JP5415340B2 - 有機電界発光素子 - Google Patents

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Description

本発明は、白色発光をする有機電界発光素子に関する。
有機電界発光素子は、自発光、高速応答などの優れた特長を持つことから、実用化に向けて様々な検討が進められている。有機電界発光素子の中でも、白色発光をする有機電界発光素子は、液晶表示装置のバックライト、カラーフィルタ、室内外照明、看板など、様々な用途で使用できるため、開発が積極的に行われている。
白色発光を得る一般的な方法は、一つの有機電界発光素子において、光の三原色に対応する青、緑、赤のそれぞれを発光する3種類の発光材料を同時に発光させる方法である。
しかしながら、3種類の発光材料を使用する場合には、色度の制御が困難であるという問題があった。また、白色発光をする有機電界発光素子は、発光効率、及び耐久性が十分ではないという問題があった。更に、大型の表示装置などに使用される白色発光の有機電界発光素子においては、消費電力の低減のために駆動電圧を低くすることが望まれているものの、満足するものは得られていないという問題があった。
そこで、色度の制御が可能な白色発光の有機電界発光素子として、発光層が、凝集体発光材料、及びモノマー発光材料を含み、前記モノマー発光材料と前記凝集体発光材料との複合発光により白色発光をする有機電界発光素子が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、この提案の技術は、要求される白色発光の色度に対して必ずしも満足するものではないという問題があった。
また、発光効率の向上及び耐久性の向上を目的として、発光層におけるゲスト材料の濃度が、発光層の厚さ方向に連続的に変化する濃度勾配を有する有機電界発光素子に関する技術、電子輸送性発光材料及び正孔輸送性ホスト材料を含有し、該電子輸送性発光材料の濃度が陽極側から陰極側に向かって漸増している発光層A、及び正孔輸送性発光材料及び電子輸送性ホスト材料を含有し、該正孔輸送性発光材料の濃度が陽極側から陰極側に向かって漸減している発光層Bを有する有機電界発光素子に関する技術などが提案されている(例えば、特許文献2及び3)。
しかしながら、これら提案の技術は、発光層と隣接層との界面において隣接層へ拡散する励起子を十分には低減できないことから、満足する発光効率が得られないという問題があった。また、発光層と隣接層との界面で生成した励起子は、発光に利用される一方で、界面近傍の材料の劣化にも関わるが、これら提案の技術は、励起子が関わる材料の劣化を十分には低減できないことから、満足する耐久性が得られないという問題があった。
また、駆動電圧の低下を目的として、発光層と電子輸送層との間に、前記発光層を構成する化合物と前記電子輸送層を構成する化合物とを含有する領域を設けて、前記電子輸送層から前記発光層に電子が流れる際の障壁を下げることが提案されている(例えば、特許文献4)。
しかしながら、この提案の技術は、要求される低い駆動電圧を必ずしも満足するものではないという問題があった。
したがって、容易に白色発光を得ることができ、高い発光効率、及び高い耐久性を有し、更に駆動電圧の低い有機電界発光素子が求められているのが現状である。
特表2005−514754号公報 特開2004−6102号公報 特開2009−211892号公報 特開2002−324680号公報
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、容易に白色発光を得ることができ、高い発光効率、及び高い耐久性を有し、更に駆動電圧の低い有機電界発光素子を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 陽極と陰極の間に、少なくとも1層の発光層を有する有機電界発光素子であって、
前記発光層が、燐光発光材料を含有し、
前記発光層による発光が、前記燐光発光材料のモノマー体による発光と前記燐光発光材料により形成される凝集体による発光とを含み、
前記発光層の前記陽極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量が、45質量%以上であり、
前記発光層の前記陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量が、45質量%以上であり、
前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の少なくも1つの領域における前記燐光発光材料の含有量が、35質量%以下であり、
前記発光層による発光が、白色発光である、ことを特徴とする有機電界発光素子である。
該<1>の有機電界発光素子において、前記発光層による発光が、前記燐光発光材料のモノマー体による発光と前記燐光発光材料により形成される凝集体による発光とを含むことで、容易に白色発光が得られる。また、前記発光層の前記陽極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量を45質量%以上という高濃度にし、前記発光層の前記陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量を45質量%以上という高濃度にすることで、前記発光層と隣接層との界面において生成する励起子が、前記燐光発光材料の凝集体により安定な励起二量体又は励起錯体としてトラップされて、発光に利用され、かつ、前記発光層と隣接層との界面におけるキャリアの注入障壁が低減されると共に前記発光層におけるキャリア輸送性が改善される。更に、前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外に、前記燐光発光材料の含有量が35質量%以下という低濃度の領域を少なくも1つ設けることで、キャリアバランスが改善されると共に励起子の分布が平坦化される。これらにより、容易に白色発光を得ることができ、高い発光効率、及び高い耐久性を有し、更に駆動電圧が低くなる。
<2> 発光層の陽極に近接する領域における燐光発光材料の含有量、及び前記発光層の陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量の少なくともいずれかが、60質量%以上である前記<1>に記載の有機電界発光素子である。
<3> 燐光発光材料が、4座配位子を有する白金錯体である前記<1>から<2>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
<4> 燐光発光材料が、下記一般式(1)で表される化合物である前記<1>から<3>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
ただし、前記一般式(1)中、L11〜L14は、それぞれPtに配位する配位子を表す。L11とL14との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Y11、Y12、及びY13は、それぞれ独立に、二価の連結基、単結合、及び二重結合のいずれかを表す。また、Y11、Y12、又はY13が二価の連結基である場合、L11とY12、Y12とL12、L12とY11、Y11とL13、L13とY13、Y13とL14の間の結合は、それぞれ独立に、単結合、及び二重結合のいずれかを表す。PtとL11〜L14との結合は、それぞれ配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。
<5> 燐光発光材料が、下記一般式(2)で表される化合物である前記<1>から<4>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
ただし、前記一般式(2)中、Y21は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A21〜A26は、それぞれ独立に、C−R21及びNのいずれかを表す。前記R21は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。L21及びL22は、それぞれPtに配位する配位子を表す。
<6> 燐光発光材料が、下記一般式(3)で表される化合物、及び下記一般式(4)で表される化合物の少なくともいずれかである前記<1>から<5>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
ただし、前記一般式(3)中、Y31は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A31〜A36は、それぞれ独立に、C−R31及びNのいずれかを表す。前記R31は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。X31〜X34は、それぞれ独立に、C及びNのいずれかを表す。Z31及びZ32は、それぞれ独立に、X31−X32又はX33−X34と共に形成される、6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環のいずれかを表す。
ただし、前記一般式(4)中、Y41は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A41〜A46は、それぞれ独立に、C−R41及びNのいずれかを表す。前記R41は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。X41及びX42は、それぞれ独立に、C及びNのいずれかを表す。Z41は、X41−X42と共に形成される、6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環のいずれかを表す。
<7> 発光層が、複数の発光材料を含有する前記<1>から<6>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
<8> 発光層が、490nm〜580nmに発光波長ピークを有する発光材料を含有する前記<1>から<7>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
本発明によると、従来における前記諸問題を解決することができ、容易に白色発光を得ることができ、高い発光効率、及び高い耐久性を有し、更に駆動電圧の低い有機電界発光素子を提供することができる。
(有機電界発光素子)
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも1層の発光層と陽極と陰極とを少なくとも有し、更に必要に応じてその他の層を有する。
<発光層>
前記発光層は、燐光発光材料を少なくとも含有し、更に必要に応じてその他の材料を含有する。
前記発光層による発光は、前記燐光発光材料のモノマー体による発光と、前記燐光発光材料により形成される凝集体による発光とを含む。
前記凝集体とは、2つの前記燐光発光材料が励起二量体(エキシマー)を形成可能な状態、又は前記燐光発光材料と他の化合物分子が励起錯体(エキサイプレックス)を形成可能な状態を表す。これら励起二量体又は励起錯体によるエキシマー/エキサイプレックス発光は、モノマー体による発光よりも長波長側にブロードな発光を示すため簡単に分離できる。前記燐光発光材料により形成される凝集体による発光は、前記燐光発光材料の凝集体が得られる濃度で、溶液に溶解、又はマトリックス中に分散した薄膜を、紫外線等の短波光で励起することで判別可能である。
前記発光層による発光は、前記燐光発光材料のモノマー体による発光と、前記燐光発光材料により形成される凝集体による発光とを含むことにより、容易に白色発光を得ることができる。
ここで、本発明における白色発光とは、CIE色座標x及びyで表される座標において、発光色の座標xが0.30〜0.35、座標yが0.30〜0.35の範囲内にあることを指す。
CIE色座標のx座標とy座標は、東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧を有機電界発光素子に印加し発光させ、発光ピーク波長及び発光スペクトルの波形を、トプコン社製輝度計SR−3を用いて測定することにより求めることができる。
−燐光発光材料−
前記燐光発光材料としては、前記モノマー体による発光と、前記凝集体による発光とをし得る発光材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、4座配位子を有する白金錯体が、化学的安定性、発光効率向上、耐久性向上、及び低駆動電圧化の点で好ましい。
−−4座配位子を有する白金錯体−−
前記4座配位子を有する白金錯体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(1)中、L11〜L14は、それぞれPtに配位する配位子を表す。L11とL14との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Y11、Y12、及びY13は、それぞれ独立に、二価の連結基、単結合、及び二重結合のいずれかを表す。また、Y11、Y12、又はY13が二価の連結基である場合、L11とY12、Y12とL12、L12とY11、Y11とL13、L13とY13、Y13とL14の間の結合は、それぞれ独立に、単結合、及び二重結合のいずれかを表す。PtとL11〜L14との結合は、それぞれ配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。
前記一般式(1)中、L11、L12、L13、及びL14は、それぞれ独立に、Ptに配位する配位子を表す。L11、L12、L13、及びL14に含まれ、かつ、Ptに配位する原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、リン原子が好ましく、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子がより好ましく、窒素原子、酸素原子、炭素原子が特に好ましい。
PtとL11、L12、L13、及びL14でそれぞれ形成される結合は、それぞれ独立に、共有結合であってもよいし、イオン結合であってもよいし、配位結合であってもよい。
ここで、本発明における配位子とは、説明の便宜上、配位結合のみならず他のイオン結合、共有結合により形成された場合においても用いるものとする。
11、Y12、L12、Y11、L13、Y13、及びL14からなる配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アニオン性配位子(少なくとも一つのアニオンが金属と結合する配位子)であることが好ましい。アニオン性配位子中のアニオンの数は、1〜3が好ましく、1、2がより好ましく、2が特に好ましい。
Ptに炭素原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、それぞれ独立に、イミノ配位子、芳香族炭素環配位子、ヘテロ環配位子などが挙げられる。
前記芳香族炭素環配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゼン配位子、ナフタレン配位子、アントラセン配位子、フェナントラセン配位子などが挙げられる。
前記ヘテロ環配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、チオフェン配位子、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、これらを含む縮環体(例えば、キノリン配位子、ベンゾチアゾール配位子など)、これらの互変異性体などが挙げられる。
Ptに窒素原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、それぞれ独立に、含窒素へテロ環配位子、アミノ配位子などが挙げられる。
前記含窒素へテロ環配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、ピリダジン配位子、トリアジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、トリアゾール配位子、オキサジアゾール配位子、チアジアゾール配位子、これらを含む縮環体(例えば、キノリン配位子、ベンズオキサゾール配位子、ベンズイミダゾール配位子など)、これらの互変異性体などが挙げられる。
前記アミノ配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルアミノ配位子、アリールアミノ配位子、アシルアミノ配位子、アルコキシカルボニルアミノ配位子、アリールオキシカルボニルアミノ配位子、スルホニルアミノ配位子などが挙げられる。
Ptに酸素原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、それぞれ独立に、アルコキシ配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロ環オキシ配位子、アシルオキシ配位子、シリルオキシ配位子、カルボニル配位子、エーテル配位子などが挙げられる。
前記アシルオキシ配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アセトキシ配位子、ベンゾイルオキシ配位子などが挙げられる。
前記カルボニル配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ケトン配位子、エステル配位子、アミド配位子などが挙げられる。
前記エーテル配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアルキルエーテル配位子、ジアリールエーテル配位子、フリル配位子などが挙げられる。
Ptに硫黄原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、それぞれ独立に、アルキルチオ配位子、アリールチオ配位子、ヘテロ環チオ配位子、チオカルボニル配位子、チオエーテル配位子などが挙げられる。
前記チオカルボニル配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、チオケトン配位子、チオエステル配位子などが挙げられる。
前記チオエーテル配位子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアルキルチオエーテル配位子、ジアリールチオエーテル配位子、チオフリル配位子などが挙げられる。
Ptにリン原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、それぞれ独立に、ジアルキルホスフィノ基、ジアリールホスフィノ基、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、ホスフィニン基などが挙げられる。
12、及びL13は、それぞれ独立に、Ptと配位結合を形成する配位子が好ましく、Ptと配位結合を形成する配位子としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、チアゾール環、オキサゾール環、ピロール環、トリアゾール環、これらを含む縮環体(例えば、キノリン環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環、インドレニン環など)、これらの互変異性体が好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピロール環、これらを含む縮環体(例えば、キノリン環、ベンズピロールなど)、これらの互変異性体がより好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、及びこれらを含む縮環体(例えば、キノリン環など)が更に好ましく、ピリジン環、ピリジン環を含む縮環体(例えば、キノリン環など)が特に好ましい。
前記一般式(1)中、Y11、Y12、及びY13は、それぞれ独立に、二価の連結基、単結合、又は二重結合を表す。二価の連結基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子から選択される原子を含んで構成される二価の連結基が好ましい。このような二価の連結基の具体例としては、例えば下記のものが挙げられる。
また、Y11、Y12、又はY13が二価の連結基である場合、L11とY12、Y12とL12、L12とY11、Y11とL13、L13とY13、Y13とL14の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。
11、Y12、及びY13は、それぞれ独立に、単結合、二重結合、カルボニル連結基、アルキレン連結基、アルケニレン基が好ましい。Y11は、単結合、アルキレン基がより好ましく、アルキレン基が特に好ましい。Y12及びY13は、単結合、アルケニレン基がより好ましく、単結合が特に好ましい。
前記一般式(1)で表される化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式(2)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(2)中、Y21は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A21〜A26は、それぞれ独立に、C−R21及びNのいずれかを表す。前記R21は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。L21及びL22は、それぞれPtに配位する配位子を表す。
前記一般式(2)中、Y21における二価の連結基は、前記一般式(1)のY11における二価の連結基と同義であり、具体例も同じものが挙げられる。
前記一般式(2)中、A21〜A26は、それぞれ独立に、C−R21及びNのいずれかを表す。
前記R21における置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、窒素原子又は硫黄原子を含んでもよいアリール基、窒素原子又は硫黄原子を含んでもよいアリールオキシ基などが挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。
前記一般式(2)中、L21及びL22は、前記一般式(1)におけるL11及びL14とそれぞれ同義であり、好ましい態様も同じである。
前記一般式(2)で表される化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式(3)で表される化合物、下記一般式(4)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(3)中、Y31は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A31〜A36は、それぞれ独立に、C−R31及びNのいずれかを表す。前記R31は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。X31〜X34は、それぞれ独立に、C及びNのいずれかを表す。Z31及びZ32は、それぞれ独立に、X31−X32又はX33−X34と共に形成される、6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環のいずれかを表す。
前記一般式(3)中、Y31における二価の連結基は、前記一般式(1)のY11における二価の連結基と同義であり、具体例も同じものが挙げられる。
前記一般式(3)中、A31〜A36は、それぞれ独立に、C−R31及びNのいずれかを表す。
前記R31における置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、窒素原子又は硫黄原子を含んでもよいアリール基、窒素原子又は硫黄原子を含んでもよいアリールオキシ基などが挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。
31及びZ32における6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5員又は6員の芳香族ヘテロ環が好ましく、5員又は6員の芳香族含窒素ヘテロ環がより好ましく、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環が特に好ましい。
これら6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環は、置換基を有していてもよい。前記置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電子吸引性基が好ましく、ハロゲン原子、シアノ基、ハロゲン化アルキル基が好ましい。前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが挙げられるが、これらの中でもフッ素原子が好ましい。前記ハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基が好ましい。
前記一般式(4)中、Y41は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A41〜A46は、それぞれ独立に、C−R41及びNのいずれかを表す。前記R41は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。X41及びX42は、それぞれ独立に、C及びNのいずれかを表す。Z41は、X41−X42と共に形成される、6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環のいずれかを表す。
前記一般式(4)中、Y41における二価の連結基は、前記一般式(1)のY11における二価の連結基と同義であり、具体例も同じものが挙げられる。
前記一般式(4)中、A41〜A46は、それぞれ独立に、C−R41及びNのいずれかを表す。
前記R41における置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、窒素原子又は硫黄原子を含んでもよいアリール基、窒素原子又は硫黄原子を含んでもよいアリールオキシ基などが挙げられる。これらは更に置換されていてもよい。
41における6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環は、前記一般式(3)のZ31及びZ32における6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環と同義であり、好ましい態様も同じである。
前記一般式(3)で表される化合物及び前記一般式(4)で表される化合物の具体例としては、例えば、下記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。
前記4座配位子を有する白金錯体の合成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、配位子、又はその解離体と金属化合物を溶媒の存在下、溶媒非存在下、又は塩基の存在下、若しくは塩基非存在下で、室温以下、又は加熱し得ることができる。
前記溶媒としては、例えば、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、アミド系溶媒、スルホン系溶媒、スルホキサイド系溶媒、水などが挙げられる。
前記塩基としては、例えば、ナトリウムメトキシド、t−ブトキシカリウム、トリエチルアミン、炭酸カリウムなどが挙げられる。
前記4座配位子を有する白金錯体を合成する際の反応時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1分間以上5日間以下が好ましく、5分間以上3日間以下がより好ましく、10分間以上1日間以下が特に好ましい。
前記4座配位子を有する白金錯体を合成する際の反応温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0℃以上300℃以下が好ましく、5℃以上250℃以下がより好ましく、10℃以上200℃以下が特に好ましい。
目的とする錯体の部分構造を形成している配位子を適宜選択することで、前記4座配位子を有する白金錯体は合成できる。
前記燐光発光材料は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、前記発光層は、更に他の発光材料を含有していてもよい。
−他の発光材料−
前記他の発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、490nm〜580nmに発光波長ピークを有する発光材料が、演色性の高い白色発光を得ることができる点で好ましい。
前記発光波長ピークは、溶媒に溶解させた状態でのフォトルミネッセンス測定により求めることができる。測定温度としては、通常、10℃〜40℃である。測定時の溶液中の発光材料の濃度としては、通常、0.1mg/L〜30mg/Lである。
測定方法の具体例としては、25℃の温度条件におけるクロロホルム中のフォトルミネッセンス測定、300K(約27℃)の温度条件におけるトルエン中のフォトルミネッセンス測定などが挙げられる。
例えば、下記発光材料(化合物EM−7)は、300K(約27℃)の温度条件におけるトルエン中(濃度4mg/L)、励起光波長370nmのフォトルミネッセンス測定により、508nmの発光波長ピークを示す。
前記燐光発光材料のモノマー体による発光は、400nm〜500nmに発光波長ピークを有することが多く、また、前記燐光発光材料の凝集体による発光は、580nm〜670nmあたりにブロードな発光波長を有することが多い。そのため、前記発光層が前記490nm〜580nmに発光波長ピークを有する発光材料を含有することで、演色性の高い白色発光を得ることができる。
前記490nm〜580nmに発光波長ピークを有する発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、US6303238、US6097147、EP1211257、WO00/57676、WO00/70655、WO01/08230、WO01/39234、WO01/41512、WO02/02714、WO02/15645、特開2001−247859、特開2001−298470、特開2002−117978、特開2002−170684、特開2002−173674、特開2002−203678、特開2002−203679特開2002−226495、特開2002−234894、特開2002−235076、などの特許文献に記載の発光材料から発光波長ピークに応じて適宜選択することができる。
前記490nm〜580nmに発光波長ピークを有する発光材料の前記発光層における含有量は、0.001質量%〜5質量%であることが好ましく、0.005質量%〜1質量%であることがより好ましく、0.01質量%〜0.5質量%であることが特に好ましい。前記特に好ましい範囲内であると、より演色性の高い白色発光を得ることができる点で有利である。
−その他の材料−
前記その他の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ホスト化合物が挙げられる。
−−ホスト化合物−−
前記ホスト化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト化合物及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物を用いることができる。
−−正孔輸送性ホスト化合物−−
前記正孔輸送性ホスト化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、ピラゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、又はそれらの誘導体、などが挙げられる。
これらの中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体が好ましく、分子内にインドール骨格、カルバゾール骨格、アザインドール骨格、アザカルバゾール骨格、又は芳香族第三級アミン骨格を有するものがより好ましく、カルバゾール骨格を有する化合物が特に好ましい。
また、本発明においては、前記ホスト化合物の水素を一部又はすべて重水素に置換したホスト材料を用いることができる(特開2009−277790号公報、特表2004−515506号公報)。
このような正孔輸送性ホスト化合物としての具体的化合物としては、例えば下記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。
前記正孔輸送性ホスト化合物の含有量は、前記発光層を形成する全化合物質量に対して、10質量%〜90質量%であることが好ましく、20質量%〜80質量%がより好ましく、30質量%〜70質量%が特に好ましい。
−−電子輸送性ホスト化合物−−
前記電子輸送性ホスト化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、オキサール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、又はそれらの誘導体(他の環と縮合環を形成してもよい)、8−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、などが挙げられる。
前記電子輸送性ホスト化合物としては、例えば金属錯体、アゾール誘導体(ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等)、アジン誘導体(ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等)などが挙げられる。中でも、本発明においては、耐久性の点から金属錯体化合物が好ましい。前記金属錯体化合物は、金属に配位する少なくとも1つの窒素原子又は酸素原子又は硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは、特に制限はなく、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであり、特に好ましくはアルミニウムイオン、亜鉛イオン、又はパラジウムイオンである。
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」、Springer−Verlag社、H.Yersin著、1987年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、1982年発行等に記載の配位子が挙げられる。
前記配位子としては、例えばアジン配位子(例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる)、ヒドロキシフェニルアゾール配位子(例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる)、アルコキシ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる)、アリールオキシ配位子(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシ、2,4,6−トリメチルフェニルオキシ、4−ビフェニルオキシなどが挙げられる)、ヘテロアリールオキシ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、及びキノリルオキシなどが挙げられる)、アルキルチオ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる)、アリールチオ配位子(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる)、ヘテロアリールチオ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、及び2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる)、シロキシ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数3〜25、特に好ましくは炭素数6〜20であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、及びトリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。)、芳香族炭化水素アニオン配位子(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜25、特に好ましくは炭素数6〜20であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、及びアントラニルアニオンなどが挙げられる)、芳香族ヘテロ環アニオン配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数2〜25、特に好ましくは炭素数2〜20であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、及びベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる)、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、又はシロキシ配位子であり、特に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、又は芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。
前記金属錯体電子輸送性ホスト化合物としては、例えば、特開2002−235076号公報、特開2004−214179号公報、特開2004−221062号公報、特開2004−221065号公報、特開2004−221068号公報、特開2004−327313号公報などに記載の化合物が挙げられる。
このような電子輸送性ホスト化合物としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
前記電子輸送性ホスト化合物の含有量は、前記発光層を形成する全化合物質量に対して、10質量%〜90質量%が好ましく、20質量%〜80質量%がより好ましく、30質量%〜70質量%が特に好ましい。
−発光層の構造−
前記発光層は、前記陽極に近接する領域、前記陰極に近接する領域、及び前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の少なくとも1つの領域を、少なくとも有する。
ここで、前記発光層の前記陽極に近接する領域とは、前記発光層における前記陽極側の界面から前記発光層全体の厚みの10%までの領域を意味する。
前記発光層の前記陰極に近接する領域とは、前記発光層における前記陰極側の界面から前記発光層全体の厚みの10%までの領域を意味する。
前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の少なくとも1つの領域とは、前記発光層における前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の領域であって、前記発光層の厚みの10%を有する領域を意味する。
前記発光層の前記陽極に近接する領域における前記モノマー体による発光と前記凝集体による発光とをし得る前記燐光発光材料の含有量は、45質量%以上である。該含有量としては、60質量%以上が好ましく、60質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上70質量%以下が特に好ましい。前記発光層の前記陽極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量が、45質量%未満であると、高い発光効率、高い耐久性、及び低い駆動電圧が得られない。前記発光層の前記陽極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量が、前記特に好ましい範囲内であると、より高い発光効率、より高い耐久性、及びより低い駆動電圧が得られる点で有利である。
ここで、前記発光層における前記燐光発光材料の含有量は、水晶振動子を用いて測定した蒸着速度比とその積分値による計算、飛行時間型二次イオン質量分析(TOF−SIMS)、エッチングX線光電子分光分析(XPS/ESCA)などの方法により求めることができる。
前記発光層の前記陰極に近接する領域における前記モノマー体による発光と前記凝集体による発光とをし得る前記燐光発光材料の含有量は、45質量%以上である。該含有量としては、60質量%以上が好ましく、60質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上70質量%以下が特に好ましい。前記発光層の前記陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量が、45質量%未満であると、高い発光効率、高い耐久性、及び低い駆動電圧が得られない。前記発光層の前記陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量が、前記特に好ましい範囲内であると、より高い発光効率、より高い耐久性、及びより低い駆動電圧が得られる点で有利である。
また、前記発光層の前記陽極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量、及び前記発光層の前記陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量の少なくともいずれかが60質量%以上であることが好ましく、両方が60質量%以上であることがより好ましい。前記好ましい範囲内であると、より高い発光効率、より高い耐久性、及びより低い駆動電圧が得られる点で有利である。
前記発光層の前記陽極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量を45質量%以上という高濃度にし、前記発光層の前記陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量を45質量%以上という高濃度にすることにより、高い発光効率及び高い耐久性を有する有機電界発光素子が得られるのは、前記発光層と隣接層との界面において生成する励起子を、前記燐光発光材料の凝集体が安定な励起二量体又は励起錯体としてトラップし、発光に利用できることによる。また、低い駆動電圧を有する有機電界発光素子が得られるのは、前記発光層と隣接層との界面におけるキャリアの注入障壁が低減されると共に前記発光層におけるキャリア輸送性が改善されることによる。
前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の少なくも1つの領域における、前記モノマー体による発光と前記凝集体による発光とをし得る前記燐光発光材料の含有量は、35質量%以下である。該含有量としては、5質量%以上35質量%以下が好ましく、10質量%以上35質量%以下がより好ましく、20質量%以上30質量%以下が特に好ましい。前記発光層に前記燐光発光材料の含有量が35質量%より大きい場合、高い発光効率が得られない。前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の少なくも1つの領域における前記燐光発光材料の含有量が、前記特に好ましい範囲内であると、より高い発光効率が得られる点で有利である。
前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外に、前記燐光発光材料の含有量が35質量%以下という低濃度の領域を少なくも1つ設けることにより高い発光効率が得られるのは、キャリアバランスが改善されると共に励起子の分布が平坦化されることによる。
前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の、前記燐光発光材料の含有量が35質量%以下である領域は、前記発光層中に1つであってもよく、複数であってもよい。
前記各領域における前記燐光発光材料の分布としては、前記領域における前記燐光発光材料の含有量を計算した際に、前記含有量の範囲を満たしていれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記分布としては、例えば、均一な分布であってもよく、濃度が連続的に増加又は減少していている分布でもよく、階段状に変化している分布でもよい。
前記発光層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真空蒸着法やスパッタ法などの乾式製膜法、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット方式、スプレー法などが挙げられる。
前記真空蒸着法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記燐光発光材料と前記ホスト化合物とをそれぞれの蒸着源から蒸着する共蒸着が挙げられる。
前記真空蒸着法における圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1×10−2Pa以下が好ましく、1×10−3Pa以下がより好ましく、1×10−4Pa以下が特に好ましい。
前記真空蒸着法における温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50℃〜500℃が好ましく、70℃〜400℃がより好ましく、100℃〜300℃が特に好ましい。
前記発光層の前記陽極に近接する領域、前記発光層の前記陰極に近接する領域、並びに前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の少なくも1つの領域において、前記燐光発光材料の含有量を前記所定量にする方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、真空蒸着法により前記発光層を形成する際には、前記ホスト化合物に対する前記燐光発光材料の蒸着速度の比率を適宜調節することにより、各領域において前記燐光発光材料の含有量を前記所定量になるようにする方法が挙げられる。
具体的には、共蒸着による真空蒸着法において、圧力を1×10−9Pa〜1×10−3Pa、前記ホスト化合物の蒸着速度を0.001nm/秒〜1nm/秒とし、前記燐光発光材料の蒸着速度を0.001nm/秒〜1nm/秒の範囲内で適宜増加又は減少などして調節することで、前記各領域において、前記燐光発光材料の含有量を調節する方法が挙げられる。
前記発光層の配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記陽極と隣接していてもよいし、前記陰極と隣接していてもよい。また、前記有機電界発光素子が正孔輸送層、正孔注入層などを有する場合には、正孔輸送層又は正孔注入層と隣接していてもよし、前記有機電界発光素子が電子輸送層、電子注入層などを有する場合には、電子輸送層又は電子注入層と隣接していてもよい。
前記発光層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2nm〜500nmが好ましく、3nm〜200nmがより好ましく、5nm〜100nmが特に好ましい。
<陽極>
前記陽極を構成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アンチモン、フッ素等をドープした酸化錫(ATO、FTO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜鉛インジウム(IZO)等の導電性金属酸化物;金、銀、クロム、ニッケル等の金属;これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物;ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質;ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、又はこれらとITOとの積層物、などが挙げられる。これらの中でも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高導電性、透明性等の点からITOが特に好ましい。
前記陽極の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10nm〜50μmが好ましく、50nm〜20μmがより好ましい。
<陰極>
前記陰極を構成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルカリ金属(例えばLi、Na、K、Cs等)、アルカリ土類金属(例えばMg、Ca等)、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、2種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属、アルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が特に好ましい。
前記アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと0.01質量%〜10質量%のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物(例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など)を意味する。
前記陰極の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10nm〜5μmが好ましく、50nm〜1μmがより好ましい。
前記有機電界発光素子の性質上、前記陽極及び前記陰極のうち少なくとも一方の電極は透明であることが好ましい。通常、前記陽極は有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、前記陰極は有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよい。
前記陽極及び前記陰極の形成方法については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式;真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式;CVD、プラズマCVD法等の化学的方式、などが挙げられる。これらの中でも、前記陽極及び前記陰極を構成する材料との適性を考慮し、適宜選択した方法に従って基板上に形成することができる。例えば、前記陽極の材料としてITOを選択する場合には、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等により形成することができる。前記陰極の材料として金属等を選択する場合には、その1種又は2種以上を同時又は順次にスパッタ法等により形成することができる。
なお、前記陽極及び前記陰極を形成する際にパターニングを行う場合は、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザー等による物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
<その他の層>
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層、基板などが挙げられる。
−電子注入層、電子輸送層−
前記電子注入層及び前記電子輸送層は、陽極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。
前記電子注入層及び前記電子輸送層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体などが挙げられる。
前記電子注入層及び前記電子輸送層としては、正孔受容性ドーパントを含有させることができる。
前記正孔受容性ドーパントとしては、正孔受容性で有機化合物を還元する性質を有すれば、無機化合物であってもよく、有機化合物であってもよい。
前記無機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、その金属酸化物などが挙げられる。
前記電子注入層及び前記電子輸送層の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
前記電子注入層及び前記電子輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1nm〜5μmが好ましく、5nm〜1μmがより好ましく、10nm〜500nmが特に好ましい。
−正孔注入層、正孔輸送層−
前記正孔注入層及び前記正孔輸送層は、前記陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。
前記正孔注入層及び前記正孔輸送層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよく、また、無機化合物であってもよい。
前記正孔注入層及び前記正孔輸送層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、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、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、三酸化モリブデンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記正孔注入層及び前記正孔輸送層としては、電子受容性ドーパントを含有させることができる。
前記電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物であってもよく、有機化合物であってもよい。
前記無機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン化金属、金属酸化物などが挙げられる。
前記ハロゲン化金属としては、例えば、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモンなどが挙げられる。
前記金属酸化物としては、例えば、五酸化バナジウム、三酸化モリブデンなどが挙げられる。
前記有機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基等を有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどが挙げられる。
これらの電子受容性ドーパントは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
前記電子受容性ドーパントの使用量としては、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料又は正孔注入材料に対して0.01質量%〜50質量%が好ましく、0.05質量%〜50質量%がより好ましく、0.1質量%〜30質量%が特に好ましい。
前記正孔注入層及び前記正孔輸送層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
前記正孔注入層及び前記正孔輸送層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1nm〜500nmが好ましく、5nm〜200nmがより好ましく、10nm〜100nmが特に好ましい。
−基板−
前記有機電界発光素子は、基板上に設けられていることが好ましく、電極と基板とが直接接する形で設けられていてもよいし、中間層を介在する形で設けられていてもよい。
前記基板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばイットリア安定化ジルコニア(YSZ)、ガラス(無アルカリガラス、ソーダライムガラス等)等の無機材料;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の有機材料、などが挙げられる。
前記基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、2以上の部材で形成されていてもよい。基板は透明でも不透明でもよく、透明な場合は無色透明でも有色透明でもよい。
前記基板には、その表面又は裏面に透湿防止層(ガスバリア層)を設けることができる。
前記透湿防止層(ガスバリア層)の材料としては、例えば窒化珪素、酸化珪素等の無機物などが挙げられる。
前記透湿防止層(ガスバリア層)は、例えば高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
−保護層−
前記有機電界発光素子は、保護層によって保護されていてもよい。
前記保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばIn、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属;MgO、SiO、SiO、Al、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe、Y、TiO等の金属酸化物;SiNx、SiNxOy等の金属窒化物;MgF、LiF、AlF、CaF等の金属フッ化物;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率1%以上の吸水性物質、吸水率0.1%以下の防湿性物質、などが挙げられる。
前記保護層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシ)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、ガスソースCVD法、コーティング法、印刷法、転写法などが挙げられる。
−封止容器−
前記有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体が封止されていてもよい。更に、前記封止容器と前記有機電界発光素子の間の空間には、水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。
前記水分吸収剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム、などが挙げられる。
前記不活性液体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばパラフィン類、流動パラフィン類;パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤;塩素系溶剤、シリコーンオイル類、などが挙げられる。
−樹脂封止層−
前記有機電界発光素子は、大気からの酸素や水分による素子性能劣化を樹脂封止層により封止することで抑制することが好ましい。
前記樹脂封止層の樹脂素材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂、エステル系樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、水分防止機能の点からエポキシ樹脂が特に好ましい。前記エポキシ樹脂の中でも熱硬化型エポキシ樹脂、又は光硬化型エポキシ樹脂が好ましい。
前記樹脂封止層の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂溶液を塗布する方法、樹脂シートを圧着又は熱圧着する方法、蒸着やスパッタリング等により乾式重合する方法、などが挙げられる。
−封止接着剤−
前記有機電界発光素子は、封止接着剤により、端部からの水分や酸素の侵入を防止してもよい。
前記封止接着剤の材料としては、前記樹脂封止層で用いる材料と同じものを用いることができる。これらの中でも、水分の侵入防止の点からエポキシ系の接着剤が好ましく、光硬化型接着剤あるいは熱硬化型接着剤が特に好ましい。
前記封止接着剤にフィラーを添加することも好ましい。前記フィラーとしては、例えばSiO、SiO(酸化ケイ素)、SiON(酸窒化ケイ素)、SiN(窒化ケイ素)等の無機材料が好ましい。該フィラーの添加により、封止接着剤の粘度が上昇し、加工適正が向上し、及び耐湿性が向上する。
前記封止接着剤は、乾燥剤を含有してもよい。前記乾燥剤としては、例えば酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、などが挙げられる。前記乾燥剤の添加量は、前記封止接着剤に対し0.01質量%〜20質量%が好ましく、0.05質量%〜15質量%がより好ましい。前記添加量が、0.01質量%未満であると、乾燥剤の添加効果が薄れることになり、20質量%を超えると、封止接着剤中に乾燥剤を均一分散させることが困難になることがある。
本発明においては、前記乾燥剤の入った封止接着剤をディスペンサー等により任意量塗布し、塗布後第2基板を重ねて、硬化させることにより封止することができる。
<駆動>
前記有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流(必要に応じて交流成分を含んでもよい)電圧(通常2ボルト〜15ボルト)、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
前記有機電界発光素子の光取り出し効率は、特に制限はなく、種々の公知の工夫により、向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する(例えば微細な凹凸パターンを形成する)、基板、ITO層、有機層の屈折率を制御する、基板、ITO層、有機層の厚みを制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
本発明の有機電界発光素子からの光取り出し方式は、トップエミッション方式であってもボトムエミッション方式であってもよい。
本発明の有機電界発光素子は、共振器構造を有してもよい。例えば、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明又は半透明電極、発光層、及び金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返し共振する。
別の好ましい態様では、透明基板上に、透明又は半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返し共振する。
共振構造を形成するためには、2つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長の得るのに最適な値となるよう調整される。第1の態様の場合の計算式は、特開平9−180883号公報に記載されている。第2の態様の場合の計算式は、特開2004−127795号公報に記載されている。
<用途>
前記有機電界発光素子の用途として、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液晶表示装置のバックライト、カラーフィルタ、複写機の光源、室内外照明、看板、表示板、標識などへ好適に利用できる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるもの
ではない。
(合成例1)
<化合物EM−1の合成>
下記化合物EM−1は、特開2009−167162号公報に記載の例示化合物3と同じ化合物であり、同公報の段落〔0201〕から〔0206〕に記載の方法により合成した。
(合成例2)
<化合物EM−2の合成>
下記化合物EM−2は、特開2009−283891号公報に記載の例示化合物Pt−5と同じ化合物であり、同公報の段落〔0325〕から〔0333〕に記載の方法により合成した。
(合成例3)
<化合物EM−3の合成>
下記化合物EM−3は、下記合成方法により合成した。
化合物a(20.0g、56.2mmol、1.0当量)のTHF溶液を窒素雰囲気下−78℃に冷却し、攪拌した中にブチルリチウム(36.9mL、59.0mmol、1.05当量)をゆっくり滴下した。そのまま30分攪拌した後、塩化カルシウム管を通した気体二酸化炭素を通じながら室温まで昇温した。その後反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出を行った。有機相をまとめて乾燥・濃縮し、得られた残
留物をシリカゲルカラムにて精製することで、化合物bを原料との混合物として6.99g(収率82%)得た。
化合物b(7.2g、8.6mmol、1.0当量)、2,6−ジフルオロピリジル−3−ほう酸(5.3g、33.6mmol、1.5当量)、酢酸パラジウム(126mg、0.56mmol、5.0mol%)、トリフェニルホスフィン(590mg、2.2mmol、0.2当量)、炭酸ナトリウム(19.0g、179mmol、8.0当量)、ジメトキシエタン(70.0mL)及び水(70.0mL)からなる混合物を、窒素雰囲気下80℃で4時間半攪拌した。反応液を室温にまで冷却、濾過した後に酢酸エチルで抽出を行った。有機相をまとめて乾燥、濃縮し、得られた残留物をカラムにて精製することで、化合物cを無色油状体として7.1g(100%)得た。
二塩化白金(5.3g、19.8.0mmol、1.0当量)及び化合物c(7.0g、19.8mmol、1.0当量)をベンゾニトリル(120mL)中、窒素雰囲気下加熱還流条件にて4時間半攪拌した。反応液を室温まで放冷し、析出した固体を濾過、メタノールで洗浄することで、白金錯体(化合物EM−3)を黄色粉末として5.2g得た。収率48%。
得られた化合物EM−3の分析結果は以下の通りである。
H−NMR(400MHz,CDCl)σ:1.96(s,6H),7.02(s,J(Pt−H)=52.0Hz,1H),7.45(dd,J=2.8、9.2Hz,1H),7.95−7.83(m,4H),8.10(t,J=9.0Hz,1H)
(ESI−MS C1913Pt;計算値549.07(M+H);実測値549.00(M+H))
(合成例4)
<化合物EM−4の合成>
下記化合物EM−4は、特開2007−19462号公報に記載の例示化合物2と同じ化合物であり、同公報の段落〔0152〕から〔0156〕に記載の方法により合成した。
(実施例1)
<有機電界発光素子の作製>
0.5mm厚み、2.5cm角のガラス基板上に、陽極としてITO(Indium Tin Oxide)を厚み100nmにスパッタして設けた。次に、このITO付きガラス基板を洗浄容器に入れ、2−プロパノール中で超音波洗浄した後、30分間UV−オゾン処理を行った。このITO付きガラス基板上に真空蒸着法にて以下の各層を蒸着した。
なお、以下の実施例及び比較例における蒸着速度は、特に断りのない場合は0.1nm/秒である。蒸着速度は水晶振動子を用いて測定した。また、以下の各層厚みは水晶振動子を用いて測定した。
まず、陽極(ITO)上に、下記構造式で表される4,4’,4”−トリス(N,N−(2−ナフチル)−フェニルアミノ)トリフェニルアミン(2−TNATA)に、下記構造式で表されるF4−TCNQを0.3質量%ドープした正孔注入層を厚みが45nmになるように真空蒸着法により形成した。
次に、正孔注入層上に、正孔輸送層として下記構造式で表されるNPD(N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン)を厚みが10nmとなるように真空蒸着法により形成した。
次に、正孔輸送層上に、ホスト化合物である下記構造式で表される化合物HM−1と、4座配位子を有する白金錯体である前記化合物EM−1とからなる厚みが30nmの発光層を真空蒸着法により形成した。
この際に、前記化合物HM−1の蒸着速度を0.1nm/秒で維持しつつ、前記化合物EM−1の蒸着速度を変化させることにより、前記発光層の陽極と近接する領域、前記発光層の陰極と近接する領域、並びに前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の領域における前記化合物EM−1の含有量を調節した。
具体的には以下の方法により前記化合物EM−1の含有量の調節を行った。
まず、前記化合物HM−1の蒸着速度を0.1nm/秒、前記化合物EM−1の蒸着速度を0.16nm/秒にして、前記正孔輸送層上に、前記化合物HM−1及び前記化合物EM−1の蒸着を開始した。
開始直後から、前記化合物EM−1の蒸着速度を連続的に減少させ、前記発光層の陽極側の界面から厚み方向に15.0nmの位置において、蒸着速度を0.041nm/秒にした。
次に、前記発光層の陽極側の界面から厚み方向に15.0nmの位置から、前記化合物EM−1の蒸着速度を0.041nm/秒から連続的に増加させ、前記発光層の陽極側の界面から厚み方向に30.0nmの位置において、前記化合物EM−1の蒸着速度を0.11nm/秒にした。
この操作により得られた厚み30nmの前記発光層における前記正孔輸送層との界面から厚み方向に3.0nmの位置までの領域(前記発光層の前記陽極に近接する領域)における前記化合物EM−1の含有量は、60質量%であった。また、前記発光層における前記正孔輸送層との界面から厚み方向に15.0nmの位置を中心とした、厚み方向に3.0nmの領域(前記発光層の前記陽極に近接する領域及び陰極に近接する領域以外の1つの領域)における前記化合物EM−1の含有量は、30質量%であった。また、前記発光層における前記正孔輸送層との界面から27.0nmの位置から厚み方向に30.0nmの位置までの領域(前記発光層の陰極に近接する領域)における前記化合物EM−1の含有量は、50質量%であった。
次に、発光層上に、電子輸送層として下記構造式で表されるBAlq(Bis−(2−methyl−8−quinolinolato)−4−(phenyl−phenolate)−aluminium (III))を、厚みが29nmとなるように真空蒸着法により形成した。
次に、電子輸送層上に、電子注入層としてフッ化リチウム(LiF)を、厚みが0.1nmとなるように真空蒸着法により形成した。
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク(発光領域が2mm×2mmとなるマスク)を設置し、金属アルミニウムを厚み70nmとなるように真空蒸着法により形成した。
以上により作製した積層体を、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤(XNR5516HV、長瀬チバ株式会社製)を用いて封止した。以上により、実施例1の有機電界発光素子を作製した。
作製した有機電界発光素子について、以下の測定及び評価を行った。測定結果及び評価結果を表1に示した。
<測定>
<<燐光発光材料の含有量>>
水晶振動子を用いて測定した蒸着速度比とその積分値より、燐光発光材料の含有量を求めた。
<評価>
<<発光効率の測定>>
KEITHLEY社製ソースメジャーユニット2400型を用いて、電流密度25mA/cmの直流電流を各素子に通電し、発光させた。その輝度と発光スペクトルを、トプコン社製輝度計SR−3を用いて測定した。これらの測定結果をもとに、発光効率を発光スペクトル換算法により算出した。
<<耐久性(輝度半減時間)>>
耐久性は、初期輝度1,000cd/mで定電流駆動を行い、輝度半減時間を測定した。測定結果は、特定の比較例の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。相対値は、その値が大きいほど耐久性が高いことを示す。
<<駆動電圧>>
KEITHLEY社製ソースメジャーユニット2400型を用いて、電流密度25mA/cmの直流電流を各素子に通電したときの駆動電圧を計測した。そして、特定の比較例の駆動電圧を基準として、前記特定の比較例の駆動電圧との差((特定の比較例の駆動電圧)−(各実施例、比較例の駆動電圧))を、駆動電圧の減少値として求めた。減少値は、その値が大きいほど駆動電圧が低いことを示す。
<<CIE色座標>>
電流密度25mA/cmの直流電流を各素子に通電したときの、発光ピーク波長及び発光スペクトルの波形を、トプコン社製輝度計SR−3を用いて測定し、CIE色座標を計算した。
(実施例2〜5及び比較例1〜13)
実施例1において、前記化合物EM−1の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−1の含有量を表1に記載の含有量とした以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜5及び比較例1〜13の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表1に示した。
耐久性の評価結果は、比較例4の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例4の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
なお、表1〜36における「陽極近接領域」とは、発光層における正孔輸送層との界面から厚み方向に3.0nmの位置までの領域(発光層の陽極に近接する領域)を示す。
「中心領域」とは、発光層における正孔輸送層との界面から15.0nmの位置を中心とした、厚み方向に3.0nmの領域(発光層の陽極に近接する領域及び陰極に近接する領域以外の1つの領域)を示す。
「陰極近接領域」とは、発光層における正孔輸送層との界面から27.0nmの位置から厚み方向に30.0nmの位置までの領域(発光層の陰極に近接する領域)を示す。
「近接領域以外の、含有量が35質量%以下の領域」とは、発光層の陽極に近接する領域及び陰極に近接する領域以外の領域であって、燐光発光材料の含有量が35質量%以下の領域を示す。発光層にこの領域がある場合を「有」、ない場合を「無」とした。
(実施例6)
実施例1において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−2を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例6の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表2に示した。
(実施例7〜10及び比較例14〜26)
実施例6において、前記化合物EM−2の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−2の含有量を表2に記載の含有量とした以外は、実施例6と同様にして、実施例7〜10及び比較例14〜26の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表2に示した。
耐久性の評価結果は、比較例17の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例17の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例11)
実施例1において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−3を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例11の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表3に示した。
(実施例12〜15及び比較例27〜39)
実施例11において、前記化合物EM−3の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−3の含有量を表3に記載の含有量とした以外は、実施例11と同様にして、実施例12〜15及び比較例27〜39の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表3に示した。
耐久性の評価結果は、比較例30の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例30の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例16)
実施例1において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−4を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例16の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表4に示した。
(実施例17〜20及び比較例40〜52)
実施例16において、前記化合物EM−4の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−4の含有量を表4に記載の含有量とした以外は、実施例16と同様にして、実施例17〜20及び比較例40〜52の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表4に示した。
耐久性の評価結果は、比較例43の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例43の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例53)
実施例2において、前記化合物EM−1に代えて下記化合物EM−5(凝集体による発光をしない燐光発光材料)を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例53の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表5に示した。
(比較例54及び55)
比較例53において、前記化合物EM−5の蒸着速度を調節して、各領域の含有量を表5に記載の含有量とした以外は、比較例53と同様にして、比較例54及び55の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表5に示した。
耐久性の評価結果は、比較例4の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例4の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例56)
実施例2において、前記化合物EM−1に代えて下記化合物EM−6(凝集体による発光をしない燐光発光材料)を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例56の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表6に示した。
(比較例57及び58)
比較例56において、前記化合物EM−6の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−6の含有量を表6に記載の含有量とした以外は、比較例56と同様にして、比較例57及び58の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表6に示した。
耐久性の評価結果は、比較例4の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例4の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例21)
実施例1において、下記化合物EM−7(発光波長ピークが508nmの燐光発光材料。300Kの温度条件において、トルエン中(濃度4mg/L)、励起光波長370nmで測定)を加え、かつ発光層における前記化合物EM−7の含有量が0.05質量%となるようにした以外は、実施例1と同様にして、実施例21の有機電界発光素子を作製した。
各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表7に示した。
(実施例22〜25及び比較例59〜71)
実施例21において、前記化合物EM−1の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−1の含有量を表7に記載の含有量とした以外は、実施例21と同様にして、実施例22〜25及び比較例59〜71の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表7に示した。
耐久性の評価結果は、比較例62の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例62の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例26)
実施例21において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−2を用いた以外は、実施例21と同様にして、実施例26の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表8に示した。
(実施例27〜30及び比較例72〜84)
実施例26において、前記化合物EM−2の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−2の含有量を表8に記載の含有量とした以外は、実施例26と同様にして、実施例27〜30及び比較例72〜84の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表8に示した。
耐久性の評価結果は、比較例75の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例75の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例31)
実施例21において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−3を用いた以外は、実施例21と同様にして、実施例31の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表9に示した。
(実施例32〜35及び比較例85〜97)
実施例31において、前記化合物EM−3の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−3の含有量を表9に記載の含有量とした以外は、実施例31と同様にして、実施例32〜35及び比較例85〜97の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表9に示した。
耐久性の評価結果は、比較例88の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例88の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例36)
実施例21において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−4を用いた以外は、実施例21と同様にして、実施例36の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表10に示した。
(実施例37〜40及び比較例98〜110)
実施例36において、前記化合物EM−4の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−4の含有量を表10に記載の含有量とした以外は、実施例36と同様にして、実施例37〜40及び比較例98〜110の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表10に示した。
耐久性の評価結果は、比較例101の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例101の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例111)
実施例22において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−5を用いた以外は、実施例22と同様にして、比較例111の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表11に示した。
(比較例112及び113)
比較例111において、前記化合物EM−5の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−5の含有量を表11に記載の含有量とした以外は、比較例111と同様にして、比較例112及び113の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表11に示した。
耐久性の評価結果は、比較例62の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例62の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例114)
実施例22において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−6を用いた以外は、実施例22と同様にして、比較例114の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表12に示した。
(比較例115及び116)
比較例114において、前記化合物EM−6の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−6の含有量を表12に記載の含有量とした以外は、比較例114と同様にして、比較例115及び116の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表12に示した。
耐久性の評価結果は、比較例62の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例62の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例41)
実施例1において、ホスト化合物として、前記化合物HM−1に代えて下記化合物HM−2を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例41の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表13に示した。
(実施例42〜45及び比較例117〜129)
実施例41において、前記化合物EM−1の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−1の含有量を表13に記載の含有量とした以外は、実施例41と同様にして、実施例42〜45及び比較例117〜129の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表13に示した。
耐久性の評価結果は、比較例120の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例120の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例46)
実施例41において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−2を用いた以外は、実施例41と同様にして、実施例46の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表14に示した。
(実施例47〜50及び比較例130〜142)
実施例46において、前記化合物EM−2の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−2の含有量を表14に記載の含有量とした以外は、実施例46と同様にして、実施例47〜50及び比較例130〜142の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表14に示した。
耐久性の評価結果は、比較例133の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例133の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例51)
実施例41において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−3を用いた以外は、実施例41と同様にして、実施例51の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表15に示した。
(実施例52〜55及び比較例143〜155)
実施例51において、前記化合物EM−3の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−3の含有量を表15に記載の含有量とした以外は、実施例51と同様にして、実施例52〜55及び比較例143〜155の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表15に示した。
耐久性の評価結果は、比較例146の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例146の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例56)
実施例41において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−4を用いた以外は、実施例41と同様にして、実施例56の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表16に示した。
(実施例57〜60及び比較例156〜168)
実施例56において、前記化合物EM−4の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−4の含有量を表16に記載の含有量とした以外は、実施例56と同様にして、実施例57〜60及び比較例156〜168の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表16に示した。
耐久性の評価結果は、比較例159の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例159の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例169)
実施例42において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−5を用いた以外は、実施例42と同様にして、比較例169の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表17に示した。
(比較例170及び171)
比較例169において、前記化合物EM−5の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−5の含有量を表17に記載の含有量とした以外は、比較例169と同様にして、比較例170及び171の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表17に示した。
耐久性の評価結果は、比較例120の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例120の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例172)
実施例42において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−6を用いた以外は、実施例42と同様にして、比較例172の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表18に示した。
(比較例173及び174)
比較例172において、前記化合物EM−6の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−6の含有量を表18に記載の含有量とした以外は、比較例172と同様にして、比較例173及び174の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表18に示した。
耐久性の評価結果は、比較例120の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例120の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例61)
実施例41において、前記化合物EM−7を加え、かつ発光層における前記化合物EM−7の含有量が0.05質量%となるようにした以外は、実施例41と同様にして、実施例61の有機電界発光素子を作製した。
各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表19に示した。
(実施例62〜65及び比較例175〜187)
実施例61において、前記化合物EM−1の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−1の含有量を表19に記載の含有量とした以外は、実施例61と同様にして、実施例62〜65及び比較例175〜187の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表19に示した。
耐久性の評価結果は、比較例178の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例178の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例66)
実施例61において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−2を用いた以外は、実施例61と同様にして、実施例66の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表20に示した。
(実施例67〜70及び比較例188〜200)
実施例66において、前記化合物EM−2の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−2の含有量を表20に記載の含有量とした以外は、実施例66と同様にして、実施例67〜70及び比較例188〜200の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表20に示した。
耐久性の評価結果は、比較例191の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例191の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例71)
実施例61において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−3を用いた以外は、実施例61と同様にして、実施例71の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表21に示した。
(実施例72〜75及び比較例201〜213)
実施例71において、前記化合物EM−3の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−3の含有量を表21に記載の含有量とした以外は、実施例71と同様にして、実施例72〜75及び比較例201〜213の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表21に示した。
耐久性の評価結果は、比較例204の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例204の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例76)
実施例61において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−4を用いた以外は、実施例61と同様にして、実施例76の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表22に示した。
(実施例77〜80及び比較例214〜226)
実施例76において、前記化合物EM−4の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−4の含有量を表22に記載の含有量とした以外は、実施例76と同様にして、実施例77〜80及び比較例214〜226の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表22に示した。
耐久性の評価結果は、比較例217の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例217の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例227)
実施例62において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−5を用いた以外は、実施例62と同様にして、比較例227の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表23に示した。
(比較例228及び229)
比較例227において、前記化合物EM−5の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−5の含有量を表23に記載の含有量とした以外は、比較例227と同様にして、比較例228及び229の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表23に示した。
耐久性の評価結果は、比較例178の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例178の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例230)
実施例62において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−6を用いた以外は、実施例62と同様にして、比較例230の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表24に示した。
(比較例231及び232)
比較例230において、前記化合物EM−6の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−6の含有量を表24に記載の含有量とした以外は、比較例230と同様にして、比較例231及び232の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表24に示した。
耐久性の評価結果は、比較例178の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例178の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例81)
実施例1において、ホスト化合物として、前記化合物HM−1に代えて下記化合物HM−3を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例81の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表25に示した。
(実施例82〜85及び比較例233〜245)
実施例81において、前記化合物EM−1の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−1の含有量を表25に記載の含有量とした以外は、実施例81と同様にして、実施例82〜85及び比較例233〜245の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表25に示した。
耐久性の評価結果は、比較例236の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例236の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例86)
実施例81において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−2を用いた以外は、実施例81と同様にして、実施例86の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表26に示した。
(実施例87〜90及び比較例246〜258)
実施例86において、前記化合物EM−2の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−2の含有量を表26に記載の含有量とした以外は、実施例86と同様にして、実施例87〜90及び比較例246〜258の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表26に示した。
耐久性の評価結果は、比較例249の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例249の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例91)
実施例81において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−3を用いた以外は、実施例81と同様にして、実施例91の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表27に示した。
(実施例92〜95及び比較例259〜271)
実施例91において、前記化合物EM−3の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−3の含有量を表27に記載の含有量とした以外は、実施例91と同様にして、実施例92〜95及び比較例259〜271の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表27に示した。
耐久性の評価結果は、比較例262の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例262の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例96)
実施例81において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−4を用いた以外は、実施例81と同様にして、実施例96の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表28に示した。
(実施例97〜100及び比較例272〜284)
実施例96において、前記化合物EM−4の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−4の含有量を表28に記載の含有量とした以外は、実施例96と同様にして、実施例97〜100及び比較例272〜284の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表28に示した。
耐久性の評価結果は、比較例275の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例275の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例285)
実施例82において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−5を用いた以外は、実施例82と同様にして、比較例285の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表29に示した。
(比較例286及び287)
比較例285において、前記化合物EM−5の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−5の含有量を表29に記載の含有量とした以外は、比較例285と同様にして、比較例286及び287の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表29に示した。
耐久性の評価結果は、比較例236の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例236の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例288)
実施例82において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−6を用いた以外は、実施例82と同様にして、比較例288の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表30に示した。
(比較例289及び290)
比較例288において、前記化合物EM−6の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−6の含有量を表30に記載の含有量とした以外は、比較例288と同様にして、比較例289及び290の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表30に示した。
耐久性の評価結果は、比較例236の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例236の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例101)
実施例81において、前記化合物EM−7を加え、かつ発光層における前記化合物EM−7の含有量が0.05質量%となるようにした以外は、実施例81と同様にして、実施例101の有機電界発光素子を作製した。
各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表31に示した。
(実施例102〜105及び比較例291〜303)
実施例101において、前記化合物EM−1の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−1の含有量を表31に記載の含有量とした以外は、実施例101と同様にして、実施例102〜105及び比較例291〜303の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−1の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表31に示した。
耐久性の評価結果は、比較例294の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例294の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例106)
実施例101において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−2を用いた以外は、実施例101と同様にして、実施例106の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表32に示した。
(実施例107〜110及び比較例304〜316)
実施例106において、前記化合物EM−2の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−2の含有量を表32に記載の含有量とした以外は、実施例106と同様にして、実施例107〜110及び比較例304〜316の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−2の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表32に示した。
耐久性の評価結果は、比較例307の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例307の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例111)
実施例101において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−3を用いた以外は、実施例101と同様にして、実施例111の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表33に示した。
(実施例112〜115及び比較例317〜329)
実施例111において、前記化合物EM−3の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−3の含有量を表33に記載の含有量とした以外は、実施例111と同様にして、実施例112〜115及び比較例317〜329の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−3の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表33に示した。
耐久性の評価結果は、比較例320の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例320の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(実施例116)
実施例101において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−4を用いた以外は、実施例101と同様にして、実施例116の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表34に示した。
(実施例117〜120及び比較例330〜342)
実施例116において、前記化合物EM−4の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−4の含有量を表34に記載の含有量とした以外は、実施例116と同様にして、実施例117〜120及び比較例330〜342の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−4の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表34に示した。
耐久性の評価結果は、比較例333の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例333の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例343)
実施例102において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−5を用いた以外は、実施例102と同様にして、比較例343の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表35に示した。
(比較例344及び345)
比較例343において、前記化合物EM−5の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−5の含有量を表35に記載の含有量とした以外は、比較例343と同様にして、比較例344及び345の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−5の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表35に示した。
耐久性の評価結果は、比較例294の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例294の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
(比較例346)
実施例102において、前記化合物EM−1に代えて前記化合物EM−6を用いた以外は、実施例102と同様にして、比較例346の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表36に示した。
(比較例347及び348)
比較例346において、前記化合物EM−6の蒸着速度を調節して、各領域における前記化合物EM−6の含有量を表36に記載の含有量とした以外は、比較例346と同様にして、比較例347及び348の有機電界発光素子を作製した。
前記各領域における前記化合物EM−6の含有量及び有機電界発光素子の評価結果を表36に示した。
耐久性の評価結果は、比較例294の輝度半減時間を100として、輝度半減時間を相対値で示した。
駆動電圧の評価結果は、比較例294の駆動電圧との差を、駆動電圧の減少値として示した。
本発明の有機電界発光素子は、容易に白色発光を得ることができ、高い発光効率、及び高い耐久性を有し、更に駆動電圧が低いので、液晶表示装置のバックライト、カラーフィルタ、複写機の光源、室内外照明、看板、表示板、標識などに好適に用いられる。

Claims (8)

  1. 陽極と陰極の間に、少なくとも1層の発光層を有する有機電界発光素子であって、
    前記発光層が、燐光発光材料を含有し、
    前記発光層による発光が、前記燐光発光材料のモノマー体による発光と前記燐光発光材料により形成される凝集体による発光とを含み、
    前記発光層の前記陽極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量が、45質量%以上であり、
    前記発光層の前記陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量が、45質量%以上であり、
    前記発光層の前記陽極に近接する領域及び前記陰極に近接する領域以外の少なくも1つの領域における前記燐光発光材料の含有量が、35質量%以下であり、
    前記発光層による発光が、白色発光である、ことを特徴とする有機電界発光素子。
  2. 発光層の陽極に近接する領域における燐光発光材料の含有量、及び前記発光層の陰極に近接する領域における前記燐光発光材料の含有量の少なくともいずれかが、60質量%以上である請求項1に記載の有機電界発光素子。
  3. 燐光発光材料が、4座配位子を有する白金錯体である請求項1から2のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  4. 燐光発光材料が、下記一般式(1)で表される化合物である請求項1から3のいずれかに記載の有機電界発光素子。
    ただし、前記一般式(1)中、L11〜L14は、それぞれPtに配位する配位子を表す。L11とL14との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Y11、Y12、及びY13は、それぞれ独立に、二価の連結基、単結合、及び二重結合のいずれかを表す。また、Y11、Y12、又はY13が二価の連結基である場合、L11とY12、Y12とL12、L12とY11、Y11とL13、L13とY13、Y13とL14の間の結合は、それぞれ独立に、単結合、及び二重結合のいずれかを表す。PtとL11〜L14との結合は、それぞれ配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。
  5. 燐光発光材料が、下記一般式(2)で表される化合物である請求項1から4のいずれかに記載の有機電界発光素子。
    ただし、前記一般式(2)中、Y21は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A21〜A26は、それぞれ独立に、C−R21及びNのいずれかを表す。前記R21は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。L21及びL22は、それぞれPtに配位する配位子を表す。
  6. 燐光発光材料が、下記一般式(3)で表される化合物、及び下記一般式(4)で表される化合物の少なくともいずれかである請求項1から5のいずれかに記載の有機電界発光素子。
    ただし、前記一般式(3)中、Y31は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A31〜A36は、それぞれ独立に、C−R31及びNのいずれかを表す。前記R31は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。X31〜X34は、それぞれ独立に、C及びNのいずれかを表す。Z31及びZ32は、それぞれ独立に、X31−X32又はX33−X34と共に形成される、6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環のいずれかを表す。
    ただし、前記一般式(4)中、Y41は、単結合及び二価の連結基のいずれかを表す。A41〜A46は、それぞれ独立に、C−R41及びNのいずれかを表す。前記R41は、水素原子及び置換基のいずれかを表す。X41及びX42は、それぞれ独立に、C及びNのいずれかを表す。Z41は、X41−X42と共に形成される、6員の芳香族炭化水素環、及び、5員又は6員の芳香族ヘテロ環のいずれかを表す。
  7. 発光層が、複数の発光材料を含有する請求項1から6のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  8. 発光層が、490nm〜580nmに発光波長ピークを有する発光材料を含有する請求項1から7のいずれかに記載の有機電界発光素子。
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