発光素子の黄緑発光や黄色発光ドーパントに用いることが可能である。
Ｉ群に属する例示化合物は、ベンゾフルオレン環の８位にピリジン環が結合する配位子を１つ有する化合物である。平面性が高いベンゾフルオレン環を１つ有することで正孔移動度が高く、化合物の配向度が高いため、発光素子の光取り出しが向上する。ベンゾフルオレン環の１０位にピリジン環が結合する配位子を有する化合物に比べ発光スペクトルがブロードなため、２色発光の白発光素子の黄緑発光や黄色発光ドーパントに用いることが可能である。
Ｊ群に属する例示化合物は、ベンゾフルオレン環にピリジン環が結合する配位子を３つ有する化合物である。平面性が高いベンゾフルオレン環を３つ有することで正孔移動度が高く、化合物の配向度が高いため、発光素子の光取り出しが向上する。
Ｋ、Ｌ群に属する例示化合物は、ベンゾフルオレン環にピリミジン環、オキサゾール環またはチアゾール環が結合する配位子を有する化合物である。電子吸引性が強いピリミジン環を有することで、ＬＵＭＯ（最低空軌道）準位が低い（真空準位から遠い）化合物になる。そのため、発光層中で発光ドーパントとして用いた際、電子をトラップしやすく、発光層中での電子と正孔の注入、移動バランスに優れる特徴を有する。
≪有機発光素子≫
本実施形態の有機発光素子は、一対の電極である陽極と陰極と、これら電極間に配置される有機化合物層と、を少なくとも有する。本実施形態の有機発光素子において、有機化合物層は発光層を有していれば単層であってもよいし複数層からなる積層体であってもよい。ここで有機化合物層が複数層からなる積層体である場合、有機化合物層は、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等を有してもよい。また発光層は、単層であってもよいし、複数の層からなる積層体であってもよい。
本実施形態の有機発光素子において、上記有機化合物層の少なくとも一層に本実施形態に係る有機化合物が含まれている。具体的には、本実施形態に係る有機化合物は、上述した発光層、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等のいずれかに含まれている。本実施形態の係る有機化合物は、好ましくは、発光層に含まれる。
本実施形態の有機発光素子において、本実施形態に係る有機化合物が発光層に含まれる場合、発光層は、本実施形態に係る有機化合物のみからなる層であってもよいし、本実施形態に係る有機化合物と他の化合物とからなる層であってもよい。ここで、発光層が本実施形態に係る有機化合物と他の化合物とからなる層である場合、本実施形態に係る有機化合物は、発光層のホストとして使用してもよいし、ゲスト（ドーパント）として使用してもよい。また発光層に含まれ得るアシスト材料として使用してもよい。
ここでホストとは、発光層を構成する化合物の中で質量比が最も大きい化合物である。またゲストとは、発光層を構成する化合物の中で質量比がホストよりも小さい化合物であって、主たる発光を担う化合物である。またアシスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で質量比がホストよりも小さく、電子や正孔のキャリア注入、輸送を補助する機能を有する。
ここで、本実施形態に係る有機発光素子のゲストの濃度は、発光層全体に対して０．０１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。
本実施形態に係る有機発光素子のアシスト材料の濃度は、発光層全体に対して０．１質量％以上４５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上４０質量％以下であることがより好ましい。
本発明者らは種々の検討を行い、本実施形態に係る有機化合物を、発光層のホスト、ゲストまたはアシスト材料として、特に、発光層のゲストとして用いると、高効率で高輝度な光出力を呈し、かつ極めて耐久性が高い素子が得られることを見出した。さらに、発光層のアシスト材料として用いると、高効率で高輝度な光出力を呈し、かつ極めて耐久性が高い素子が得られることを見出した。この発光層は単層でも複層でも良いし、複数の発光材料を含むことも可能である。複層とは発光層と別の発光層とが積層している状態でも良く複数の発光層の間に中間層を積層しても良い。また、タンデム素子やスタック素子でも良い。これらの場合、有機発光素子の発光色は単色に限られない。より具体的には白色でもよいし、中間色でもよい。
また、製膜方法も蒸着もしくは塗布製膜で製膜を行う。この詳細については、後述する実施例で詳しく説明する。
本実施形態に係る有機化合物は、本実施形態の有機発光素子を構成する発光層以外の有機化合物層の構成材料として使用することができる。具体的には、電子輸送層、電子注入層、ホール輸送層、ホール注入層、ホールブロッキング層等の構成材料として用いてもよい。
一般式［１］で表される化合物を発光層に含有する場合、以下の特徴を有する。
（２－１）発光層に、ゲスト材料として一般式［１］で示される化合物を含むことで、ホスト材料との相互作用が強く、エネルギー移動しやすい。
（２－２）上記（２－１）の効果は、ゲストとホスト間での正孔の輸送ホッピングを促進するため、発光層中での正孔輸送性を向上する。
以下に説明する。
（２－１）発光層に、ゲスト材料として一般式［１］で示される化合物を含むことで、ホスト材料との相互作用が強く、エネルギー移動しやすい。
一般式［１］で表される化合物は、配位子に、４つの環が縮合する炭化水素から構成される縮合多環であるベンゾフルオレン環を有する。一方、ホスト材料は、炭化水素が好ましく、縮合多環化合物がより好ましい。一般式［１］で表される化合物は、配位子に極性が低く芳香性がある縮環構造を有しているので、ホストにも炭化水素、好ましくは縮環多環基を導入する。これにより、ホストとゲストの配位子がππ相互作用を起こしやすいようにして、ホストからのエネルギー移動を起きやすくする。
ここで、燐光発光素子に用いられる三重項エネルギーは、デクスター機構によるエネルギー移動が行われることが知られている。デクスター機構は分子同士の接触により、エネルギー移動が行われる。すなわち、ホスト材料とゲスト材料との分子間距離が短くなることで、効率よくホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動が行われることになる。一般式［１］で表される化合物は、配位子に極性が低く芳香性がある縮環構造を有している。そこで、ホストにも、炭化水素、好ましくは炭化水素系の縮環構造を導入し、ホストとゲストの配位子がππ相互作用を起こしやすいようにしてホストからのエネルギー移動を起きやすくする。
上記効果はホスト材料で生成した三重項励起子が素早く発光に消費されるため、高効率発光の有機発光素子となる。また、発光に使われない三重項励起子がさらに励起することで生ずる高エネルギー三重項励起状態による材料劣化を低減することができるため、有機発光素子の駆動耐久特性が良い。
（２－２）上記（２－１）の効果は、ゲストとホスト間での正孔の輸送ホッピングを促進するため、発光層中での正孔輸送性を向上する。
一般式［１］で示されるイリジウム錯体は、配位子にベンゾフルオレン環を有することでＨＯＭＯ（最高占有軌道）準位が低い（真空準位に近い）ため、ホスト材料よりＨＯＭＯ準位が低い。正孔輸送層から注入された正孔はホスト材料が輸送するが、イリジウム錯体（ゲスト）とホスト間で正孔がトラップ、デトラップを繰り返しながら輸送される。その際、ホスト材料とイリジウム錯体で類似の骨格が用いられることが好ましい。その場合、ホストとイリジウム錯体の縮合環同士の重なりあいが強く、イリジウム錯体とホスト材料間で正孔移動が効率良く行われる。これにより、発光層での電圧上昇が抑えられ、低電圧で駆動耐久特性が良好な有機発光素子を提供する。
さらに、本実施形態の有機発光素子は以下の特徴を有することが好ましい。
（２－３）発光層は、アシスト材料を含み、アシスト材料のＬＵＭＯ準位がホスト材料のＬＵＭＯ準位より小さい（真空準位から遠い）ことが好ましい。これにより、電子と正孔の両キャリアが発光層中に閉じ込められ、高効率素子を提供する。
（２－４）上記（２－３）の効果は発光層を通過して隣接する輸送層にキャリアが注入するのを低減し、輸送層が劣化するのを低減するため、高耐久性素子を提供する。
以下に説明する。
（２－３）発光層は、アシスト材料を含み、アシスト材料のＬＵＭＯ準位がホスト材料のＬＵＭＯ準位より小さい（真空準位から遠い）ことが好ましい。これにより、電子と正孔の両キャリアが発光層中に閉じ込められ、高効率素子を提供する。
本実施形態のイリジウム錯体は、発光層中へ正孔が注入することを促進するため、電子と正孔をバランス良く発光層へ注入させることで効率を高めることが好ましく、電子を発光層へ注入することを促進することが好ましい。ホスト材料として好ましい炭化水素化合物は、バンドキャップが広い傾向がある。そのため、ＬＵＭＯ準位が大きく（真空準位に近く）、電子輸送層や正孔ブロック層から電子が注入しにくい可能性がある。そこで、電子を発光層に注入しやすくするために、さらに、アシスト材料を含むことが好ましい。また、アシスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位より小さいことが好ましい。これにより、正孔と電子の両方の発光層への注入性が向上することで発光層でのキャリアバランスが保たれ、高効率な発光素子を提供する。
（２－４）上記（２－３）の効果は発光層を通過して隣接する輸送層にキャリアが注入するのを低減し、輸送層が劣化するのを低減するため、高耐久性素子を提供する。
本実施形態の素子は、上述したように発光層中で、本実施形態のイリジウム錯体が正孔注入性を促進し、正孔トラップにより発光層中で正孔を発光層中に閉じ込める効果を示す。これにより正孔を発光層から正孔ブロック層、電子輸送層へ注入することを低減し、正孔ブロック層や電子輸送層が正孔により劣化することを低減する。
また、ホスト材料よりＬＵＭＯ準位が小さいアシスト材料が電子注入性を促進し、電子トラップにより電子を発光層中に閉じ込める効果を示す。これにより電子を発光層から電子ブロック層、正孔輸送層へ注入することを低減し、電子ブロック層、正孔輸送層が電子により劣化することを低減する。
＜ホスト材料＞
ホスト材料は、炭化水素であることが好ましい。また、ホスト材料は、Ｔ1（最低三重項励起エネルギー）が一般式［１］で表されるイリジウム錯体よりも高いことが好ましい。具体的には本実施形態のイリジウム錯体は５００ｎｍから６００ｎｍの発光領域のため、ホスト材料のＴ1は、好ましくは２．２ｅＶ以上、より好ましくは２．５ｅＶ以上である。また、上述の通り、イリジウム錯体の配位子のベンゾフルオレン環との相互作用を高めるため、ホスト材料は縮合多環化合物であることが好ましい。具体的には、Ｔ1が２．２ｅＶ以上の縮合多環基としては、例えば、フルオランテン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇ］クリセン、ベンゾ［ｃ］クリセン、コロネン、ベンゾフルオレン、クリセン、ピセン、ナフタレン、フェナンスレン、トリフェニレン、フルオレン等が挙げられ、Ｔ1が２．５ｅＶ以上のクリセン、ピセン、ナフタレン、フェナンスレン、トリフェニレン、フルオレンが好ましい。
さらに、ホスト材料は以下の特徴を有することが好ましい。
（３－１）少なくともクリセン環、ピセン環、フェナンスレン環、トリフェニレン環、フルオレン環のいずれかを骨格に有する。
（３－２）ＳＰ3炭素を有さない。
以下、上記について説明する。
（３－１）少なくともクリセン環、ピセン環、フェナンスレン環、トリフェニレン環、フルオレン環のいずれかを骨格に有する。
本実施形態の化合物は、配位子にベンゾフルオレン骨格を有している。ベンゾフルオレン骨格は平面性の高い構造である。上述の（２－１）及び（２－２）のように本実施形態のイリジウム錯体とホスト材料が相互作用するために、ホスト材料は、同様に、平面性が高い構造を有することが好ましい。なぜなら、平面性の高い構造を有することで、平面性の高い部位同士が相互作用にて接近することができるからである。より具体的にはイリジウム錯体のベンゾフルオレン部位と、ホスト材料の平面性部位が接近しやすくなる。このため、イリジウム錯体とホスト材料の分子間距離が短くなることが期待できる。以上の効果は（２－１）で述べたエネルギー移動の効率が高くなる効果につながる。
ここで、平面性の高い構造とは、例えば、３環以上の縮合多環を含む構造等が挙げられ、Ｔ1が２．５ｅＶ以上の縮合多環であるクリセン環、ピセン環、フェナンスレン環、トリフェニレン環、フルオレン環等の炭化水素であって縮合多環を含む構造が好ましい。
（３－２）ＳＰ3炭素を有さない。
本実施形態の化合物は、上記説明（３－１）で述べたように、ホスト材料との距離を改善することで相互作用や発光特性が改善される特徴を有する化合物である。ホスト材料としては、さらにＳＰ3炭素を有さない材料となることで、ゲスト材料であるイリジウム錯体との距離を短くすることができる。
［具体例］
ホスト材料の具体例を以下に示が、もちろんこれらに限られるものではない。
Figure 2023057239000023
Figure 2023057239000024
上記ホスト化合物の例示化合物は、少なくともトリフェニレン環、ナフタレン環、フェナンスレン環、クリセン環、フルオレン環のいずれかを骨格に有し、かつ、ＳＰ3炭素を有さない化合物である。このため、これらの化合物は本実施形態の化合物と距離をより接近することができるため、相互作用が強く、本実施形態の化合物への良好なエネルギー移動するホスト材料である。このうち、トリフェニレン環を骨格に有する化合物は平面性が高く、特に好ましい。
＜アシスト材料＞
発光層は、アシスト材料をさらに含むことが好ましい。アシスト材料は、下記いずれかの構造を部分的に有する化合物であることが好ましい。
Figure 2023057239000025
（上記構造中、Ｘ’は酸素原子、硫黄原子、置換あるいは無置換の炭素原子のいずれかを表す。）
上記構造は電子吸引性を有し、アシスト材料のＬＵＭＯ準位を小さくすることができるため有効である。一般式［１］で示されるイリジウム錯体は、ＨＯＭＯ準位が大きいため正孔をトラップしやすい傾向があり、一方、ＬＵＭＯ準位は大きいため電子をトラップしにくい傾向がある。そのため、発光層中にＬＵＭＯ準位が小さいアシスト材料を含むことで、発光層中で電子をトラップして適切なキャリアバランスの素子を提供し、高効率、長寿命な素子を提供する。
尚、上記構造は無置換でも置換基を有しても良い。また、Ｘ’で表される炭素原子は無置換でも置換基を有しても良い。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アリール基、複素環基、シリル基、アミノ基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、セカンダリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、１－アダマンチル基、２－アダマンチル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、２－エチル－オクチルオキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフトキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ヘテロアリールオキシ基としては、例えば、フラニルオキシ基、チエニルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、アントラニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、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、ジべンゾチオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェナントロリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アミノ基としては、例えば、Ｎ－メチルアミノ基、Ｎ－エチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－エチルアミノ基、Ｎ－ベンジルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－ベンジルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジベンジルアミノ基、アニリノ基、Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジナフチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジフルオレニルアミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－トリルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジトリルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジアニソリルアミノ基、Ｎ－メシチル－Ｎ－フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジメシチルアミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－（４－ターシャリブチルフェニル）アミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－（４－トリフルオロメチルフェニル）アミノ基、Ｎ－ピペリジル基、カルバゾリル基、アクリジル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アリール基、複素環基、シリル基、アミノ基がさらに有してもよい置換基としては、例えば、重水素、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基等のアルキル基、ベンジル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、ピリジル基、ピロリル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等のアミノ基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
［具体例］
アシスト材料の具体例を以下に示すが、もちろんこれらに限られるものではない。
Figure 2023057239000026
Figure 2023057239000027
Figure 2023057239000028
＜その他の材料＞
本実施形態の発光素子は、本実施形態に係る有機化合物以外にも、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系のホール注入性化合物あるいはホール輸送性化合物、ホストとなる化合物、発光性化合物、電子注入性化合物あるいは電子輸送性化合物等を一緒に使用することができる。以下にこれらの化合物例を挙げる。
ホール注入輸送性材料としては、陽極からのホールの注入を容易にして、かつ注入されたホールを発光層へ輸送できるようにホール移動度が高い材料が好ましい。また有機発光素子中において結晶化等の膜質の劣化を抑制するために、ガラス転移点温度が高い材料が好ましい。ホール注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、アリールカルバゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられる。さらに上記のホール注入輸送性材料は、電子ブロッキング層にも好適に使用される。以下に、ホール注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
Figure 2023057239000029
正孔輸送材料として挙げた中でも、ＨＴ１６乃至ＨＴ１８は、陽極に接する層に用いることで駆動電圧を低減することができる。ＨＴ１６は広く有機発光素子に用いられている。ＨＴ１６に隣接する有機化合物層に、ＨＴ２からＨＴ６、ＨＴ１０、ＨＴ１２を用いてよい。また、一つの有機化合物層に複数の材料を用いてもよい。
発光ドーパントとしては、例えば、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体、及びポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。以下に、発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
Figure 2023057239000030
Figure 2023057239000031
発光材料は炭化水素化合物である場合、エキサイプレックス形成による発光効率低下や発光材料の発光スペクトルが変化による色純度悪化を低減し、好ましい。炭化水素化合物とは炭素と水素のみで構成される化合物であり、ＢＤ７、ＢＤ８、ＧＤ５からＧＤ９、ＲＤ１が相当する。また、発光材料は５員環を含む縮合多環である場合、イオン化ポテンシャルが高いため、酸化しにくく、高耐久な寿命の素子を提供するためさらに好ましい。ＢＤ７、ＢＤ８、ＧＤ５からＧＤ９、ＲＤ１が相当する。
ホスト材料あるいはアシスト材料としては、例えば、芳香族炭化水素化合物もしくはその誘導体の他、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体等が挙げられる。以下に、化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
Figure 2023057239000032
ホスト材料は炭化水素化合物である場合、本実施形態の化合物が電子や正孔をトラップしやすくなるため高効率化の効果が大きく好ましい。炭化水素化合物とは炭素と水素のみで構成される化合物であり、ＥＭ１からＥＭ１２及びＥＭ１６からＥＭ２７が相当する。
電子輸送性材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することができるものから任意に選ぶことができ、ホール輸送性材料のホール移動度とのバランス等を考慮して選択される。電子輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、クリセン誘導体、アントラセン誘導体等）が挙げられる。さらに上記の電子輸送性材料は、ホールブロッキング層にも好適に使用される。以下に、電子輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
Figure 2023057239000033
電子注入性材料としては、陰極からの電子注入が容易に可能なものから任意に選ぶことができ、正孔注入性とのバランス等を考慮して選択される。有機化合物としてｎ型ドーパント及び還元性ドーパントも含まれる。例えば、フッ化リチウム等のアルカリ金属を含む化合物、リチウムキノリノール等のリチウム錯体、ベンゾイミダゾリデン誘導体、イミダゾリデン誘導体、フルバレン誘導体、アクリジン誘導体があげられる。
＜有機発光素子の構成＞
有機発光素子は、基板の上に、絶縁層、第一電極、有機化合物層、第二電極を形成して設けられる。第二電極の上には、保護層、カラーフィルタ、マイクロレンズ等を設けてよい。カラーフィルタを設ける場合は、保護層との間に平坦化層を設けてよい。平坦化層はアクリル樹脂等で構成することができる。カラーフィルタとマイクロレンズとの間において、平坦化層を設ける場合も同様である。
［基板］
基板は、石英、ガラス、シリコンウエハ、樹脂、金属等が挙げられる。また、基板上には、トランジスタなどのスイッチング素子や配線を備え、その上に絶縁層を備えてもよい。絶縁層としては、第一電極との間に配線が形成可能なように、コンタクトホールを形成可能で、かつ接続しない配線との絶縁を確保できれば、材料は問わない。例えば、ポリイミド等の樹脂、酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いることができる。
［電極］
電極は、一対の電極を用いることができる。一対の電極は、陽極と陰極であってよい。有機発光素子が発光する方向に電界を印加する場合に、電位が高い電極が陽極であり、他方が陰極である。また、発光層にホールを供給する電極が陽極であり、電子を供給する電極が陰極であるということもできる。
陽極の構成材料としては仕事関数がなるべく大きいものが良い。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン、等の金属単体やこれらを含む混合物、あるいはこれらを組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。またポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーも使用できる。
これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
反射電極として用いる場合には、例えばクロム、アルミニウム、銀、チタン、タングステン、モリブデン、又はこれらの合金、積層したものなどを用いることができる。上記の材料にて、電極としての役割を有さない、反射膜として機能することも可能である。また、透明電極として用いる場合には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛などの酸化物透明導電層などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。電極の形成には、フォトリソグラフィ技術を用いることができる。
一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えばリチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体またはこれらを含む混合物が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えばマグネシウム－銀、アルミニウム－リチウム、アルミニウム－マグネシウム、銀－銅、亜鉛－銀等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。中でも銀を用いることが好ましく、銀の凝集を低減するため、銀合金とすることがさらに好ましい。銀の凝集が低減できれば、合金の比率は問わない。例えば、銀：他の金属が、１：１、３：１等であってよい。
陰極は、ＩＴＯなどの酸化物導電層を使用してトップエミッション素子としてもよいし、アルミニウム（Ａｌ）などの反射電極を使用してボトムエミッション素子としてもよいし、特に限定されない。陰極の形成方法としては、特に限定されないが、直流及び交流スパッタリング法などを用いると、膜のカバレッジがよく、抵抗を下げやすいためより好ましい。
［有機化合物層］
有機化合物層は、単層で形成されても、複数層で形成されてもよい。複数層を有する場合には、その機能によって、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、ホールブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、と呼ばれてよい。有機化合物層は、主に有機化合物で構成されるが、無機原子、無機化合物を含んでいてもよい。例えば、銅、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、イリジウム、白金、モリブデン、亜鉛等を有してよい。有機化合物層は、第一電極と第二電極との間に配置されてよく、第一電極及び第二電極に接して配されてよい。
本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）は、以下に示す方法により形成される。
本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により層を形成するウェットプロセスを用いることもできる。
ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。
［保護層］
第二電極の上に、保護層を設けてもよい。例えば、第二電極上に吸湿剤を設けたガラスを接着することで、有機化合物層に対する水等の浸入を低減し、表示不良の発生を低減することができる。また、別の実施形態としては、第二電極上に窒化ケイ素等のパッシベーション膜を設け、有機化合物層に対する水等の浸入を低減してもよい。例えば、第二電極を形成後に真空を破らずに別のチャンバーに搬送し、ＣＶＤ法で厚さ２μｍの窒化ケイ素膜を形成することで、保護層としてもよい。ＣＶＤ法の成膜の後で原子堆積法（ＡＬＤ法）を用いた保護層を設けてもよい。ＡＬＤ法による膜の材料は限定されないが、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等であってよい。ＡＬＤ法で形成した膜の上に、さらにＣＶＤ法で窒化ケイ素を形成してよい。ＡＬＤ法による膜は、ＣＶＤ法で形成した膜よりも小さい膜厚であってよい。具体的には、５０％以下、さらには、１０％以下であってよい。
［カラーフィルタ］
保護層の上にカラーフィルタを設けてもよい。例えば、有機発光素子のサイズを考慮したカラーフィルタを別の基板上に設け、それと有機発光素子を設けた基板と貼り合わせてもよいし、上記で示した保護層上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタをパターニングしてもよい。カラーフィルタは、高分子で構成されてよい。
［平坦化層］
カラーフィルタと保護層との間に平坦化層を有してもよい。平坦化層は、下の層の凹凸を低減する目的で設けられる。目的を制限せずに、材質樹脂層と呼ばれる場合もある。平坦化層は有機化合物で構成されてよく、低分子であっても、高分子であってもよいが、高分子であることが好ましい。
平坦化層は、カラーフィルタの上下に設けられてもよく、その構成材料は同じであっても異なってもよい。具体的には、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等があげられる。
［マイクロレンズ］
有機発光素子または有機発光装置は、その光出射側にマイクロレンズ等の光学部材を有してよい。マイクロレンズは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等で構成されうる。マイクロレンズは、有機発光素子または有機発光装置から取り出す光量の増加、取り出す光の方向の制御を目的としてよい。マイクロレンズは、半球の形状を有してよい。半球の形状を有する場合、当該半球に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半球との接点がマイクロレンズの頂点である。マイクロレンズの頂点は、任意の断面図においても同様に決定することができる。つまり、断面図におけるマイクロレンズの半円に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半円との接点がマイクロレンズの頂点である。
また、マイクロレンズの中点を定義することもできる。マイクロレンズの断面において、円弧の形状が終了する点から別の円弧の形状が終了する点までの線分を仮想し、当該線分の中点がマイクロレンズの中点と呼ぶことができる。頂点、中点を判別する断面は、絶縁層に垂直な断面であってよい。
［対向基板］
平坦化層の上には、対向基板を有してよい。対向基板は、前述の基板と対応する位置に設けられるため、対向基板と呼ばれる。対向基板の構成材料は、前述の基板と同じであってよい。対向基板は、前述の基板を第一基板とした場合、第二基板であってよい。
［画素回路］
有機発光素子を有する有機発光装置は、有機発光素子に接続されている画素回路を有してよい。画素回路は、第一の発光素子、第二の発光素子をそれぞれ独立に発光制御するアクティブマトリックス型であってよい。アクティブマトリックス型の回路は電圧プログラミングであっても、電流プログラミングであってもよい。駆動回路は、画素毎に画素回路を有する。画素回路は、発光素子、発光素子の発光輝度を制御するトランジスタ、発光タイミングを制御するトランジスタ、発光輝度を制御するトランジスタのゲート電圧を保持する容量、発光素子を介さずにＧＮＤに接続するためのトランジスタを有してよい。
発光装置は、表示領域と、表示領域の周囲に配されている周辺領域とを有する。表示領域には画素回路を有し、周辺領域には表示制御回路を有する。画素回路を構成するトランジスタの移動度は、表示制御回路を構成するトランジスタの移動度よりも小さくてよい。画素回路を構成するトランジスタの電流電圧特性の傾きは、表示制御回路を構成するトランジスタの電流電圧特性の傾きよりも小さくてよい。電流電圧特性の傾きは、いわゆるＶｇ－Ｉｇ特性により測定できる。画素回路を構成するトランジスタは、第一の発光素子など、発光素子に接続されているトランジスタである。
［画素］
有機発光素子を有する有機発光装置は、複数の画素を有してよい。画素は互いに他と異なる色を発光する副画素を有する。副画素は、例えば、それぞれＲＧＢの発光色を有してよい。
画素は、画素開口とも呼ばれる領域が発光する。この領域は第一領域と同じである。画素開口は１５μｍ以下であってよく、５μｍ以上であってよい。より具体的には、１１μｍ、９．５μｍ、７．４μｍ、６．４μｍ等であってよい。副画素間は、１０μｍ以下であってよく、具体的には、８μｍ、７．４μｍ、６．４μｍであってよい。
画素は、平面図において、公知の配置形態をとりうる。例えば、ストライプ配置、デルタ配置、ペンタイル配置、ベイヤー配置であってよい。副画素の平面図における形状は、公知のいずれの形状をとってもよい。例えば、長方形、ひし形等の四角形、六角形、等である。もちろん、正確な図形ではなく、長方形に近い形をしていれば、長方形に含まれる。副画素の形状と、画素配列と、を組み合わせて用いることができる。
＜有機発光素子の用途＞
本実施形態に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルタを有する発光装置等の用途がある。
表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された情報を処理する情報処理部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。表示装置は、複数の画素を有し、複数の画素の少なくとも一つが、本実施形態の有機発光素子と、有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有してよい。
また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は、赤外線方式でも、静電容量方式でも、抵抗膜方式であっても、電磁誘導方式であってもよく、特に限定されない。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。
次に、図面を参照しながら本実施形態に係る表示装置について説明する。図２は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるトランジスタとを有する表示装置の例を示す断面模式図である。トランジスタは、能動素子の一例である。トランジスタは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であってもよい。
図２（ａ）は、本実施形態に係る表示装置の構成要素である画素の一例である。画素は、副画素１０を有している。副画素はその発光により、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂに分けられている。発光色は、発光層から発光される波長で区別されても、副画素から出射する光がカラーフィルタ等により、選択的に透過または色変換が行われてもよい。それぞれの副画素１０は、層間絶縁層１の上に第一電極２である反射電極、第一電極２の端を覆う絶縁層３、第一電極２と絶縁層３とを覆う有機化合物層４、第二電極５である透明電極、保護層６、カラーフィルタ７を有している。
層間絶縁層１は、その下層または内部にトランジスタ、容量素子が配されていてよい。トランジスタと第一電極２は不図示のコンタクトホール等を介して電気的に接続されていてよい。
絶縁層３は、バンク、画素分離膜とも呼ばれる。第一電極２の端を覆っており、第一電極２を囲って配されている。絶縁層３の配されていない部分が、有機化合物層４と接し、発光領域となる。
有機化合物層４は、正孔注入層４１、正孔輸送層４２、第一発光層４３、第二発光層４４、電子輸送層４５を有する。
第二電極５は、透明電極であっても、反射電極であっても、半透過電極であってもよい。
保護層６は、有機化合物層４に水分が浸透することを低減する。保護層６は、一層のように図示されているが、複数層であってよい。層ごとに無機化合物層、有機化合物層があってよい。
カラーフィルタ７は、その色により７Ｒ、７Ｇ、７Ｂに分けられる。カラーフィルタ７は、不図示の平坦化膜上に形成されてよい。また、カラーフィルタ７上に不図示の樹脂保護層を有してよい。また、カラーフィルタ７は、保護層６上に形成されてよい。またはガラス基板等の対向基板上に設けられた後に、貼り合わせられてよい。
図２（ｂ）の表示装置１００は、有機発光素子２６とトランジスタの一例としてＴＦＴ１８を有する。ガラス、シリコン等の基板１１とその上部に絶縁層１２が設けられている。絶縁層１２の上には、ＴＦＴ１８等の能動素子が配されており、能動素子のゲート電極１３、ゲート絶縁膜１４、半導体層１５が配置されている。ＴＦＴ１８は、他にもドレイン電極１６とソース電極１７とで構成されている。ＴＦＴ１８の上部には絶縁膜１９が設けられている。絶縁膜１９に設けられたコンタクトホール２０を介して有機発光素子２６を構成する陽極２１とソース電極１７とが接続されている。
なお、有機発光素子２６に含まれる電極（陽極２１、陰極２３）とＴＦＴ１８に含まれる電極（ソース電極１７、ドレイン電極１６）との電気接続の方式は、図２（ｂ）に示される態様に限られるものではない。つまり陽極２１又は陰極２３のうちいずれか一方とＴＦＴ１８のソース電極１７またはドレイン電極１６のいずれか一方とが電気接続されていればよい。ＴＦＴは、薄膜トランジスタを指す。
図２（ｂ）の表示装置１００では有機化合物層２２を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層２２は、複数層であってもよい。陰極２３の上には有機発光素子２６の劣化を低減するための第一の保護層２４や第二の保護層２５が設けられている。
図２（ｂ）の表示装置１００ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えて他のスイッチング素子として用いてもよい。
また図２（ｂ）の表示装置１００に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコンなどの非単結晶シリコン、インジウム亜鉛酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体が挙げられる。なお、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。
図２（ｂ）の表示装置１００に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。
本実施形態に係る有機発光素子はスイッチング素子の一例であるＴＦＴにより発光輝度が制御され、有機発光素子を複数面内に設けることでそれぞれの発光輝度により画像を表示することができる。なお、本実施形態に係るスイッチング素子は、ＴＦＴに限られず、低温ポリシリコンで形成されているトランジスタ、Ｓｉ基板等の基板上に形成されたアクティブマトリクスドライバーであってもよい。基板上とは、その基板内ということもできる。基板内にトランジスタを設けるか、ＴＦＴを用いるかは、表示部の大きさによって選択され、例えば０．５インチ程度の大きさであれば、Ｓｉ基板上に有機発光素子を設けることが好ましい。
図３は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８、を有してよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。回路基板１００７には、トランジスタがプリントされている。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。
本実施形態に係る表示装置は、赤色、緑色、青色を有するカラーフィルタを有してよい。カラーフィルタは、当該赤色、緑色、青色がデルタ配列で配置されてよい。
本実施形態に係る表示装置は、携帯端末の表示部に用いられてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。
本実施形態に係る表示装置は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置の表示部に用いられてよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。
図４（ａ）は、本実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１は、本実施形態に係る表示装置を有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。
撮像に好適なタイミングはわずかな時間なので、少しでも早く情報を表示した方がよい。したがって、本実施形態の有機発光素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機発光素子は応答速度が速いからである。有機発光素子を用いた表示装置は、表示速度が求められる、これらの装置、液晶表示装置よりも好適に用いることができる。
撮像装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体１１０４内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。撮像装置は光電変換装置と呼ばれてもよい。光電変換装置は逐次撮像するのではなく、前画像からの差分を検出する方法、常に記録されている画像から切り出す方法等を撮像の方法として含むことができる。
図４（ｂ）は、本実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部１２０２は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。電子機器１２００は、レンズと、撮像素子とを備えることでカメラ機能をさらに有してよい。カメラ機能により撮像された画像が表示部１２０１に映される。電子機器１２００としては、スマートフォン、ノートパソコン等があげられる。
図５は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。図５（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示部１３０２には、本実施形態に係る発光素子が用いられてよい。額縁１３０１と、表示部１３０２を支える土台１３０３を有している。土台１３０３は、図５（ａ）の形態に限られない。額縁１３０１の下辺が土台を兼ねてもよい。また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。
図５（ｂ）は本実施形態に係る表示装置の他の例を表す模式図である。図５（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第一表示部１３１１、第二表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、本実施形態に係る発光素子を有してよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部１３１１、第二表示部１３１２は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。
図６（ａ）は、本実施形態に係る照明装置の一例を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３と、光源１４０２が発する光を透過する光学フィルタ１４０４と光拡散部１４０５と、を有してよい。光源１４０２は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。光学フィルタ１４０４は光源の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部１４０５は、ライトアップ等、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルタ１４０４、光拡散部１４０５は、照明の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。
照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置は本実施形態の有機発光素子とそれに接続される電源回路を有してよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白とは色温度が４２００Ｋで昼白色とは色温度が５０００Ｋである。照明装置はカラーフィルタを有してもよい。
また、本実施形態に係る照明装置は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。
図６（ｂ）は、本実施形態に係る移動体の一例である自動車の模式図である。当該自動車は灯具の一例であるテールランプを有する。自動車１５００は、テールランプ１５０１を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプを点灯する形態であってよい。
テールランプ１５０１は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。テールランプ１５０１は、有機発光素子を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。
自動車１５００は、車体１５０３、それに取り付けられている窓１５０２を有してよい。窓１５０２は、自動車の前後を確認するための窓でなければ、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイは、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。この場合、有機発光素子が有する電極等の構成材料は透明な部材で構成される。
本実施形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は本実施形態に係る有機発光素子を有する。
図７を参照して、上述の各実施形態の表示装置の適用例について説明する。表示装置は、例えばスマートグラス、ＨＭＤ、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。このような適用例に使用される撮像表示装置は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有する。
図７（ａ）は、本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。図７（ａ）を用いて、１つの適用例に係る眼鏡１６００（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６００のレンズ１６０１の表面側に、ＣＭＯＳセンサやＳＰＡＤのような撮像装置１６０２が設けられている。また、レンズ１６０１の裏面側には、上述した各実施形態の表示装置が設けられている。
眼鏡１６００は、制御装置１６０３をさらに備える。制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示装置に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示装置の動作を制御する。レンズ１６０１には、撮像装置１６０２に光を集光するための光学系が形成されている。
図７（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの他の例を示す模式図である。図７（ｂ）を用いて、１つの適用例に係る眼鏡１６１０（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６１０は、制御装置１６１２を有しており、制御装置１６１２に、図７（ａ）の撮像装置１６０２に相当する撮像装置と、表示装置が搭載される。レンズ１６１１には、制御装置１６１２内の撮像装置と、表示装置からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ１６１１には画像が投影される。制御装置１６１２は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。
制御装置１６１２は、装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き（回転角度）を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザーの視線が検出される。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。具体的には、表示装置は、視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定する。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。
また、表示領域は、第一の表示領域、第一の表示領域とは異なる第二の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第一の表示領域および第二の表示領域から優先度が高い領域が決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。
なお、第一の視界領域や優先度が高い領域の決定には、ＡＩを用いてもよい。ＡＩは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。ＡＩプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置に伝えられる。
視認検知に基づいて表示制御する場合、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。
図８（ａ）は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示す模式図である。画像形成装置４０は電子写真方式の画像形成装置であり、感光体２７、露光光源２８、帯電部３０、現像部３１、転写器３２、搬送ローラー３３、定着器３５を有する。露光光源２８から光２９が照射され、感光体２７の表面に静電潜像が形成される。この露光光源２８が本実施形態に係る有機発光素子を有する。現像部３１はトナー等を有する。帯電部３０は感光体２７を帯電させる。転写器３２は現像された画像を記録媒体３４に転写する。搬送ローラー３３は記録媒体３４を搬送する。記録媒体３４は例えば紙である。定着器３５は記録媒体３４に形成された画像を定着させる。
図８（ｂ）および図８（ｃ）は、露光光源２８を示す図であり、発光部３６が長尺状の基板に複数配置されている様子を示す模式図である。矢印３７は、感光体の軸に平行な方向であり、有機発光素子が配列されている列方向を表す。この列方向は、感光体２７が回転する軸の方向と同じである。この方向は感光体２７の長軸方向と呼ぶこともできる。図８（ｂ）は発光部３６を感光体２７の長軸方向に沿って配置した形態である。図８（ｃ）は、図８（ｂ）とは異なる形態であり、第一の列と第二の列のそれぞれにおいて発光部３６が列方向に交互に配置されている形態である。第一の列と第二の列は行方向に異なる位置に配置されている。第一の列は、複数の発光部３６が間隔をあけて配置されている。第二の列は、第一の列の発光部３６同士の間隔に対応する位置に発光部３６を有する。すなわち、行方向にも、複数の発光部３６が間隔をあけて配置されている。図８（ｃ）の配置は、たとえば格子状に配置されている状態、千鳥格子に配置されている状態、あるいは市松模様と言い換えることもできる。
以上説明した通り、本実施形態に係る有機発光素子を用いた装置を用いることにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
以下、実施例により本発明を説明する。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。
［実施例１（例示化合物Ｄ－１の合成）］
以下のスキームに従い、例示化合物Ｄ－１を合成した。
Figure 2023057239000034
（１）化合物ｆ－３の合成
２００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物ｆ－１：６．４６ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：５．３ｇ（５０．０ｍｍｏｌ）
ＴＨＦ：９０ｍｌ
水：３５ｍｌ
エタノール：１０ｍｌ
次に、反応溶液を、－７８℃に冷却し、ｎ－ＢｕＬｉ（ヘキサン溶液１．５６Ｍ）を１６．０ｍｌ（２５．０ｍｍｏｌ）滴下した。３０分攪拌後、ＺｎＣｌ2（２－メチルテトラヒドロフラン溶液２．０Ｍ））（１５．０ｍＬ，３０．０ｍｍｏｌ．）を加え１５分間撹拌した。その後、反応溶液を室温に戻し、ｆ－２を２．２７ｇ（２０．０ｍｍｏｌ），Ｐｄ（ＰＰｈ3）4を５７８ｍｇ加え８０℃で１８時間加熱撹拌した。反応終了後、トルエンで抽出し、有機層を濃縮乾固した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：酢酸エチル混合）にて精製し、透明固体（ｆ－３）を０．７７ｇ（収率：１２％）得た。
（２）化合物ｆ－４の合成
５０ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物ｆ－３：３．２１ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）
イリジウムクロライド水和物：０．８０ｇ
エトキシエタノール：１２ｍｌ
水：４ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下、１３０℃で５時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を濾過し、得られた固体を水及びメタノールで濾過器上洗浄を行った。黄色固体（ｆ－４）を１．８ｇ得た。
（３）化合物ｆ－５合成
１００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物ｆ－４：１．７４（１．００ｍｍｏｌ）
銀トリフラート：０．５１４ｇ（２．００ｍｍｏｌ）
塩化メチレン：３０ｍｌ
メタノール：１．３ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下、室温で６時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を４０℃で溶媒留去した。黄褐色固体（ｆ－５）を２．２４ｇ得た。
（４）例示化合物Ｄ－１の合成
５０ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物ｆ－５：１．２０ｇ
化合物ｆ－６：０．１６ｇ（１．００ｍｍｏｌ）
エタノール：５０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下、９０℃で５時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を濾過し、得られた固体を水及びメタノールで濾過器上洗浄を行った。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：酢酸エチル混合）にて精製し、黄色固体（例示化合物Ｄ－１）を０．３２ｇ（収率：３２％）得た。
例示化合物Ｄ－１について、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ（Ｂｒｕｋｅｒ社製Ａｕｔｏｆｌｅｘ ＬＲＦ）を用いて質量分析を行った。
［ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝９８７ 計算値：Ｃ59Ｈ44ＩｒＮ3＝９８７
［実施例２乃至２９（例示化合物の合成）］
表４乃至７に示す様に、実施例２乃至２９に示す例示化合物について、実施例１の原料ｆ－１を原料１、原料ｆ－２を原料２、原料ｆ－６を原料３に変えた他は実施例１と同様にして例示化合物を合成した。また、実施例１と同様にして測定した質量分析結果の実測値：ｍ／ｚを示す。
Figure 2023057239000035
Figure 2023057239000036
Figure 2023057239000037
Figure 2023057239000038
［実施例３０（例示化合物Ｄ－１６の合成）］
以下のスキームに従い、例示化合物Ｄ－１６を合成した。中間体ｆ－４は実施例１と同様に原料ｆ－３を用いて合成した。
Figure 2023057239000039
１００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物ｆ－４：１．７３ｇ（１．００ｍｍｏｌ）
化合物ｆ－７：０．４０ｇ（４．００ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：１．０６ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）
エトキシエタノール：３３ｍｌ
水：１２ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素気流下、１００℃で７時間加熱攪拌した。冷却後、メタノールを加え、ろ過しメタノールで洗浄した。黄色固体（Ｄ－１６）を０．３６ｇ（収率：３９％）得た。
例示化合物Ｄ－１６について、実施例１と同様にして質量分析を行った。
［ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝９３３ 計算値：Ｃ53Ｈ46ＩｒＯ2Ｎ3＝９３３
［実施例３１乃至３５（例示化合物の合成）］
表８に示す様に、実施例３１乃至３５に示す例示化合物について、実施例３０の原料ｆ－３を原料１、原料ｆ－７を原料２に変えた他は実施例３０と同様にして例示化合物を合成した。また、実施例３０と同様にして測定した質量分析結果の実測値：ｍ／ｚを示す。
Figure 2023057239000040
［実施例３６（例示化合物Ｊ－１の合成）］
以下のスキームに従い、例示化合物Ｊ－１を合成した。
Figure 2023057239000041
１００ｍｌのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物Ｄ－１６：０．９３ｇ（１．００ｍｍｏｌ）
化合物ｆ－３：０．８０ｇ（２．５０ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：１．０６ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）
グリセロール：３０ｍｌ
次に、反応溶液を、窒素脱気後、１８０℃で７時間加熱攪拌した。冷却後、メタノールを加え、ろ過しメタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：酢酸エチル混合）にて精製し、黄色固体（例示化合物Ｊ－１）を０．１７ｇ（収率：１５％）得た。
例示化合物Ｊ－１について、実施例１と同様にして質量分析を行った。
［ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝１１５３ 計算値：Ｃ72Ｈ54ＩｒＮ3＝１１５３
［実施例３７乃至３９（例示化合物の合成）］
表９に示す様に、実施例３７乃至３９に示す例示化合物について、実施例３６の原料Ｄ－１６を原料１、原料ｆ－３を原料２に変えた他は実施例３６と同様にして例示化合物を合成した。また、実施例３６と同様にして測定した質量分析結果の実測値：ｍ／ｚを示す。
Figure 2023057239000042
［実施例４０］
基板上に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、陰極が順次形成されたボトムエミッション型構造の有機発光素子を作製した。
先ずガラス基板上にＩＴＯを成膜し、所望のパターニング加工を施すことによりＩＴＯ電極（陽極）を形成した。この時、ＩＴＯ電極の膜厚を１００ｎｍとした。このようにＩＴＯ電極が形成された基板をＩＴＯ基板として、以下の工程で使用した。次に、１．３×１０-4Ｐａの真空チャンバー内における抵抗加熱による真空蒸着を行って、上記ＩＴＯ基板上に、表１０に示す有機化合物層及び電極層を連続成膜した。尚、この時、対向する電極（金属電極層、陰極）の電極面積が３ｍｍ2となるようにした。
Figure 2023057239000043
得られた素子について、素子の特性を測定・評価した。発光素子の効率は６６ｃｄ／Ａであった。さらに、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ2での連続駆動試験を行い、輝度劣化率が５％に達した時の時間を測定した。実施例４１乃至４７において、輝度劣化率が５％に達した時の時間は、本実施例の時間を１．０としたときの比率で示す。
本実施例において、測定装置は、具体的には電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、発光輝度は、トプコン社製ＢＭ７で測定した。
［実施例４１乃至４７］
表１１に示される材料に適宜変更する以外は、実施例４０と同様の方法により有機発光素子を作製した。化合物Ｑ－２－１は以下の化合物である。
Figure 2023057239000044
得られた素子について実施例４０と同様に評価した。輝度劣化率が５％に達した時の時間は、実施例４０の時間を１．０としたときの比率で示す。測定の結果を表１１に示す。
Figure 2023057239000045
表１１より、本発明に係る発光素子は高効率発光であることがわかる。また、実施例４０から４５の発光素子は、ホスト材料が炭化水素化合物であるため、一般式［１］で表される化合物との相互作用が強く、発光効率が高く、ホスト材料の安定性が良いこともあり、輝度劣化が小さい。以上より、一般式［１］の化合物を発光ドーパントに用いて、かつ、好ましいホスト材料を選択することにより、高効率で耐久特性に優れる素子を提供することができることが分かる。
［実施例４８］
表１２に示される化合物に及び膜厚に変更する以外は、実施例４０と同様の方法により有機発光素子を作製した。
Figure 2023057239000046
得られた素子について、実施例４０と同様に評価した。発光素子の効率は６６ｃｄ／Ａであった。また、実施例４９乃至５６において、輝度劣化率が５％に達した時の時間は、本実施例の時間を１．０としたときの比率で示す。
［実施例４９乃至５６］
表１３に示される材料に適宜変更する以外は、実施例４８と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた素子について実施例４８と同様に評価した。輝度劣化率が５％に達した時の時間は、実施例４８の輝度劣化率が５％に達した時の時間を１．０としたときの比率で示す。測定の結果を表１３に示す。
Figure 2023057239000047
表１３より、本発明に係る発光素子は高効率発光であることがわかる。また、実施例４８から５３の発光素子は、ホスト材料が炭化水素化合物であるため、一般式［１］で表される化合物との相互作用が強く、発光効率が高く、ホスト材料の安定性が良いこともあり、輝度劣化が小さい。以上より、一般式［１］の化合物を発光ドーパントに用いて、かつ、好ましいホスト材料を選択することにより、高効率で耐久特性に優れる素子を提供することができることが分かる。
１：層間絶縁層、２：第一電極、３：絶縁層、４：有機化合物層、５：第二電極、６：保護層、７：カラーフィルタ、１０：副画素、１１：基板、１２：絶縁層、１３：ゲート電極、１４：ゲート絶縁膜、１５：半導体層、１６：ドレイン電極、１７：ソース電極、１８：ＴＦＴ、１９：絶縁膜、２０：コンタクトホール、２１：陽極、２２：有機化合物層、２３：陰極、２４：第一の保護層、２５：第二の保護層、２６：有機発光素子、１００：表示装置

Claims (20)

  1. 下記一般式［１］で表されることを特徴とする有機化合物。
    Figure 2023057239000048
     式［１］において、Ｒ1乃至Ｒ2は、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。
    Ｒ3は、それぞれ、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれ、ｌは０以上８以下の整数を表す。
    ｍは１以上３以下の整数、ｎは０以上２以下の整数を表す。ただし、ｍ＋ｎは３である。
    Ｘは２座配位子を表し、部分構造ＩｒＸは下記一般式［２］または［３］に示される構造のいずれかである。
    Figure 2023057239000049
     式［２］または［３］において、Ｒ9乃至Ｒ19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。隣接するＲ16乃至Ｒ19は、互いに結合して環を形成しても良い。
    環Ａは下記一般式［４］乃至［７］に示される構造のいずれかである。
    Figure 2023057239000050
     式［４］乃至［７］において、Ｒ20乃至Ｒ29は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。
  2. 下記一般式［１０］で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
    Figure 2023057239000051
  3. 下記一般式［１１］で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
    Figure 2023057239000052
  4. 前記Ｒ1乃至Ｒ2は、置換あるいは無置換のアルキル基であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機化合物。
  5. 前記Ｒ20乃至Ｒ29の少なくとも一つは３級アルキル基であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機化合物。
  6. 前記３級アルキル基はターシャルブチル基であることを特徴とする請求項５に記載の有機化合物。
  7. 陽極と陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置される有機化合物層と、を有する有機発光素子において、
    前記有機化合物層の少なくとも一層は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機化合物を含有することを特徴とする有機発光素子。
  8. 前記有機化合物を含有する層は、発光層であることを特徴とする請求項７に記載の有機発光素子。
  9. 前記発光層は、ホスト材料を含むことを特徴とする請求項８に記載の有機発光素子。
  10. 前記ホスト材料は、炭化水素化合物であることを特徴とする請求項９に記載の有機発光素子。
  11. 前記ホスト材料は、ＳＰ3炭素を有さないことを特徴とする請求項９または１０に記載の有機発光素子。
  12. 前記ホスト材料は、少なくともクリセン環、ピセン環、フェナンスレン環、トリフェニレン環、フルオレン環のいずれかを骨格に有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  13. 前記発光層は、アシスト材料を含むことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  14. 前記アシスト材料は、下記いずれかの構造を部分的に有する化合物であることを特徴とする請求項１３に記載の有機発光素子。
    Figure 2023057239000053
     （上記構造中、Ｘ’は、酸素、硫黄、または、置換あるいは無置換の炭素原子のいずれかを表す。）
  15. 複数の画素を有し、前記複数の画素の少なくとも一つが、請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
  16. 複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
    前記表示部は請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする光電変換装置。
  17. 請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有することを特徴とする電子機器。
  18. 請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する光源と、前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルタと、を有することを特徴とする照明装置。
  19. 請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有することを特徴とする移動体。
  20. 請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の露光光源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107973823A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 上海和辉光电有限公司 一种喹啉基二苯并取代作为配体的有机电致发光材料及其用途
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US11370809B2 (en) * 2019-02-08 2022-06-28 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
CN113278033B (zh) * 2020-02-20 2023-04-28 北京夏禾科技有限公司 有机电致发光材料及器件
JP7219404B2 (ja) 2020-04-10 2023-02-08 株式会社カプコン ゲームプログラム、コンピュータ、及びゲームシステム
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