JP4950460B2 - 有機発光素子 - Google Patents

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Description

本発明は、新規コアヌレン化合物および有機発光素子に関する。
有機発光素子は、陽極と陰極間に蛍光性有機化合物または燐光性有機化合物を含む薄膜を挟持させて、各電極から電子およびホール(正孔)を注入する。そして、蛍光性化合物または燐光性化合物の励起子を生成させ、この励起子が基底状態にもどる際に放射される光を利用する素子である。
有機発光素子における最近の進歩は著しく、その特徴は低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能であることから、広汎な用途への可能性を示唆している。
発光材料の例として、ピレンがベンゼン環に置換した材料および有機発光素子の例としては、特許文献1が挙げられ、これには発光特性、耐久性が良好な素子を提供するとある。
特開2002−324678号公報
しかしながら特許文献1の素子の外部量子効率は低く、さらに耐久寿命に関しての具体的な記載がない。
また特許文献1に限らずこれまでに知られている有機発光素子は更なる高輝度の光出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気などによる劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さらにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合の色純度の良い青、緑、赤の発光が必要となるが、これらの問題に関してもまだ十分でない。
本発明の目的は、新規なコアヌレン化合物を提供することにある。
また本発明の目的は、コアヌレン化合物を用い、極めて高効率で高輝度な光出力を有する有機発光素子を提供することにある。また、極めて耐久性のある有機発光素子を提供することにある。さらには製造が容易でかつ比較的安価に作成可能な有機発光素子を提供する事にある。
よって本発明は、陽極と陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられる有機化合物を含む層と、から構成される有機発光素子において、
前記有機化合物を含む層のうち少なくとも一層が、下記一般式[1’]で示されるコアヌレン化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする有機発光素子を提供する。
Figure 0004950460
(式中、X’は、フルオレニル基、(ジフェニルアミノ)フェニル基、ビフェニル基、ナフチルまたはピレニル基を表わす
また本発明は、陽極陰極前記陽極と前記陰極との間に設けられる有機化合物を含む層と、から構成される有機発光素子において、前記有機化合物を含む層のうち少なくとも一層が、下記一般式[2’]で示されるコアヌレン化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする有機発光素子を提供する。
Figure 0004950460
(式中、Y’は、フルオレニル基またはアンスリル基を表わす。
一般式[1’]または[2’]で示されるコアヌレン化合物を用いた有機発光素子は、低い印加電圧で高効率な発光を与えた。また、優れた耐久性も得られる。
本発明は、新規コアヌレン化合物に係るものである。本発明者らはさらに新規コアヌレン化合物のみならずコアヌレン化合物が有機発光素子に利用できることも見出した。従って本発明はコアヌレン化合物を有する新規有機発光素子にも係る。
本発明に係る新規コアヌレン化合物は下記一般式[1]で示されるコアヌレン化合物である。
Figure 0004950460
(式中、Xは、置換あるいは無置換のアリール基、複素環基、アミノ基、またはシアノ基を表わす。nは、1〜10のいずれかの整数を表わす。Xが複数ある場合、それぞれ同じであっても異なっていても良く、互いに結合し環を形成しても良い。)
また本発明に係る新規有機発光素子は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に侠持された有機化合物を含む一層または複数層により構成される有機発光素子において、前記有機化合物を含む層のうち少なくとも一層が、下記一般式[2]の化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする有機発光素子である。
Figure 0004950460
(式中、Yは、置換あるいは無置換の、アルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、アミノ基、シアノ基、またハロゲン基を表わす。nは、0〜10のいずれかの整数を表わす。Yが複数ある場合、それぞれ同じであっても異なっていても良く、互いに結合し環を形成しても良い。)
一般式[1][2]で示されるコアヌレン化合物は主に有機発光素子用材料として使用できる。その中で、発光層用として使用する場合、発光層において単独で用いること、及びドーパント(ゲスト)材料、ホスト材料の目的で使用でき、高色純度、高発光効率、高寿命素子を得ることができる。
以下、発明をさらに詳細に説明する。
上記一般式[1]、[2]における化合物の置換基の具体例を以下に示す。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、ter−ブチル基、sec−ブチル基、オクチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基などが挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ペンタレニル基、インデニル基、アズレニル基、アントリル基、ピレニル基、インダセニル基、アセナフテニル基、フェナントリル基、フェナレニル基、フルオランテニル基、アセフェナントリル基、アセアントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基などが挙げられる。
複素環基としては、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、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、ターチエニル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェナントロリル基などが挙げられる。
置換アミノ基としては、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、ジアニソリルアミノ基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
上記置換基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基などのアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基などの複素環基、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、ジアニソリルアミノ基などのアミノ基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、フェノキシル基などのアルコキシル基、シアノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子などが挙げられる。
これら上記一般式[1]、[2]の化合物のうち、有機発光素子に用いるのに好ましい化合物の構造の一例を以下に挙げる。本発明はこれら構造を示した化合物に限定されないことはいうまでもない。尚、以下に列挙される化合物のうち、例示化合物4、5、6、8、11、12及び13が本発明に該当する。
Figure 0004950460
Figure 0004950460
次に、本発明の有機発光素子について詳細に説明する。
本発明の有機発光素子は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に狭持された一または複数の有機化合物を含む層を少なくとも有する有機発光素子において、前記有機化合物を含む層の少なくとも一層が一般式[1]で示される化合物の少なくとも一種を含有する。
図1〜図5に本発明の有機発光素子の好ましい例を示す。
図1は、本発明の有機発光素子の一例を示す断面図である。図1は、基板1上に、陽極2、発光層3及び陰極4を順次設けた構成のものである。ここで使用する発光素子は、それ自体でホール輸送能、エレクトロン輸送能及び発光性の性能を単一で有している場合や、それぞれの特性を有する化合物を混ぜて使う場合に有用である。
図2は、本発明の有機発光素子における他の例を示す断面図である。図2は、基板1上に、陽極2、ホール輸送層5、電子輸送層6及び陰極4を順次設けた構成のものである。この場合は、発光物質はホール輸送性かあるいは電子輸送性のいずれか、あるいは両方の機能を有している材料をそれぞれの層に用い、発光性の無い単なるホール輸送物質あるいは電子輸送物質と組み合わせて用いる場合に有用である。また、この場合、発光層3は、ホール輸送層5あるいは電子輸送層6のいずれかから成る。
図3は、本発明の有機発光素子における他の例を示す断面図である。図3は、基板1上に、陽極2、ホール輸送層5、発光層3,電子輸送層6及び陰極4を順次設けた構成のものである。これは、キャリヤ輸送と発光の機能を分離したものである。そしてこれはホール輸送性、電子輸送性、発光性の各特性を有した化合物と適時組み合わせて用いられるものである。これにより極めて材料選択の自由度が増すとともに、発光波長を異にする種々の化合物が使用できるため、発光色相の多様化が可能になる。さらに、中央の発光層3に各キャリヤあるいは励起子を有効に閉じこめて、発光効率の向上を図ることも可能になる。
図4は、本発明の有機発光素子における他の例を示す断面図である。図4は、図3に対して、ホール注入層7を陽極2側に挿入した構成であり、陽極2とホール輸送層5の密着性改善あるいはホールの注入性改善に効果があり、低電圧化に効果的である。
図5は本発明の有機発光素子における他の例を示す断面図である。図5は、図3に対してホールあるいは励起子(エキシトン)が陰極4側に抜けることを阻害する層(ホール/エキシトンブロッキング層8)を、発光層3、電子輸送層6間に挿入した構成である。イオン化ポテンシャルの非常に高い化合物をホール/エキシトンブロッキング層8として用いる事により、発光効率の向上に効果的な構成である。
ただし、図1〜図5はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明の化合物を用いた有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、ホール輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる2層から構成されるなど多様な層構成をとることができる。
本発明に用いられる一般式[1]で示される化合物は、図1〜図5のいずれの形態でも使用することができる。
特に、本発明の化合物を用いた有機層は、発光層、電子輸送層あるいはホール輸送層として有用であり、また真空蒸着法や溶液塗布法などによって形成した層は結晶化などが起こりにくく経時安定性に優れている。
本発明は、特に発光層の構成成分として、一般式[1]で示される化合物を用いるが、必要に応じてこれまで知られている低分子系およびポリマー系のホール輸送性材料、発光性材料あるいは電子輸送性材料などを一緒に使用することもできる。
以下にこれらの材料例を挙げる。
正孔(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、また注入されたホールを発光層に輸送する優れたモビリティを有することが好ましい。正孔注入輸送性能を有する低分子および高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、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、およびポリ(ビニルカルバゾール)、ポリ(シリレン)、ポリ(チオフェン)、その他導電性高分子が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。以下に、具体例の一部を示す。
Figure 0004950460
Figure 0004950460
次に発光性材料について説明する。
本発明に係る一般式[1]あるいは[2]で示されるコアヌレン化合物はそれ自体が発光することが出来るので発光層として使用することが出来る。
さらに本発明に係る一般式[1]あるいは[2]で示されるコアヌレン化合物は、発光層として使用できる以外に有機発光素子の発光層において主成分となるいわゆるホスト材料としても機能する。
その場合発光層中のゲストである発光中心材料が発する発光が有機発光素子が発する光であるということができる。
この場合の発光中心材料としては、多環縮合芳香族化合物(例えばナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオレン誘導体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、コロネン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、9,10−ジフェニルアントラセン誘導体、ルブレンなど)、キナクリドン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、ナイルレッド、ピラジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、スチルベン誘導体、有機金属錯体(例えば、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)およびポリ(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、ポリ(チエニレンビニレン)誘導体、ポリ(アセチレン)誘導体等の高分子誘導体が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。以下に、具体例の一部を示す。
Figure 0004950460
Figure 0004950460
電子注入輸送性材料としては、陰極からの電子の注入を容易にし、注入された電子を発光層に輸送する機能を有するものから任意に選ぶことができ、ホール輸送材料のキャリア移動度とのバランス等を考慮し選択される。電子注入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、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。 以下に、具体例の一部を示す。
Figure 0004950460
本発明の有機発光素子において、一般式[1]あるいは[2]で示されるコアヌレン化合物を含有する層やあるいはその他の有機化合物からなる層は、例えば次の方法にて形成できる。即ち真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法により薄膜として形成される。塗布方法とは例えば、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である。特に塗布法で成膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
上記結着樹脂としては、広範囲な結着性樹脂より選択でき、例えば、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、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、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。
これら樹脂は単独で使用してもよい。
またはこれら樹脂を構成するモノマーユニットが共重合体のモノマーユニットとして少なくとも含まれている共重合体ポリマーを単独で使用してもよい。
またはこれら樹脂同士あるいは共重合体ポリマー同士あるいはこれら樹脂と共重合体ポリマーを混合してもよい。
混合には2種以上の成分を使用してもよい。
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。
陽極材料としては、仕事関数がなるべく大きなものがよく、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あるいはこれらの合金、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、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は単独で用いるか、あるいは複数併用することもできる。また、陽極は一層構成でもよく、多層構成をとることもできる。
一方、陰極材料としては、仕事関数の小さなものがよく、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、ルテニウム、チタニウム、マンガン、イットリウム、銀、鉛、錫、クロム等の金属単体あるいはリチウム−インジウム、ナトリウム−カリウム、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、マグネシウム−インジウム等、複数の合金として用いることができる。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単独で用いるか、あるいは複数併用することもできる。また、陰極は一層構成でもよく、多層構成をとることもできる。
また陽極および陰極は、少なくともいずれか一方が透明または半透明であることが望ましい。
本発明で用いる基板としては、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等の透明性基板が用いられる。また、基板にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜などを用いて発色光をコントロールする事も可能である。また、基板上に薄膜トランジスタ(TFT)を作成し、それに接続して素子を作成することも可能である。
また、素子の光取り出し方向に関しては、ボトムエミッション構成(基板側から光を取り出す構成)および、トップエミッション(基板の反対側から光を取り出す構成)のいずれも可能である。
なお、作成した素子に対して、酸素や水分等との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッ素樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜、さらには、光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属などをカバーし、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<合成例1>
[例示化合物1と化合物1−1(テトラブロモコアヌレン)の合成]
2,7−ジメチルナフタレンを原料にしてスキーム1に示すように例示化合物1と化合物1−1(テトラブロモコアヌレン)合成する。合成にはJ.Am.Chem.Soc.,Vol.122,No.26,2000,とJ.Am.Chem.Soc.,Vol.121, No.34,1999を参照することができる。
Figure 0004950460
<実施例1>
[例示化合物4の合成]
500ml三ツ口フラスコを用意した。そこに化合物1−1、0.268g(0.48mmol)、2−(9,9−ジメチル)フルオレンボロン酸1.13g(4.8mmol)、トルエン120mlおよびエタノ−ル60mlを入れた。そして窒素雰囲気中、室温で攪拌下、炭酸ナトリウム24g/水120mlの水溶液を滴下し、次いでテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.33g(0.28mmol)を添加した。室温で30分攪拌した後77度に昇温し5時間攪拌した。反応後有機層をクロロホルムで抽出し無水硫酸ナトリウムで乾燥後、シリカゲルカラム(ヘキサン+トルエン混合展開溶媒)で精製し、化合物No.4(白色結晶)0.36g(収率75%)を得た。
<実施例2,3>
[例示化合物5、8の合成]
実施例2において2−(9,9−ジメチル)フルオレンボロン酸の変わりに4−ジフェニルアミノベンゼンボロン酸、1−ナフタレンボロン酸を用いることで化合物5、8をそれぞれ合成した。
<実施例4>
図3に示す構造の有機発光素子を以下に示す方法で作成した。
基板1としてのガラス基板上に、陽極2としての酸化錫インジウム(ITO)をスパッタ法にて120nmの膜厚で成膜したものを透明導電性支持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルアルコール(IPA)で順次超音波洗浄し、次いでIPAで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、UV/オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使用した。
正孔輸送材料として下記構造式で示される化合物を用いて、濃度が0.1wt%となるようにクロロホルム溶液を調整した。
Figure 0004950460
この溶液を上記のITO電極上に滴下し、最初に500RPMの回転で10秒、次に1000RPMの回転で1分間スピンコートを行い膜形成した。この後10分間、80℃の真空オーブンで乾燥し、薄膜中の溶剤を完全に除去した。形成されたホール輸送層5の厚みは11nmであった。次に、ホール輸送層5の上に発光層3として前記例示化合物No.4を蒸着して20nmの発光層3を設けた。蒸着時の真空度は1.0×10-4Pa、成膜速度は0.2〜0.3nm/secの条件で成膜した。
更に電子輸送層6としてバソフェナントロリン(BPhen)を真空蒸着法にて40nmの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は1.0×10-4Pa、成膜速度は0.2〜0.3nm/secの条件であった。
次に、アルミニウム−リチウム合金(リチウム濃度1原子%)からなる蒸着材料を用いて、先ほどの有機層の上に、真空蒸着法により厚さ0.5nmの金属層膜を形成した。更に真空蒸着法により厚さ150nmのアルミニウム膜を設け、アルミニウム−リチウム合金膜を電子注入電極(陰極4)とする有機発光素子を作成した。蒸着時の真空度は1.0×10-4Pa、成膜速度は1.0〜1.2nm/secの条件で成膜した。
得られた有機EL素子は、水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ、アクリル樹脂系接着材で封止した。
この様にして得られた素子に、ITO電極(陽極2)を正極、Al電極(陰極4)を負極にして、4.0Vの印加電圧で、発光輝度480cd/m2、発光効率2.2lm/W、中心波長465nmの青色発光が観測された。
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を30mA/cm2に保ち100時間電圧を印加したところ、初期輝度490cd/m2から100時間後、395cd/m2と輝度劣化は小さかった。
<比較例1>
例示化合物No.4に代えて、下記に示す比較化合物を用いた他は実施例4と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。4.0Vの印加電圧で、発光輝度350cd/m2、発光効率1.6lm/W、460nm青色の発光が観測された。
Figure 0004950460
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を30mA/cm2に保ち100時間電圧を印加したところ、初期輝度450cd/m2から100時間後、160cd/m2と輝度劣化が大きかった。
<実施例5−6、参考例1−2
実施例4の発光層3である例示化合物No.4に代えて、表1に示す化合物を用いた他は実施例4と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。その結果を表1に示す。
Figure 0004950460
<実施例
実施例4の発光層3に代えて、第1の化合物として前記例示化合物No.4と、第2の化合物として下記に示す化合物を共蒸着(重量比90:10)して20nmの発光層3を設けた以外は実施例5と同様に有機発光素子を作成した。
Figure 0004950460
この様にして得られた素子に、ITO電極(陽極2)を正極、Al−Li電極(陰極4)を負極にして、4Vの印加電圧で、発光輝度2300cd/m2、発光効率6.5lm/W、中心波長520nmの緑色発光が観測された。
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を30mA/cm2に保ち100時間電圧を印加したところ、初期輝度2400cd/m2から100時間後、1900cd/m2と輝度劣化は小さかった。
<実施例8−10
実施例の発光層3である第1の化合物を代えて、下記表2に示す化合物を用いた他は実施例と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。その結果を表2に示す。
Figure 0004950460
<比較例2>
実施例4の発光層3に代えて、第1の化合物として下記に示す例示化合物を使用した以外は実施例4と同様に有機発光素子を作成した。
Figure 0004950460
この様にして得られた素子に、ITO電極(陽極2)を正極、Al−Li電極(陰極4)を負極にして、4Vの印加電圧で、発光輝度1500cd/m2、発光効率3.5lm/W、中心波長515nmの緑色発光が観測された。
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を30mA/cm2に保ち100時間電圧を印加したところ、初期輝度1550cd/m2から100時間後、550cd/m2と輝度劣化は大きかった。
本発明における有機発光素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機発光素子の他の例を示す断面図である。 本発明における有機発光素子の他の例を示す断面図である。 本発明における有機発光素子の他の例を示す断面図である。 本発明における有機発光素子の他の例を示す断面図である。
符号の説明
1 基板
2 陽極
3 発光層
4 陰極
5 ホール輸送層
6 電子輸送層
7 ホール注入層
8 ホール/エキシトンブロッキング層

Claims (6)

  1. 陽極陰極
    前記陽極と前記陰極との間に設けられる有機化合物を含む層と、から構成される有機発光素子において、
    前記有機化合物を含む層のうち少なくとも一層が、下記一般式[1’]で示されるコアヌレン化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする有機発光素子。
    Figure 0004950460
    (式中、X’は、フルオレニル基、(ジフェニルアミノ)フェニル基、ビフェニル基、ナフチルまたはピレニル基を表わす
  2. 前記X’が、フルオレニル基であることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  3. 陽極と陰極と、
    前記陽極と前記陰極と間に設けられる有機化合物を含む層と、から構成される有機発光素子において、
    前記有機化合物を含む層のうち少なくとも一層が、下記一般式[2’]で示されるコアヌレン化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする有機発光素子。
    Figure 0004950460
    (式中、Y’は、フルオレニル基またはアンスリル基を表わす。)
  4. 前記Y’が、フルオレニル基であることを特徴とする請求項に記載の有機発光素子。
  5. 発光層に前記一般式[1’]または前記一般式[2’]で示されるコアヌレン化合物が含まれ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発光素子。
  6. 基板と、
    前記基板上に設けられる有機発光素子と、を有し、
    前記有機発光素子が、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の有機発光素子であり、
    前記有機発光素子から出力される光を前記基板の反対側から取り出すトップエミッション構成であることを特徴とする有機発光装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100103910A1 (en) * 2008-10-28 2010-04-29 Mohan Verma Smart device profiling
JP2019038798A (ja) * 2017-08-22 2019-03-14 学校法人関西学院 多環芳香族化合物
EP3739641B1 (en) 2019-05-15 2025-08-13 Samsung Electronics Co., Ltd. N-type semiconductor composition, and thin film, organic photoelectric device, image sensor, and electronic device including the same
US11713952B2 (en) 2019-05-17 2023-08-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic photoelectric device, image sensor, and electronic device
CN114890959A (zh) * 2022-06-10 2022-08-12 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种荧蒽衍生物及其应用

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4067259B2 (ja) * 2000-01-12 2008-03-26 富士フイルム株式会社 縮環多環式炭化水素化合物、発光素子材料およびそれを使用した発光素子
JP2002324678A (ja) 2001-04-26 2002-11-08 Fuji Photo Film Co Ltd 発光素子
JP4240841B2 (ja) * 2001-04-27 2009-03-18 キヤノン株式会社 有機発光素子
WO2003020847A1 (en) * 2001-09-03 2003-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Organic luminescence device
JP4235550B2 (ja) * 2001-09-28 2009-03-11 キヤノン株式会社 有機発光素子
JP3848262B2 (ja) * 2002-03-27 2006-11-22 キヤノン株式会社 オリゴフルオレニレン化合物及び有機発光素子
JP3919583B2 (ja) * 2002-04-12 2007-05-30 キヤノン株式会社 有機発光素子
TWI314947B (en) * 2002-04-24 2009-09-21 Eastman Kodak Compan Organic light emitting diode devices with improved operational stability
US6841267B2 (en) * 2002-04-24 2005-01-11 Eastman Kodak Company Efficient electroluminescent device
JP3848224B2 (ja) * 2002-08-27 2006-11-22 キヤノン株式会社 スピロ化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP4585750B2 (ja) * 2002-08-27 2010-11-24 キヤノン株式会社 縮合多環化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP3902993B2 (ja) * 2002-08-27 2007-04-11 キヤノン株式会社 フルオレン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP4311707B2 (ja) * 2002-08-28 2009-08-12 キヤノン株式会社 有機発光素子
JP4164317B2 (ja) * 2002-08-28 2008-10-15 キヤノン株式会社 有機発光素子
JP4125076B2 (ja) * 2002-08-30 2008-07-23 キヤノン株式会社 モノアミノフルオレン化合物およびそれを使用した有機発光素子
TWI224473B (en) * 2003-06-03 2004-11-21 Chin-Hsin Chen Doped co-host emitter system in organic electroluminescent devices
JP3848307B2 (ja) * 2003-06-27 2006-11-22 キヤノン株式会社 アミノアントリル誘導基置換化合物およびそれを使用した有機発光素子
JP3848306B2 (ja) * 2003-06-27 2006-11-22 キヤノン株式会社 アントリル誘導基置換化合物およびそれを使用した有機発光素子
JP4035482B2 (ja) * 2003-06-27 2008-01-23 キヤノン株式会社 置換アントリル誘導体およびそれを使用した有機発光素子
JP3840235B2 (ja) * 2003-06-27 2006-11-01 キヤノン株式会社 有機発光素子
JP4400134B2 (ja) * 2003-07-31 2010-01-20 Tdk株式会社 有機el素子用化合物及び有機el素子
JP4059822B2 (ja) * 2003-08-26 2008-03-12 三井化学株式会社 ベンゾフルオランテン化合物、および該ベンゾフルオランテン化合物を含有する有機電界発光素子
DE10342340A1 (de) * 2003-09-11 2005-04-14 Basf Ag Verbindungen auf Basis von Fluoranthen und ihre Verwendung
JP4065547B2 (ja) * 2004-04-12 2008-03-26 キヤノン株式会社 フルオレン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP4086817B2 (ja) * 2004-07-20 2008-05-14 キヤノン株式会社 有機el素子
JP4541809B2 (ja) * 2004-09-08 2010-09-08 キヤノン株式会社 有機化合物及び有機発光素子
JP4955971B2 (ja) * 2004-11-26 2012-06-20 キヤノン株式会社 アミノアントリル誘導基置換ピレン化合物および有機発光素子
JP4429149B2 (ja) * 2004-11-26 2010-03-10 キヤノン株式会社 フルオレン化合物及び有機発光素子
JP4865258B2 (ja) * 2005-06-21 2012-02-01 キヤノン株式会社 1,8−ナフチリジン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP4659695B2 (ja) * 2005-11-01 2011-03-30 キヤノン株式会社 フルオレン化合物及び有機発光素子

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