JP6462928B2 - 複素環化合物及び発光素子 - Google Patents

複素環化合物及び発光素子 Download PDF

Info

Publication number
JP6462928B2
JP6462928B2 JP2018053606A JP2018053606A JP6462928B2 JP 6462928 B2 JP6462928 B2 JP 6462928B2 JP 2018053606 A JP2018053606 A JP 2018053606A JP 2018053606 A JP2018053606 A JP 2018053606A JP 6462928 B2 JP6462928 B2 JP 6462928B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
abbreviation
emitting element
layer
emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018053606A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018135339A (ja
Inventor
英子 吉住
英子 吉住
都 森久保
都 森久保
直明 橋本
直明 橋本
広美 瀬尾
広美 瀬尾
瀬尾 哲史
哲史 瀬尾
美樹 栗原
美樹 栗原
朋香 原
朋香 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of JP2018135339A publication Critical patent/JP2018135339A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6462928B2 publication Critical patent/JP6462928B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/10Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/16Electron transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007Non-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18Metal complexes
    • C09K2211/185Metal complexes of the platinum group, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh or Pd
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/40Interrelation of parameters between multiple constituent active layers or sublayers, e.g. HOMO values in adjacent layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Description

本発明は、発光素子、発光装置、電子機器、照明装置及び複素環化合物に関する。
近年、エレクトロルミネッセンス(EL:Electro Luminescence
)を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成
は、一対の電極間に発光物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加するこ
とにより、発光物質からの発光を得ることができる。
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高
く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として
好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できること
も大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
そして、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、面状の発光を得る
ことができる。よって、面状の発光を利用した大面積の素子が容易に形成できる。このこ
とは、白熱電球やLEDに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得
難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
そのエレクトロルミネッセンスを利用した発光素子は、発光物質が有機化合物であるか
、無機化合物であるかによって大別できる。発光物質に有機化合物を用い、一対の電極間
に当該有機化合物を含む層を設けた有機EL素子の場合、発光素子に電圧を印加すること
により、陰極から電子が、陽極から正孔(ホール)がそれぞれ発光性の有機化合物を含む
層に注入され、電流が流れる。そして、注入した電子及び正孔が発光性の有機化合物を励
起状態に至らしめ、励起された発光性の有機化合物から発光を得るものである。
有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可
能であり、一重項励起状態(S)からの発光が蛍光、三重項励起状態(T)からの発
光が燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるその統計的な生成比率は、S:T
=1:3であると考えられている。
一重項励起状態を発光に変換する化合物(以下、蛍光性化合物と称す)では室温におい
て、三重項励起状態からの発光(燐光)は観測されず、一重項励起状態からの発光(蛍光
)のみが観測される。したがって、蛍光性化合物を用いた発光素子における内部量子効率
(注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合)の理論的限界は、S:T=1
:3であることを根拠に25%とされている。
一方、三重項励起状態を発光に変換する化合物(以下、燐光性化合物と称す)を用いれ
ば、三重項励起状態からの発光(燐光)が観測される。また、燐光性化合物は項間交差(
一重項励起状態から三重項励起状態へ移ること)が起こりやすいため、内部量子効率は7
5〜100%まで理論上は可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて3〜4倍の発光効
率が可能となる。このような理由から、高効率な発光素子を実現するために、燐光性化合
物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。
上述した燐光性化合物を用いて発光素子の発光層を形成する場合、燐光性化合物の濃度
消光や三重項−三重項消滅による消光を抑制するために、他の化合物からなるマトリクス
中に該燐光性化合物が分散するようにして形成することが多い。この時、マトリクスとな
る化合物はホスト材料、燐光性化合物のようにマトリクス中に分散される化合物はゲスト
材料と呼ばれる。
燐光性化合物をゲスト材料とする場合、ホスト材料に必要とされる性質は、該燐光性化
合物よりも大きな三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)
を有することである。
また、一重項励起エネルギー(基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差)は三重項
励起エネルギーよりも大きいため、大きな三重項励起エネルギーを有する物質は大きな一
重項励起エネルギーをも有する。したがって、上述したような大きな三重項励起エネルギ
ーを有する物質は、蛍光性化合物を発光物質として用いた発光素子においても有益である
燐光性化合物をゲスト材料とする場合のホスト材料、または電子輸送材料として、ピリ
ミジン等を有する化合物の研究がされている(例えば、特許文献1)。
また、燐光性化合物をゲスト材料とする場合のホスト材料の一例として、カルバゾール
骨格と含窒素へテロ芳香族環を組み合わせた化合物が開示されている(例えば、特許文献
2)。
特開2003−45662号公報 国際公開第2011−046182号
特許文献1または特許文献2において報告されているように、燐光性化合物のホスト材
料の開発、または燐光性化合物のゲスト材料の開発は活発に行われている。しかし、発光
素子としてみた場合、発光効率、信頼性、発光特性、合成効率、またはコストといった面
で改善の余地が残されており、より優れた発光素子の開発が望まれている。
上記問題に鑑み、本発明の一態様は、耐熱性に優れ、駆動電圧が低く、長寿命な発光素
子を提供する。また、本発明の一態様は、耐熱性に優れ、発光効率の高い発光素子を提供
する。また、本発明の一態様は、新規の複素環化合物を提供する。また、この新規の複素
環化合物を適用することにより、長寿命な発光素子、さらには長寿命で発光効率の高い発
光素子を提供する。また、本発明の一態様は、この発光素子を用いた発光装置、電子機器
、及び照明装置を提供する。
本発明の一態様は、耐熱性に優れた新規の複素環化合物の合成であり、得られた新規の
複素環化合物を用いた長寿命な発光素子である。また、本発明の別の一態様は、発光素子
の発光層において、上述した新規の複素環化合物である第1の有機化合物と、別の材料で
ある第2の有機化合物と、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質と、を含み、
第1の有機化合物と第2の有機化合物とを組み合わせることにより、励起錯体(エキサイ
プレックス)を生成し、励起錯体からのエネルギーにより、三重項励起エネルギーを発光
に変える発光性物質からの発光が得られるという発光素子である。なお、生成された励起
錯体は、励起錯体形成前のそれぞれの物質(第1の有機化合物および第2の有機化合物)
におけるS1準位とT1準位の差に比べ、S1準位とT1準位が非常に近接した位置にあ
る。従って、励起錯体の発光スペクトルと、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性
物質との吸収スペクトルとの重なりを大きくすることができるため、励起錯体のT1準位
から三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質へのエネルギーの移動効率を高める
ことにより、発光素子の発光効率を高めることを特徴とする。
すなわち、本発明の一態様は、一対の電極間に、1つのピリミジン環および1つの正孔
輸送性骨格を有する環を含む第1の有機化合物と、芳香族アミンである第2の有機化合物
と、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質と、を含む層を有することを特徴と
する発光素子である。また、1つのピリミジン環および1つの正孔輸送性骨格を有する環
を含む第1の有機化合物と、芳香族アミンである第2の有機化合物は、励起錯体を形成す
る組み合わせであることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、一対の電極間に、1つのピリミジン環および1つの正孔輸送
性骨格を有する環を含み、かつ分子量が400以上1200以下である第1の有機化合物
と、芳香族アミンである第2の有機化合物と、三重項励起エネルギーを発光に変える発光
性物質と、を有する層を含むことを特徴とする発光素子である。また、1つのピリミジン
環および1つの正孔輸送性骨格を有する環を含み、かつ分子量が400以上1200以下
である第1の有機化合物と、芳香族アミンである第2の有機化合物は、励起錯体を形成す
る組み合わせであることを特徴とする。
また、上記各構成において、第1の有機化合物に含まれる正孔輸送性骨格を有する環と
しては、カルバゾール環、ジベンゾチオフェン環や、ジベンゾフラン環が挙げられる。
また、上記各構成における第1の有機化合物は、電子輸送性が高いため、電子輸送層、
電子注入層、または発光層に用いることができる。
また、上記各構成において、正孔輸送性骨格を有する環は、カルバゾール環、ジベンゾ
チオフェン環、またはジベンゾフラン環のいずれかであることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、下記一般式(G1)で表される複素環化合物である。なお、
下記一般式(G1)で表される複素環化合物は、上記各構成における第1の有機化合物と
して用いることができる。
但し、式中、Ar〜Arは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、
置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表し、R
〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素数6〜13の
置換もしくは無置換のアリール基、のいずれかを表す。また、αは置換または無置換のフ
ェニレン基を表し、nは、2または3を表す。また、Zは酸素または硫黄を表す。
なお、上記構成において、αで表されるフェニレン基は、o−フェニレン基、m−フェ
ニレン基、またはp−フェニレン基であることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、下記一般式(G2)で表される複素環化合物である。なお、
下記一般式(G2)で表される複素環化合物は、上記各構成における第1の有機化合物と
して用いることができる。
但し、式中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、又は
炭素数6〜13の置換もしくは無置換のアリール基、のいずれかを表す。また、αは置換
または無置換のフェニレン基を表し、nは、2または3を表す。また、Zは酸素または硫
黄を表す。
また、本発明の一態様は、下記構造式(100)で表される複素環化合物である。なお
、構造式(100)で表される複素環化合物は、上記一般式(G1)および上記一般式(
G2)で表される構成に含まれる。
また、本発明の一態様は、下記構造式(101)で表される複素環化合物である。なお
、構造式(101)で表される複素環化合物は、上記一般式(G1)および上記一般式(
G2)で表される構成に含まれる。
本発明の一態様として上述した、上記一般式(G1)および上記一般式(G2)で表さ
れる複素環化合物は、耐熱性に優れていることから、これらの材料を発光素子に用いるこ
とで長寿命な発光素子を形成することができる。
また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置の他、発光装置を有する電子機器
および照明装置も範疇に含める。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デ
バイス、もしくは光源(照明装置含む)を指す。また、発光装置にコネクター、例えばF
PC(Flexible printed circuit)、TCP(Tape Ca
rrier Package)が取り付けられたモジュール、TCPの先にプリント配線
板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(Chip On Glass)方
式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする
本発明の一態様により、耐熱性に優れ、駆動電圧が低く、長寿命な発光素子を提供する
ことができる。また、本発明の一態様により、耐熱性に優れ、発光効率の高い発光素子を
提供することができる。また、本発明の一態様により、新規の複素環化合物を提供するこ
とができる。なお、この新規の複素環化合物を適用することにより、耐熱性に優れた長寿
命な発光素子を提供することができる。また、この新規の複素環化合物を適用することに
より、長寿命で発光効率の高い発光素子を提供することもできる。また、本発明の一態様
は、上述した発光素子を用いることにより、消費電力の低減された発光装置、電子機器、
及び照明装置を提供することができる。
本発明の一態様の概念を説明する図。 発光素子の構造について説明する図。 発光素子の構造について説明する図。 発光素子の構造について説明する図。 発光装置について説明する図。 電子機器について説明する図。 電子機器について説明する図。 照明器具について説明する図。 構造式(100)に示す複素環化合物のH−NMRチャート。 構造式(100)に示す複素環化合物のLC−MS測定結果を示す図。 構造式(101)に示す複素環化合物のH−NMRチャート。 構造式(101)に示す複素環化合物のLC−MS測定結果を示す図。 発光素子について説明する図。 発光素子1および発光素子2の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子1および発光素子2の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子1および発光素子2の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子1および発光素子2の電圧−電流効率特性を示す図。 発光素子1および発光素子2の信頼性を示す図。 構造式(112)に示す複素環化合物のH−NMRチャート。 構造式(112)に示す複素環化合物のLC−MS測定結果を示す図。 構造式(112)に示す複素環化合物のLC−MS測定結果を示す図。 構造式(121)に示す複素環化合物のH−NMRチャート。 構造式(121)に示す複素環化合物のLC−MS測定結果を示す図。 発光素子3および発光素子4の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子3および発光素子4の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子3および発光素子4の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子3および発光素子4の電圧−電流効率特性を示す図。 発光素子4の信頼性を示す図。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下
の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細
を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内
容に限定して解釈されるものではない。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様である複素環化合物について説明する。
本発明の一態様である複素環化合物は、1つのピリミジン環および1つの正孔輸送性骨
格を有する環を含む複素環化合物である。なお、本実施の形態で説明するピリミジン環お
よび1つの正孔輸送性骨格を有する環を含む複素環化合物は、下記一般式(G1)で表さ
れる構造を有する複素環化合物である。
一般式(G1)において、Ar〜Arは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4の
アルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれ
かを表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素
数6〜13の置換もしくは無置換のアリール基、のいずれかを表す。また、αは置換また
は無置換のフェニレン基を表し、nは、2または3を表す。また、Zは酸素または硫黄を
表す。なお、αで表されるフェニレン基は、o−フェニレン基、m−フェニレン基、また
はp−フェニレン基である。
なお、本発明の一態様である複素環化合物は、上記一般式(G1)におけるAr〜A
のうち、2つがフェニル基であり、一つが水素であるという、下記一般式(G2)で
表される構造とすることにより合成を容易にすることができるため、より好ましい。
一般式(G2)において、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアル
キル基、又は炭素数6〜13の置換もしくは無置換のアリール基、のいずれかを表す。ま
た、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、nは、2または3を表す。また、Zは
酸素または硫黄を表す。
一般式(G1)または(G2)中における(α)(但し、nは、2または3)の具体
的な構造としては、例えば、構造式(1−1)〜構造式(1−4)に示す置換基が挙げら
れる。
一般式(G1)または(G2)中におけるAr〜Ar、R〜Rの具体的な構造
としては、例えば、構造式(2−1)〜構造式(2−19)に示す置換基が挙げられる。
本発明の一態様に用いることができる複素環化合物の具体例としては、構造式(100
)〜構造式(120)に示される複素環化合物を挙げることができる。但し、本発明はこ
れらに限定されない。
本発明の一態様の複素環化合物の合成方法としては、種々の反応を適用することができ
る。例えば、以下に示す反応を行うことによって、一般式(G1)で表される本発明の一
態様の複素環化合物を合成することができる。なお、本発明の一態様である複素環化合物
の合成方法は、以下の合成方法に限定されない。
≪一般式(G1)で表される複素環化合物の合成方法≫
一般式(G1)で表される複素環化合物の合成スキーム(A)を以下に示す。
一般式(G1)において、Ar〜Arは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4の
アルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれ
かを表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素
数6〜13の置換もしくは無置換のアリール基、のいずれかを表す。また、αは置換また
は無置換のフェニレン基を表し、nは、2または3を表す。また、Zは酸素または硫黄を
表す。
一般式(G1)で表される複素環化合物は、合成スキーム(A)に示すように、ピリミ
ジン誘導体のハロゲン化合物(a1)とジベンゾチオフェンもしくはジベンゾフラン、も
しくはその誘導体のボロン酸化合物(a2)を反応させることにより得られる。なお、式
中Xはハロゲン元素を表す。また、PおよびPは置換または無置換のフェニレン基を
表す。また、l+mは、nであり、2または3を表す。また、Bはボロン酸またはボロ
ン酸エステルまたは環状トリオールボレート塩等を表す。環状トリオールボレート塩はリ
チウム塩の他に、カリウム塩、ナトリウム塩を用いても良い。
なお、ピリミジン誘導体のボロン酸化合物とジベンゾチオフェンもしくはジベンゾフラ
ン、もしくはその誘導体のハロゲン化合物を反応させても良い。
上述の化合物(a1)、(a2)は、様々な種類が市販されているか、あるいは合成可
能であるため、一般式(G1)で表されるピリミジン誘導体は数多くの種類を合成するこ
とができる。したがって、本発明の一態様である複素環化合物は、バリエーションが豊富
であるという特徴がある。
以上によって、本発明の一態様である複素環化合物を合成することができる。
本実施の形態で説明した本発明の一態様である複素環化合物は、耐熱性に優れているた
め、これらの材料を用いて発光素子を作製することにより、長寿命の発光素子を実現する
ことができる。また、本発明の一態様である複素環化合物は、電子輸送性の高い物質であ
るため、発光素子における電子注入層、電子輸送層、または発光層の材料として好適に用
いることができる。また、本発明の一態様である複素環化合物を別の材料と組み合わせて
励起錯体を形成させる構成を有する発光素子に用いることで、長寿命であると共に発光効
率の高い発光素子を実現することができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、励起錯体(エキサイプレックス)を利用した発光素子に実施の形態
1で説明した本発明の一態様である複素環化合物を適用する場合の概念、および具体的な
発光素子の構成について説明する。
なお、本実施の形態で説明する発光素子は、一対の電極間に発光層を挟んで形成されて
おり、発光層は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、三重項励起エネルギーを発
光に変える発光性物質を含んで形成される。また、第1の有機化合物と第2の有機化合物
とは、励起錯体を形成することができる組み合わせであり、発光層において、励起錯体か
らのエネルギー移動により、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質が発光する
ここで、本発明の一態様における発光素子の発光層において形成される励起錯体の形成
過程について説明する。形成過程としては、以下の2つの過程が考えられる。
1つ目の形成過程は、電子輸送性を有する第1の有機化合物(例えば、ホスト材料)及
び上記一般式(G1)で表される骨格を有する第2の有機化合物がキャリアを持った状態
(カチオン又はアニオン)から、励起錯体を形成する形成過程である。なお、このような
形成過程の場合には、第1の有機化合物および第2の有機化合物からの一重項励起子の形
成を抑制できるため、寿命が長い発光素子を実現することができる。
2つ目の形成過程は、電子輸送性を有する第1の有機化合物(例えば、ホスト材料)及
び上記一般式(G1)で表される骨格を有する第2の有機化合物の一方が一重項励起子を
形成した後、基底状態の他方と相互作用して励起錯体を形成する素過程である。この場合
は一旦、第1の有機化合物又は第2の有機化合物の一重項励起状態が生成してしまうが、
これは速やかに励起錯体に変換されるため、この場合でも一重項励起エネルギーの失活や
、一重項励起状態からの反応等を抑制することができ、寿命が長い発光素子を実現するこ
とができる。
なお、本発明の一態様である発光素子においては、上記2種類の形成過程のいずれの場
合で形成された励起錯体も含むこととする。
また、本発明の一態様である発光素子の発光層において、上記に示す形成過程を経て形
成された励起錯体の準位の形成と、発光に至るプロセスについて図1に示す。すなわち、
図1に示すように、発光素子の発光層において形成された励起錯体10は、励起錯体形成
前のそれぞれの物質(第1の有機化合物および第2の有機化合物)におけるS1準位とT
1準位の差に比べ、S1準位とT1準位が非常に近接した位置にある。したがって、発光
層に含まれる三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質11の吸収スペクトルと、
発光層において形成された励起錯体の発光スペクトルと、の重なりを大きくすることによ
り、励起錯体で生じたT1だけでなく、S1のエネルギーをも効率よく三重項励起エネル
ギーを発光に変える発光性物質に移動させることができる。その結果、発光素子の発光効
率を非常に高めることができる。
次に、本発明の一態様である発光素子の素子構造について、図2により説明する。
図2に示すように本発明の一態様である発光素子は、一対の電極(陽極101、陰極1
02)間に、1つのピリミジン環および1つの正孔輸送性骨格を有する環を含む第1の有
機化合物105、芳香族アミンである第2の有機化合物106、三重項励起エネルギーを
発光に変える発光性物質107と、を含む発光層104が挟まれた構造を有する。発光層
104は、一対の電極と接するEL層103を構成する機能層の一部である。また、EL
層103には、発光層104の他に、正孔(ホール)注入層、正孔(ホール)輸送層、電
子輸送層、電子注入層等を適宜選択して所望の位置に形成することができる。
上記、1つのピリミジン環および1つの正孔輸送性骨格を有する環を含む第1の有機化
合物105は、本発明の一態様である複素環化合物であり、下記一般式(G1)で表され
る構造を有する。
式中、Ar〜Arは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換ま
たは無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表し、R〜R
は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素数6〜13の置換も
しくは無置換のアリール基、のいずれかを表す。また、αは置換または無置換のフェニレ
ン基を表し、nは、2または3を表す。また、Zは酸素または硫黄を表す。
なお、上記一般式(G1)で示される第1の有機化合物の具体例としては、実施の形態
1で説明したので、該当箇所を参照することとし、ここでの説明は省略する。
また、芳香族アミンである第2の有機化合物106としては、4,4’−ビス[N−(
1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、N,N’−ビス(
3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−
ジアミン(略称:TPD)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−
2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’
−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)、
4−フェニル−3’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称
:mBPAFLP)、4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−
イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、4,4’−ジフェニル−4’’−
(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBB
i1BP)、4−(1−ナフチル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−
イル)トリフェニルアミン(略称:PCBANB)、4,4’−ジ(1−ナフチル)−4
’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:P
CBNBB)、9,9−ジメチル−N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カ
ルバゾール−3−イル)フェニル]フルオレン−2−アミン(略称:PCBAF)、N−
フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]スピ
ロ−9,9’−ビフルオレン−2−アミン(略称:PCBASF)などの芳香族アミン骨
格を有する化合物や、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)、4
,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、3,6−ビス(3,5−
ジフェニル)フェニル)−9−フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、3,3’−ビ
ス(9−フェニル−9H−カルバゾール)(略称:PCCP)などのカルバゾール骨格を
有する化合物があげられる。
なお、上記、第1の有機化合物105、および第2の有機化合物106は、上述した物
質に限らず、励起錯体を形成することができる組み合わせであれば良い。
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質107としては、燐光性化合物
(有機金属錯体等)や、熱活性化遅延蛍光(TADF)材料等であることが好ましい。
なお、上記有機金属錯体としては、例えば、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェ
ニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボ
ラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト
−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス{2−
[3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジ
ウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)(pic))、ビス[2−
(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ア
セチルアセトナート(略称:FIracac)、トリス(2−フェニルピリジナト)イリ
ジウム(III)(略称:Ir(ppy))、ビス(2−フェニルピリジナト)イリジ
ウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)(acac))、ビス(
ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(b
zq)(acac))、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C
)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo)(acac)
)、ビス{2−[4’−(パーフルオロフェニル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}
イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p−PF−ph)(aca
c))、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセ
チルアセトナート(略称:Ir(bt)(acac))、ビス[2−(2’−ベンゾ[
4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)アセチルアセト
ナート(略称:Ir(btp)(acac))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−
N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)(a
cac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノ
キサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)(acac))、(アセ
チルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(
略称:Ir(tppr)(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−
オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)、トリ
ス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb
(acac)(Phen))、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナ
ト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)(Ph
en))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モ
ノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)(Phen))
などが挙げられる。
本実施の形態で説明した本発明の一態様である発光素子は、本発明の一態様である耐熱
性に優れた複素環化合物を発光層に用いると共に、発光層において、芳香族アミンである
第2の有機化合物との組み合わせにより励起錯体を形成することができるため、励起錯体
から三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質へのエネルギーの移動効率を高める
ことができるため、長寿命であると共に発光効率の高い発光素子を実現することができる
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子の一例について図3を用いて説明す
る。
本実施の形態に示す発光素子は、図3に示すように一対の電極(第1の電極(陽極)2
01と第2の電極(陰極)202)間に発光層206を含むEL層203が挟まれており
、EL層203は、発光層206の他に、正孔(または、ホール)注入層204、正孔(
または、ホール)輸送層205、電子輸送層207、電子注入層208などを含んで形成
される。
また、発光層206は、実施の形態2で説明した発光素子と同様に、実施の形態1で説
明した複素環化合物である第1の有機化合物209と、芳香族アミンである第2の有機化
合物210と、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質211と、を含んで形成
される。なお、第1の有機化合物209、第2の有機化合物210、および三重項励起エ
ネルギーを発光に変える発光性物質211は、実施の形態1または実施の形態2で示した
ものと同じ物質を用いることができるため、説明は省略する。
第1の電極(陽極)201および第2の電極(陰極)202には、金属、合金、電気伝
導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジ
ウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素
を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(Indium Zi
nc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、金(A
u)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブ
デン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、チタ
ン(Ti)の他、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(L
i)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(
Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(Mg
Ag、AlLi)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およ
びこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第1の電極(陽
極)201および第2の電極(陰極)202は、例えばスパッタリング法や蒸着法(真空
蒸着法を含む)等により形成することができる。
正孔注入層204および正孔輸送層205に用いる正孔輸送性の高い物質としては、例
えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称
:NPBまたはα−NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフ
ェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’,
4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)、4
,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TD
ATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミ
ノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,
9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)
などの芳香族アミン化合物、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−
フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス
[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニル
カルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェ
ニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPC
N1)等が挙げられる。その他、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:
CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:
TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カ
ルバゾール(略称:CzPA)等のカルバゾール誘導体、等を用いることができる。ここ
に述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し
、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
さらに、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフ
ェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニ
ルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド]
(略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビ
ス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物を用いるこ
ともできる。
また、正孔注入層204に用いることができるアクセプター性物質としては、遷移金属
酸化物や元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができ
る。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。
発光層206は、上述した通りであり、電子輸送性を有する第1の有機化合物209と
、一般式(G1)で表される骨格を有する第2の有機化合物210と、を含み(三重項励
起エネルギーを発光に変える発光性物質をさらに含んでも良い)形成される。
電子輸送層207は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層207には、
Alq、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq
、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、
BAlq、Zn(BOX)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト
]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などの金属錯体を用いることができる。また、2−(
4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジア
ゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,
3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4’−t
ert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4’’−ビフェニル)−1,2,4−
トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エ
チルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−E
tTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:B
CP)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称
:BzOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ(2,5−ピリ
ジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイ
ル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−
ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−
ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を用いることもできる。ここに
述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、
正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層207に用い
てもよい。
また、電子輸送層207は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積
層したものとしてもよい。
電子注入層208は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層208には、
フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF
、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれ
らの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF)のような希土類
金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層207を構成する物質を用
いることもできる。
あるいは、電子注入層208に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる
複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子
が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物とし
ては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述
した電子輸送層207を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることが
できる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具
体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウ
ム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、ア
ルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸
化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用
いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用い
ることもできる。
なお、上述した正孔注入層204、正孔輸送層205、発光層206、電子輸送層20
7、電子注入層208は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、
塗布法等の方法で形成することができる。
上述した発光素子の発光層206で得られた発光は、第1の電極201および第2の電
極202のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、本実施の形態
における第1の電極201および第2の電極202のいずれか一方、または両方が透光性
を有する電極となる。
本実施の形態では、発光素子の発光層において、本発明の一態様である複素環化合物を
適用した第1の有機化合物209および第2の有機化合物210とから励起錯体が生成さ
れ、生成された励起錯体から三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質211への
エネルギーの移動効率を高めることができるため、長寿命であると共に発光効率の高い発
光素子を実現することができる。
なお、本実施の形態で示した発光素子は、本発明の一態様であり、特に発光層の構成に
特徴を有する。従って、本実施の形態で示した構成を適用することで、パッシブマトリク
ス型の発光装置やアクティブマトリクス型の発光装置などを作製することができ、これら
は、いずれも本発明に含まれるものとする。
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、TFTの構造は、特に限定
されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のTFTを適宜用いることができる。また、T
FT基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるものでも
よいし、N型のTFTまたはP型のTFTのいずれか一方のみからなるものであってもよ
い。さらに、TFTに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば
、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜、その他、酸化物半導体膜等を用いることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用い
ることができるものとする。
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様として、電荷発生層を挟んでEL層を複数有する構
造の発光素子(以下、タンデム型発光素子という)について説明する。
本実施の形態に示す発光素子は、図4(A)に示すように一対の電極(第1の電極30
1および第2の電極304)間に、複数のEL層(第1のEL層302(1)、第2のE
L層302(2))を有するタンデム型発光素子である。
本実施の形態において、第1の電極301は、陽極として機能する電極であり、第2の
電極304は陰極として機能する電極である。なお、第1の電極301および第2の電極
304は、実施の形態1と同様な構成を用いることができる。また、複数のEL層(第1
のEL層302(1)、第2のEL層302(2))は、実施の形態1または実施の形態
2で示したEL層と同様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い
。すなわち、第1のEL層302(1)と第2のEL層302(2)は、同じ構成であっ
ても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態1または実施の形態2と同様なも
のを適用することができる。
また、複数のEL層(第1のEL層302(1)、第2のEL層302(2))の間に
は、電荷発生層305が設けられている。電荷発生層305は、第1の電極301と第2
の電極304に電圧を印加したときに、一方のEL層に電子を注入し、他方のEL層に正
孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第1の電極301に第2の電極3
04よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層305から第1のEL層
302(1)に電子が注入され、第2のEL層302(2)に正孔が注入される。
なお、電荷発生層305は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有す
る(具体的には、電荷発生層305に対する可視光の透過率が、40%以上)ことが好ま
しい。また、電荷発生層305は、第1の電極301や第2の電極304よりも低い導電
率であっても機能する。
電荷発生層305は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体(アクセプター)が添
加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体(ドナー)が添加さ
れた構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔
輸送性の高い有機化合物としては、例えば、NPBやTPD、TDATA、MTDATA
、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニル
アミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物等を用いることができ
る。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質であ
る。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いて
も構わない。
また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラ
フルオロキノジメタン(略称:F4−TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。
また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第4族乃至第8族
に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ
、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化
レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安
定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において
、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Alq、Almq、BeBq、B
Alqなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることが
できる。また、この他、Zn(BOX)、Zn(BTZ)などのオキサゾール系、チ
アゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外に
も、PBDやOXD−7、TAZ、BPhen、BCPなども用いることができる。ここ
に述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお
、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わな
い。
また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属ま
たは元素周期表における第13族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることが
できる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カ
ルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、炭酸
セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物
を電子供与体として用いてもよい。
なお、上述した材料を用いて電荷発生層305を形成することにより、EL層が積層さ
れた場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
本実施の形態では、EL層を2層有する発光素子について説明したが、図4(B)に示
すように、n層(ただし、nは、3以上)のEL層を積層した発光素子についても、同様
に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複
数のEL層を有する場合、EL層とEL層との間に電荷発生層を配置することで、電流密
度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長
寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降
下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消
費電力が低い発光装置を実現することができる。
また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所
望の色の発光を得ることができる。例えば、2つのEL層を有する発光素子において、第
1のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光
素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合す
ると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から
得られた光と混合すると、白色発光を得ることができる。
また、3つのEL層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第1のEL層の
発光色が赤色であり、第2のEL層の発光色が緑色であり、第3のEL層の発光色が青色
である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
さらに、本実施の形態に示したEL層が電荷発生層を介して積層された構成に加えて、
電極(第1の電極301および第2の電極304)間の距離を所望のものとすることによ
り、光の共振効果を利用した微小光共振器(マイクロキャビティー)構造を有する発光素
子としても良い。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を有する発光装置について説明する
なお、発光素子としては、他の実施形態で説明した発光素子を適用することができる。
また、発光装置としては、パッシブマトリクス型の発光装置、アクティブマトリクス型の
発光装置のいずれでもよいが、本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置に
ついて図5を用いて説明する。
なお、図5(A)は発光装置を示す上面図であり、図5(B)は図5(A)を鎖線A−
A’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は
、素子基板501上に設けられた画素部502と、駆動回路部(ソース線駆動回路)50
3と、駆動回路部(ゲート線駆動回路)504a、504bと、を有する。画素部502
、駆動回路部503、及び駆動回路部504a、504bは、シール材505によって、
素子基板501と封止基板506との間に封止されている。
また、素子基板501上には、駆動回路部503、及び駆動回路部504a、504b
に外部からの信号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信
号等)や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線507が設けられる
。ここでは、外部入力端子としてFPC(フレキシブルプリントサーキット)508を設
ける例を示している。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプ
リント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には
、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含む
ものとする。
次に、断面構造について図5(B)を用いて説明する。素子基板501上には駆動回路
部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部503
と、画素部502が示されている。
駆動回路部503はnチャネル型TFT509とpチャネル型TFT510とを組み合
わせたCMOS回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、
種々のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実
施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必
要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
また、画素部502はスイッチング用TFT511と、電流制御用TFT512と電流
制御用TFT512の配線(ソース電極又はドレイン電極)に電気的に接続された第1の
電極(陽極)513とを含む複数の画素により形成される。なお、第1の電極(陽極)5
13の端部を覆って絶縁物514が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル
樹脂を用いることにより形成する。
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物514の上端
部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁
物514の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物514の上端部
に曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁
物514として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用するこ
とができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、
の両者を使用することができる。
第1の電極(陽極)513上には、EL層515及び第2の電極(陰極)516が積層
され、発光素子517が形成されている。なお、EL層515は、少なくとも実施の形態
1で説明した発光層を有している。また、EL層515には、発光層の他に正孔注入層、
正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適宜設けることができる。
また、第1の電極(陽極)513、EL層515及び第2の電極(陰極)516に用い
る材料としては、実施の形態2に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示し
ないが、第2の電極(陰極)516は、外部入力端子であるFPC508に電気的に接続
されている。
また、図5(B)に示す断面図では発光素子517を1つのみ図示しているが、画素部
502において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部5
02には、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、
フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合
わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
さらに、シール材505で封止基板506を素子基板501と貼り合わせることにより
、素子基板501、封止基板506、およびシール材505で囲まれた空間518に発光
素子517が備えられた構造になっている。なお、空間518には、不活性気体(窒素や
アルゴン等)が充填される場合の他、シール材505で充填される構成も含むものとする
なお、シール材505にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料
はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板506
に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Rei
nforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステル
またはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用
いることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製された発光装置を用
いて完成させた様々な電子機器の一例について、図6、図7を用いて説明する。
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置(テレビ、又はテレビ
ジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデ
オカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、
携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙
げられる。これらの電子機器の具体例を図6に示す。
図6(A)は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置7100は、
筐体7101に表示部7103が組み込まれている。表示部7103により、映像を表示
することが可能であり、発光装置を表示部7103に用いることができる。また、ここで
は、スタンド7105により筐体7101を支持した構成を示している。
テレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作スイッチや、別体のリ
モコン操作機7110により行うことができる。リモコン操作機7110が備える操作キ
ー7109により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部7103に表示さ
れる映像を操作することができる。また、リモコン操作機7110に、当該リモコン操作
機7110から出力する情報を表示する表示部7107を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置7100は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機
により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線に
よる通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)又は双方向(
送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
図6(B)はコンピュータであり、本体7201、筐体7202、表示部7203、キ
ーボード7204、外部接続ポート7205、ポインティングデバイス7206等を含む
。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部7203に用いることにより作製される
図6(C)は携帯型遊技機であり、筐体7301と筐体7302の2つの筐体で構成さ
れており、連結部7303により、開閉可能に連結されている。筐体7301には表示部
7304が組み込まれ、筐体7302には表示部7305が組み込まれている。また、図
6(C)に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部7306、記録媒体挿入部7307
、LEDランプ7308、入力手段(操作キー7309、接続端子7310、センサ73
11(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化
学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動
、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン7312)等を備えて
いる。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部73
04および表示部7305の両方、又は一方に発光装置を用いていればよく、その他付属
設備が適宜設けられた構成とすることができる。図6(C)に示す携帯型遊技機は、記録
媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の
携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図6(C)に示す
携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
図6(D)は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機7400は、筐体7401
に組み込まれた表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接続ポート7404、ス
ピーカ7405、マイク7406などを備えている。なお、携帯電話機7400は、発光
装置を表示部7402に用いることにより作製される。
図6(D)に示す携帯電話機7400は、表示部7402を指などで触れることで、情
報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は
、表示部7402を指などで触れることにより行うことができる。
表示部7402の画面は主として3つのモードがある。第1は、画像の表示を主とする
表示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表
示モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部7402を文字の入力
を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場
合、表示部7402の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好
ましい。
また、携帯電話機7400内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサ
を有する検出装置を設けることで、携帯電話機7400の向き(縦か横か)を判断して、
表示部7402の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部7402を触れること、又は筐体7401の操
作ボタン7403の操作により行われる。また、表示部7402に表示される画像の種類
によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画
のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部7402の光センサで検出される信号を検知し、表
示部7402のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モー
ドから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部7402は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部7
402に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。
また、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光
源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
図7(A)及び図7(B)は2つ折り可能なタブレット型端末である。図7(A)は、
開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体9630、表示部9631a、表示部96
31b、表示モード切り替えスイッチ9034、電源スイッチ9035、省電力モード切
り替えスイッチ9036、留め具9033、操作スイッチ9038、を有する。なお、当
該タブレット型端末は、発光装置を表示部9631a、表示部9631bの一方又は両方
に用いることにより作製される。
表示部9631aは、一部をタッチパネルの領域9632aとすることができ、表示さ
れた操作キー9637にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部96
31aにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領
域がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部96
31aの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部9
631aの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部9631bを表
示画面として用いることができる。
また、表示部9631bにおいても表示部9631aと同様に、表示部9631bの一
部をタッチパネルの領域9632bとすることができる。また、タッチパネルのキーボー
ド表示切り替えボタン9639が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれること
で表示部9631bにキーボードボタン表示することができる。
また、タッチパネルの領域9632aとタッチパネルの領域9632bに対して同時に
タッチ入力することもできる。
また、表示モード切り替えスイッチ9034は、縦表示または横表示などの表示の向き
を切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替え
スイッチ9036は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外
光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セ
ンサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置
を内蔵させてもよい。
また、図7(A)では表示部9631bと表示部9631aの表示面積が同じ例を示し
ているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示
の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネル
としてもよい。
図7(B)は、閉じた状態であり、タブレット型端末は、筐体9630、太陽電池96
33、充放電制御回路9634、バッテリー9635、DCDCコンバータ9636を有
する。なお、図7(B)では充放電制御回路9634の一例としてバッテリー9635、
DCDCコンバータ9636を有する構成について示している。
なお、タブレット型端末は2つ折り可能なため、未使用時に筐体9630を閉じた状態
にすることができる。従って、表示部9631a、表示部9631bを保護できるため、
耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
また、この他にも図7(A)及び図7(B)に示したタブレット型端末は、様々な情報
(静止画、動画、テキスト画像など)を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを
表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力
機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、等を有すること
ができる。
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池9633によって、電力をタッチパネル
、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池9633は
、筐体9630の片面または両面に設けることができ、バッテリー9635の充電を効率
的に行う構成とすることができる。なおバッテリー9635としては、リチウムイオン電
池を用いると、小型化を図れる等の利点がある。
また、図7(B)に示す充放電制御回路9634の構成、及び動作について図7(C)
にブロック図を示し説明する。図7(C)には、太陽電池9633、バッテリー9635
、DCDCコンバータ9636、コンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3、表示
部9631について示しており、バッテリー9635、DCDCコンバータ9636、コ
ンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3が、図7(B)に示す充放電制御回路96
34に対応する箇所となる。
まず外光により太陽電池9633により発電がされる場合の動作の例について説明する
。太陽電池9633で発電した電力は、バッテリー9635を充電するための電圧となる
ようDCDCコンバータ9636で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部9631
の動作に太陽電池9633からの電力が用いられる際にはスイッチSW1をオンにし、コ
ンバータ9638で表示部9631に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。ま
た、表示部9631での表示を行わない際には、スイッチSW1をオフにし、スイッチS
W2をオンにしてバッテリー9635の充電を行う構成とすればよい。
なお太陽電池9633については、発電手段の一例として示したが、特に限定されず、
圧電素子(ピエゾ素子)や熱電変換素子(ペルティエ素子)などの他の発電手段によるバ
ッテリー9635の充電を行う構成であってもよい。例えば、無線(非接触)で電力を送
受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構
成としてもよい。
また、上記実施の形態で説明した表示部を具備していれば、図7に示した電子機器に特
に限定されないことは言うまでもない。
以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器を得ることがで
きる。発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能
である。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を含む発光装置を適用した照明装置
の一例について、図8を用いて説明する。
図8は、発光装置を室内の照明装置8001として用いた例である。なお、発光装置は
大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を
有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置8002を形成することも
できる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザイ
ンの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる
。さらに、室内の壁面に大型の照明装置8003を備えても良い。
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照
明装置8004とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いること
により、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装
置は本発明の一態様に含まれるものとする。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
≪合成例1≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(100)で表される本発明の一態様である複素
環化合物、4−[3’−(4−ジベンゾチエニル)−1,1’−ビフェニル−3−イル]
−2,6−ジフェニルピリミジン(略称:2,6Ph−4mDBTBPPm−II)の合
成方法について説明する。なお、2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)の構造
を以下に示す。
≪ステップ1:4−(3−ブロモフェニル)−2,6−ジフェニルピリミジンの合成≫
4−(3−ブロモフェニル)−2,6−ジフェニルピリミジンの合成スキームを(B−
1)に示す。
500mL三口フラスコに3−ブロモベンズアルデヒド18.5g(100.0mmo
l)、アセトフェノン12.0g(100.0mmol)を入れ窒素置換し、エタノール
100mLを加えた。この混合物に、ナトリウムメトキシド6.0g(111.0mmo
l)をエタノール100mLに懸濁させた溶液を滴下し、室温で22時間撹拌した。所定
時間撹拌後、ベンズアミジン塩酸塩15.6g(100.0mmol)、水酸化ナトリウ
ム8.0g(200.0mmol)を加え70℃で3時間撹拌した。攪拌後混合物をろ過
し、ろ物に水を加え超音波洗浄した。固体を吸引ろ過により回収し、白色固体を14.4
g、収率38.0%で得た。
≪ステップ2:2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)の合成≫
2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)の合成スキームを(B−2)に示す。
500mL三口フラスコに4−(3−ブロモフェニル)−2,6−ジフェニルピリミジ
ン7.75g(20.0mmol)、3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニルボ
ロン酸7.60g(25.0mmol)、トリス(o−トリル)ホスフィン608.7m
g(2.0mmol)を入れ、この混合物にトルエン155mL、エタノール20mL、
2M炭酸カリウム水溶液25mLを加えた。この混合物を減圧下で攪拌しながら脱気した
後、酢酸パラジウム(II)224.5mg(1.0mmol)を入れ、窒素気流下80
℃で2時間半加熱撹拌し反応させた。反応後トルエン1300mL加え、分離した。水層
をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を併せて飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウム
で乾燥した。乾燥後、混合物を自然ろ過した。次いで、セライト、アルミナを通してろ過
し、ろ液を濃縮した。トルエンで再結晶し、白色固体を9.64g、収率85.1%で得
た。
上記合成法で得られた化合物の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下
記に示す。また、H−NMRチャートを図9に示す。この結果から、上述の構造式(1
00)で表される本発明の一態様の複素環化合物である2,6Ph−4mDBTBPPm
−II(略称)が得られたことがわかった。
H NMR(CDCl,500MHz):δ=7.46−7.61(m、10H)
、7.66−7.70(dt、J=2.5Hz、7.8Hz、2H)、7.78−7.8
1(t、J=7.7Hz、3H)、7.87−7.88(d、J=8.0Hz、1H)、
8.01(s、1H)、8.14−8.15(t、J=1.7Hz、1H)、8.20−
8.23(m、2H)、8.31−8.33(dd、J=2.3Hz、7.4Hz、3H
)、8.60−8.61(t、J=1.7Hz、1H)、8.74−8.63(m、2H
)。
次に、本実施例で得られた2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)を液体クロ
マトグラフ質量分析(Liquid Chromatography Mass Spe
ctrometry,略称:LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、ウォーターズ社製Acquity UPLCおよびウォーターズ社
製Xevo G2 Tof MSを用いて行った。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ioni
zation、略称:ESI)によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は3
.0kV、サンプルコーン電圧は30Vとし、検出はポジティブモードで行った。さらに
、以上の条件でイオン化された成分を衝突室(コリジョンセル)内でアルゴンガスと衝突
させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー(コリジョ
ンエネルギー)は70eVとした。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200
とした。
測定結果を図10に示す。図10の結果から、構造式(100)で表される本発明の一
態様である複素環化合物、2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)は、主として
m/z=361付近、m/z=345付近、m/z=258付近、m/z=128付近、
およびm/z=104付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図1
0に示す結果は、2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)に由来する特徴的な結
果を示すものであることから、混合物中に含まれる2,6Ph−4mDBTBPPm−I
I(略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ピリミジン環のN原子の隣のC−C結合が切れ、N原子を含むフラグメント側に
電荷が残るため、m/z=361付近、m/z=128付近、m/z=104付近は、そ
れぞれ構造式(100)の化合物のピリミジン環のN原子の隣のC−C結合が切れた状態
の情報が得られていると推測されるため、有用である。また、m/z=345付近はジベ
ンゾチオフェン環とベンゼン環が2つ、m/z=258付近は、ジベンゾチオフェン環と
ベンゼン環が1つをそれぞれ含んだプロダクトイオンと推察でき、本発明の一態様である
複素環化合物、2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)が、ジベンゾチオフェン
環を含んでいることを示唆するものである。
≪合成例2≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(101)で表される本発明の一態様である複素
環化合物、4−[3’−(4−ジベンゾチエニル)−1,1’−ビフェニル−4−イル]
−2,6−ジフェニルピリミジン(略称:2,6Ph−4pmDBTBPPm−II)の
合成方法について説明する。なお、2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(略称)の
構造を以下に示す。
≪ステップ1:4−(4−ブロモフェニル)−2,6−ジフェニルピリミジンの合成≫
4−(4−ブロモフェニル)−2,6−ジフェニルピリミジンの合成スキームを(C−
1)に示す。
300mL三口フラスコにアセトフェノン11mL(94.6mmol)、4−ブロモ
ベンズアルデヒド17.9g(96.7mmol)を入れ窒素置換した。この混合物にエ
タノール50mLを加え、ナトリウムメトキシド5.99g(110.9mmol)をエ
タノール50mLに懸濁させたものを滴下し、室温で5時間、70℃で50分攪拌した。
所定時間経過後、この混合物にベンズアミジン・塩酸塩15.1g(96.6mmol)
と水酸化ナトリウム8.03g(200mmol)を加え、70℃で9時間攪拌した。所
定時間経過後、この混合物を吸引濾過し、得られた濾物をクロロホルムに溶かし、水で抽
出を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムによって乾燥した
。この混合物を自然濾過し、溶媒を留去し、固体を得た。得られた固体をエタノールで洗
浄することで、目的の白色固体を8.61g(収率22%)で得た。
また、吸引濾過後の濾液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製を行
った。展開溶媒はトルエンを用いた。得られたフラクションを濃縮し、エタノールにより
再結晶を行った。得られた固体をエタノールで超音波洗浄し、目的の白色固体を1.03
g(収率2.7%)で得た。
≪ステップ2:2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(略称)の合成≫
2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(略称)の合成スキームを(C−2)に示す
200mL三口フラスコに5.03g(13.0mmol)の4−(4−ブロモフェニ
ル)−2,6−ジフェニルピリミジンと、5.10g(16.8mmol)の3−(ジベ
ンゾチオフェン−4−イル)フェニルボロン酸と0.15g(0.49mmol)のトリ
ス(2−メチルフェニル)ホスフィンと50mLのトルエンと、16mLのエタノール、
16mLの2M炭酸カリウム水溶液を入れた。この混合物を減圧しながら攪拌することで
脱気し、脱気後64mg(0.29mmol)の酢酸パラジウムを加えた。この混合物を
窒素気流下、90℃で3時間攪拌した。所定時間経過後、この混合物を吸引濾過し、得ら
れた濾液に水を加え、水層をトルエンにより抽出した。得られた抽出液と有機層を合わせ
て、水、飽和食塩水により洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自然
濾過し、得られた濾液を濃縮して、吸引濾過後に回収した濾物と合わせ、熱トルエンに溶
かし、セライト、アルミナ、フロリジールを通して吸引濾過した。得られた混合物を濃縮
し、エタノールにより超音波洗浄後、トルエンにより再結晶を行い、目的の白色固体を収
量4.66g(収率63%)で得た。
得られた白色固体3.83gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力
2.7Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で白色固体を280℃で加熱して行った
。昇華精製後、白色固体を3.39g、88.6%の回収率で得た。
上記合成法で得られた化合物の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下
記に示す。また、H−NMRチャートを図11に示す。この結果から、上述の構造式(
101)で表される本発明の一態様の複素環化合物である2,6Ph−4pmDBTBP
Pm−II(略称)が得られたことがわかった。
H NMR(CDCl,500MHz):δ=7.49−7.68(m、10H)
、7.78(dd、J=7.5Hz、2.0Hz、2H)、7.86−7.88(m、1
H)、7.91(d、J=8.5Hz、2H)、8.09(s、1H)、8.11(t、
J=1.7Hz、1H)、8.22(m、2H)、8.32(dd、J=8.0Hz、2
.0Hz、2H)、8.43(d、J=8.5Hz、2H)、8.76(dd、J=8.
0Hz、2.0Hz、2H)。
次に、本実施例で得られた2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(略称)を液体ク
ロマトグラフ質量分析(Liquid Chromatography Mass Sp
ectrometry,略称:LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、ウォーターズ社製Acquity UPLCおよびウォーターズ社
製Xevo G2 Tof MSを用いて行った。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ioni
zation、略称:ESI)によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は3
.0kV、サンプルコーン電圧は30Vとし、検出はポジティブモードで行った。さらに
、以上の条件でイオン化された成分を衝突室(コリジョンセル)内でアルゴンガスと衝突
させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー(コリジョ
ンエネルギー)は70eVとした。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200
とした。
測定結果を図12に示す。図12の結果から、構造式(101)で表される本発明の一
態様である複素環化合物、2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(略称)は、主とし
てm/z=361付近、m/z=345付近、m/z=258付近、m/z=128付近
、およびm/z=104付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図
12に示す結果は、2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(略称)に由来する特徴的
な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる2,6Ph−4pmDBTBPP
m−II(略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ピリミジン環のN原子の隣のC−C結合が切れ、N原子を含むフラグメント側に
電荷が残るため、m/z=361付近、m/z=128付近、m/z=104付近は、そ
れぞれ構造式(100)の化合物のピリミジン環のN原子の隣のC−C結合が切れた状態
の情報が得られていると推測されるため、有用である。また、m/z=345付近はジベ
ンゾチオフェン環とベンゼン環が2つ、m/z=258付近は、ジベンゾチオフェン環と
ベンゼン環が1つをそれぞれ含んだプロダクトイオンと推察でき、本発明の一態様である
複素環化合物、2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(略称)が、ジベンゾチオフェ
ン環を含んでいることを示唆するものである。
本実施例では、本発明の一態様である複素環化合物、4−[3’−(4−ジベンゾチエ
ニル)−1,1’−ビフェニル−3−イル]−2,6−ジフェニルピリミジン(略称:2
,6Ph−4mDBTBPPm−II)(構造式(100))を発光層の一部および電子
輸送層に用いた発光素子1、および4−[3’−(4−ジベンゾチエニル)−1,1’−
ビフェニル−4−イル]−2,6−ジフェニルピリミジン(略称:2,6Ph−4pmD
BTBPPm−II)(構造式(101))を発光層の一部および電子輸送層に用いた発
光素子2について図13を用いて説明する。なお、本実施例で用いる材料の化学式を以下
に示す。
≪発光素子1および発光素子2の作製≫
まず、ガラス製の基板1100上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)を
スパッタリング法により成膜し、陽極として機能する第1の電極1101を形成した。な
お、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。
次に、基板1100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板1100を導入し
、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1
100を30分程度放冷した。
次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、基板1100を真空蒸
着装置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、EL層1
102を構成する正孔注入層1111、正孔輸送層1112、発光層1113、電子輸送
層1114、電子注入層1115が順次形成される場合について説明する。
真空装置内を10−4Paに減圧した後、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4
−イル)ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデン(VI)とを、DBT3
P−II(略称):酸化モリブデン=4:2(質量比)となるように共蒸着することによ
り、第1の電極1101上に正孔注入層1111を形成した。膜厚は40nmとした。な
お、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法
である。
次に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミ
ン(略称:BPAFLP)と3,3’−ビス(9−フェニル−9H−カルバゾール)(略
称:PCCP)とを、BPAFLP(略称):PCCP(略称)=1:1(質量比)とな
るように共蒸着することにより、正孔輸送層1112を形成した。膜厚は20nmとした
次に、正孔輸送層1112上に発光層1113を形成した。
発光素子1の場合は、はじめに2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)、4、
4’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)
トリフェニルアミン(略称:PCBNBB)、(アセチルアセトナト)ビス(6−ter
t−ブチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBu
ppm)(acac)])を、2,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称):PC
BNBB(略称):[Ir(tBuppm)(acac)](略称)=0.5:0.5
:0.05(質量比)となるように共蒸着により20nmの膜厚で形成した後、さらに2
,6Ph−4mDBTBPPm−II(略称):PCBNBB(略称):[Ir(tBu
ppm)(acac)](略称)=0.8:0.2:0.05(質量比)となるように
20nmの膜厚で形成し、積層構造を有する40nmの発光層1113を形成した。
発光素子2の場合は、はじめに2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(略称)、P
CBNBB(略称)、[Ir(tBuppm)(acac)](略称)を、2,6Ph
−4pmDBTBPPm−II(略称):PCBNBB(略称):[Ir(tBuppm
(acac)](略称)=0.5:0.5:0.05(質量比)となるように共蒸着
により20nmの膜厚で形成した後、さらに2,6Ph−4pmDBTBPPm−II(
略称):PCBNBB(略称):[Ir(tBuppm)(acac)](略称)=0
.8:0.2:0.05(質量比)となるように20nmの膜厚で形成し、積層構造を有
する40nmの発光層1113を形成した。
なお、本実施例で説明する発光素子1および発光素子2は、いずれも発光層において、
エキサイプレックスを形成することができる構成である。
次に、発光素子1の場合は、発光層1113上に2,6Ph−4mDBTBPPm−I
I(略称)を蒸着し、膜厚を10nmとした後、バソフェナントロリン(略称:Bphe
n)を20nm蒸着することにより、積層構造を有する電子輸送層1114を形成した。
また、発光素子2の場合は、発光層1113上に2,6Ph−4pmDBTBPPm−I
I(略称)を蒸着し、膜厚を10nmとした後、バソフェナントロリン(略称:Bphe
n)を20nm蒸着することにより、積層構造を有する電子輸送層1114を形成した。
さらに、電子輸送層1114上にフッ化リチウムを1nm蒸着することにより、電子注
入層1115を形成した。
最後に、電子注入層1115上にアルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着し
、陰極となる第2の電極1103形成し、発光素子1および発光素子2を得た。なお、上
述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
以上により得られた発光素子1および発光素子2の素子構造を表1に示す。
また、作製した発光素子1および発光素子2は、大気に曝されないように窒素雰囲気の
グローブボックス内において封止した(シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に80℃
にて1時間熱処理)。
≪発光素子1および発光素子2の動作特性≫
作製した発光素子1および発光素子2の動作特性について測定した。なお、測定は室温
(25℃に保たれた雰囲気)で行った。
まず、発光素子1および発光素子2の電流密度−輝度特性を図14、電圧−輝度特性を
図15、輝度−電流効率特性を図16、電圧−電流特性を図17にそれぞれ示す。
図16より、本発明の一態様の複素環化合物を発光層、および電子輸送層に用いた発光
素子1および発光素子2は、低消費電力で高効率な素子であることがわかった。
また、1000cd/m付近における発光素子1および発光素子2の主な初期特性値
を以下の表2に示す。
上記、表2の結果からも本実施例で作製した発光素子1および発光素子2は、高輝度で
あり、高い電流効率を示していることが分かる。
また、発光素子1および発光素子2についての信頼性試験を行った。信頼性試験の結果
を図18に示す。図18において、縦軸は初期輝度を100%とした時の規格化輝度(%
)を示し、横軸は素子の駆動時間(h)を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を500
0cd/mに設定し、電流密度一定の条件で発光素子1および発光素子2を駆動させた
。その結果、発光素子1および発光素子2の100時間後の輝度は、初期輝度のおよそ8
3%を保っていた。
したがって、信頼性試験の結果から、発光素子1および発光素子2は、高い信頼性を示
すことがわかった。また、本発明の一態様である複素環化合物を発光素子に用いることに
より、長寿命の発光素子が得られることがわかった。
≪合成例3≫
本実施例では、実施形態1の構造式(112)で表される本発明の一態様である複素環
化合物、4−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)−1,1’−ビフェニル−3−
イル]−6−フェニルピリミジン(略称:6Ph−4mDBTBPPm−II)の合成方
法について説明する。なお、6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)の構造を以下に
示す。
≪ステップ1:4−クロロ−6−フェニルピリミジンの合成≫
4,6−ジクロロピリミジン5.1g、フェニルボロン酸8.2g、炭酸ナトリウム7
.16g、アセトニトリル20mL、水20mLを、還流管を付けた100mL丸底フラ
スコに入れ、容器内を窒素置換した。この混合物にビス(トリフェニルホスフィン)パラ
ジウム(II)ジクロリド0.347gを加え、マイクロ波(2.45GHz 100W
)を1時間照射した。さらに、フェニルボロン酸2.07g、炭酸ナトリウム1.79g
を加えて、マイクロ波(2.45GHz 100W)を1時間照射した。得られた混合物
からジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水と飽和食塩水にて洗浄し
、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。この混合物を自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し
て、得られた残渣を、ジクロロメタンを展開溶媒としたシリカカラムクロマトグラフィー
により精製することにより、目的物を得た(白色粉末、37%)。なお、マイクロ波の照
射はマイクロ波合成装置(CEM社製 Discover)を用いた。また、ステップ1
の合成スキームを下記(D−1)に示す。
≪ステップ2:4−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)−1,1’−ビフェニル
−3−イル]−6−フェニルピリミジン(略称:[6Ph−4mDBTBPPm−II]
)の合成≫
次に、上記ステップ1で得た4−クロロ−6−フェニルピリミジン1.0g、3’−(
ジベンゾチオフェン−4−イル)−3−ビフェニルボロン酸2.0g、2M炭酸カリウム
水溶液5.3mL、トルエン24mL、エタノール3.0mLを、還流管を付けた100
mL三口フラスコに入れ、減圧下で撹拌することで脱気し、フラスコ内を窒素置換した。
この混合物に、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(略称:Pd(
PPh)61mgを加え、80℃で7時間加熱し、反応させた。得られた混合物か
らトルエンにて有機層を抽出し、得られた有機層を水、飽和食塩水にて洗浄し、無水硫酸
マグネシウムを加え、自然ろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を熱ト
ルエンに溶かし、セライト、アルミナ、セライト、フロリジール、セライトの順で積層し
たろ過補助剤を通して熱ろ過した。溶媒を留去し、得られた固体をトルエンにて再結晶す
ることにより白色固体を1.9g、収率71%で得た。ステップ2の合成スキームを下記
式(D−2)に示す。
得られた固体2.4gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条
件は、圧力3.0Pa、アルゴンガス流量15mL/min、加熱温度265℃にて行っ
た。昇華精製後、目的物の無色透明結晶を1.9g、79%の回収率で得た。
なお、上記ステップ2で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による
分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図19に示す。これにより、上述
の構造式(112)で表される本発明の一態様の複素環化合物である6Ph−4mDBT
BPPm−II(略称)が得られたことがわかった。
H−NMR.δ(CDCl):7.45−7.50(dm,2H),7.52−7
.54(m,3H),7.56−7.61(m,2H),7.63−7.67(m,2H
),7.76−7.77(ds,1H),7.78(ds,1H),7.82−7.83
(dd,1H),7.85−7.87(dd,1H),8.08−8.09(ts,1H
),8.14−8.22(dm,6H),8.45−8.46(ts,1H),9.34
−9.35(ds,1H).
また、6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)を液体クロマトグラフ質量分析(L
iquid Chromatography Mass Spectrometry,略
称:LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、ウォーターズ社製Acquity UPLCおよびウォーターズ社
製Xevo G2 Tof MSを用いて行った。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ioni
zation、略称:ESI)によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は3
.0kV、サンプルコーン電圧は30Vとし、検出はポジティブモードで行った。さらに
、以上の条件でイオン化された成分を衝突室(コリジョンセル)内でアルゴンガスと衝突
させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー(コリジョ
ンエネルギー)は50eV及び70eVとした。なお、測定する質量範囲はm/z=10
0乃至1200とした。
測定結果を図20および図21に示す。図20はコリジョンエネルギー50eVの時の
、図21はコリジョンエネルギー70eVの時のそれぞれ結果を表すグラフである。図2
0および図21の結果から、構造式(112)で表される本発明の一態様である複素環化
合物、6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)は、主としてm/z=447付近、m
/z=361付近、m/z=345付近、m/z=258付近、m/z=128付近、お
よびm/z=104付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図20
および図21に示す結果は、6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)に由来する特徴
的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる6Ph−4mDBTBPPm−
II(略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ピリミジン環のN原子の隣のC−C結合が切れ、N原子を含むフラグメント側に
電荷が残るため、m/z=361付近、m/z=128付近、m/z=104付近は、そ
れぞれ構造式(112)の化合物のピリミジン環のN原子の隣のC−C結合が切れた状態
の情報が得られていると推測されるため、有用である。また、m/z=345付近はジベ
ンゾチオフェン環とベンゼン環が2つ、m/z=258付近は、ジベンゾチオフェン環と
ベンゼン環が1つをそれぞれ含んだプロダクトイオンと推察でき、本発明の一態様である
複素環化合物、6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)が、ジベンゾチオフェン環を
含んでいることを示唆するものである。
≪合成例4≫
本実施例では、実施形態1の構造式(121)で表される本発明の一態様である4−[
3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)−1,1’−ビフェニル−3−イル]−6−(
9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)ピリミジン(略称:6FL−4mDBTBPP
m)の合成方法について説明する。なお、6FL−4mDBTBPPm(略称)の構造を
以下に示す。
≪ステップ1;4−クロロ−6−[3−(3’−ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェ
ニル]ピリミジンの合成≫
まず、4,6−ジクロロピリミジン0.20g(1.3mmol)、3’−(ジベンゾ
チオフェン−4−イル)−3−ビフェニルボロン酸0.51g(1.3mmol)、炭酸
セシウム0.85g(2.6mmol)、トリシクロヘキシルホスフィン(CyP)0
.2mL(0.83mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)
(Pd(dba))18mg(0.020mmol)、ジオキサン10mLを100
mL丸底フラスコに入れ、15分間アルゴンバブリングを行ない、マイクロ波(85℃、
150W)を2時間照射した。得られた溶液の水層をジクロロメタンで抽出した。得られ
た抽出溶液と有機層を合わせて水、飽和食塩水で洗浄し、有機層に無水硫酸マグネシウム
を加えて乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。この固体を
、ジクロロメタンを展開溶媒としたフラッシュカラムクロマトグラフィーにて精製した。
さらに、トルエンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより再度精製
を行った。得られたフラクションを濃縮して得られた固体を、トルエンにて再結晶して4
−クロロ−6−[3−(3’−ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル]ピリミジン
を得た(白色固体、収率44%)。ステップ1の合成スキームを下記(E−1)に示す。
≪ステップ2;4−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)(1,1’−ビフェニル
−3−イル)]−6−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)ピリミジン(略称:6
FL−4mDBTBPPm)の合成≫
次に、4−クロロ−6−[3−(3’−ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル]
ピリミジン1.0g(2.6mmol)、9,9−ジメチルフルオレン−2−ピナコール
ボロン酸1.0g(3.2mmol)、トルエン15mL、エタノール3mL、2M炭酸
カリウム水溶液2.6mLを200mL反応容器に入れ、容器内を窒素置換した。この混
合物にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Pd(PPh
30mg(0.02mmol)を加え、80℃で8時間加熱撹拌した。得られた反応溶液
の水層をトルエンで抽出し、得られた抽出溶液と有機層を合わせて水、飽和食塩水で洗浄
した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加え乾燥させ、得られた混合物を自然ろ過し、ろ
液を得た。このろ液を濃縮して得た固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精
製した。展開溶媒には、トルエンを用いた。得られたフラクションを濃縮して固体を得た
。この固体をエタノールにて再結晶して、6FL−4mDBTBPPmを得た(白色固体
、収率51%)。ステップ2の合成スキームを下記(E−2)に示す。
得られた固体0.81gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製
条件は、圧力2.6Pa、アルゴンガス流量10mL/min、加熱温度270℃にて行
った。昇華精製後、目的物の淡黄色透明結晶を0.47g58%の回収率で得た。
なお、上記ステップ2で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による
分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図22に示す。このことから、本
合成例4において、上述の構造式(121)で表される本発明の一態様の複素環化合物で
ある6FL−4mDBTBPPm(略称)が得られたことがわかった。
H−NMR.δ(CDCl):1.58(s,6H),7.36−7.39(m,
2H),7.43−7.50(m,3H),7.57−7.61(m,2H),7.77
−7.80(m,m),7.85(dd,2H),7.88(d,1H),8.11(t
,1H),8.14(dd,1H),8.17−8.23(m,4H),8.29(d,
1H),8.49(t,1H),9.37(d,1H).
また、6FL−4mDBTBPPm(略称)を液体クロマトグラフ質量分析(Liqu
id Chromatography Mass Spectrometry,略称:L
C/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、ウォーターズ社製Acquity UPLCおよびウォーターズ社
製Xevo G2 Tof MSを用いて行った。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ioni
zation、略称:ESI)によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は3
.0kV、サンプルコーン電圧は30Vとし、検出はポジティブモードで行った。さらに
、以上の条件でイオン化された成分を衝突室(コリジョンセル)内でアルゴンガスと衝突
させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー(コリジョ
ンエネルギー)は70eVとした。なお、測定する質量範囲はm/z=100乃至120
0とした。
測定結果を図23に示す。図23の結果から、構造式(121)で表される本発明の一
態様である複素環化合物、6FL−4mDBTBPPm(略称)は、主としてm/z=5
91付近、m/z=547付近、m/z=362付近、m/z=345付近、m/z=2
03付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図23に示す結果は、
6FL−4mDBTBPPm(略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから
、混合物中に含まれる6FL−4mDBTBPPm(略称)を同定する上での重要なデー
タであるといえる。
なお、ピリミジン環のN原子の隣のC−C結合が切れ、N原子を含むフラグメント側に
電荷が残るため、m/z=362付近は、構造式(121)の化合物のピリミジン環のN
原子の隣のC−C結合が切れた状態の情報が得られていると推測されるため、有用である
。また、m/z=345付近はジベンゾチオフェン環とベンゼン環が2つを含んだプロダ
クトイオンと推察でき、本発明の一態様である複素環化合物、6FL−4mDBTBPP
m(略称)が、ジベンゾチオフェン環を含んでいることを示唆するものである。
本実施例では、本発明の一態様である複素環化合物、4−[3’−(ジベンゾチオフェ
ン−4−イル)−1,1’−ビフェニル−3−イル]−6−フェニルピリミジン(略称:
6Ph−4mDBTBPPm−II)(構造式(112))を発光層の一部および電子輸
送層に用いた発光素子3、および4−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)−1,
1’−ビフェニル−3−イル]−6−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)ピリミ
ジン(略称:6FL−4mDBTBPPm)(構造式(121))を発光層の一部および
電子輸送層に用いた発光素子4について実施例3で用いた図13を用いて同様に説明する
。なお、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
≪発光素子3および発光素子4の作製≫
まず、ガラス製の基板1100上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)を
スパッタリング法により成膜し、陽極として機能する第1の電極1101を形成した。な
お、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。
次に、基板1100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板1100を導入し
、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1
100を30分程度放冷した。
次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、基板1100を真空蒸
着装置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、EL層1
102を構成する正孔注入層1111、正孔輸送層1112、発光層1113、電子輸送
層1114、電子注入層1115が順次形成される場合について説明する。
真空装置内を10−4Paに減圧した後、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4
−イル)ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデン(VI)とを、DBT3
P−II(略称):酸化モリブデン=4:2(質量比)となるように共蒸着することによ
り、第1の電極1101上に正孔注入層1111を形成した。膜厚は20nmとした。な
お、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法
である。
次に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミ
ン(略称:BPAFLP)を蒸着することにより、正孔輸送層1112を形成した。膜厚
は20nmとした。
次に、正孔輸送層1112上に発光層1113を形成した。
発光素子3の場合は、はじめに6Ph−4mDBTBPPm−II(略称)、N−(1
,1’−ビフェニル−4−イル)−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3
−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCB
BiF)、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリミジ
ナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)(acac)])を、6
Ph−4mDBTBPPm−II(略称):PCBBiF(略称):[Ir(tBupp
m)(acac)](略称)=0.7:0.3:0.05(質量比)となるように共蒸
着により20nmの膜厚で形成した後、さらに6Ph−4mDBTBPPm−II(略称
):PCBBiF(略称):[Ir(tBuppm)(acac)](略称)=0.8
:0.2:0.05(質量比)となるように20nmの膜厚で形成し、積層構造を有する
40nmの発光層1113を形成した。
発光素子4の場合は、はじめに6FL−4mDBtBPPm(略称)、PCBBiF(
略称)、[Ir(tBuppm)(acac)](略称)を、6FL−4mDBTBP
Pm(略称):PCBBiF(略称):[Ir(tBuppm)(acac)](略称
)=0.7:0.3:0.05(質量比)となるように共蒸着により20nmの膜厚で形
成した後、さらに6FL−4mDBTBPPm(略称):PCBBiF(略称):[Ir
(tBuppm)(acac)](略称)=0.8:0.2:0.05(質量比)とな
るように20nmの膜厚で形成し、積層構造を有する40nmの発光層1113を形成し
た。
なお、本実施例で説明する発光素子3および発光素子4は、いずれも発光層において、
エキサイプレックスを形成することができる構成である。
次に、発光素子3の場合は、発光層1113上に6Ph−4mDBTBPPm−II(
略称)を蒸着し、膜厚を15nmとした後、バソフェナントロリン(略称:Bphen)
を15nm蒸着することにより、積層構造を有する電子輸送層1114を形成した。また
、発光素子4の場合は、発光層1113上に6FL−4mDBTBPPm(略称)を蒸着
し、膜厚を15nmとした後、バソフェナントロリン(略称:Bphen)を10nm蒸
着することにより、積層構造を有する電子輸送層1114を形成した。
さらに、電子輸送層1114上にフッ化リチウムを1nm蒸着することにより、電子注
入層1115を形成した。
最後に、電子注入層1115上にアルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着し
、陰極となる第2の電極1103形成し、発光素子3および発光素子4を得た。なお、上
述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
以上により得られた発光素子3および発光素子4の素子構造を表3に示す。
また、作製した発光素子3および発光素子4は、大気に曝されないように窒素雰囲気の
グローブボックス内において封止した(シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に80℃
にて1時間熱処理)。
≪発光素子3および発光素子4の動作特性≫
作製した発光素子3および発光素子4の動作特性について測定した。なお、測定は室温
(25℃に保たれた雰囲気)で行った。
まず、発光素子3および発光素子4の電流密度−輝度特性を図24、電圧−輝度特性を
図25、輝度−電流効率特性を図26、電圧−電流特性を図27にそれぞれ示す。
図26より、本発明の一態様の複素環化合物を発光層、および電子輸送層に用いた発光
素子3および発光素子4は、低消費電力で高効率な素子であることがわかった。
また、1000cd/m付近における発光素子3および発光素子4の主な初期特性値
を以下の表4に示す。
上記、表4の結果からも本実施例で作製した発光素子3および発光素子4は、高輝度で
あり、高い電流効率を示していることが分かる。
また、発光素子4についての信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図28に示す。
図28において、縦軸は初期輝度を100%とした時の規格化輝度(%)を示し、横軸は
素子の駆動時間(h)を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を5000cd/mに設
定し、電流密度一定の条件で発光素子4を駆動させた。その結果、発光素子4の100時
間後の輝度は、初期輝度のおよそ83%を保っていた。
したがって、信頼性試験の結果から、発光素子4は、高い信頼性を示すことがわかった
。また、本発明の一態様である複素環化合物を発光素子に用いることにより、長寿命の発
光素子が得られることがわかった。
10 励起錯体
11 三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質
101 陽極
102 陰極
103 EL層
104 発光層
105 第1の有機化合物
106 第2の有機化合物
107 発光性物質
201 第1の電極(陽極)
202 第2の電極(陰極)
203 EL層
204 正孔注入層
205 正孔輸送層
206 発光層
207 電子輸送層
208 電子注入層
209 第1の有機化合物
210 第2の有機化合物
211 発光性物質
301 第1の電極
302(1) 第1のEL層
302(2) 第2のEL層
302(n−1) 第(n−1)のEL層
302(n) 第nのEL層
304 第2の電極
305 電荷発生層
305(1) 第1の電荷発生層
305(2) 第2の電荷発生層
305(n−2) 第(n−2)の電荷発生層
305(n−1) 第(n−1)の電荷発生層
501 素子基板
502 画素部
503 駆動回路部(ソース線駆動回路)
504a、504b 駆動回路部(ゲート線駆動回路)
505 シール材
506 封止基板
507 配線
508 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
509 nチャネル型TFT
510 pチャネル型TFT
511 スイッチング用TFT
512 電流制御用TFT
513 第1の電極(陽極)
514 絶縁物
515 EL層
516 第2の電極(陰極)
517 発光素子
518 空間
1100 基板
1101 第1の電極
1102 EL層
1103 第2の電極
1111 正孔注入層
1112 正孔輸送層
1113 発光層
1114 電子輸送層
1115 電子注入層
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作キー
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7312 マイクロフォン
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
8001 照明装置
8002 照明装置
8003 照明装置
8004 照明装置
9033 留め具
9034 表示モード切り替えスイッチ
9035 電源スイッチ
9036 省電力モード切り替えスイッチ
9038 操作スイッチ
9630 筐体
9631 表示部
9631a 表示部
9631b 表示部
9632a タッチパネルの領域
9632b タッチパネルの領域
9633 太陽電池
9634 充放電制御回路
9635 バッテリー
9636 DCDCコンバータ
9637 操作キー
9638 コンバータ
9639 ボタン

Claims (2)

  1. 構造式(112)で表される複素環化合物。
  2. 請求項1に記載の複素環化合物を用いた発光素子。
JP2018053606A 2012-08-03 2018-03-21 複素環化合物及び発光素子 Active JP6462928B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012172801 2012-08-03
JP2012172801 2012-08-03

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013155505A Division JP6312960B2 (ja) 2012-08-03 2013-07-26 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置及び複素環化合物

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018244381A Division JP6657370B2 (ja) 2012-08-03 2018-12-27 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018135339A JP2018135339A (ja) 2018-08-30
JP6462928B2 true JP6462928B2 (ja) 2019-01-30

Family

ID=50024595

Family Applications (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013155505A Active JP6312960B2 (ja) 2012-08-03 2013-07-26 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置及び複素環化合物
JP2018053606A Active JP6462928B2 (ja) 2012-08-03 2018-03-21 複素環化合物及び発光素子
JP2018244381A Active JP6657370B2 (ja) 2012-08-03 2018-12-27 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
JP2020017818A Active JP6972197B2 (ja) 2012-08-03 2020-02-05 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
JP2021179276A Withdrawn JP2022009893A (ja) 2012-08-03 2021-11-02 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
JP2023082507A Withdrawn JP2023096131A (ja) 2012-08-03 2023-05-18 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013155505A Active JP6312960B2 (ja) 2012-08-03 2013-07-26 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置及び複素環化合物

Family Applications After (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018244381A Active JP6657370B2 (ja) 2012-08-03 2018-12-27 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
JP2020017818A Active JP6972197B2 (ja) 2012-08-03 2020-02-05 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
JP2021179276A Withdrawn JP2022009893A (ja) 2012-08-03 2021-11-02 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
JP2023082507A Withdrawn JP2023096131A (ja) 2012-08-03 2023-05-18 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9412953B2 (ja)
JP (6) JP6312960B2 (ja)
KR (2) KR102069389B1 (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI638472B (zh) 2012-08-03 2018-10-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件
JP6312960B2 (ja) * 2012-08-03 2018-04-18 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置及び複素環化合物
US10043982B2 (en) 2013-04-26 2018-08-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
US9130182B2 (en) 2013-06-28 2015-09-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, lighting device, light-emitting device, and electronic device
KR102639622B1 (ko) 2013-12-02 2024-02-23 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 모듈, 조명 모듈, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
CN105981477B (zh) 2014-02-21 2019-03-15 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备以及照明装置
KR20150130224A (ko) 2014-05-13 2015-11-23 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI849490B (zh) 2014-05-30 2024-07-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,發光裝置,電子裝置以及照明裝置
KR102353647B1 (ko) 2014-08-29 2022-01-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
WO2016051309A1 (en) 2014-09-30 2016-04-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, display device, electronic device, and lighting device
KR102409803B1 (ko) 2014-10-10 2022-06-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102456659B1 (ko) 2014-12-26 2022-10-18 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 디스플레이 모듈, 조명 모듈, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR101706752B1 (ko) * 2015-02-17 2017-02-27 서울대학교산학협력단 호스트, 인광 도펀트 및 형광 도펀트를 포함하는 유기발광소자
TWI814143B (zh) 2015-03-09 2023-09-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、顯示裝置、電子裝置及照明設備
TWI836636B (zh) 2015-03-09 2024-03-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,顯示裝置,電子裝置,與照明裝置
KR102616411B1 (ko) * 2015-07-23 2023-12-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
JP6754185B2 (ja) * 2015-12-10 2020-09-09 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び電子デバイス用有機機能性材料
US9938309B2 (en) 2015-12-28 2018-04-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organometallic complex, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
JP6580613B2 (ja) * 2016-02-15 2019-09-25 国立大学法人山形大学 新規なトリアジン化合物を用いた植物栽培用照明
KR20170097820A (ko) * 2016-02-18 2017-08-29 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR102447668B1 (ko) 2016-06-22 2022-09-26 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 발광 다이오드를 위한 특이적으로 치환된 벤조푸로- 및 벤조티에노퀴놀린
WO2018038464A1 (ko) * 2016-08-23 2018-03-01 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
US20190378982A1 (en) * 2016-11-23 2019-12-12 Guangzhou Chinaray Optoelectronic Materials Ltd. Organic mixture, composition, organic electronic device and application
CN110446715B (zh) 2017-03-17 2022-11-08 株式会社半导体能源研究所 有机化合物、发光元件、发光装置、电子设备、显示装置及照明装置
JP6339749B1 (ja) 2017-04-07 2018-06-06 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、照明装置、及び電子デバイス
CN109153685B (zh) 2017-04-07 2022-11-22 株式会社半导体能源研究所 有机化合物、发光元件、发光装置、电子设备、显示装置及照明装置
KR102118142B1 (ko) * 2017-09-27 2020-06-02 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
JP6962773B2 (ja) * 2017-10-12 2021-11-05 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2019171197A1 (ja) 2018-03-07 2019-09-12 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、表示装置、電子機器、有機化合物及び照明装置
WO2019215540A1 (ja) 2018-05-11 2019-11-14 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、表示装置及び照明装置
JP7341172B2 (ja) 2019-02-06 2023-09-08 株式会社半導体エネルギー研究所 発光デバイス、電子機器及び照明装置

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785972A (ja) * 1993-09-20 1995-03-31 Toshiba Corp 有機el素子
JP4154139B2 (ja) 2000-09-26 2008-09-24 キヤノン株式会社 発光素子
JP2002324677A (ja) 2001-04-26 2002-11-08 Fuji Photo Film Co Ltd 発光素子
CN101355141B (zh) 2001-06-15 2012-02-29 佳能株式会社 有机电致发光元件
ITTO20010692A1 (it) 2001-07-13 2003-01-13 Consiglio Nazionale Ricerche Dispositivo elettroluminescente organico basato sull'emissione di ecciplessi od elettroplessi e sua realizzazione.
JP5135657B2 (ja) 2001-08-01 2013-02-06 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
MXPA05004607A (es) 2002-10-30 2005-06-08 Ciba Sc Holding Ag Dispositivo electroluminiscente.
BR0315854A (pt) 2002-10-30 2005-09-20 Ciba Sc Holding Ag Polìmeros para uso em dispositivos ópticos
TWI316827B (en) 2003-02-27 2009-11-01 Toyota Jidoshokki Kk Organic electroluminescent device
JP4198654B2 (ja) 2003-08-07 2008-12-17 三星エスディアイ株式会社 イリジウム化合物及びそれを採用した有機電界発光素子
WO2005085387A1 (ja) 2004-03-08 2005-09-15 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを利用した有機エレクトロルミネッセンス素子
US20060008670A1 (en) 2004-07-06 2006-01-12 Chun Lin Organic light emitting materials and devices
JP2006203172A (ja) * 2004-12-22 2006-08-03 Fuji Photo Film Co Ltd 有機電界発光素子
US20060134464A1 (en) 2004-12-22 2006-06-22 Fuji Photo Film Co. Ltd Organic electroluminescent element
JP4887731B2 (ja) 2005-10-26 2012-02-29 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
US7651791B2 (en) 2005-12-15 2010-01-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Material for organic electroluminescence device and electroluminescence device employing the same
WO2008059770A1 (en) 2006-11-15 2008-05-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for collecting metal
JP5238227B2 (ja) 2006-12-27 2013-07-17 株式会社半導体エネルギー研究所 有機金属錯体および有機金属錯体を用いた発光素子、発光装置、並びに電子機器
JP5446096B2 (ja) 2007-02-06 2014-03-19 住友化学株式会社 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子
CN103319540B (zh) 2007-05-18 2016-01-13 株式会社半导体能源研究所 有机金属配合物,包含该有机金属配合物的组合物和发光元件
JP5317470B2 (ja) 2007-12-27 2013-10-16 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
TWI452046B (zh) 2008-05-16 2014-09-11 Semiconductor Energy Lab 有機化合物,苯並唑衍生物,以及使用苯並唑衍生物之發光元件,發光裝置,和電子裝置
JP5325707B2 (ja) 2008-09-01 2013-10-23 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子
JP4590020B1 (ja) 2009-07-31 2010-12-01 富士フイルム株式会社 電荷輸送材料及び有機電界発光素子
JP2011044365A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Fujifilm Corp 有機電界発光素子
EP2818462B1 (en) 2009-08-21 2017-11-08 Tosoh Corporation Cyclic azine derivatives, processes for producing these, and organic electrolumiscent element containing these as component
WO2011042443A1 (en) 2009-10-05 2011-04-14 Thorn Lighting Ltd. Multilayer organic device
JPWO2011046182A1 (ja) 2009-10-16 2013-03-07 出光興産株式会社 含フルオレン芳香族化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5596966B2 (ja) 2009-12-08 2014-09-24 キヤノン株式会社 新規イリジウム錯体とそれを有する有機発光素子
JP2011219443A (ja) 2010-04-14 2011-11-04 Canon Inc 新規イリジウム錯体とそれを有する有機発光素子
JP2011219442A (ja) 2010-04-14 2011-11-04 Canon Inc 新規イリジウム錯体および有機発光素子および画像表示装置
KR101421365B1 (ko) * 2010-04-20 2014-07-18 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 비스카르바졸 유도체, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 재료 및 그것을 사용한 유기 일렉트로루미네선스 소자
KR101244599B1 (ko) 2010-05-28 2013-03-25 주식회사 두산 바이폴라 트리페닐렌계 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
JP5847420B2 (ja) * 2010-09-08 2016-01-20 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子及び化合物
KR101436288B1 (ko) 2010-10-22 2014-08-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 화합물
US9324950B2 (en) 2010-11-22 2016-04-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
EP2643867B1 (en) * 2010-11-22 2019-10-30 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
US20120126205A1 (en) 2010-11-22 2012-05-24 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
US8883323B2 (en) 2010-11-22 2014-11-11 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
WO2012070596A1 (en) 2010-11-26 2012-05-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organometallic complex, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
CN103329619B (zh) 2011-01-11 2015-04-01 三菱化学株式会社 有机电致发光器件用组合物、有机电致发光器件、显示装置及照明装置
CN105932170B (zh) 2011-02-16 2018-04-06 株式会社半导体能源研究所 发光元件
WO2012111680A1 (en) 2011-02-16 2012-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting body, light-emitting layer, and light-emitting device
DE112012001364B4 (de) 2011-03-23 2017-09-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lichtemittierendes Element
KR101994671B1 (ko) 2011-03-30 2019-07-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
JP5984450B2 (ja) * 2011-03-31 2016-09-06 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子、並びに、該素子を用いた発光装置、表示装置、照明装置及び該素子用の化合物
KR102310048B1 (ko) 2011-04-07 2021-10-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
KR102025266B1 (ko) 2011-04-29 2019-09-25 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 금속 착체, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI532822B (zh) 2011-04-29 2016-05-11 半導體能源研究所股份有限公司 利用磷光之發光裝置,電子裝置及照明裝置
US20140217378A1 (en) * 2011-06-24 2014-08-07 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent element
TWI613195B (zh) 2011-08-25 2018-02-01 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,發光裝置,電子裝置,照明裝置以及新穎有機化合物
JP5788743B2 (ja) * 2011-08-31 2015-10-07 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子
EP2752902B9 (en) 2011-11-22 2017-08-30 Idemitsu Kosan Co., Ltd Aromatic heterocyclic derivative, material for organic electroluminescent element, and organic electroluminescent element
TWI638472B (zh) * 2012-08-03 2018-10-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件
JP6312960B2 (ja) * 2012-08-03 2018-04-18 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置及び複素環化合物
JP6317544B2 (ja) * 2013-02-15 2018-04-25 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器
JP2016530702A (ja) * 2013-07-02 2016-09-29 メルク、パテント、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングMerck Patent GmbH 有機エレクトロルミネッセンス素子
KR102353647B1 (ko) * 2014-08-29 2022-01-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI814143B (zh) * 2015-03-09 2023-09-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、顯示裝置、電子裝置及照明設備
TWI836636B (zh) * 2015-03-09 2024-03-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,顯示裝置,電子裝置,與照明裝置
WO2019082024A1 (en) * 2017-10-27 2019-05-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. LIGHT EMITTING ELEMENT, DISPLAY DEVICE, ELECTRONIC DEVICE, AND LIGHTING DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018135339A (ja) 2018-08-30
US20160343955A1 (en) 2016-11-24
JP2020080415A (ja) 2020-05-28
JP2014045176A (ja) 2014-03-13
JP6657370B2 (ja) 2020-03-04
JP6312960B2 (ja) 2018-04-18
JP6972197B2 (ja) 2021-11-24
US9412953B2 (en) 2016-08-09
JP2023096131A (ja) 2023-07-06
JP2019057734A (ja) 2019-04-11
KR102069389B1 (ko) 2020-01-22
US10020451B2 (en) 2018-07-10
US20140034931A1 (en) 2014-02-06
KR20140018121A (ko) 2014-02-12
KR20200007999A (ko) 2020-01-22
KR102205925B1 (ko) 2021-01-20
JP2022009893A (ja) 2022-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6462928B2 (ja) 複素環化合物及び発光素子
JP7311565B2 (ja) 発光素子用材料及び発光素子
JP6716002B2 (ja) 発光装置
KR102526587B1 (ko) 발광 소자, 발광 장치, 조명 장치, 및 전자 기기
JP6166557B2 (ja) 燐光性有機金属イリジウム錯体、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
JP2018152578A (ja) 発光素子、発光装置、電子機器および照明装置
JP2018139327A (ja) 発光素子、照明装置、発光装置、表示装置、および電子機器
TWI523855B (zh) 三唑衍生物,雜環化合物,發光元件,發光裝置,電子裝置與照明裝置
JP6007126B2 (ja) フルオレン化合物、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
JP2019186571A (ja) 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6462928

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250