JP6332557B2 - 発光素子の駆動方法および発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子の駆動方法および発光装置に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「発光素子」ともいう。)は、ディスプレイおよび照明の用途に好適に使用することが可能であり、研究開発が盛んに行われている。この発光素子は、発光層、電荷輸送層等の有機層を備える。
発光素子は、駆動時間の経過に伴って発光効率が低下し、発光効率の低下に伴って発光輝度が低下することが知られており、発光輝度が低下する時間が短いこと(すなわち、輝度寿命が短いこと)が問題となっている。
特許文献1には、低分子化合物である正孔輸送材料(具体的には、トリフェニルジアミン誘導体)からなる正孔輸送層と、低分子化合物である発光材料(具体的には、トリス(8−キノリノレート)アルミニウム錯体)からなる発光層とを有する発光素子を、順バイアス電圧(発光素子を発光させる方向の電圧)と逆バイアス電圧(発光素子を発光させる方向と逆方向の電圧)とを交互にスイッチングさせたパルス電圧により駆動する方法は、直流電圧駆動する方法に比べて、発光素子の輝度寿命を改善できることが記載されている。
また、特許文献2には、高分子化合物である導電性材料(具体的には、PEDOT/PSS(ポリチオフェン・スルホン酸がドープされたポリエチレンジオキシチオフェン))からなる陽極バッファ層と、高分子化合物である発光材料(具体的には、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体等)からなる発光層とを有する発光素子を、順バイアス電圧と逆バイアス電圧とを交互にスイッチングさせたパルス電圧により駆動する方法は、直流電圧駆動する方法に比べて、発光素子の輝度寿命を改善できることが記載されている。
特開平9−293588号公報 特開2006−235492号公報
しかしながら、上記の発光素子の駆動方法により得られる輝度寿命は、必ずしも十分ではなかった。
そこで、本発明は、発光素子の駆動方法であって、輝度寿命に優れる駆動方法を提供することを目的とする。また、本発明は、発光素子と、該駆動方法のための駆動装置とを備える発光装置を提供することを目的とする。
本発明は、以下の[1]〜[13]を提供する。
[1]陽極と、
陰極と、
陽極および陰極の間に設けられた発光層と、
陽極および発光層の間に設けられており、架橋材料の架橋体を含有する正孔輸送層とを有する発光素子を、
発光素子の発光開始電圧以上の第1の電圧と、発光素子の発光開始電圧未満の第2の電圧とを交互にスイッチングさせたパルス電圧により駆動する、発光素子の駆動方法。
[2]前記架橋材料が、式(X)で表される構成単位と、架橋基を有する構成単位とを含む高分子化合物である、[1]に記載の発光素子の駆動方法。
Figure 0006332557
[式中、
X1およびaX2は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
ArX1およびArX3は、それぞれ独立に、アリーレン基または2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArX2およびArX4は、それぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基、または、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArX2およびArX4が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
X1、RX2およびRX3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RX2およびRX3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[3]前記架橋基を有する構成単位が、架橋基A群から選ばれる少なくとも1種の架橋基を有する構成単位である、[2]に記載の発光素子の駆動方法。

(架橋基A群)
Figure 0006332557
[式中、RXLは、メチレン基、酸素原子または硫黄原子を表し、nXLは、0〜5の整数を表す。RXLが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、nXLが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。*1は結合位置を表す。これらの架橋基は置換基を有していてもよい。]
[4]前記架橋基を有する構成単位が、式(2)で表される構成単位または(3)で表される構成単位である、[3]に記載の発光素子の駆動方法。
Figure 0006332557
[式中、
nAは0〜5の整数を表し、nは1または2を表す。
Arは、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、−NR’−で表される基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Lが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Xは、架橋基A群から選ばれる架橋基を表す。Xが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
Figure 0006332557
[式中、
mAは0〜5の整数を表し、mは1〜4の整数を表し、cは0または1の整数を表す。mAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Arは、芳香族炭化水素基、複素環基、または、少なくとも1種の芳香族炭化水素環と少なくとも1種の複素環とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArおよびArは、それぞれ独立に、アリーレン基または2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
Ar、ArおよびArはそれぞれ、当該基が結合している窒素原子に結合している当該基以外の基と、直接または酸素原子もしくは硫黄原子を介して結合して、環を形成していてもよい。
は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、−NR’−で表される基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Kが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
X’は、架橋基A群から選ばれる架橋基、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。但し、少なくとも1つのX’は、架橋基A群から選ばれる架橋基である。]
[5]前記式(X)で表される構成単位と、前記架橋基を有する構成単位とを含む高分子化合物が、式(Y)で表される構成単位を更に含む、[2]〜[4]のいずれかに記載の発光素子の駆動方法。
Figure 0006332557
[式中、ArY1は、アリーレン基、2価の複素環基、または、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
[6]前記架橋材料が、
式(3)で表される構成単位を含む高分子化合物である、[1]に記載の発光素子の駆動方法。
Figure 0006332557
[式中、
mAは0〜5の整数を表し、mは1〜4の整数を表し、cは0または1の整数を表す。mAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Arは、芳香族炭化水素基、複素環基、または、少なくとも1種の芳香族炭化水素環と少なくとも1種の複素環とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArおよびArは、それぞれ独立に、アリーレン基または2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
Ar、ArおよびArはそれぞれ、当該基が結合している窒素原子に結合している当該基以外の基と、直接または酸素原子もしくは硫黄原子を介して結合して、環を形成していてもよい。
は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、−NR’−で表される基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Kが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
X’は、上記架橋基A群から選ばれる架橋基、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。但し、少なくとも1つのX’は、上記架橋基A群から選ばれる架橋基である。]
[7]前記式(3)で表される構成単位を含む高分子化合物が、上記式(Y)で表される構成単位を更に含む、[6]に記載の発光素子の駆動方法。
[8]前記架橋材料が、
式(Z)で表される低分子化合物である、[1]に記載の発光素子の製造方法。
Figure 0006332557
[式中、
B1およびmB2は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。複数存在するmB1は、同一でも異なっていてもよい。
B1は0以上の整数を表す。nB1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Arは、芳香族炭化水素基、複素環基、または、少なくとも1種の芳香族炭化水素環と少なくとも1種の複素環とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Arが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
B1は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、−NR’−で表される基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。LB1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
X’’は、上記架橋基A群から選ばれる架橋基、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するX’’は、同一でも異なっていてもよい。但し、複数存在するX’’のうち、少なくとも1つは、上記架橋基A群から選ばれる架橋基である。]
[9]前記第1の電圧が順バイアス電圧であり、前記第2の電圧が逆バイアス電圧であり、第1の電圧および第2の電圧の極性が異なる、[1]〜[8]のいずれかに記載の発光素子の駆動方法。
[10]前記第2の電圧が、−15V以上0V未満である、[9]に記載の発光素子の駆動方法。
[11]前記パルス電圧の周波数が、0.1Hz以上100Hz以下である、[1]〜[10]のいずれかに記載の発光素子の駆動方法。
[12]前記第1の電圧のパルス幅:T1と、前記第2の電圧のパルス幅:T2とが、式(1−1)を満たす、[1]〜[11]のいずれかに記載の発光素子の駆動方法。

0.05≦T1/(T1+T2)≦0.95 (1−1)

[13]陽極と、
陰極と、
陽極および陰極の間に設けられた発光層と、
陽極および発光層の間に設けられ、架橋材料の架橋体を含有する正孔輸送層とを有する発光素子と、
発光素子の発光開始電圧以上の第1の電圧と、発光素子の発光開始電圧未満の第2の電圧とを交互にスイッチングさせたパルス電圧により駆動する駆動装置とを備える発光装置。
本発明によれば、発光素子の駆動方法であって、輝度寿命に優れる駆動方法を提供することができる。また、本発明によれば、発光素子と、該駆動方法のための駆動装置とを備える発光装置を提供することができる。
本発明の発光素子の駆動方法におけるパルス電圧の波形を示したものである。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
<共通する用語の説明>
本明細書で共通して用いられる用語は、特記しない限り、以下の意味である。
Meはメチル基、Etはエチル基、Buはブチル基、i-Prはイソプロピル基、t-Buはtert-ブチル基を表す。
水素原子は、重水素原子であっても、軽水素原子であってもよい。
金属錯体を表す式中、中心金属との結合を表す実線は、共有結合または配位結合を意味する。
「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、ポリスチレン換算の数平均分子量が1×103〜1×108である重合体を意味する。
「低分子化合物」とは、分子量分布を有さず、分子量が1×104以下の化合物を意味する。
「構成単位」とは、高分子化合物中に1個以上存在する単位を意味する。
「アルキル基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。直鎖のアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜50であり、好ましくは3〜30であり、より好ましくは4〜20である。分岐のアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜50であり、好ましくは3〜30であり、より好ましくは4〜20である。
アルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、2-エチルブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、3-プロピルヘプチル基、デシル基、3,7-ジメチルオクチル基、2-エチルオクチル基、2-ヘキシルデシル基、ドデシル基、および、これらの基における水素原子が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基が挙げられ、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、3-フェニルプロピル基、3-(4-メチルフェニル)プロピル基、3-(3,5-ジ-ヘキシルフェニル)プロピル基、6-エチルオキシヘキシル基が挙げられる。
「シクロアルキル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜50であり、好ましくは3〜30であり、より好ましくは4〜20である。
シクロアルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基が挙げられる。
「アリール基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。アリール基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6〜60であり、好ましくは6〜20であり、より好ましくは6〜10である。
アリール基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、1-ピレニル基、2-ピレニル基、4-ピレニル基、2-フルオレニル基、3-フルオレニル基、4-フルオレニル基、2-フェニルフェニル基、3-フェニルフェニル基、4-フェニルフェニル基、および、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
「アルコキシ基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。直鎖のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜40であり、好ましくは4〜10である。分岐のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜40であり、好ましくは4〜10である。
アルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7-ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、および、これらの基における水素原子が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
「シクロアルコキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜40であり、好ましくは4〜10である。
シクロアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。
「アリールオキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6〜60であり、好ましくは6〜48である。
アリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェノキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、1-アントラセニルオキシ基、9-アントラセニルオキシ基、1-ピレニルオキシ基、および、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
「p価の複素環基」(pは、1以上の整数を表す。)とは、複素環式化合物から、環を構成する炭素原子またはヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちp個の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。p価の複素環基の中でも、芳香族複素環式化合物から、環を構成する炭素原子またはヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちp個の水素原子を除いた残りの原子団である「p価の芳香族複素環基」が好ましい。
「芳香族複素環式化合物」は、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、ジベンゾホスホール等の複素環自体が芳香族性を示す化合物、および、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、ベンゾピラン等の複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮環されている化合物を意味する。
1価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常、2〜60であり、好ましくは4〜20である。
1価の複素環基は、置換基を有していてもよく、例えば、チエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、ピペリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、および、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基等で置換された基が挙げられる。
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を示す。
「アミノ基」は、置換基を有していてもよく、置換アミノ基が好ましい。アミノ基が有する置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基が好ましい。
置換アミノ基としては、例えば、ジアルキルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基およびジアリールアミノ基が挙げられる。
アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス(4-メチルフェニル)アミノ基、ビス(4-tert-ブチルフェニル)アミノ基、ビス(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)アミノ基が挙げられる。
「アルケニル基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。直鎖のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2〜30であり、好ましくは3〜20である。分岐のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜30であり、好ましくは4〜20である。
「シクロアルケニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜30であり、好ましくは4〜20である。
アルケニル基およびシクロアルケニル基は、置換基を有していてもよく、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基、7-オクテニル基、および、これらの基が置換基を有する基が挙げられる。
「アルキニル基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。アルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常2〜20であり、好ましくは3〜20である。分岐のアルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常4〜30であり、好ましくは4〜20である。
「シクロアルキニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常4〜30であり、好ましくは4〜20である。
アルキニル基およびシクロアルキニル基は、置換基を有していてもよく、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、3-ペンチニル基、4-ペンチニル基、1-ヘキシニル基、5-ヘキシニル基、および、これらの基が置換基を有する基が挙げられる。
「アリーレン基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。アリーレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常、6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜18である。
アリーレン基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、ナフタセンジイル基、フルオレンジイル基、ピレンジイル基、ペリレンジイル基、クリセンジイル基、および、これらの基が置換基を有する基が挙げられ、好ましくは、式(A-1)〜式(A-20)で表される基である。アリーレン基は、これらの基が複数結合した基を含む。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
[式中、RおよびRaは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表す。複数存在するRおよびRaは、各々、同一でも異なっていてもよく、Ra同士は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよい。]
2価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常、2〜60であり、好ましくは、3〜20であり、より好ましくは、4〜15である。
2価の複素環基は、置換基を有していてもよく、例えば、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾシロール、フェノキサジン、フェノチアジン、アクリジン、ジヒドロアクリジン、フラン、チオフェン、アゾール、ジアゾール、トリアゾールから、環を構成する炭素原子またはヘテロ原子に直接結合している水素原子のうち2個の水素原子を除いた2価の基が挙げられ、好ましくは、式(AA-1)〜式(AA-34)で表される基である。2価の複素環基は、これらの基が複数結合した基を含む。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
[式中、RおよびRaは、前記と同じ意味を表す。]
「架橋基」とは、加熱、紫外線照射、近紫外線照射、可視光照射、赤外線照射、ラジカル反応等に供することにより、新たな結合を生成することが可能な基であり、好ましくは、架橋基A群の式(XL-1)〜(XL-17)で表される架橋基である。
「置換基」とは、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基またはシクロアルキニル基を表す。置換基は架橋基であってもよい。
本発明は、
陽極と、陰極と、陽極および陰極の間に設けられた発光層と、陽極および発光層の間に設けられ、架橋材料の架橋体を含有する正孔輸送層とを有する発光素子を、
発光素子の発光開始電圧以上の第1の電圧と、発光素子の発光開始電圧未満の第2の電圧とを交互にスイッチングさせたパルス電圧により駆動する、発光素子の駆動方法である。
<駆動方法>
発光素子の発光開始電圧は、通常、2V〜4Vである。すなわち、発光素子の発光開始電圧以上の第1の電圧は、順バイアス電圧である。
発光素子の発光開始電圧未満の第2の電圧は、発光素子の発光開始電圧未満であれば、順バイアス電圧であっても逆バイアス電圧であってもよいが、本発明の駆動方法により駆動される発光素子の輝度寿命がより優れるので、逆バイアス電圧であることが好ましい。
本発明の駆動方法により駆動される発光素子の輝度寿命がより優れるので、第1の電圧が順バイアス電圧であり、第2の電圧が逆バイアス電圧であり、第1の電圧および第2の電圧の極性が異なることが好ましい。
第2の電圧は、本発明の駆動方法により駆動される発光素子の輝度寿命がより優れるので、−15V以上0V未満であることが好ましく、−10V以上―5V以下であることがより好ましい。
第1の電圧と、第2の電圧とを交互にスイッチングさせたパルス電圧の波形は、通常、矩形波である。
パルス電圧の周波数は、本発明の駆動方法により駆動される発光素子の輝度寿命がより優れるので、0.1Hz以上100Hz以下であることが好ましい。
第1の電圧のパルス幅:T1は、通常、0.5msec〜9500msecであり、好ましくは5msec〜9000msecである。
第2の電圧のパルス幅:T2は、通常、0.5msec〜9500msecであり、好ましくは5msec〜500msecである。
第1の電圧のパルス幅:T1と、第2の電圧のパルス幅:T2とは、本発明の駆動方法により駆動される発光素子の輝度寿命がより優れるので、式(1−1)を満たすことが好ましいく、式(1−2)を満たすことがより好ましく、式(1−3)を満たすことが更に好ましい。

0.05≦T1/(T1+T2)≦0.95 (1−1)
0.50≦T1/(T1+T2)≦0.95 (1−2)
0.75≦T1/(T1+T2)≦0.90 (1−3)
<発光層>
発光層は、発光材料を含有する層である。発光層に含有される発光材料は、1種のみ含有されていても、2種以上含有されていてもよい。
[発光材料]
発光材料は、蛍光発光材料と、燐光発光材料とに分類される。発光材料は、架橋基を有していてもよい。
[蛍光発光材料]
低分子化合物である蛍光発光材料としては、例えば、ナフタレンおよびその誘導体、アントラセンおよびその誘導体、ペリレンおよびその誘導体が挙げられる。
高分子化合物である蛍光発光材料としては、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、フルオレンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、後述する式(X)で表される基、カルバゾールジイル基、フェノキサジンジイル基、フェノチアジンジイル基、アントラセンジイル基、ピレンジイル基等を含む高分子化合物が挙げられる。
高分子化合物である蛍光発光材料は、式(X)で表される構成単位および式(Y)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることが好ましく、式(X)で表される構成単位および式(Y)で表される構成単位を含む高分子化合物であることがより好ましい。
[式(X)で表される構成単位]
Figure 0006332557
X1は、発光素子の発光効率が優れるので、好ましくは2以下の整数であり、より好ましくは1である。
X2は、発光素子の発光効率が優れるので、好ましくは2以下の整数であり、より好ましくは0である。
X1、RX2およびRX3は、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基であり、より好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArX1およびArX3で表されるアリーレン基は、より好ましくは式(A-1)または式(A-9)で表される基であり、更に好ましくは式(A-1)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArX1およびArX3で表される2価の複素環基は、より好ましくは式(AA-1)、式(AA-2)または式(AA-7)-(AA-26)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArX1およびArX3は、好ましくは置換基を有していてもよいアリーレン基である。
ArX2およびArX4で表されるアリーレン基としては、より好ましくは式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)-(A-11)または式(A-19)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArX2およびArX4で表される2価の複素環基のより好ましい範囲は、ArX1およびArX3で表される2価の複素環基のより好ましい範囲と同じである。
ArX2およびArX4で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基における、アリーレン基および2価の複素環基のより好ましい範囲、更に好ましい範囲は、それぞれ、ArX1およびArX3で表されるアリーレン基および2価の複素環基のより好ましい範囲、更に好ましい範囲と同様である。
ArX2およびArX4で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基としては、例えば、下記式で表される基が挙げられ、これらは置換基を有していてもよい。
Figure 0006332557
[式中、RXXは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
XXは、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArX2およびArX4は、好ましくは置換基を有していてもよいアリーレン基である。
ArX1〜ArX4およびRX1〜RX3で表される基が有してもよい置換基としては、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
式(X)で表される構成単位は、好ましくは式(X-1)-(X-7)で表される構成単位であり、より好ましくは式(X-1)-(X-6)で表される構成単位であり、更に好ましくは式(X-3)-(X-6)で表される構成単位である。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
[式中、RX4およびRX5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、1価の複素環基またはシアノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRX4は、同一でも異なっていてもよい。複数存在するRX5は、同一でも異なっていてもよく、隣接するRX5同士は互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。]
式(X)で表される構成単位は、発光素子の正孔輸送性が優れるので、高分子化合物中に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.1〜50モル%であり、より好ましくは1〜40モル%であり、更に好ましくは5〜30モル%である。
式(X)で表される構成単位としては、例えば、式(X1-1)-(X1-11)で表される構成単位が挙げられ、好ましくは式(X1-3)-(X1-10)で表される構成単位である。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
式(X)で表される構成単位は、高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
[式(Y)で表される構成単位]
Figure 0006332557
ArY1で表されるアリーレン基は、より好ましくは、式(A-1)、式(A-2)、式(A-6)-(A-10)、式(A-19)または式(A-20)で表される基であり、更に好ましくは、式(A-1)、式(A-2)、式(A-7)、式(A-9)または式(A-19)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArY1で表される2価の複素環基は、より好ましくは、式(AA-1)-(AA-4)、式(AA-10)-(AA-15)、式(AA-18)-(AA-21)、式(AA-33)または式(AA-34)で表される基であり、更に好ましくは、式(AA-4)、式(AA-10)、式(AA-12)、式(AA-14)または式(AA-33)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArY1で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基における、アリーレン基および2価の複素環基のより好ましい範囲、更に好ましい範囲は、それぞれ、前述のArY1で表されるアリーレン基および2価の複素環基のより好ましい範囲、更に好ましい範囲と同様である。
ArY1で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基としては、式(X)のArX2およびArX4で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基と同様のものが挙げられる。
ArY1で表される基が有してもよい置換基は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
式(Y)で表される構成単位としては、例えば、式(Y-1)-(Y-10)で表される構成単位が挙げられ、発光素子の輝度寿命の観点からは、好ましくは式(Y-1)-(Y-3)で表される構成単位であり、発光素子の電子輸送性の観点からは、好ましくは式(Y-4)-(Y-7)で表される構成単位であり、発光素子の発光効率および正孔輸送性の観点からは、好ましくは式(Y-8)-(Y-10)で表される構成単位である。
Figure 0006332557
[式中、RY1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRY1は、同一でも異なっていてもよく、隣接するRY1同士は互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。]
Y1は、好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
式(Y-1)で表される構成単位は、好ましくは、式(Y-1')で表される構成単位である。
Figure 0006332557
[式中、RY11は、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRY11は、同一でも異なっていてもよい。]
Y11は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、より好ましくは、アルキル基またはシクロアルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Figure 0006332557
[式中、
Y1は、前記と同じ意味を表す。
Y1は、−C(RY2)2−、−C(RY2)=C(RY2)−または−C(RY2)2−C(RY2)2−で表される基を表す。RY2は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRY2は、同一でも異なっていてもよく、RY2同士は互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。]
Y2は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y1において、−C(RY2)2−で表される基中の2個のRY2の組み合わせは、好ましくは両方がアルキル基もしくはシクロアルキル基、両方がアリール基、両方が1価の複素環基、または、一方がアルキル基もしくはシクロアルキル基で他方がアリール基若しくは1価の複素環基であり、より好ましくは一方がアルキル基もしくはシクロアルキル基で他方がアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。2個存在するRY2は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよく、RY2が環を形成する場合、−C(RY2)2−で表される基としては、好ましくは式(Y-A1)-(Y-A5)で表される基であり、より好ましくは式(Y-A4)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Figure 0006332557
Y1において、−C(RY2)=C(RY2)−で表される基中の2個のRY2の組み合わせは、好ましくは両方がアルキル基もしくはシクロアルキル基、または、一方がアルキル基もしくはシクロアルキル基で他方がアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y1において、−C(RY2)2−C(RY2)2−で表される基中の4個のRY2は、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基またはシクロアルキル基である。複数あるRY2は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよく、RY2が環を形成する場合、−C(RY2)2−C(RY2)2−で表される基は、好ましくは式(Y-B1)-(Y-B5)で表される基であり、より好ましくは式(Y-B3)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Figure 0006332557
[式中、RY2は前記と同じ意味を表す。]
式(Y-2)で表される構成単位は、式(Y-2')で表される構成単位であることが好ましい。
Figure 0006332557
[式中、RY1およびXY1は、前記と同じ意味を表す。]
Figure 0006332557
[式中、RY1およびXY1は、前記と同じ意味を表す。]
式(Y-3)で表される構成単位は、式(Y-3')で表される構成単位であることが好ましい。
Figure 0006332557
[式中、RY11およびXY1は、前記と同じ意味を表す。]
Figure 0006332557
Figure 0006332557
[式中、
Y1は、前記と同じ意味を表す。
Y3は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
Y3は、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基または1価の複素環基であり、より好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
式(Y-4)で表される構成単位は、式(Y-4')で表される構成単位であることが好ましく、式(Y-6)で表される構成単位は、式(Y-6')で表される構成単位であることが好ましい。
Figure 0006332557
[式中、RY1およびRY3は、前記と同じ意味を表す。]
Figure 0006332557
[式中、
Y1は、前記を同じ意味を表す。
Y4は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
Y4は、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基または1価の複素環基であり、より好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
式(Y)で表される構成単位としては、例えば、式(Y-101)-(Y-121)で表されるアリーレン基からなる構成単位、式(Y-201)-(Y-206)で表される2価の複素環基からなる構成単位、式(Y-301)-(Y-304)で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基からなる構成単位が挙げられる。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
式(Y)で表される構成単位であって、ArY1がアリーレン基である構成単位は、発光素子の輝度寿命が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜90モル%であり、より好ましくは30〜80モル%である。
式(Y)で表される構成単位であって、ArY1が2価の複素環基、または、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基である構成単位は、発光素子の発光効率、正孔輸送性または電子輸送性が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜50モル%であり、より好ましくは3〜30モル%である。
式(Y)で表される構成単位は、高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
蛍光発光材料である高分子化合物としては、例えば、表1に示す高分子化合物(P-101)〜(P-107)が挙げられる。ここで、その他の構成単位とは、式(Y)で表される構成単位、式(X)で表される構成単位以外の構成単位を意味する。
Figure 0006332557

[表中、p、q、r、sおよびtは、各構成単位のモル比率を示す。p+q+r+s+t=100であり、かつ、100≧p+q+r+s≧70である。]
高分子化合物(P-101)〜(P-107)における、式(Y)および式(X)で表される構成単位の例および好ましい範囲は、上述のとおりである。
蛍光発光材料である高分子化合物としては、
式(Y−8)で表される構成単位、式(Y−9)で表される構成単位および式(Y−10)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることが好ましく、
式(Y−8)で表される構成単位および式(Y−9)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることがより好ましく、
式(Y−8)で表される構成単位を含む高分子化合物であることが更に好ましい。
また、蛍光発光材料である高分子化合物としては、
式(Y−8)で表される構成単位、式(Y−9)で表される構成単位および式(Y−10)で表される構成単位以外の構成単位として、
式(Y−1)で表される構成単位、式(Y−2)で表される構成単位、式(Y−3)で表される構成単位および式(X)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることが好ましく、
式(Y−1)で表される構成単位、式(Y−2)で表される構成単位および式(X)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることがより好ましく、
式(Y−2)で表される構成単位および式(X)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることが更に好ましく、
式(Y−2)で表される構成単位および式(X)で表される構成単位を含む高分子化合物であることが特に好ましい。
[燐光発光材料]
燐光発光材料としては、イリジウム、白金またはユーロピウムを中心金属とする三重項発光錯体が挙げられる。
三重項発光錯体としては、式Ir-1〜Ir-5で表される金属錯体等のイリジウム錯体が好ましい。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
[式中、
D1〜RD8、RD11〜RD20、RD21〜RD26およびRD31〜RD37は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RD1〜RD8、RD11〜RD20、RD21〜RD26およびRD31〜RD37が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
−AD1---AD2−は、アニオン性の2座配位子を表し、AD1およびAD2は、それぞれ独立に、イリジウム原子と結合する炭素原子、酸素原子または窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。−AD1---AD2−が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
D1は、1、2または3を表し、nD2は、1または2を表す。]
式Ir-1で表される金属錯体において、RD1〜RD8の少なくとも1つは、好ましくは、式(D-A)で表される基である。
式Ir-2で表される金属錯体において、好ましくはRD11〜RD20の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
式Ir-3で表される金属錯体において、好ましくはRD1〜RD8およびRD11〜RD20の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
式Ir-4で表される金属錯体において、好ましくはR21〜RD26の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
式Ir-5で表される金属錯体において、好ましくはRD31〜RD37の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
Figure 0006332557
[式中、
DA1、mDA2およびmDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
DAは、窒素原子、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArDA1、ArDA2およびArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基または2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1、ArDA2およびArDA3が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
DAは、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
DA1、mDA2およびmDA3は、通常10以下の整数であり、好ましくは5以下の整数であり、より好ましくは0または1である。mDA1、mDA2およびmDA3は、同一の整数であることが好ましい。
DAは、好ましくは式(GDA-11)〜(GDA-15)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Figure 0006332557
[式中、
*、**および***は、各々、ArDA1、ArDA2、ArDA3との結合を表す。
DAは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は更に置換基を有していてもよい。RDAが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
DAは、好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基またはシクロアルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基またはシクロアルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArDA1、ArDA2およびArDA3は、好ましくは式(ArDA-1)〜(ArDA-3)で表される基である。
Figure 0006332557
[式中、
DAは前記と同じ意味を表す。
DBは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RDBが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
DAは、好ましくは式(TDA-1)〜(TDA-3)で表される基である。
Figure 0006332557
[式中、RDAおよびRDBは前記と同じ意味を表す。]
式(D-A)で表される基は、好ましくは式(D-A1)〜(D-A3)で表される基である。
Figure 0006332557
[式中、
p1、Rp2およびRp3は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基またはハロゲン原子を表す。Rp1およびRp2が複数ある場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
np1は、0〜5の整数を表し、np2は0〜3の整数を表し、np3は0または1を表す。複数あるnp1は、同一でも異なっていてもよい。]
np1は、好ましくは0〜3の整数であり、より好ましくは1〜3の整数であり、更に好ましくは1である。np2は、好ましくは0または1であり、より好ましくは0である。np3は好ましくは0である。
p1、Rp2およびRp3は、好ましくはアルキル基またはシクロアルキル基である。
−AD1---AD2−で表されるアニオン性の2座配位子としては、例えば、下記式で表される配位子が挙げられる。
Figure 0006332557
[式中、*は、Irと結合する部位を表す。]
式Ir-1で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-11〜Ir-13で表される金属錯体である。式Ir-2で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-21で表される金属錯体である。式Ir-3で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-31〜Ir-33で表される金属錯体である。式Ir-4で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-41〜Ir-43で表される金属錯体である。式Ir-5で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-51〜Ir-53で表される金属錯体である。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
[式中、
D2は、1または2を表す。
Dは、式(D-A)で表される基を表す。複数存在するDは、同一でも異なっていてもよい。
DCは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRDCは、同一でも異なっていてもよい。
DDは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRDDは、同一でも異なっていてもよい。]
三重項発光錯体としては、例えば、以下に示す金属錯体が挙げられる。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
燐光発光材料は、正孔輸送性、正孔注入性、電子輸送性および電子注入性からなる群から選ばれる少なくとも1つの機能を有するホスト材料と併用することで、発光素子の発光効率が優れたものとなる。すなわち、発光層が燐光発光材料を含有する場合、発光層は、燐光発光材料とホスト材料とを含有することが好ましい。
発光層がホスト材料を含有される場合、ホスト材料は、1種単独で含有されていてもよく、2種以上含有されていてもよい。
発光層が、燐光発光材料とホスト材料とを含有する場合、燐光発光材料の含有量は、燐光発光材料とホスト材料との合計含有量を100重量部とした場合、通常、0.05〜80重量部であり、好ましくは0.1〜50重量部であり、より好ましくは0.5〜40重量部である。
ホスト材料の有する最低励起三重項状態(T1)は、発光素子の発光効率が優れるので、燐光発光材料の有するT1と同等のエネルギー準位、または、より高いエネルギー準位であることが好ましい。
ホスト材料は、低分子化合物(以下、「低分子ホスト」ともいう。)と高分子化合物(以下、「高分子ホスト」ともいう。)に分類され、低分子ホストおよび高分子ホストのいずれであってもよいが、高分子ホストであることが好ましい。
低分子ホストとしては、例えば、カルバゾール構造を有する化合物、トリアリールアミン構造を有する化合物、フェナントロリン構造を有する化合物、トリアリールトリアジン構造を有する化合物、アゾール構造を有する化合物、ベンゾチオフェン構造を有する化合物、ベンゾフラン構造を有する化合物、フルオレン構造を有する化合物、スピロフルオレン構造を有する化合物等が挙げられる。
低分子ホストの具体例としては、下記式で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
高分子ホストとしては、前述した式(X)で表される構成単位および式(Y)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物が好ましい。
これらの中でも、高分子ホストとしては、
式(Y−4)で表される構成単位、式(Y−5)で表される構成単位、式(Y−6)で表される構成単位および式(Y−7)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることが好ましく、
式(Y−4)で表される構成単位および式(Y−6)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることがより好ましく、
式(Y−4)で表される構成単位を含む高分子化合物であることが更に好ましい。
また、高分子ホストとしては、式(Y−4)で表される構成単位、式(Y−5)で表される構成単位、式(Y−6)で表される構成単位および式(Y−7)で表される構成単位以外の構成単位として、
式(Y−1)で表される構成単位、式(Y−2)で表される構成単位、式(Y−3)で表される構成単位および式(X)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることが好ましく、
式(Y−1)で表される構成単位、式(Y−2)で表される構成単位および式(X)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む高分子化合物であることがより好ましい。
[蛍光発光材料である高分子化合物および高分子ホストの製造方法]
蛍光発光材料である高分子化合物および高分子ホストは、ケミカルレビュー(Chem. Rev.),第109巻,897-1091頁(2009年)等に記載の公知の重合方法を用いて製造することができ、Suzuki反応、Yamamoto反応、Buchwald反応、Stille反応、Negishi反応およびKumada反応等の遷移金属触媒を用いるカップリング反応により重合させる方法が例示される。
前記重合方法において、単量体を仕込む方法としては、単量体全量を反応系に一括して仕込む方法、単量体の一部を仕込んで反応させた後、残りの単量体を一括、連続または分割して仕込む方法、単量体を連続または分割して仕込む方法等が挙げられる。
遷移金属触媒としては、パラジウム触媒、ニッケル触媒等が挙げられる。
重合反応の後処理は、公知の方法、例えば、分液により水溶性不純物を除去する方法、メタノール等の低級アルコールに重合反応後の反応液を加えて、析出させた沈殿をろ過した後、乾燥させる方法等を単独または組み合わせて行う。高分子化合物の純度が低い場合、例えば、再結晶、再沈殿、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の通常の方法にて精製することができる。
[発光層の組成物]
発光層は、前述の発光材料と、前述のホスト材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料および酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の材料とを含む組成物(以下、「発光層の組成物」ともいう。)を含有する層であってもよい。
[正孔輸送材料]
正孔輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類され、好ましくは高分子化合物である。正孔輸送材料は、架橋基を有していてもよい。
高分子化合物としては、例えば、ポリビニルカルバゾールおよびその誘導体;側鎖または主鎖に芳香族アミン構造を有するポリアリーレンおよびその誘導体が挙げられる。高分子化合物は、電子受容性部位が結合された化合物でもよい。電子受容性部位としては、例えば、フラーレン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、トリニトロフルオレノン等が挙げられ、好ましくはフラーレンである。
発光層の組成物において、正孔輸送材料の配合量は、発光材料を100重量部とした場合、通常、1〜400重量部であり、好ましくは5〜150重量部である。
正孔輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[電子輸送材料]
電子輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。電子輸送材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、8-ヒドロキシキノリンを配位子とする金属錯体、オキサジアゾール、アントラキノジメタン、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、テトラシアノアントラキノジメタン、フルオレノン、ジフェニルジシアノエチレンおよびジフェノキノン、並びに、これらの誘導体が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリフェニレン、ポリフルオレン、および、これらの誘導体が挙げられる。高分子化合物は、金属でドープされていてもよい。
発光層の組成物において、電子輸送材料の配合量は、発光材料を100重量部とした場合、通常、1〜400重量部であり、好ましくは5〜150重量部である。
電子輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[正孔注入材料および電子注入材料]
正孔注入材料および電子注入材料は、各々、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。正孔注入材料および電子注入材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン;カーボン;モリブデン、タングステン等の金属酸化物;フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、フッ化カリウム等の金属フッ化物が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリキノリンおよびポリキノキサリン、並びに、これらの誘導体;芳香族アミン構造を主鎖または側鎖に含む重合体等の導電性高分子が挙げられる。
発光層の組成物において、正孔注入材料および電子注入材料の配合量は、各々、発光材料を100重量部とした場合、通常、1〜400重量部であり、好ましくは5〜150重量部である。
電子注入材料および正孔注入材料は、各々、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[イオンドープ]
正孔注入材料または電子注入材料が導電性高分子を含む場合、導電性高分子の電気伝導度は、好ましくは、1×10-5S/cm〜1×103S/cmである。導電性高分子の電気伝導度をかかる範囲とするために、導電性高分子に適量のイオンをドープすることができる。
ドープするイオンの種類は、正孔注入材料であればアニオン、電子注入材料であればカチオンである。アニオンとしては、例えば、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオンが挙げられる。カチオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオンが挙げられる。
ドープするイオンは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[酸化防止剤]
酸化防止剤は、発光材料と同じ溶媒に可溶であり、発光および電荷輸送を阻害しない化合物であればよく、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が挙げられる。
発光層の組成物において、酸化防止剤の配合量は、発光材料を100重量部とした場合、通常、0.001〜10重量部である。
酸化防止剤は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[発光層のインク]
発光材料と、溶媒とを含有する発光層の組成物(以下、「発光層のインク」ともいう。)は、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、キャピラリ−コート法、ノズルコート法等の塗布法に好適に使用することができる。
発光層のインクの粘度は、塗布法の種類によって調整すればよいが、インクジェット印刷法等の溶液が吐出装置を経由する印刷法に適用する場合には、吐出時の目づまりと飛行曲がりが起こりづらいので、好ましくは25℃において1〜20mPa・sである。
発光層のインクに含有される溶媒は、好ましくは、インク中の固形分を溶解または均一に分散できる溶媒である。溶媒としては、例えば、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒;THF、ジオキサン、アニソール、4-メチルアニソール等のエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、n-ヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-へプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン、n-ドデカン、ビシクロヘキシル等の脂肪族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート、安息香酸メチル、酢酸フェニル等のエステル系溶媒;エチレングリコール、グリセリン、1,2-ヘキサンジオール等の多価アルコール系溶媒;イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が挙げられる。溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
発光層のインクにおいて、溶媒の配合量は、発光材料を100重量部とした場合、通常、1000〜100000重量部であり、好ましくは2000〜20000重量部である。
<正孔輸送層>
正孔輸送層は、架橋材料の架橋体を含有する。ここで、架橋材料の架橋体とは、架橋材料が、分子内もしくは分子間、または、分子内および分子間で架橋した架橋体である。正孔輸送層に含有される架橋材料の架橋体は、架橋材料と、他の化合物とが、分子間で架橋した架橋体であってもよい。
正孔輸送層に含有される架橋材料の架橋体は、高分子化合物(以下、「正孔輸送層の高分子化合物」ともいう。)の架橋体であっても、低分子化合物(以下、「正孔輸送層の低分子化合物」ともいう。)の架橋体であってもよいが、発光素子の製造が容易になるため、高分子化合物の架橋体であることが好ましい。
正孔輸送層の高分子化合物の架橋体を含有する層は、正孔輸送層の高分子化合物を含有する層を、加熱、光照射等の外部刺激により架橋させて得られる層である。正孔輸送層の高分子化合物の架橋体を含有する層は、溶媒に対して実質的に不溶化されているため、後述する発光素子の積層化に好適に使用することができる。
正孔輸送層の低分子化合物の架橋体を含有する層は、正孔輸送層の低分子化合物を含有する層を、加熱、光照射等の外部刺激により架橋させて得られる層である。正孔輸送層の低分子化合物の架橋体を含有する層は、溶媒に対して実質的に不溶化されているため、後述する発光素子の積層化に好適に使用することができる。
[正孔輸送層の高分子化合物]
正孔輸送層の高分子化合物は、発光素子の輝度寿命が優れるので、式(X)で表される構成単位と、架橋基を有する構成単位とを含む高分子化合物(以下、「正孔輸送層の第1の高分子化合物」ともいう。)、または、式(3)で表される構成単位を含む高分子化合物(以下、「正孔輸送層の第2の高分子化合物」ともいう。)であることが好ましい。
[式(X)で表される構成単位]
正孔輸送層の第1の高分子化合物に含まれる式(X)で表される構成単位の定義および例は、蛍光発光材料である高分子化合物に含まれていてもよい式(X)で表される構成単位の定義および例と同じである。
式(X)で表される構成単位は、発光素子の輝度寿命が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは20〜90モル%であり、より好ましくは25〜70モル%であり、更に好ましくは30〜50モル%である。
式(X)で表される構成単位は、正孔輸送層の第1の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
[架橋基を有する構成単位]
正孔輸送層の第1の高分子化合物に含まれる、架橋基を有する構成単位は、正孔輸送層の第1の高分子化合物の架橋性が優れるので、架橋基A群から選ばれる少なくとも1種の架橋基を有する構成単位であることが好ましく、式(XL-1)、(XL-3)、(XL-5)、(XL-7)、(XL-16)または(XL-17)で表される架橋基を有する構成単位であることがより好ましく、式(XL-1)または式(XL-17)で表される架橋基を有する構成単位であることが更に好ましい。
架橋基を有する構成単位は、後述する式(2)で表される構成単位または式(3)で表される構成単位であることが好ましいが、下記式で表される構成単位であってもよい。
Figure 0006332557
架橋基A群から選ばれる少なくとも1種の架橋基を有する構成単位は、式(2)で表される構成単位または式(3)で表される構成単位であることが好ましい。
[式(2)で表される構成単位]
Figure 0006332557
nAは、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは0または1であり、より好ましくは0である。
nは、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは2である。
Arは、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。
Arで表される芳香族炭化水素基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜18である。
Arで表される芳香族炭化水素基のn個の置換基を除いたアリーレン基部分としては、好ましくは、式(A-1)〜式(A-20)で表される基であり、より好ましくは、式(A-1)、式(A-2)、式(A-6)〜式(A-10)、式(A-19)または式(A-20)で表される基であり、さらに好ましくは、式(A-1)、式(A-2)、式(A-7)、式(A-9)または式(A-19)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Arで表される複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2〜60であり、好ましくは3〜30であり、より好ましくは4〜18である。
Arで表される複素環基のn個の置換基を除いた2価の複素環基部分としては、好ましくは、式(AA-1)〜式(AA-34)で表される基である。
Arで表される芳香族炭化水素基および複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、1価の複素環基およびシアノ基が挙げられる。
で表されるアルキレン基は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜20であり、好ましくは1〜15であり、より好ましくは1〜10である。Lで表されるシクロアルキレン基は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜20である。
アルキレン基およびシクロアルキレン基は、置換基を有していてもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、シクロヘキシレン基、オクチレン基が挙げられる。
で表されるアルキレン基およびシクロアルキレン基は、置換基を有していてもよい。アルキレン基およびシクロアルキレン基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、ハロゲン原子およびシアノ基が挙げられる。
で表されるアリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基としては、o−フェニレン、m−フェニレン、p−フェニレンが挙げられる。アリーレン基が有してもよい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、ハロゲン原子、シアノ基および架橋基A群から選ばれる架橋基が挙げられる。
は、正孔輸送層の第1の高分子化合物の製造が容易になるため、好ましくはフェニレン基またはアルキレン基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Xで表される架橋基としては、正孔輸送層の第1の高分子化合物の架橋性が優れるので、好ましくは式(XL-1)、(XL-3)、(XL-5)、(XL-7)、(XL-16)または(XL-17)で表される架橋基であり、より好ましくは式(XL-1)または式(XL-17)で表される架橋基である。
式(2)で表される構成単位は、正孔輸送層の第1の高分子化合物の安定性および架橋性が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜50モル%であり、より好ましくは3〜30モル%であり、更に好ましくは3〜20モル%である。
式(2)で表される構成単位は、正孔輸送層の第1の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
[式(3)で表される構成単位]
Figure 0006332557
mAは、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは0または1であり、より好ましくは0である。
mは、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは2である。
cは、正孔輸送層の第1の高分子化合物の製造が容易になり、かつ、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは0である。
Arは、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。
Arで表される芳香族炭化水素基のm個の置換基を除いたアリーレン基部分の定義や例は、前述した式(X)におけるArX2で表されるアリーレン基の定義や例と同じである。
Arで表される複素環基のm個の置換基を除いた2価の複素環基部分の定義や例は、前述した式(X)におけるArX2で表される2価の複素環基部分の定義や例と同じである。
Arで表される少なくとも1種の芳香族炭化水素環と少なくとも1種の複素環が直接結合した基のm個の置換基を除いた2価の基の定義や例は、前述した式(X)におけるArX2で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基の定義や例と同じである。
ArおよびArは、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは置換基を有していてもよいアリーレン基である。
ArおよびArで表されるアリーレン基の定義や例は、前述した式(X)におけるArX1およびArX3で表されるアリーレン基の定義や例と同じである。
ArおよびArで表される2価の複素環基の定義や例は、前述した式(X)におけるArX1およびArX3で表される2価の複素環基の定義や例と同じである。
Ar、ArおよびArで表される基は置換基を有していてもよく、置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、1価の複素環基およびシアノ基が挙げられる。
で表されるアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基の定義や例は、それぞれ、Lで表されるアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基の定義や例と同じである。
は、正孔輸送層の第1の高分子化合物の製造が容易になるので、フェニレン基またはメチレン基であることが好ましい。
X’で表される架橋基としては、正孔輸送層の第1の高分子化合物の架橋性が優れるので、好ましくは式(XL-1)、(XL-3)、(XL-5)、(XL-7)、(XL-16)または(XL-17)で表される架橋基であり、より好ましくは式(XL-1)または式(XL-17)で表される架橋基である。
式(3)で表される構成単位は、正孔輸送層の第1の高分子化合物の安定性が優れ、かつ、正孔輸送層の第1の高分子化合物の架橋性が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜50モル%であり、より好ましくは3〜30モル%であり、更に好ましくは3〜20モル%である。
式(3)で表される構成単位は、正孔輸送層の第1の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
[式(2)または(3)で表される構成単位の好ましい態様]
式(2)で表される構成単位としては、例えば、式(2−1)〜式(2−30)で表される構成単位が挙げられ、式(3)で表される構成単位としては、例えば、式(3−1)〜式(3−9)で表される構成単位が挙げられる。これらの中でも、正孔輸送層の第1の高分子化合物の架橋性が優れるので、好ましくは式(2−1)〜式(2−30)で表される構成単位であり、より好ましくは式(2−1)〜式(2−15)、式(2−19)、式(2−20)、式(2−23)、式(2−25)または式(2−30)で表される構成単位であり、更に好ましくは式(2−1)〜式(2−9)または式(2−30)で表される構成単位である。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
[式(Y)で表される構成単位]
正孔輸送層の第1の高分子化合物は、発光素子の輝度寿命が優れるので、式(Y)で表される構成単位を更に含むことが好ましい。
正孔輸送層の第1の高分子化合物に含まれていてもよい式(Y)で表される構成単位の定義および例は、蛍光発光材料である高分子化合物に含まれていてもよい式(Y)で表される構成単位の定義および例と同じである。
式(Y)で表される構成単位であって、ArY1がアリーレン基である構成単位は、発光素子の輝度寿命が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜80モル%であり、より好ましくは30〜60モル%である。
式(Y)で表される構成単位であって、ArY1が2価の複素環基、または、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基である構成単位は、発光素子の電荷輸送性が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜40モル%であり、より好ましく3〜30モル%である。
式(Y)で表される構成単位は、正孔輸送層の第1の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
正孔輸送層の第1の高分子化合物としては、例えば、表2に示す高分子化合物(P-201)〜(P-206)が挙げられる。ここで、「その他の構成単位」とは、式(X)、式(2)、式(3)および式(Y)で表される構成単位以外の構成単位を意味する。
Figure 0006332557

[表中、p'、q'、r'、s'およびt'は、各構成単位のモル比率を表す。p'+q'+r'+s'+t'=100であり、かつ、70≦p'+q'+r'+s'≦100である。]
高分子化合物(P-201)〜(P-206)における、式(X)、式(2)、式(3)および式(Y)で表される構成単位の例および好ましい範囲は、上述のとおりである。
[式(3)で表される構成単位]
正孔輸送層の第2の高分子化合物に含まれる式(3)で表される構成単位の定義および例は、正孔輸送層の第1の高分子化合物に含まれていてもよい式(3)で表される構成単位の定義および例と同じである。
式(3)で表される構成単位は、正孔輸送層の第2の高分子化合物の安定性が優れ、かつ、正孔輸送層の第2の高分子化合物の架橋性が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜50モル%であり、より好ましくは3〜30モル%であり、更に好ましくは3〜20モル%である。
式(3)で表される構成単位は、正孔輸送層の第2の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
[式(2)で表される構成単位]
正孔輸送層の第2の高分子化合物は、式(2)で表される構成単位を更に含んでいてもよい。
正孔輸送層の第2の高分子化合物に含まれていてもよい式(2)で表される構成単位の定義および例は、正孔輸送層の第1の高分子化合物に含まれていてもよい式(2)で表される構成単位の定義および例と同じである。
式(2)で表される構成単位は、正孔輸送層の第2の高分子化合物の安定性および架橋性が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜50モル%であり、より好ましくは3〜30モル%であり、更に好ましくは3〜20モル%である。
式(2)で表される構成単位は、正孔輸送層の第2の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
[式(Y)で表される構成単位]
正孔輸送層の第2の高分子化合物は、発光素子の輝度寿命が優れるので、式(Y)で表される構成単位を更に含むことが好ましい。
正孔輸送層の第2の高分子化合物に含まれていてもよい式(Y)で表される構成単位の定義および例は、蛍光発光材料である高分子化合物に含まれていてもよい式(Y)で表される構成単位の定義および例と同じである。
式(Y)で表される構成単位であって、ArY1がアリーレン基である構成単位は、発光素子の輝度寿命が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜80モル%であり、より好ましくは30〜60モル%である。
式(Y)で表される構成単位であって、ArY1が2価の複素環基、または、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基である構成単位は、発光素子の電荷輸送性が優れるので、高分子化合物に含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜40モル%であり、より好ましく3〜30モル%である。
式(Y)で表される構成単位は、正孔輸送層の第2の高分子化合物中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
正孔輸送層の第2の高分子化合物としては、例えば、表2に示す高分子化合物(P-301)〜(P-303)が挙げられる。ここで、「その他の構成単位」とは、式(3)、式(2)および式(Y)で表される構成単位以外の構成単位を意味する。
Figure 0006332557

[表中、p''、q''、r''およびs''は、各構成単位のモル比率を表す。p''+q''+r''+s''=100であり、かつ、70≦p''+q''+r''≦100である。]
高分子化合物(P-301)〜(P-303)における、式(3)、式(2)および式(Y)で表される構成単位の例および好ましい範囲は、上述のとおりである。
[正孔輸送層の第1および第2の高分子化合物の製造方法]
正孔輸送層の第1および第2の高分子化合物は、前述の蛍光発光材料である高分子化合物および高分子ホストの製造方法と同様の方法で製造することができる。
[正孔輸送層の低分子化合物]
正孔輸送層の低分子化合物は、正孔輸送層の低分子化合物の架橋性が優れるので、架橋基A群から選ばれる少なくとも1種の架橋基を有する低分子化合物であることが好ましく、式(XL-1)、(XL-3)、(XL-5)、(XL-7)、(XL-16)または(XL-17)で表される架橋基を有する低分子化合物であることがより好ましく、式(XL-1)または式(XL-17)で表される架橋基を有する低分子化合物であることが更に好ましい。
架橋基A群から選ばれる少なくとも1種の架橋基を有する低分子化合物は、式(Z)で表される低分子化合物であることがより好ましい。
Figure 0006332557
B1は、通常、0〜10の整数であり、正孔輸送層の低分子化合物の合成が容易になるため、好ましくは0〜5の整数であり、より好ましくは0〜2の整数であり、更に好ましくは0または1であり、特に好ましくは0である。
B2は、通常、0〜10の整数であり、正孔輸送層の低分子化合物の合成が容易となり、かつ、発光素子の輝度寿命が優れるため、好ましくは1〜5の整数であり、より好ましくは1〜3の整数であり、更に好ましくは1または2であり、特に好ましくは1である。
B1は、通常、0〜5の整数であり、正孔輸送層の低分子化合物の合成が容易になるため、好ましくは0〜4の整数であり、より好ましくは0〜2の整数であり、更に好ましくは0である。
Arで表される芳香族炭化水素基のnB1個の置換基を除いたアリーレン基部分の定義や例は、前述の式(X)におけるArX2で表されるアリーレン基の定義や例と同じである。
Arで表される複素環基のnB1個の置換基を除いた2価の複素環基部分の定義や例は、前述の式(X)におけるArX2で表される2価の複素環基部分の定義や例と同じである。
Arで表される少なくとも1種の芳香族炭化水素環と少なくとも1種の複素環が直接結合した基のnB1個の置換基を除いた2価の基の定義や例は、前述の式(X)におけるArX2で表される少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基の定義や例と同じである。
Arは、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは芳香族炭化水素基である。
B1で表されるアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基の定義や例は、それぞれ、前述のLで表されるアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基の定義や例と同じである。
B1は、正孔輸送層の低分子化合物の合成が容易になるため、好ましくは、アルキレン基、アリーレン基または酸素原子であり、より好ましくはアルキレン基またはアリーレン基であり、更に好ましくはフェニレン基、フルオレンジイル基またはアルキレン基であり、特に好ましくはフェニレン基またはアルキレン基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
X’’で表される架橋基としては、正孔輸送層の低分子化合物の架橋性が優れるので、好ましくは式(XL-1)、(XL-3)、(XL-5)、(XL-7)、(XL-16)または(XL-17)で表される架橋基であり、より好ましくは式(XL-1)または式(XL-17)で表される架橋基である。
正孔輸送層の低分子化合物としては、例えば、式(Z−1)〜(Z−16)で表される低分子化合物が挙げられ、好ましくは、式(Z−1)〜(Z−10)で表される低分子化合物であり、より好ましくは、式(Z−5)〜(Z−9)で表される低分子化合物である。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
正孔輸送層の低分子化合物は、Aldrich、Luminescence Technology Corp.、American Dye Source等から入手可能である。
また、上記以外の入手方法として、例えば、国際公開第1997/033193号、国際公開第2005/035221号、国際公開第2005/049548に記載されている方法に従って合成することができる。
[正孔輸送層の組成物]
正孔輸送層は、架橋材料の架橋体と、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料および酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の材料とを含む組成物(以下、「正孔輸送層の組成物」ともいう。)を含有する層であってもよい。
正孔輸送層の組成物に含有される正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料および発光材料の例および好ましい範囲は、発光層の組成物に含有される正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料および発光材料の例および好ましい範囲と同じである。正孔輸送層の組成物において、正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料および発光材料の配合量は、各々、架橋材料の架橋体を100重量部とした場合、通常、1〜400重量部であり、好ましくは5〜150重量部である。
正孔輸送層の組成物に含有される酸化防止剤の例および好ましい範囲は、発光層の組成物に含有される酸化防止剤の例および好ましい範囲と同じである。正孔輸送層の組成物において、酸化防止剤の配合量は、架橋材料の架橋体を100重量部とした場合、通常、0.001〜10重量部である。
[正孔輸送層のインク]
架橋材料と、溶媒とを含有する正孔輸送層の組成物(以下、「正孔輸送層のインク」ともいう。)は、発光層のインクと同様に、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、キャピラリ−コート法、ノズルコート法等の塗布法に好適に使用することができる。
正孔輸送層のインクの粘度の好ましい範囲は、発光層のインクの粘度の好ましい範囲と同じである。
正孔輸送層のインクに含有される溶媒の例および好ましい範囲は、発光層のインクに含有される溶媒の例および好ましい範囲と同じである。
正孔輸送層のインクにおいて、溶媒の配合量は、架橋材料を100重量部とした場合、通常、1000〜100000重量部であり、好ましくは2000〜20000重量部である。
<発光素子の層構成>
発光素子は、陽極、陰極、発光層および正孔輸送層以外の層(以下、「その他の層」ともいう。)を有していてもよい。その他の層としては、例えば、正孔注入層、電子輸送層および電子注入層が挙げられる。正孔注入層、電子輸送層および電子注入層は、正孔注入材料、電子輸送材料および電子注入材料をそれぞれ含み、正孔注入材料、電子輸送材料および電子注入材料を用いてそれぞれ形成することができる。
積層する層の順番、数および厚さは、外部量子効率および輝度寿命を勘案して調整する。
発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層および電子注入層の厚さは、通常、1nm〜10μmである。
発光素子は、正孔注入性の観点からは、陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有することが好ましく、電子注入性および電子輸送性の観点からは、陰極と発光層の間に、電子注入層および電子輸送層の少なくとも1層を有することが好ましい。
発光素子において、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層および電子注入層の形成方法としては、低分子化合物を用いる場合、例えば、粉末からの真空蒸着法、溶液または溶融状態からの成膜による方法が挙げられる。また、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層および電子注入層の形成方法としては、高分子化合物を用いる場合、例えば、溶液または溶融状態からの成膜による方法が挙げられる。
正孔注入層、電子輸送層および電子注入層は、正孔注入材料、電子輸送材料および電子注入材料をそれぞれ含有するインクを用いて、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、キャピラリ−コート法、ノズルコート法により作製することができる。
インクの粘度の好ましい範囲は、発光層のインクの粘度の好ましい範囲と同じである。
インクに含有される溶媒の例および好ましい範囲は、発光層のインクに含有される溶媒の例および好ましい範囲と同じである。
インクにおいて、溶媒の配合量は、正孔注入材料、電子輸送材料または電子注入材料100重量部に対して、通常、1000〜100000重量部であり、好ましくは2000〜20000重量部である。
正孔輸送層の材料、電子輸送層の材料および発光層の材料は、発光素子の作製において、各々、正孔輸送層、電子輸送層および発光層に隣接する層の形成時に使用される溶媒に溶解する場合、該溶媒に該材料が溶解することを回避するために、該材料が架橋基を有することが好ましい。架橋基を有する材料を用いて各層を形成した後、該架橋基を架橋させることにより、該層を不溶化させることができる。
各層を架橋させるための加熱の温度は、通常、25〜300℃であり、発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは50〜250℃であり、より好ましくは150〜200℃である。
各層を架橋させるための光照射に用いられる光の種類は、例えば、紫外光、近紫外光、可視光である。
[基板/電極]
発光素子における基板は、電極を形成することができ、かつ、有機層を形成する際に化学的に変化しない基板であればよく、例えば、ガラス、プラスチック、シリコン等の材料からなる基板である。不透明な基板の場合には、基板から最も遠くにある電極が透明または半透明であることが好ましい。
陽極の材料としては、例えば、導電性の金属酸化物、半透明の金属が挙げられ、好ましくは、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ;インジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等の導電性化合物;銀とパラジウムと銅との複合体(APC);NESA、金、白金、銀、銅である。
陰極の材料としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、亜鉛、インジウム等の金属;それらのうち2種以上の合金;それらのうち1種以上と、銀、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1種以上との合金;並びに、グラファイトおよびグラファイト層間化合物が挙げられる。合金としては、例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金が挙げられる。
陽極および陰極は、各々、2層以上の積層構造としてもよい。
[用途]
発光素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。パターン状の発光を得るためには、面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部にしたい層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極もしくは陰極、または、両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にON/OFFできるように配置することにより、数字、文字等を表示できるセグメントタイプの表示装置が得られる。ドットマトリックス表示装置とするためには、陽極と陰極を共にストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子化合物を塗り分ける方法、カラーフィルターまたは蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス表示装置は、パッシブ駆動も可能であるし、TFT等と組み合わせてアクティブ駆動も可能である。これらの表示装置は、コンピュータ、テレビ、携帯端末等のディスプレイに用いることができる。面状の発光素子は、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、または、面状の照明用光源として好適に用いることができる。フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源および表示装置としても使用できる。
<発光装置>
本発明の発光装置は、
陽極と、陰極と、陽極および陰極の間に設けられた発光層と、陽極および発光層の間に設けられ、架橋材料の架橋体を含有する正孔輸送層とを有する発光素子と、
発光素子の発光開始電圧以上の第1の電圧と、発光素子の発光開始電圧未満の第2の電圧とを交互にスイッチングさせたパルス電圧により駆動する駆動装置とを備える発光装置である。
発光素子の発光開始電圧以上の第1の電圧と、発光素子の発光開始電圧未満の第2の電圧とを交互にスイッチングさせたパルス電圧により駆動する駆動装置としては、例えば、マイクレル社製の有機ELドライバーMIC4826、Crystalfontz社製のLGDP4216が挙げられる。
本発明の発光装置としては、例えば、セグメントタイプの表示装置、ドットマトリックス表示装置の表示部、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、面状の照明用光源が挙げられる。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例において、高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)およびポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、移動相にテトラヒドロフランを用い、下記のサイズエクスクルージョンクロマトグラフィー(SEC)のいずれかにより求めた。なお、SECの各測定条件は、次のとおりである。
<測定条件1>
測定する高分子化合物を約0.05重量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入した。移動相は、2.0mL/分の流量で流した。カラムとして、PLgel MIXED−B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いた。検出器にはUV−VIS検出器(島津製作所製、商品名:SPD−10Avp)を用いた。
<測定条件2>
測定する高分子化合物を約0.05重量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入した。移動相は、1.0mL/分の流量で流した。カラムとして、PLgel MIXED−B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いた。検出器にはUV−VIS検出器(東ソー製、商品名:UV−8320GPC)を用いた。
<測定条件3>
測定する高分子化合物を約0.05重量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入した。移動相は、0.6mL/分の流量で流した。カラムとして、TSKguardcolumn SuperAW−Hと、TSKgel Super AWM−Hと、TSKgel SuperAW3000(いずれも東ソー製)の各1本を直列につないで用いた。検出器にはUV−VIS検出器(東ソー製、商品名:UV−8320GPC)を用いた。
NMRは、下記の方法で測定した。
5〜10mgの測定試料を約0.5mLの重クロロホルム(CDCl3)、重テトラヒドロフラン、重ジメチルスルホキシド、重アセトン、重N,N-ジメチルホルムアミド、重トルエン、重メタノール、重エタノール、重2−プロパノールまたは重塩化メチレンに溶解させ、NMR装置(Agilent製、商品名:INOVA300またはMERCURY 400VX)を用いて測定した。
化合物の純度の指標として、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)面積百分率の値を用いた。この値は、特に記載がない限り、HPLC(島津製作所製、商品名:LC−20A)でのUV=254nmにおける値とする。この際、測定する化合物は、0.01〜0.2重量%の濃度になるようにテトラヒドロフランまたはクロロホルムに溶解させ、濃度に応じてHPLCに1〜10μL注入した。HPLCの移動相には、アセトニトリル/テトラヒドロフランの比率を100/0〜0/100(容積比)まで変化させながら用い、1.0mL/分の流量で流した。カラムは、Kaseisorb LC ODS 2000(東京化成工業製)または同等の性能を有するODSカラムを用いた。検出器には、フォトダイオードアレイ検出器(島津製作所製、商品名:SPD−M20A)を用いた。
実施例において、発光素子のパルス電圧駆動は、下記のパルス電圧駆動条件1を用いて行った。なお、発光素子のパルス電圧駆動において、発光素子の輝度が初期輝度の95%または60%となるまでの時間は、パルス電圧駆動における第1の電圧が印加された積算時間とした。
<パルス電圧駆動条件1>
第1の電圧は、発光素子の初期輝度が所定の輝度となるように設定された電流値を定電流で与える電圧に設定した。第2の電圧は、−10Vに設定した。パルス電圧は、第1の電圧と第2の電圧とが交互にスイッチングする矩形波を設定した。パルス電圧の周波数は、1Hzを設定した。第1の電圧のパルス幅:T1と、第2の電圧のパルス幅:T2とは、T1/(T1+T2)=0.9となるように設定した。
<合成例1:イリジウム錯体M1〜M2、並びに、単量体CM1〜CM13およびCM15〜CM17の合成>
イリジウム錯体M1は、国際公開第2009/131255号記載の方法に従って合成した。
イリジウム錯体M2は、特開2011−105701号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM1は、特開2011-174062号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM2は、国際公開第2005/049546号記載の方法に従って合成した。
単量体CM3は、市販品を用いた。
単量体CM4は、特開2008−106241号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM5は、特開2011−174062号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM6は、特開2012−144722号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM7は、特開2004−143419号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM8は、特開2010−031259号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM9は、市販品を用いた。
単量体CM10は、特開2010−189630号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM11は、国際公開第2012/86671号記載の方法に従って合成した。
単量体CM12は、特開2010−189630号公報記載の方法に従って合成した。
単量体CM13は、国際公開第2009/131255号記載の方法に従って合成した。
単量体CM15は、国際公開第2000/46321号記載の方法に従って合成した。
単量体CM16は、国際公開第2000/46321号記載の方法に従って合成した。
単量体CM17は、特開2007−511636号公報記載の方法に従って合成した。
Figure 0006332557
Figure 0006332557
Figure 0006332557
<合成例2:単量体CM14の合成>
Figure 0006332557
化合物CM14aは、国際公開第2012/086671号に記載の方法に従って合成した。
<Step1>
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、4−ブロモ−n−オクチルベンゼン(250g)およびテトラヒドロフラン(脱水品、2.5L)を加え、−70℃以下に冷却した。その後、そこへ、2.5mol/L濃度のn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液(355mL)を滴下し、−70℃以下にて3時間攪拌した。その後、そこへ、テトラヒドロフラン(脱水品、400mL)に化合物CM14a(148g)を溶解させた溶液を滴下した後、室温まで昇温し、室温にて一晩攪拌した。得られた反応混合物を0℃に冷却した後、水(150mL)を加えて攪拌した。得られた反応混合物を減圧濃縮し、有機溶媒を除去した。得られた反応混合物に、ヘキサン(1L)および水(200mL)を加え、分液操作によって水層を除去した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮することで、化合物CM14b(330g)を黄色油状物として得た。
<Step2>
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物CM14b(330g)およびジクロロメタン(900mL)を加え、5℃以下に冷却した。その後、そこへ、2.0mol/L濃度の三フッ素化ホウ素ジエチルエーテル錯体(245mL)を滴下した。その後、室温まで昇温し、室温にて一晩攪拌した。得られた反応混合物を、氷水(2L)の入った容器に加え、30分間攪拌した後、水層を除去した。得られた有機層を、10重量%濃度のリン酸カリウム水溶液(1L)で1回、水(1L)で2回洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮することで油状物を得た。得られた油状物をトルエン(200mL)に溶解させた後、シリカゲルを敷いたろ過器に通液することでトルエン溶液1を得た。トルエン溶液1を得た後、シリカゲルを敷いたろ過器に更にトルエン(約3L)を通液することでトルエン溶液2を得た。トルエン溶液1とトルエン溶液2を合一した後、減圧濃縮することで油状物を得た。得られた油状物にメタノール(500mL)を加え、攪拌した。得られた反応混合物をろ過することで固体を得た。得られた固体に、酢酸ブチルおよびメタノールの混合溶媒を加え、再結晶を繰り返すことにより、単量体CM14c(151g)を白色固体として得た。得られた単量体CM14cのHPLC面積百分率値(検出波長UV280nm)は99.0%以上を示した。
H−NMR(400MHz/CDCl):δ(ppm)=7.56(d,2H),7.49(d,2H),7.46(dd,2H),7.06〜7.01(m,8H),2.55(t,4H),1.61〜1.54(m,4H),1.30〜1.26(m,20H),0.87(t,6H).
<Step3>
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、単量体CM14c(100g)およびテトラヒドロフラン(脱水品、1000mL)を加え、−70℃以下に冷却した。その後、そこへ、2.5mol/L濃度のn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液(126mL)を滴下し、−70℃以下にて5時間攪拌した。その後、そこへ、2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(81mL)を滴下した。その後、室温まで昇温し、室温にて一晩攪拌した。得られた反応混合物を−30℃に冷却し、2.0mol/Lの塩酸−ジエチルエーテル溶液(143mL)を滴下した。その後、室温まで昇温し、減圧濃縮することにより固体を得た。得られた固体にトルエン(1.2L)を加え、室温にて1時間攪拌した後、シリカゲルを敷いたろ過器に通液することによりろ液を得た。得られたろ液を減圧濃縮することにより固体を得た。得られた固体にメタノールを加えて攪拌した後、ろ過することにより固体を得た。得られた固体に対して、イソプロピルアルコールを用いた再結晶を繰り返すことにより精製した後、50℃にて一晩減圧乾燥することにより、単量体CM14(72g)を白色固体として得た。得られた単量体CM14のHPLC面積百分率値(検出波長UV280nm)は99.0%以上を示した。
H−NMR(400MHz/CDCl):δ(ppm)=7.82(d,2H),7.81(s,2H),7.76(d,2H),7.11(d,4H)、7.00(d,4H),2.52(t,4H),1.59〜1.54(m,4H),1.36〜1.26(m,20H),1.31(s,24H),0.87(t,6H).
<合成例3:高分子化合物P1の合成>
高分子化合物P1は、下記表4に示される単量体を用いて、特開2012−144722号公報記載の方法に従って合成した。高分子化合物P1のMnは8.4×10であり、Mwは3.4×10であった。高分子化合物P1は、仕込み原料から求めた理論値では、それぞれの単量体から誘導される構成単位が、下記表4に示されるモル比で構成されてなる共重合体である。
Figure 0006332557
<合成例4:高分子化合物P2の合成>
高分子化合物P2は、下記表5に示される単量体を用いて、特開2012−144722号公報記載の方法に従って合成した。高分子化合物P2のMnは8.4×10であり、Mwは2.3×10であった。高分子化合物P2は、仕込み原料から求めた理論値では、それぞれの単量体から誘導される構成単位が、下記表5に示されるモル比で構成されてなる共重合体である。
Figure 0006332557
<合成例5:高分子化合物P3の合成>
高分子化合物P3は、下記表6に示される単量体を用いて、特開2012−144722号公報記載の方法に従って合成した。高分子化合物P3のMnは1.2×10であり、Mwは3.1×10であった。高分子化合物P3は、仕込み原料から求めた理論値では、それぞれの単量体から誘導される構成単位が、下記表6に示されるモル比で構成されてなる共重合体である。
Figure 0006332557
<合成例6:高分子化合物P4の合成>
高分子化合物P4は、下記表7に示される単量体を用いて、特開2012−36388号公報記載の方法に従って合成した。高分子化合物P4のMnは9.2×10であり、Mwは2.3×10であった。高分子化合物P4は、仕込み原料から求めた理論値では、それぞれの単量体から誘導される構成単位が、下記表7に示されるモル比で構成されてなる共重合体である。
Figure 0006332557
<合成例7:高分子化合物P5の合成>
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物CM14(4.7686g)、化合物CM11(0.7734g)、化合物CM3(1.9744g)、化合物CM13(0.3308g)、化合物CM7(0.4432g)およびトルエン(67mL)を加えて、105℃に加熱しながら攪拌した。その後、そこへ、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロリド(4.2mg)を加え、次いで、20重量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(20mL)を滴下した後、還流下で3時間攪拌した。
その後、そこへ、フェニルボロン酸(0.077g)、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロリド(4.2mg)、トルエン(60mL)および20重量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(20mL)を加え、還流下で24時間攪拌した。
有機層を水層と分離した後、得られた有機層に、N,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(3.33g)およびイオン交換水(67mL)を加え、85℃で2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、得られた有機層を、イオン交換水(78mL)で2回、3重量%酢酸水溶液(78mL)で2回、イオン交換水(78mL)で2回の順番で洗浄した。
有機層を水層と分離した後、得られた有機層をメタノールに滴下することで固体を沈殿させ、ろ取し、乾燥させることにより、固体を得た。得られた固体をトルエンに溶解させ、予めトルエンを通液したシリカゲルカラムおよびアルミナカラムに通液させた。得られた溶液をメタノールに滴下することで固体を沈殿させ、ろ取し、乾燥させることにより、高分子化合物P5(4.95g)を得た。高分子化合物P5のMnは1.4×10であり、Mwは4.1×10であった。
高分子化合物P5は、仕込み原料から求めた理論値では、それぞれの単量体から誘導される構成単位が、下記表8に示されるモル比で構成されてなる共重合体である。
Figure 0006332557
<合成例8:高分子化合物P6の合成>
高分子化合物P6は、下記表8に示される単量体を用いて、特許第5516317号公報記載の方法に従って合成した。高分子化合物P6のMnは6.0×10であり、Mwは4.0×10であった。高分子化合物P6は、仕込み原料から求めた理論値では、それぞれの単量体から誘導される構成単位が、下記表8に示されるモル比で構成されてなる共重合体である。
Figure 0006332557
<素子作製例1:発光素子1の作製および発光特性評価>
(陽極および正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。該陽極上に、ポリチオフェン・スルホン酸系の正孔注入剤であるAQ−1200(Plectronics社製)をスピンコート法により35nmの厚さで成膜し、大気雰囲気下において、ホットプレート上で170℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
キシレンに、高分子化合物P1を0.7重量%の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上に、スピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で180℃、60分間加熱することにより正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
キシレンに、高分子化合物P2および高分子化合物P3を1.2重量%の濃度で溶解させた(高分子化合物P2/高分子化合物P3=80重量%/20重量%)。得られたキシレン溶液を用いて、正孔輸送層の上に、スピンコート法により60nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で150℃、10分加熱することにより発光層を形成した。
(陰極の形成)
発光層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の上に、フッ化ナトリウムを約7nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上に、アルミニウムを約120nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子1を作製した。
(発光素子の発光特性評価)
発光素子1に電圧を印加することにより、460nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子1の発光開始電圧は2.8Vであり、1000cd/mにおける発光効率は10.4cd/Aであった。
<比較例1:発光素子1の直流電圧駆動>
発光素子1の初期輝度が1000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、輝度が初期輝度の95%となるまでの時間(以下、「LT95」ともいう。)は、3.3時間であった。
<実施例1:発光素子1のパルス電圧駆動>
発光素子1の初期輝度が1000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、5.5時間であった。実施例1のLT95は、比較例1のLT95の1.67倍であった。
<素子作製例2:発光素子2の作製および発光特性評価>
(陽極および正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。該陽極上に、ポリチオフェン・スルホン酸系の正孔注入剤であるAQ−1200(Plectronics社製)をスピンコート法により65nmの厚さで成膜し、大気雰囲気下において、ホットプレート上で170℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
キシレンに、高分子化合物P1を0.7重量%の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上に、スピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で180℃、60分間加熱することにより正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
キシレンに、高分子化合物P4およびイリジウム錯体M1を1.8重量%の濃度で溶解させた(高分子化合物P4/イリジウム錯体M1=80重量%/20重量%)。得られたキシレン溶液を用いて、正孔輸送層の上に、スピンコート法により80nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で150℃、10分加熱することにより発光層を形成した。
(陰極の形成)
発光層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の上に、フッ化ナトリウムを約7nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上に、アルミニウムを約120nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子2を作製した。
(発光素子の発光特性評価)
発光素子2に電圧を印加することにより、520nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子2の発光開始電圧は3.1Vであり、1000cd/mにおける発光効率は43.5cd/Aであった。
<比較例2:発光素子2の直流電圧駆動>
発光素子2の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、14.3時間であった。
<実施例2:発光素子2のパルス電圧駆動>
発光素子2の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、20.3時間であった。実施例2のLT95は、比較例2のLT95の1.41倍であった。
<素子作製例3:発光素子3の作製および発光特性評価>
素子作製例2における、高分子化合物P4およびイリジウム錯体M1のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P4/イリジウム錯体M1=80重量%/20重量%)に代えて、高分子化合物P4およびイリジウム錯体M1のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P4/イリジウム錯体M1=70重量%/30重量%)を用いた以外は、素子作製例2と同様にして、発光素子3を作製した。
発光素子3に電圧を印加することにより、520nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子3の発光開始電圧は2.9Vであり、1000cd/mにおける発光効率は55.3cd/Aであった。
<比較例3:発光素子3の直流電圧駆動>
発光素子3の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、5.8時間であった。
<実施例3:発光素子3のパルス電圧駆動>
発光素子3の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、19.4時間であった。実施例3のLT95は、比較例3のLT95の3.34倍であった。
<素子作製例4:発光素子4の作製および発光特性評価>
素子作製例2における、高分子化合物P4およびイリジウム錯体M1のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P4/イリジウム錯体M1=80重量%/20重量%)に代えて、高分子化合物P5およびイリジウム錯体M2のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P5/イリジウム錯体M2=92.5重量%/7.5重量%)を用いた以外は、素子作製例2と同様にして、発光素子4を作製した。
発光素子4に電圧を印加することにより、615nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子4の発光開始電圧は2.7Vであり、1000cd/mにおける発光効率は18.2cd/Aであった。
<比較例4:発光素子4の直流電圧駆動>
発光素子4の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、22.3時間であった。
<実施例4:発光素子4のパルス電圧駆動>
発光素子4の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、31.1時間であった。実施例4のLT95は、比較例4のLT95の1.39倍であった。
<素子作製例5:発光素子5の作製および発光特性評価>
素子作製例2における、高分子化合物P4およびイリジウム錯体M1のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P4/イリジウム錯体M1=80重量%/20重量%)に代えて、高分子化合物P5およびイリジウム錯体M2のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P5/イリジウム錯体M2=85重量%/15重量%)を用いた以外は、素子作製例2と同様にして、発光素子5を作製した。
発光素子5に電圧を印加することにより、615nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子5の発光開始電圧は2.6Vであり、1000cd/mにおける発光効率は16.6cd/Aであった。
<比較例5:発光素子5の直流電圧駆動>
発光素子5の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、20.3時間であった。
<実施例5:発光素子5のパルス電圧駆動>
発光素子5の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、41.5時間であった。実施例5のLT95は、比較例5のLT95の2.04倍であった。
<素子作製例6:発光素子6の作製および発光特性評価>
素子作製例2における、高分子化合物P4およびイリジウム錯体M1のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P4/イリジウム錯体M1=80重量%/20重量%)に代えて、高分子化合物P5およびイリジウム錯体M2のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P5/イリジウム錯体M2=70重量%/30重量%)を用いた以外は、素子作製例2と同様にして、発光素子6を作製した。
発光素子6に電圧を印加することにより、615nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子6の発光開始電圧は2.4Vであり、1000cd/mにおける発光効率は15.6cd/Aであった。
<比較例6:発光素子6の直流電圧駆動>
発光素子6の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、10.5時間であった。
<実施例6:発光素子6のパルス電圧駆動>
発光素子6の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、14.5時間であった。実施例6のLT95は、比較例6のLT95の1.38倍であった。
<素子作製例7:発光素子7の作製および発光特性評価>
(陽極および正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。該陽極上に、ポリチオフェン・スルホン酸系の正孔注入剤であるAQ−1200(Plectronics社製)をスピンコート法により35nmの厚さで成膜し、大気雰囲気下において、ホットプレート上で170℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(発光層の形成)
キシレンに、高分子化合物P2および高分子化合物P3を1.2重量%の濃度で溶解させた(高分子化合物P2/高分子化合物P3=90重量%/10重量%)。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上に、スピンコート法により60nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で150℃、10分加熱することにより発光層を形成した。
(陰極の形成)
発光層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の上に、フッ化ナトリウムを約7nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上に、アルミニウムを約120nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子7を作製した。
(発光素子の発光特性評価)
発光素子7に電圧を印加することにより、460nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子7の発光開始電圧は2.8Vであり、1000cd/mにおける発光効率は1.9cd/Aであった。
<比較例7−1:発光素子7の直流電圧駆動>
発光素子7の初期輝度が1000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、0.1時間であった。
<比較例7−2:発光素子7のパルス電圧駆動>
発光素子7の初期輝度が1000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、0.1時間であった。比較例7−2のLT95は、比較例7−1のLT95の1.00倍であった。
<素子作製例8:発光素子8の作製および発光特性評価>
(陽極の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。
(正孔輸送層の形成)
陽極を形成した基板を蒸着機内において、1×10−5Pa以下にまで減圧した後、陽極の上に、下記式(HM−1)で表される正孔輸送材料(Luminescence Technology社製、LT−E115)を真空蒸着法により、蒸着レート:1.5Å/secにて、60nmの厚さで成膜することにより正孔輸送層を形成した。
Figure 0006332557
(発光層の形成)
正孔輸送層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−5Pa以下にまで減圧した後、正孔輸送層の上に、下記式(EM−1)で表される発光材料(Luminescence Technology社製、LT−E401)を真空蒸着法により、蒸着レート:1.5Å/secにて、40nmの厚さで成膜することにより発光層を形成した。
Figure 0006332557
(陰極の形成)
発光層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の上に、フッ化ナトリウムを約0.5nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上に、アルミニウムを約150nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子8を作製した。
(発光素子の発光特性評価)
発光素子8に電圧を印加することにより、525nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子8の発光開始電圧は2.9Vであり、1000cd/mにおける発光効率は0.99cd/Aであった。
<比較例8−1:発光素子8のパルス電圧駆動>
発光素子8の初期輝度が200cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、輝度が初期輝度の60%となるまでの時間(以下、「LT60」ともいう。)は、454.9時間であった。
<比較例8−2:発光素子8のパルス電圧駆動>
発光素子8の初期輝度が200cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT60は、493.2時間であった。比較例8−2のLT60は、比較例8−1のLT95の1.08倍であった。
<素子作製例9:発光素子9の作製および発光特性評価>
(陽極および正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。該陽極上に、ポリチオフェン・スルホン酸系の正孔注入剤であるAQ−1200(Plectronics社製)をスピンコート法により65nmの厚さで成膜し、大気雰囲気下において、ホットプレート上で170℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
キシレンに、高分子化合物P1を0.7重量%の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上に、スピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で180℃、60分間加熱することにより正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
正孔輸送層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−5Pa以下にまで減圧した後、正孔輸送層の上に、上記式(EM−1)で表される発光材料を真空蒸着法により、蒸着レート:1.5Å/secにて、40nmの厚さで成膜することにより発光層を形成した。
(陰極の形成)
発光層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の上に、フッ化ナトリウムを約0.5nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上に、アルミニウムを約150nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子9を作製した。
(発光素子の発光特性評価)
発光素子9に電圧を印加することにより、525nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子9の発光開始電圧は3.7Vであり、1000cd/mにおける発光効率は3.5cd/Aであった。
<比較例9:発光素子9の直流電圧駆動>
発光素子9の初期輝度が200cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、輝度が初期輝度の60%となるまでの時間(以下、「LT60」ともいう。)は、458.2時間であった。
<実施例9:発光素子9のパルス電圧駆動>
発光素子9の初期輝度が200cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT60は、668.7時間であった。実施例9のLT95は、比較例9のLT60の1.46倍であった。
<素子作製例10:発光素子10の作製および発光特性評価>
(陽極および正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。該陽極上に、ポリチオフェン・スルホン酸系の正孔注入剤であるAQ−1200(Plectronics社製)をスピンコート法により65nmの厚さで成膜し、大気雰囲気下において、ホットプレート上で170℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
正孔輸送層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−5Pa以下にまで減圧した後、陽極の上に、上記式(HM−1)で表される正孔輸送材料を真空蒸着法により、蒸着レート:1.5Å/secにて、60nmの厚さで成膜することにより正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
正孔輸送層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−5Pa以下にまで減圧した後、正孔輸送層の上に、上記式(EM−1)で表される発光材料を真空蒸着法により、蒸着レート:1.5Å/secにて、40nmの厚さで成膜することにより発光層を形成した。
(陰極の形成)
発光層を形成した基板を蒸着機内において、1×10−4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の上に、フッ化ナトリウムを約0.5nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上に、アルミニウムを約150nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子10を作製した。
(発光素子の発光特性評価)
発光素子10に電圧を印加することにより、535nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子10の発光開始電圧は4.3Vであり、1000cd/mにおける発光効率は3.7cd/Aであった。
<比較例10−1:発光素子10の直流電圧駆動>
発光素子10の初期輝度が200cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT60は、3888.8時間であった。
<比較例10−2:発光素子10のパルス電圧駆動>
発光素子10の初期輝度が200cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT60は、2271.6時間であった。比較例10−2のLT60は、比較例10−1のLT60の0.54倍であった。
<素子作製例11:発光素子11の作製および発光特性評価>
素子作製例3における正孔輸送層を形成しなかったこと以外は、素子作製例3と同様にして、発光素子11を作製した。
発光素子11に電圧を印加することにより、520nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子11の発光開始電圧は2.7Vであり、1000cd/mにおける発光効率は51.7cd/Aであった。
<比較例11−1:発光素子11の直流電圧駆動>
発光素子11の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、0.685時間であった。
<比較例11−2:発光素子11のパルス電圧駆動>
発光素子11の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、0.677時間であった。比較例11−2のLT95は、比較例11−1のLT95の0.99倍であった。
<素子作製例12:発光素子12の作製および発光特性評価>
素子作製例6における正孔輸送層を形成しなかったこと以外は、素子作製例6と同様にして、発光素子12を作製した。
発光素子12に電圧を印加することにより、620nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子12の発光開始電圧は2.5Vであり、1000cd/mにおける発光効率は5.0cd/Aであった。
<比較例12−1:発光素子12の直流電圧駆動>
発光素子12の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、0.0278時間であった。
<比較例12−2:発光素子12のパルス電圧駆動>
発光素子12の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、0.0297時間であった。比較例12−2のLT95は、比較例12−1のLT95の1.06倍であった。
<素子作製例13:発光素子13の作製および発光特性評価>
素子作製例2における、高分子化合物P1に代えて、高分子化合物P6を用いたこと、および、高分子化合物P4およびイリジウム錯体M1のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P4/イリジウム錯体M1=80重量%/20重量%)に代えて、高分子化合物P4およびイリジウム錯体M1のキシレン溶液(1.8重量%)(高分子化合物P4/イリジウム錯体M1=60重量%/40重量%)を用いたこと以外は、素子作製例2と同様にして、発光素子13を作製した。
発光素子13に電圧を印加することにより、520nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子13の発光開始電圧は2.8Vであり、1000cd/mにおける発光効率は54.0cd/Aであった。
<比較例13:発光素子13の直流電圧駆動>
発光素子13の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、9.8時間であった。
<実施例13:発光素子13のパルス電圧駆動>
発光素子13の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、24.8時間であった。実施例13のLT95は、比較例13のLT95の2.53倍であった。
<素子作製例14:発光素子14の作製および発光特性評価>
素子作製例13における、高分子化合物P6のキシレン溶液(0.7重量%)に代えて、下記式(HM−2)で表される正孔輸送材料(Luminescence Technology社製、LT−N157)のクロロベンゼン溶液(0.9重量%)を用いたこと以外は、素子作製例13と同様にして、発光素子14を作製した。
Figure 0006332557
(発光素子の発光特性評価)
発光素子14に電圧を印加することにより、520nmに発光スペクトルの最大ピーク波長を有するEL発光が観測された。発光素子14の発光開始電圧は3.1Vであり、1000cd/mにおける発光効率は45.9cd/Aであった。
<比較例14:発光素子14の直流電圧駆動>
発光素子14の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、0.40時間であった。
<実施例14:発光素子14のパルス電圧駆動>
発光素子14の初期輝度が3000cd/mとなるように電流値を設定後、上記のパルス電圧駆動条件1で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、LT95は、0.70時間であった。実施例14のLT95は、比較例14のLT95の1.90倍であった。
本発明によれば、発光素子の駆動方法であって、輝度寿命に優れる駆動方法を提供することができる。また、本発明によれば、発光素子と、該駆動方法のための駆動装置とを備える発光装置を提供することができる。

Claims (8)

  1. 陽極と、
    陰極と、
    陽極および陰極の間に設けられた発光層と、
    陽極および発光層の間に設けられており、架橋材料の架橋体を含有する正孔輸送層と、
    陽極および正孔輸送層の間に設けられた正孔注入層とを有する発光素子を、
    発光素子の発光開始電圧以上の第1の電圧と、発光素子の発光開始電圧未満の第2の電圧とを交互にスイッチングさせたパルス電圧により駆動する、発光素子の駆動方法であって、
    前記発光層が式Ir-1〜Ir-3で表されるイリジウム錯体を含有し、
    前記架橋材料が式(X)で表される構成単位と、式(XL−1)または式(XL−17)で表される架橋基を有する構成単位とを含む高分子化合物である、前記発光素子の駆動方法
    Figure 0006332557
    Figure 0006332557
    [式中、
    D1 〜R D8 およびR D11 〜R D20 は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R D1 〜R D8 およびR D11 〜R D20 が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。但し、前記式Ir-1で表される金属錯体において、R D1 〜R D8 の少なくとも1つは、式(D-A)で表される基であり、前記式Ir-2で表される金属錯体において、R D11 〜R D20 の少なくとも1つは式(D-A)で表される基であり、前記式Ir-3で表される金属錯体において、R D1 〜R D8 およびR D11 〜R D20 の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
    −A D1 ---A D2 −は、アニオン性の2座配位子を表し、A D1 およびA D2 は、それぞれ独立に、イリジウム原子と結合する炭素原子、酸素原子または窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。−A D1 ---A D2 −が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    D1 は、1、2または3を表し、n D2 は、1または2を表す。]
    Figure 0006332557
    [式中、
    DA1 、m DA2 およびm DA3 は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
    DA は、窒素原子、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    Ar DA1 、Ar DA2 およびAr DA3 は、それぞれ独立に、アリーレン基または2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ar DA1 、Ar DA2 およびAr DA3 が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
    DA は、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数あるT DA は、同一でも異なっていてもよい。]
    Figure 0006332557
    [式中、
    X1 およびa X2 は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
    Ar X1 およびAr X3 は、それぞれ独立に、アリーレン基または2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    Ar X2 およびAr X4 は、それぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基、または、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Ar X2 およびAr X4 が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    X1 、R X2 およびR X3 は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R X2 およびR X3 が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
    Figure 0006332557
    [式中、*1は結合位置を表す。これらの架橋基は置換基を有していてもよい。]
  2. 前記架橋基を有する構成単位が、式(2)で表される構成単位または(3)で表される構成単位である、請求項に記載の発光素子の駆動方法。
    Figure 0006332557
    [式中、
    nAは0〜5の整数を表し、nは1または2を表す。
    Arは、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、−NR’−で表される基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Lが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    Xは、前記式(XL−1)または前記式(XL−17)で表される架橋基を表す。Xが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
    Figure 0006332557
    [式中、
    mAは0〜5の整数を表し、mは1〜4の整数を表し、cは0または1の整数を表す。mAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    Arは、芳香族炭化水素基、複素環基、または、少なくとも1種の芳香族炭化水素環と少なくとも1種の複素環とが直接結合した基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    ArおよびArは、それぞれ独立に、アリーレン基または2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    Ar、ArおよびArはそれぞれ、当該基が結合している窒素原子に結合している当該基以外の基と、直接または酸素原子もしくは硫黄原子を介して結合して、環を形成していてもよい。
    は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基、−NR’−で表される基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Kが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    X’は、前記式(XL−1)または前記式(XL−17)で表される架橋基、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。但し、少なくとも1つのX’は、前記式(XL−1)または前記式(XL−17)で表される架橋基である。]
  3. 前記式(X)で表される構成単位と、前記式(XL−1)または前記式(XL−17)で表される架橋基を有する構成単位とを含む高分子化合物が、式(Y)で表される構成単位を更に含む、請求項1または2に記載の発光素子の駆動方法。
    Figure 0006332557
    [式中、ArY1は、アリーレン基、2価の複素環基、または、少なくとも1種のアリーレン基と少なくとも1種の2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
  4. 前記第1の電圧が順バイアス電圧であり、前記第2の電圧が逆バイアス電圧であり、第1の電圧および第2の電圧の極性が異なる、請求項1〜のいずれか一項に記載の発光素子の駆動方法。
  5. 前記第2の電圧が、−15V以上0V未満である、請求項に記載の発光素子の駆動方法。
  6. 前記パルス電圧の周波数が、0.1Hz以上100Hz以下である、請求項1〜のいずれか一項に記載の発光素子の駆動方法。
  7. 前記第1の電圧のパルス幅:T1と、前記第2の電圧のパルス幅:T2とが、式(1−1)を満たす、請求項1〜のいずれか一項に記載の発光素子の駆動方法。

    0.05≦T1/(T1+T2)≦0.95 (1−1)
  8. 前記第1の電圧のパルス幅:T1と、前記第2の電圧のパルス幅:T2とが、式(1−3)を満たす、請求項に記載の発光素子の駆動方法。

    0.75≦T1/(T1+T2)≦0.90 (1−3)
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