JP6585273B1 - 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法 - Google Patents

発光素子用組成物及び発光素子の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6585273B1
JP6585273B1 JP2018247672A JP2018247672A JP6585273B1 JP 6585273 B1 JP6585273 B1 JP 6585273B1 JP 2018247672 A JP2018247672 A JP 2018247672A JP 2018247672 A JP2018247672 A JP 2018247672A JP 6585273 B1 JP6585273 B1 JP 6585273B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
atom
group
host material
compound
guest material
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
JP2018247672A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020107833A (ja
Inventor
敏明 佐々田
敏明 佐々田
龍二 松本
龍二 松本
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical 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
Priority to JP2018247672A priority Critical patent/JP6585273B1/ja
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of JP6585273B1 publication Critical patent/JP6585273B1/ja
Application granted granted Critical
Priority to EP19902600.6A priority patent/EP3904486A4/en
Priority to US17/418,226 priority patent/US20220109107A1/en
Priority to CN201980086514.4A priority patent/CN113302260A/zh
Priority to PCT/JP2019/047806 priority patent/WO2020137448A1/ja
Priority to KR1020217023106A priority patent/KR20210106541A/ko
Priority to TW108146440A priority patent/TW202037704A/zh
Publication of JP2020107833A publication Critical patent/JP2020107833A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/311Purifying organic semiconductor materials
    • 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
    • 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
    • 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
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • 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
    • H10K85/624Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing six or more rings
    • 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
    • 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
    • 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
    • H10K85/6574Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • 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
    • C09K2211/1011Condensed 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
    • 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
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms
    • 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
    • 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
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass

Abstract

【課題】初期劣化が抑制された発光素子の製造に有用な組成物、及び、当該組成物を用いて形成された発光素子を提供すること。【解決手段】ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物であり、ホスト材料が、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含み、ゲスト材料が、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含み、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が、ホスト材料及びゲスト材料の総量に対して、0質量ppmを超え28質量ppm以下である、発光素子用組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子等の発光素子は、例えば、ディスプレイ及び照明に好適に使用することが可能である。発光素子に用いられる材料として、例えば、特許文献1では、化合物H0と複素環式化合物とを含有する組成物が提案されている。
Figure 0006585273
特開2017−183724号公報
しかし、上記の組成物を用いて作製される発光素子は、初期劣化の抑制が必ずしも十分ではなかった。
そこで、本発明は、初期劣化が抑制された発光素子の製造に有用な組成物、及び、当該組成物を用いて形成された発光素子を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特定の組成物を含む有機層を備える発光素子において、ケイ素原子が発光素子の初期劣化に大きく影響を与えることを見出し、更に、ケイ素原子の量を特定量にすることにより、発光素子の初期劣化を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。なお、特許文献1には、組成物中に含まれるケイ素原子の量が発光素子の初期劣化に影響するとの記載はない。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[19]を提供するものである。
[1]
ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物であり、
前記ホスト材料が、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含み、
前記ゲスト材料が、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含み、
前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が、前記ホスト材料及び前記ゲスト材料の総量に対して、0質量ppmを超え28質量ppm以下である、発光素子用組成物。
[2]
前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物が式(FH)で表される化合物である、[1]に記載の発光素子用組成物。
Figure 0006585273

[式中、
1Hは、0以上の整数を表す。
Ar1Hは、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族炭化水素から、前記縮合環骨格を構成する炭素原子に直接結合する水素原子n1H個以上を除いた基を表し、この基は置換基を有していてもよい。該置換基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、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
1Hは、アリール基又は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。該置換基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、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R1H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、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
[3]
前記縮合環骨格が、ベンゼン環のみが3個以上5個以下縮合した縮合環骨格である、[1]又は[2]に記載の発光素子用組成物。
[4]
前記縮合環骨格が、アントラセン骨格、フェナントレン骨格、ベンゾアントラセン骨格、ベンゾフェナントレン骨格又はピレン骨格である、[3]に記載の発光素子用組成物。
[5]
前記複素環基を有する化合物が式(FB)で表される化合物である、[1]〜[4]のいずれかに記載の発光素子用組成物。
Figure 0006585273

[式中、
1Bは、0以上の整数を表す。
Ar1Bは、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環を有する化合物から、前記複素環を構成する原子に直接結合する水素原子n1B個以上を除いた基を表し、この基は置換基を有していてもよい。該置換基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、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
1Bは、ハロゲン原子、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、アリールオキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。該置換基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、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。R1B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、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
[6]
前記複素環基が、環内に、炭素原子と、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基である、[1]〜[5]のいずれかに記載の発光素子用組成物。
[7]
前記複素環基が、単環式又は2環式〜5環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた複素環基である、[1]〜[6]のいずれかに記載の発光素子用組成物。
[8]
前記複素環基が、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた複素環基である、[1]〜[7]のいずれかに記載の発光素子用組成物。
[9]
前記R1Bが、アリール基又は1価の複素環基である、[5]に記載の発光素子用組成物。
[10]
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、酸化防止剤及び溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種を更に含有する、[1]〜[9]のいずれかに記載の発光素子用組成物。
[11]
陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられた有機層とを有する発光素子であり、
前記有機層が、[1]〜[10]のいずれかに記載の発光素子用組成物を含有する層である、発光素子。
[12]
ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法であって、
ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含むホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、
環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含むゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、
前記ホスト材料と前記ゲスト材料とを、前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、
を含む、発光素子用組成物の製造方法。
[13]
前記ホスト材料準備工程が、
ケイ素原子が混在した前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備する工程(A−1)と、
前記工程(A−1)で準備した前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物の少なくとも一部を精製して、前記ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(A−2)と、
を含む、[12]に記載の製造方法。
[14]
前記ゲスト材料準備工程が、
ケイ素原子が混在した前記複素環基を有する化合物を準備する準備工程(B−1)と、
前記工程(B−1)で準備した前記複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製して、前記ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(B−2)と、
を含む、[12]又は[13]に記載の製造方法。
[15]
ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法であって、
ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含むホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、
前記ホスト材料に対するゲスト材料の配合比を決定する決定工程と、
環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含み、前記配合比で前記ホスト材料と混合したとき前記ホスト材料及び前記ゲスト材料の総量に対する前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる、ゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、
前記ホスト材料と前記ゲスト材料とを前記配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、
を含む、発光素子用組成物の製造方法。
[16]
ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法であって、
環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含むゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、
前記ゲスト材料に対するホスト材料の配合比を決定する決定工程と、
ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含み、前記配合比で前記ゲスト材料と混合したとき前記ホスト材料及び前記ゲスト材料の総量に対する前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる、ホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、
前記ゲスト材料と前記ホスト材料とを前記配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、
を含む、発光素子用組成物の製造方法。
[17]
ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法であって、
ホスト材料としてベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備するホスト材料準備工程と、
ゲスト材料として環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を準備するゲスト材料準備工程と、
前記ホスト材料と前記ゲスト材料との配合比を決定する決定工程と、
前記配合比で前記ホスト材料と前記ゲスト材料とを混合したとき、前記ホスト材料及び前記ゲスト材料の総量に対する前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となるように、前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物及び前記複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製する精製工程と、
前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含む前記ホスト材料と前記複素環基を有する化合物を含む前記ゲスト材料とを前記配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、
を含む、発光素子用組成物の製造方法。
[18]
前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物に含まれるケイ素原子の含有量を測定するホスト材料測定工程と、
前記環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物に含まれるケイ素原子の含有量を測定するゲスト材料測定工程と、
を更に含む、[12]〜[17]のいずれかに記載の製造方法。
[19]
陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられた有機層とを含む、発光素子の製造方法であって、
[12]〜[18]のいずれかに記載の製造方法により製造された発光素子用組成物により、前記有機層を形成させる工程を含む、発光素子の製造方法。
本発明によれば、初期劣化が抑制された発光素子の製造に有用な組成物を提供することができる。また、本発明によれば、前記組成物を含有する発光素子を提供することができる。更に、本発明によれば、前記組成物及び前記発光素子の製造方法を提供することができる。
以下、本実施形態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。
「室温」とは、25℃を意味する。
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。
「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1×10〜1×10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1×10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、直鎖及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1〜20であり、より好ましくは1〜10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3〜20であり、より好ましくは4〜10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、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルオクチル基、ドデシル基、トリフルオロメチル基、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、及び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4〜10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、シクロヘキシル基及びメチルシクロヘキシル基が挙げられる。
「アルキレン基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1以上20以下であり、好ましくは1以上15以下であり、より好ましくは1以上10以下である。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、ヘキシレン基及びオクチレン基が挙げられる。
「シクロアルキレン基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3以上20以下である。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、シクロヘキシレン基が挙げられる。
「芳香族炭化水素基」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個以上を除いた基を意味する。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個を除いた基を「アリール基」ともいう。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個を除いた基を「アリーレン基」ともいう。
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。
「芳香族炭化水素基」は、例えば、単環式の芳香族炭化水素(例えば、ベンゼンが挙げられる。)、又は、多環式の芳香族炭化水素(例えば、ナフタレン及びインデン等の2環式の芳香族炭化水素;アントラセン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン及びフルオレン等の3環式の芳香族炭化水素;ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレン、ベンゾフルオレン、ピレン及びフルオランテン等の4環式の芳香族炭化水素;ジベンゾアントラセン、ジベンゾフェナントレン、ジベンゾフルオレン、ペリレン及びベンゾフルオランテン等の5環式の芳香族炭化水素;スピロビフルオレン等の6環式の芳香族炭化水素;並びに、ベンゾスピロビフルオレン及びアセナフトフルオランテン等の7環式の芳香族炭化水素が挙げられる。)から、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基が挙げられ、これらの基は置換基を有していてもよい。芳香族炭化水素基は、これらの基が複数結合した基を含む。
「アルコキシ基」は、直鎖及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1〜10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、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、及びラウリルオキシ基が挙げられる。
「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、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、及びピレニルオキシ基が挙げられる。
「複素環基」とは、複素環式化合物から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基を意味する。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又はヘテロ原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基である「芳香族複素環基」が好ましい。複素環式化合物から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子p個(pは、1以上の整数を表す。)を除いた基を「p価の複素環基」ともいう。芳香族複素環式化合物から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子p個を除いた基を「p価の芳香族複素環基」ともいう。
「芳香族複素環式化合物」としては、例えば、アゾール、チオフェン、フラン、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン及びカルバゾール等の複素環自体が芳香族性を示す化合物、並びに、フェノキサジン、フェノチアジン及び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が挙げられる。
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1〜60であり、好ましくは2〜40であり、より好ましくは3〜20である。複素環基のヘテロ原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜30であり、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜3である。
複素環基は、置換基を有していてもよく、例えば、単環式の複素環式化合物(例えば、フラン、チオフェン、オキサジアゾール、ピロール、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ピリジン、ジアザベンゼン及びトリアジンが挙げられる。)、又は、多環式の複素環式化合物(例えば、アザナフタレン、ジアザナフタレン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、ベンゾジアゾール及びベンゾチアジアゾール等の2環式の複素環式化合物;ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、ジベンゾホスホール、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、9,10−ジヒドロアクリジン、5,10−ジヒドロフェナジン、フェナザボリン、フェノホスファジン、フェノセレナジン、フェナザシリン、アザアントラセン、ジアザアントラセン、アザフェナントレン及びジアザフェナントレン等の3環式の複素環式化合物;ヘキサアザトリフェニレン、ベンゾカルバゾール、ベンゾナフトフラン及びベンゾナフトチオフェン等の4環式の複素環式化合物;ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール及びインデノカルバゾール等の5環式の複素環式化合物;カルバゾロカルバゾール、ベンゾインドロカルバゾール及びベンゾインデノカルバゾール等の6環式の複素環式化合物;並びに、ジベンゾインドロカルバゾール等の7環式の複素環式化合物が挙げられる。)から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基が挙げられ、これらの基は置換基を有していてもよい。複素環基は、これらの基が複数結合した基を含む。
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又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(即ち、第2級アミノ基又は第3級アミノ基であり、好ましくは第3級アミノ基である。)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、アリール基又は1価の複素環基が好ましい。アミノ基が有する置換基が複数存在する場合、それらは同一で異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する窒素原子とともに環を形成していてもよい。
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及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(メチルフェニル)アミノ基、及びビス(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、直鎖及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。
アルケニル基及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、プロペニル基、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、及び、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、直鎖及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。
アルキニル基及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、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、5−ヘキシニル基、及び、これらの基が置換基を有する基が挙げられる。
「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、好ましくは式(B−1)〜式(B−17)のいずれかで表される基である。これらの基は、置換基を有していてもよい。
Figure 0006585273
「置換基」としては、例えば、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、アルキニル基及びシクロアルキニル基が挙げられる。置換基は架橋基であってもよい。なお、置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよいが、環を形成しないことが好ましい。
「ケイ素原子の量」は、ICP発光分光分析(誘導結合プラズマ質量分析法)により測定することができる。即ち、「ケイ素原子の量」とは、ICP発光分光分析により測定した際のケイ素原子の質量濃度を意味する。また、「ケイ素原子の量」が「0質量ppm」とは、ICP発光分光分析により測定した際に、ケイ素原子の質量濃度が検出限界以下であることを意味する。
本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料は、ゲスト材料と、物理的、化学的又は電気的に相互作用する材料を意味する。この相互作用により、例えば、本実施形態の発光素子用組成物の発光特性、電荷輸送特性又は電荷注入特性を向上又は調整することが可能となる。
本実施形態の発光素子用組成物において、発光材料を一例として説明すれば、ホスト材料とゲスト材料とが電気的に相互作用し、ホスト材料からゲスト材料へ効率的に電気エネルギーを渡すことで、ゲスト材料をより効率的に発光させることができる。
<ホスト材料>
ホスト材料は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含む。ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物は、化合物中に、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。また、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物は、化合物中に、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を1個のみ含んでいてもよく、2個以上含んでいてもよい。以下、ホスト材料に含まれるベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を、「ホスト材料用芳香族化合物」と称する場合がある。
ホスト材料用芳香族化合物が有する縮合環骨格において、縮合しているベンゼン環の個数は、通常、3個〜10個であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは3個〜7個であり、より好ましくは3個〜5個であり、更に好ましくは3個又は4個である。
ホスト材料用芳香族化合物が有する縮合環骨格は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環の炭素骨格、ということもできる。縮合環骨格は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくはアントラセン骨格、フェナントレン骨格、ベンゾアントラセン骨格、ベンゾフェナントレン骨格又はピレン骨格であり、より好ましくはアントラセン骨格、ベンゾアントラセン骨格又はピレン骨格であり、更に好ましくはアントラセン骨格である。
ホスト材料用芳香族化合物は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族炭化水素(以下、「縮合環含有芳香族炭化水素」ともいう。)であってよく、当該芳香族炭化水素は置換基を有していてもよい。縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基としては、好ましくはハロゲン原子、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、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、更に好ましくはアリール基又は1価の複素環基であり、特に好ましく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。
縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基において、アリール基は、好ましくは単環式又は2環式〜6環式の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個以上を除いた基であり、より好ましくは単環式又は2環式〜4環式の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個以上を除いた基であり、更に好ましくはベンゼン、ナフタレン、ジヒドロフェナントレン、フルオレン又はベンゾフルオレンから、環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、特に好ましくはフェニル基又はナフチル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基において、1価の複素環基は、好ましくは単環式又は2環式〜6環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、より好ましくは単環式又は2環式〜4環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、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、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ベンゾナフトフラン又はベンゾナフトチオフェンから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基における置換アミノ基において、アミノ基が有する置換基としては、アリール基又は1価の複素環基が好ましく、アリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。アミノ基が有する置換基であるアリール基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基におけるアリール基の例及び好ましい範囲と同じである。アミノ基が有する置換基である1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基における1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
縮合環含有芳香族炭化水素は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、置換基を有することが好ましい。縮合環含有芳香族炭化水素が置換基を有する場合、縮合環含有芳香族炭化水素が有する置換基の合計の個数は、通常、1個〜20個(但し、縮合環含有芳香族炭化水素が有する水素原子の合計個数以下であり、以下、同様である。)であり、ホスト材料の合成が容易であるので、好ましくは1個〜15個であり、より好ましくは1個〜10個であり、更に好ましくは1個〜7個であり、特に好ましくは1個〜5個であり、とりわけ好ましくは1個〜3個である。
縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基としては、好ましくはハロゲン原子、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、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、更に好ましくはアルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよいが、更に置換基を有さないことが好ましい。
縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
ホスト材料は、ホスト材料用芳香族化合物以外の化合物を更に含有していてもよいが、ホスト材料用芳香族化合物を主成分とすることが好ましい。ホスト材料に占めるホスト材料用芳香族化合物の含有割合は、例えば、10質量%以上であってよく、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましく、95質量%以上がとりわけ好ましく、100質量%であってもよい。
ホスト材料は、ホスト材料用芳香族化合物を1種のみ含有していてもよく、2種以上含有していてもよい。ホスト材料が、ホスト材料用芳香族化合物以外の化合物を更に含有する場合、ホスト材料は、ホスト材料用芳香族化合物以外の化合物を1種のみ含有していてもよく、2種以上含有していてもよい。
ホスト材料用芳香族化合物は高分子化合物(以下、「高分子ホスト材料」ともいう。)であっても、低分子化合物(以下、「低分子ホスト材料」ともいう。)であってもよく、低分子ホスト材料が好ましい。
(低分子ホスト材料)
低分子ホスト材料の分子量は、通常、1×10〜1×10であり、好ましくは2×10〜5×10であり、より好ましくは3×10〜2×10であり、更に好ましくは4×10〜1×10である。
低分子ホスト材料中に含まれるベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格の合計の個数は、通常、1個〜10個であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1個〜7個であり、より好ましくは1個〜5個であり、更に好ましくは1個〜3個であり、特に好ましくは1個である。
低分子ホスト材料は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよいが、低分子ホスト材料の合成が容易であるので、好ましくは1種〜5種であり、より好ましくは1種〜3種であり、更に好ましくは1種である。
本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、低分子ホスト材料は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族炭化水素から、縮合環骨格を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基(以下、「縮合環含有芳香族炭化水素基」ともいう。)として含むことが好ましく、この基は置換基を有していてもよい。
低分子ホスト材料中に含まれる縮合環含有芳香族炭化水素基の合計の個数は、通常、1個〜10個であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1個〜7個であり、より好ましくは1個〜5個であり、更に好ましくは1個〜3個であり、特に好ましくは1個である。
低分子ホスト材料は、縮合環含有芳香族炭化水素基を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよいが、低分子ホスト材料の合成が容易であるので、好ましくは1種〜5種であり、より好ましくは1種〜3種であり、更に好ましくは1種である。
低分子ホスト材料において、縮合環含有芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
[式(FH)で表される化合物]
低分子ホスト材料は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、式(FH)で表される化合物であることが好ましい。
1Hは、通常、10以下の整数であり、式(FH)で表される化合物の合成が容易であるので、好ましくは7以下の整数であり、より好ましくは5以下の整数であり、更に好ましくは3以下の整数である。また、n1Hは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、1以上の整数であることが好ましい。
Ar1Hにおいて、縮合環含有芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基は、アリール基及び1価の複素環基以外の置換基であり、好ましくはハロゲン原子、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又は置換アミノ基であり、より好ましくはアルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
縮合環含有芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基における置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基における置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
縮合環含有芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
1Hは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは置換基を有していてもよいアリール基である。
1Hにおけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基におけるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
1Hが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
低分子ホスト材料としては、下記式で表される化合物、実施例に記載の化合物が例示される。これらの化合物は、置換基を有していてもよい。なお、式中、Zは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Z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 0006585273
Figure 0006585273
(高分子ホスト材料)
高分子ホスト材料のポリスチレン換算の数平均分子量は、好ましくは5×10〜1×10であり、より好ましくは1×10〜5×10であり、更に好ましくは2×10〜2×10である。高分子ホスト材料のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは1×10〜2×10であり、より好ましくは2×10〜1×10であり、更に好ましくは5×10〜5×10である。
高分子ホスト材料は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよいが、複数種の原料モノマーを共重合した共重合体であることが好ましい。
高分子ホスト材料は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族炭化水素基として含むことが好ましく、この基は置換基を有していてもよい。
高分子ホスト材料は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、高分子化合物の主鎖中に、縮合環含有芳香族炭化水素基を含むことが好ましく、縮合環含有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個を除いた基(2価の縮合環含有芳香族炭化水素基)を含むことがより好ましい。これらの基は置換基を有していてもよい。
高分子ホスト材料において、縮合環含有芳香族炭化水素基は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、式(FH)で表される化合物から水素原子1個以上(好ましくは5個以下であり、より好ましくは1個〜3個であり、更に好ましくは2個)を除いた基であることが好ましい。
高分子ホスト材料において、高分子化合物中に含まれる縮合環含有芳香族炭化水素基の含有量は、高分子化合物中に含まれる全構成単位の合計含有量に対して、通常、0.1モル%〜100モル%であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1モル%〜100モル%であり、より好ましくは10モル%〜100モル%であり、更に好ましくは30モル%〜100モル%である。
高分子ホスト材料は、縮合環含有芳香族炭化水素基を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよいが、高分子ホスト材料の合成が容易であるので、好ましくは1種〜5種であり、より好ましくは1種〜3種であり、更に好ましくは1種である。
高分子ホスト材料において、縮合環含有芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
高分子ホスト材料において、高分子化合物中に、縮合環含有芳香族炭化水素基以外の構成単位を含んでいてもよく、高分子化合物の主鎖中に、縮合環含有芳香族炭化水素基以外の構成単位を含むことが好ましい。
縮合環含有芳香族炭化水素基以外の構成単位としては、例えば、縮合環含有芳香族炭化水素基以外の芳香族炭化水素基(好ましくはアリーレン基)、複素環基(好ましくは2価の複素環基)及び芳香族アミンから水素原子1個以上を除いた基(好ましくは水素原子2個を除いた基)が挙げられ、これらの基は置換基を有していてもよい。この置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
高分子ホスト材料において、高分子化合物中に含まれる、縮合環含有芳香族炭化水素基、縮合環含有芳香族炭化水素基以外の芳香族炭化水素基、複素環基及び芳香族アミンから水素原子1個以上を除いた基の合計含有量は、高分子化合物中に含まれる全構成単位の合計含有量に対して、通常、1モル%〜100モル%であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは50モル%〜100モル%であり、より好ましくは70モル%〜100モル%である。
高分子ホスト材料は、高分子化合物中に、縮合環含有芳香族炭化水素基以外の構成単位を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
<ゲスト材料>
ゲスト材料は、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基(以下、単に「複素環基G」ともいう。)を有する化合物を含む。
複素環基Gを有する化合物は、化合物中に、複素環基Gを1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。また、複素環基Gを有する化合物は、化合物中に、複素環基Gを1個のみ含んでいてもよく、2個以上含んでいてもよい。
複素環基Gの炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜60であり、好ましくは2〜40であり、より好ましくは3〜25である。複素環基Gのヘテロ原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜30であり、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜5であり、更に好ましくは1〜3である。複素環基Gのホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子の合計の個数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜30であり、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜5であり、更に好ましくは1〜3である。
複素環基Gは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、環内に、炭素原子と、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基であることが好ましく、環内に、炭素原子と、窒素原子又は酸素原子とを含む複素環基であることがより好ましく、環内に、炭素原子と、窒素原子とを含む複素環基であることが更に好ましい。これらの基は置換基を有していてもよい。
複素環基Gとしては、例えば、前述の複素環基の項で例示した複素環式化合物の中で、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基が挙げられる。この中でも、複素環基Gは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは単環式又は2環式〜7環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、より好ましくは単環式又は2環式〜5環式の複素環式化合物から、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、更に好ましくはピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、特に好ましくはピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、とりわけ好ましくはピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、インドロカルバゾール又はインデノカルバゾールから、環を構成する原子に直接結合する水素原子1個以上を除いた基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
複素環基Gが有していてもよい置換基としては、好ましくはハロゲン原子、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、アリールオキシ基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、更に好ましくはアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、特に好ましくはアリール基又は1価の複素環基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
複素環基Gが有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
複素環基Gが有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
ゲスト材料は、複素環基Gを有する化合物以外の化合物を更に含有していてもよいが、複素環基Gを有する化合物を主成分とすることが好ましい。ゲスト材料に占める複素環基Gを有する化合物の含有割合は、例えば、10質量%以上であってよく、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましく、95質量%以上がとりわけ好ましく、100質量%であってもよい。
ゲスト材料は、複素環基Gを有する化合物を1種のみ含有していてもよく、2種以上含有していてもよい。ゲスト材料が、複素環基Gを有する化合物以外の化合物を更に含有する場合、ゲスト材料は、複素環基Gを有する化合物以外の化合物を1種のみ含有していてもよく、2種以上含有していてもよい。
ゲスト材料は高分子化合物(以下、「高分子ゲスト材料」ともいう。)であっても、低分子化合物(以下、「低分子ゲスト材料」ともいう。)であってもよく、低分子ゲスト材料が好ましい。
(低分子ゲスト材料)
低分子ゲスト材料の分子量は、通常、1×10〜1×10であり、好ましくは2×10〜5×10であり、より好ましくは3×10〜2×10であり、更に好ましくは4×10〜1×10である。
低分子ゲスト材料中に含まれる複素環基Gの合計の個数は、通常、1個〜20個であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1個〜15個であり、より好ましくは1個〜10個であり、更に好ましくは1個〜5個であり、特に好ましくは1個〜3個である。
低分子ゲスト材料は、複素環基Gを1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよいが、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1種〜10種であり、より好ましくは1種〜7種であり、更に好ましくは1種〜5種であり、特に好ましくは1種〜3種である。
[式(FB)で表される化合物]
低分子ゲスト材料は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、式(FB)で表される化合物であることが好ましい。
1Bは、通常、15以下の整数であり、式(FB)で表される化合物の合成が容易であるので、好ましくは10以下の整数であり、より好ましくは7以下の整数であり、更に好ましくは5以下の整数であり、特に好ましくは3以下の整数である。また、n1Bは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、1以上の整数であることが好ましい。
Ar1Bにおいて、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環を有する化合物から、複素環を構成する原子に直接結合する水素原子n1B個以上を除いた基の例及び好ましい範囲は、複素環基Gを有する化合物における、複素環基Gの例及び好ましい範囲と同じである。
Ar1Bが有していてもよい置換基としては、例えば、シアノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基及びシクロアルキニル基が挙げられ、これらの基は更に置換基を有してもよい。
Ar1Bが有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
1Bは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくはアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、更に好ましくはアリール基又は1価の複素環基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
1Bにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
1Bが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
低分子ゲスト材料としては、下記式で表される化合物、実施例に記載の化合物が例示される。これらの化合物は、置換基を有していてもよい。なお、式中、Zは、前記と同じ意味を表す。Zは、−N=で表される基、又は、−CH=で表される基を表す。
Figure 0006585273
(高分子ゲスト材料)
高分子ゲスト材料のポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量の好ましい範囲は、それぞれ、高分子ホスト材料のポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量の好ましい範囲と同じである。
高分子ゲスト材料は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよいが、複数種の原料モノマーを共重合した共重合体であることが好ましい。
高分子ゲスト材料は、高分子化合物中に複素環基Gを含む。高分子ゲスト材料は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、高分子化合物の主鎖中に、複素環基Gを含むことが好ましい。
高分子ゲスト材料において、複素環基Gは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、式(FB)で表される化合物から水素原子1個以上(好ましくは5個以下であり、より好ましくは1個〜3個であり、更に好ましくは2個)を除いた基であることが好ましい。
高分子ゲスト材料において、複素環基Gの含有量は、高分子化合物中に含まれる全構成単位の合計含有量に対して、通常、0.1モル%〜100モル%であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1モル%〜100モル%であり、より好ましくは5モル%〜100モル%であり、更に好ましくは10モル%〜100モル%である。
高分子ゲスト材料は、複素環基Gを1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよいが、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1種〜10種であり、より好ましくは1種〜7種であり、更に好ましくは1種〜5種であり、特に好ましくは1種〜3種である。
高分子ゲスト材料は、複素環基G以外の構成単位を含んでいてもよく、高分子化合物の主鎖中に、複素環基G以外の構成単位を含むことが好ましい。
複素環基G以外の構成単位としては、例えば、芳香族炭化水素基(好ましくはアリーレン基)、複素環基G以外の複素環基(好ましくは2価の複素環基)及び芳香族アミンから水素原子1個以上を除いた基(好ましくは水素原子2個を除いた基)が挙げられ、これらの基は置換基を有していてもよい。この置換基の例及び好ましい範囲は、縮合環含有芳香族炭化水素が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
高分子ゲスト材料において、高分子化合物中に含まれる、複素環基G、芳香族炭化水素基、複素環基G以外の複素環基及び芳香族アミンから水素原子1個以上を除いた基の合計含有量は、高分子化合物中に含まれる全構成単位の合計含有量に対して、通常、1モル%〜100モル%であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは50モル%〜100モル%であり、より好ましくは70モル%〜100モル%である。
高分子ゲスト材料において、高分子化合物中に、複素環基G以外の構成単位を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
<ホスト材料に含まれるケイ素原子の量(C)>
本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料に含まれるケイ素原子の量(C)は、ホスト材料の全量に対して、通常、0質量ppm以上2300質量ppm以下である。なお、「ホスト材料に含まれるケイ素原子の量」という文言は、ホスト材料がケイ素原子を含んでいることを意図するものではなく、ホスト材料はケイ素原子を含んでいても含んでいなくてもよい。本実施形態のホスト材料において、ケイ素原子の量は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1000質量ppm以下であり、より好ましくは500質量ppm以下であり、更に好ましくは230質量ppm以下であり、特に好ましくは100質量ppm以下であり、とりわけ好ましくは50質量ppm以下であり、とりわけより好ましくは24質量ppm以下であり、とりわけ更に好ましくは23質量ppm以下であり、とりわけ特に好ましくは20質量ppm以下である。また、本実施形態のホスト材料において、ケイ素原子の量は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは0.001質量ppm以上であり、より好ましくは0.005質量ppm以上であり、更に好ましくは0.01質量ppm以上であり、特に好ましくは0.05質量ppm以上であり、とりわけ好ましくは0.1質量ppm以上であり、とりわけより好ましくは0.2質量ppm以上であり、とりわけ更に好ましくは0.4質量ppm以上であり、とりわけ特に好ましくは0.5質量ppm以上である。
本実施形態のホスト材料に含まれるケイ素原子の量(C)は、本実施形態のホスト材料が1種類である場合、その1種類のホスト材料のケイ素原子の量がCとなり、本実施形態のホスト材料がケイ素原子の量が異なる複数種類の化合物から構成される場合には、その複数種類の化合物のケイ素原子の量と各化合物の質量比に応じてCが算出される。Cの具体的な算出方法を後述の実施例D1及び実施例D2を用いて、説明する。
まず、実施例D1では、ICP発光分光分析法により測定した化合物H2のケイ素原子の量は検出限界以下であるため、Cは0質量ppmである。
次に、実施例D2では、ICP発光分光分析法により測定した化合物H1及び化合物H2のケイ素原子の量は、それぞれ、24質量ppm及び検出限界以下(即ち、0質量ppm)である。また、化合物H1と化合物H2との質量比は、化合物H1:化合物H2=2:88である。
よって、実施例D2におけるCは、化合物H1及び化合物H2に含まれるケイ素原子の量及びその仕込みの量から求めることができ、以下のとおり求められる。
={72×2/(2+88)}+{0×88/(2+88)}=0.53質量ppm
同様にして、比較例CD1におけるCは24質量ppmである。
<ゲスト材料に含まれるケイ素原子の量(C)>
本実施形態の発光素子用組成物において、ゲスト材料に含まれるケイ素原子の量(C)は、ゲスト材料の全量に対して、通常、0質量ppm以上8000質量ppm以下である。なお、「ゲスト材料に含まれるケイ素原子の量」という文言は、ゲスト材料がケイ素原子を含んでいることを意図するものではなく、ゲスト材料はケイ素原子を含んでいても含んでいなくてもよい。本実施形態のゲスト材料において、ケイ素原子の量は、好ましくは5000質量ppm以下であり、より好ましくは1000質量ppm以下であり、更に好ましくは800質量ppm以下であり、特に好ましくは500質量ppm以下であり、とりわけ好ましくは100質量ppm以下であり、とりわけより好ましくは80質量ppm以下である。また、本実施形態のゲスト材料において、ケイ素原子の量は、好ましくは0.001質量ppm以上であり、より好ましくは0.01質量ppm以上であり、更に好ましくは0.1質量ppm以上であり、特に好ましくは1質量ppm以上であり、とりわけ好ましくは10質量ppm以上であり、とりわけより好ましくは30質量ppm以上であり、とりわけ更に好ましくは60質量ppm以上である。
例えば、実施例D1における、Cは72質量ppmである。実施例D2における、Cは72質量ppmである。比較例CD1における、Cは72質量ppmである。
<C及びCの低減方法>
及びCの低減方法としては、例えば、精製が挙げられる。
精製としては、第4版実験化学講座(1993年、丸善)、第5版実験化学講座(2007年、丸善)、新実験化学講座(1975年、丸善)、有機化学実験のてびき(1988年、化学同人)等に記載の公知の精製方法が挙げられる。
精製としては、例えば、昇華、抽出、再沈殿、再結晶、クロマトグラフィー及び吸着が挙げられる。
低分子ゲスト材料及び低分子ホスト材料の精製としては、ケイ素原子の量を低減できるので、好ましくは昇華、再結晶、クロマトグラフィー又は吸着であり、より好ましくは昇華又は再結晶である。
高分子ゲスト材料及び高分子ホスト材料の精製としては、ケイ素原子の量を低減できるので、好ましくは再沈殿、クロマトグラフィー又は吸着である。
精製において、精製を2回以上行う場合、それらの方法は、同一でも異なっていてもよい。
昇華において、真空度及び昇華温度は、昇華する材料に合わせて、適宜、設定すればよい。真空度は、好ましくは1×10−10Pa〜1×10Paであり、より好ましくは1×10−7Pa〜1×10Paであり、更に好ましくは1×10−5Pa〜1Paであり、特に好ましくは1×10−4Pa〜1×10−2Paである。また、昇華温度は、好ましくは−100℃〜1000℃であり、より好ましくは0℃〜700℃であり、更に好ましくは100℃〜500℃であり、特に好ましくは200℃〜350℃である。
抽出としては、好ましくは分液、又は、ソックスレー抽出器による固液抽出である。
抽出に用いる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール等のアルコール系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、ジグライム等のエーテル系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン系溶媒;アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒;ヘキサン、デカリン、トルエン、キシレン、メシチレン等の炭化水素系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;アセトン、ジメチルスルホキシド、水が挙げられる。溶媒は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
クロマトグラフィーとしては、好ましくはカラムクロマトグラフィーである。
カラムクロマトグラフィーに用いる充填剤としては、シリカゲル又はアルミナが好ましい。
クロマトグラフィーに用いる溶媒の例は、抽出に用いる溶媒の例と同じである。
再沈殿及び再結晶に用いる溶媒の例は、抽出に用いる溶媒の例と同じである。
吸着としては、吸着剤による処理が好ましい。また、吸着剤としては、好ましくは活性炭、シリカゲル、アルミナ又はセライトである。
吸着剤による処理は、通常、溶媒中で行う。吸着剤による処理に用いる溶媒の例は、抽出に用いる溶媒の例と同じである。
<発光素子用組成物>
本実施形態の発光素子用組成物は、ホスト材料とゲスト材料とを含有する。
本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料及びゲスト材料は、それぞれ、1種のみを含有していてもよく、2種以上を含有していてもよい。
本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料の室温における発光スペクトルの最大ピーク波長は、ゲスト材料の室温における発光スペクトルの最大ピーク波長よりも短波長であることが好ましい。
本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料の室温における発光スペクトルの最大ピーク波長は、好ましくは300nm以上500nm以下であり、より好ましくは330nm以上480nm以下であり、更に好ましくは360nm以上460nm以下である。
本実施形態の発光素子用組成物において、ゲスト材料の室温における発光スペクトルの最大ピーク波長は、好ましくは380nm以上590nm以下であり、より好ましくは420nm以上570nm以下であり、更に好ましくは440nm以上550nm以下であり、特に好ましくは480nm以上530nm以下である。
ホスト材料及びゲスト材料の発光スペクトルの最大ピーク波長は、測定対象物を、キシレン、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン等の有機溶媒に溶解させ、希薄溶液を調製し(1×10−6質量%〜1×10−3質量%)、該希薄溶液のPLスペクトルを室温で測定することで評価することができる。測定対象物を溶解させる有機溶媒としては、トルエン又はキシレンが好ましい。
本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量は、ホスト材料及びゲスト材料の総量に対して、0質量ppmを超え28質量ppm以下である。本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量は、ホスト材料及びゲスト材料の総量に対して、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは28質量ppm以下であり、より好ましくは27質量ppm以下であり、更に好ましくは26質量ppm以下であり、特に好ましくは25質量ppm以下である。また、本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量は、ホスト材料及びゲスト材料の総量に対して、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは0.001質量ppm以上であり、より好ましくは0.01質量ppm以上であり、更に好ましくは0.1質量ppm以上であり、特に好ましくは1質量ppm以上であり、とりわけ好ましくは3質量ppm以上であり、とりわけより好ましくは5質量ppm以上であり、とりわけ更に好ましくは7質量ppm以上であり、とりわけ特に好ましくは7.5質量ppm以上である。
本実施形態において、発光素子の初期劣化が抑制される理由は以下のとおり考えられる。
本実施形態の発光素子用組成物にホスト材料として含まれるホスト材料用芳香族化合物は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有している。本発明者らは、このような縮合環骨格は、ゲスト化合物に含まれる複素環基Gを有する化合物中の複素環基Gと、電気的に相互作用すると考えている。一方、本発明者らは、本実施形態の発光素子用組成物にゲスト材料として含まれる複素環基Gを有する化合物中の複素環基Gは、ホスト材料として含まれるホスト材料用芳香族化合物と、電気的に相互作用すると考えている。
そして、本発明者らは、本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が所定の上限量を超えると、上述の相互作用に対して、ケイ素原子が悪影響を与え、その結果、本実施形態の発光素子用組成物の発光特性、電荷輸送特性若しくは電荷注入特性の低下を招いたり、又は、本実施形態の発光素子の電荷のバランスを崩したりするため、本実施形態の発光素子の初期劣化が促進されると考えている。
その一方、本発明者らは、本実施形態の発光素子用組成物において、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が所定の下限量以上であると、ケイ素原子が上述の相互作用を強め、その結果、本実施形態の発光素子用組成物の発光特性、電荷輸送特性若しくは電荷注入特性を改善したり、又は、本実施形態の発光素子の電荷のバランスを改善したりするため、本実施形態の発光素子の初期劣化が抑制されると考えている。
したがって、本発明者らは、上記の考えに基づき、本実施形態では、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が所定量であることで、発光素子の初期劣化の抑制という効果が得られると考えている。
例えば、本実施形態の発光素子用組成物に配合される固形分がホスト材料及びゲスト材料のみであるとき、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量(質量ppm)は、ホスト材料とゲスト材料との合計質量に対する、ホスト材料の質量の比をW、ホスト材料とゲスト材料との合計質量に対する、ゲスト材料の合計質量の比をWとしたとき、C+Cで表される。
ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量(質量ppm)は、ホスト材料とゲスト材料との合計質量に対する、ホスト材料の質量の比をW、ホスト材料とゲスト材料との合計質量に対する、ゲスト材料の合計質量の比をWとしたとき、C+Cで表される。
は、通常、0.01〜0.9999であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、0.30〜0.999であることが好ましく、0.50〜0.995であることがより好ましく、0.70〜0.99であることが更に好ましく、0.85〜0.95であることが特に好ましい。
は、通常、0.0001〜0.99であり、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、0.001〜0.70であることが好ましく、0.005〜0.50であることがより好ましく、0.01〜0.30であることが更に好ましく、0.05〜0.15であることが特に好ましい。
及びWの具体的な算出方法を後述の実施例D1及び実施例D2を用いて、説明する。
まず、実施例D1では、化合物H2(ホスト材料)と化合物EM1(ゲスト材料)との質量比は、化合物H2:化合物EM1=90:10である。
よって、実施例D1におけるW及びWは、仕込みの量から求めることができ、以下のとおり求められる。
=90/(90+10)=0.90
=10/(90+10)=0.10
実施例D2では、化合物H2と化合物H1と化合物EM1との質量比は、化合物H2:化合物H1:化合物EM1=88:2:10である。
よって、実施例D2におけるW及びWは、仕込みの量から求めることができ、以下のとおり求められる。
=(88+2)/(88+2+10)=0.90
=10/(88+2+10)=0.10
同様にして、比較例CD1におけるW及びWは、以下のとおり求められる。
=90/(90+10)=0.90
=10/(90+10)=0.10
上述のとおり、C、C、W及びWを算出することにより、C+Cを算出することができる。
例えば、実施例D1におけるC+Cは、以下のとおり求められる。
+C=(0×0.90)+(72×0.10)=7.2質量ppm
例えば、実施例D2におけるC+Cは、以下のとおり求められる。
+C=(0.53×0.90)+(72×0.10)=7.7質量ppm
例えば、比較例CD1におけるC+Cは、以下のとおり求められる。
+C=(24×0.90)+(72×0.10)=29質量ppm
+Cは、通常、0質量ppmより多く28質量ppm以下である。C+Cは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは28質量ppm以下であり、より好ましくは27質量ppm以下であり、更に好ましくは26質量ppm以下であり、特に好ましくは25質量ppm以下である。また、C+Cは、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは0.001質量ppm以上であり、より好ましくは0.01質量ppm以上であり、更に好ましくは0.1質量ppm以上であり、特に好ましくは1質量ppm以上であり、とりわけ好ましくは3質量ppm以上であり、とりわけより好ましくは5質量ppm以上であり、とりわけ更に好ましくは7質量ppm以上であり、とりわけ特に好ましくは7.5質量ppm以上である。
(その他の成分)
本実施形態の発光素子用組成物は、ホスト材料と、ゲスト材料と、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、酸化防止剤及び溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の材料とを含有する組成物であってもよい。但し、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料は、ホスト材料及びゲスト材料とは異なる。
本実施形態の発光素子用組成物が、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、酸化防止剤及び溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種をさらに含有する場合、これらに含まれるケイ素原子の量を、前述の精製により、低減しておくことが好ましい。
[インク]
ホスト材料と、ゲスト材料と、溶媒とを含有する組成物(以下、「インク」と言う。)は、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、ノズルコート法等の湿式法を用いた発光素子の作製に好適である。インクの粘度は、印刷法の種類によって調整すればよいが、好ましくは25℃において1mPa・s〜20mPa・sである。
インクに含まれる溶媒は、好ましくはインク中の固形分を溶解又は均一に分散できる溶媒である。溶媒としては、例えば、塩素系溶媒、エーテル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、多価アルコール系溶媒、アルコール系溶媒、スルホキシド系溶媒、アミド系溶媒が挙げられる。
インクにおいて、溶媒の配合量は、ホスト材料とゲスト材料との合計を100質量部とした場合、通常、1000質量部〜100000質量部である。
溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[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、好ましくは架橋基を有する高分子化合物である。
高分子化合物としては、例えば、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体;側鎖又は主鎖に芳香族アミン構造を有するポリアリーレン及びその誘導体が挙げられる。高分子化合物は、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及びトリニトロフルオレノン等の電子受容性部位が結合された化合物でもよい。
本実施形態の発光素子用組成物において、正孔輸送材料が含まれる場合、正孔輸送材料の配合量は、ホスト材料とゲスト材料との合計を100質量部とした場合、通常、1質量部〜400質量部である。
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及びジフェノキノン、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、及び、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。
本実施形態の発光素子用組成物において、電子輸送材料が含まれる場合、電子輸送材料の配合量は、ホスト材料とゲスト材料との合計を100質量部とした場合、通常、1質量部〜400質量部である。
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。
[正孔注入材料及び電子注入材料]
正孔注入材料及び電子注入材料は、各々、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。正孔注入材料及び電子注入材料は、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、ポリキノリン及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又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子が挙げられる。
本実施形態の発光素子用組成物において、正孔注入材料及び/又は電子注入材料が含まれる場合、正孔注入材料及び電子注入材料の配合量は、各々、ホスト材料とゲスト材料との合計を100質量部とした場合、通常、1質量部〜400質量部である。
正孔注入材料及び電子注入材料は、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
正孔注入材料又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〜1×10S/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。
[発光材料]
発光材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。発光材料は、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、ナフタレン及びその誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、並びに、イリジウム、白金又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。
高分子化合物としては、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、アントラセンジイル基及びピレンジイル基等のアリーレン基;芳香族アミンから2個の水素原子を取り除いてなる基等の芳香族アミン残基;並びに、カルバゾールジイル基、フェノキサジンジイル基及びフェノチアジンジイル基等の2価の複素環基を含む高分子化合物が挙げられる。
本実施形態の発光素子用組成物において、発光材料が含まれる場合、発光材料の含有量は、ホスト材料とゲスト材料との合計を100質量部とした場合、通常、0.1質量部〜400質量部である。
発光材料は、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、ホスト材料及びゲスト材料と同じ溶媒に可溶であり、発光及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。
本実施形態の発光素子用組成物において、酸化防止剤が含まれる場合、酸化防止剤の配合量は、ホスト材料とゲスト材料との合計を100質量部とした場合、通常、0.001質量部〜10質量部である。
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。
<膜>
膜は、本実施形態の発光素子用組成物を含有するものであって、発光素子における発光層として好適である。膜は、例えば、インクを用いて、湿式法により作製することができる。また、膜は、例えば、真空蒸着法等の乾式法により作製することができる。膜を乾式法により作製する方法としては、例えば、本実施形態の発光素子用組成物を蒸着する方法、及び、ホスト材料とゲスト材料とを共蒸着する方法が挙げられる。
膜の厚さは、通常、1nm〜10μmである。
<発光素子>
本実施形態の発光素子は、上述の発光素子用組成物を含有する。
本実施形態の発光素子の構成としては、例えば、陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられた本実施形態の発光素子用組成物を含有する有機層とを有する。
[層構成]
本実施形態の発光素子用組成物を含有する層は、通常、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選ばれる1種以上の層であり、好ましくは発光層である。これらの層は、各々、発光材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料を含む。これらの層は、各々、発光材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料を、上述した膜の作製と同様の方法を用いて形成することができる。
発光素子は、陽極と陰極の間に発光層を有する。本実施形態の発光素子は、正孔注入性及び正孔輸送性の観点からは、陽極と発光層との間に、正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも1層を有することが好ましく、電子注入性及び電子輸送性の観点からは、陰極と発光層の間に、電子注入層及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。
正孔輸送層、電子輸送層、発光層、正孔注入層及び電子注入層の材料としては、本実施形態の発光素子用組成物の他、各々、上述した正孔輸送材料、電子輸送材料、発光材料、正孔注入材料及び電子注入材料等が挙げられる。
正孔輸送層の材料、電子輸送層の材料及び発光層の材料は、発光素子の作製において、各々、正孔輸送層、電子輸送層及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。
本実施形態の発光素子において、発光層、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層等の各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等の乾式法、溶液又は溶融状態からの成膜による方法等の湿式法が挙げられ、高分子化合物を用いる場合、例えば、溶液又は溶融状態からの成膜による方法等の湿式法が挙げられる。積層する層の順番、数及び厚さは、例えば、発光効率及び初期劣化を勘案して調整する。
[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又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、グラファイト及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。
陽極及び陰極は、各々、2層以上の積層構造としてもよい。
本実施形態の発光素子は、液晶表示装置のバックライト用の光源、照明用の光源、有機EL照明、コンピュータ、テレビ及び携帯端末等の表示装置(例えば、有機ELディスプレイ及び有機ELテレビ)として好適に用いることができる。
以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、本発明の一側面は、ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法に関するものであってよい。
<製造方法(1)>
一態様において、発光素子用組成物の製造方法は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含むホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含むゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、ホスト材料とゲスト材料とを、ホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、を含む、発光素子用組成物の製造方法(以下、「製造方法(1)」ともいう。)であってよい。
製造方法(1)において、ホスト材料準備工程は、ケイ素原子が混在したベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備する工程(A−1)と、工程(A−1)で準備したベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物の少なくとも一部を精製して、ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(A−2)と、を含んでいてよい。
製造方法(1)において、工程(A−1)で準備されるベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物におけるケイ素原子の含有量は特に限定されず、例えば、24質量ppm以上であってよく、25質量ppm以上であってもよく、50質量ppm以上であってよく、100質量ppm以上であってもよく、500質量ppm以上であってよく、1000質量ppm以上であってもよく、5000質量ppm以上であってもよく、10000質量ppm以上であってもよい。また、工程(A−1)で準備されるベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物におけるケイ素原子の含有量の上限は特に限定されず、当該含有量は、例えば、500000質量ppm以下であってよく、100000質量ppm以下であってもよく、50000質量ppm以下であってもよい。
製造方法(1)において、工程(A−2)における精製方法としては、上述の<C及びCの低減方法>で例示した方法が挙げられる。
製造方法(1)において、工程(A−2)後のベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物におけるケイ素原子の含有量は、通常、0質量ppm以上2300質量ppm以下である。工程(A−2)後のベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物におけるケイ素原子の含有量は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは1000質量ppm以下であり、より好ましくは500質量ppm以下であり、更に好ましくは230質量ppm以下であり、特に好ましくは100質量ppm以下であり、とりわけ好ましくは50質量ppm以下であり、とりわけより好ましくは24質量ppm以下であり、とりわけ更に好ましくは23質量ppm以下であり、とりわけ特に好ましくは20質量ppm以下である。また、工程(A−2)後のベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物におけるケイ素原子の含有量は、本実施形態の発光素子の初期劣化がより抑制されるので、好ましくは0.001質量ppm以上であり、より好ましくは0.005質量ppm以上であり、更に好ましくは0.01質量ppm以上であり、特に好ましくは0.05質量ppm以上であり、とりわけ好ましくは0.1質量ppm以上であり、とりわけより好ましくは0.2質量ppm以上であり、とりわけ更に好ましくは0.4質量ppm以上であり、とりわけ特に好ましくは0.5質量ppm以上である。
製造方法(1)において、ゲスト材料準備工程は、ケイ素原子が混在した環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を準備する準備工程(B−1)と、工程(B−1)で準備した環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製して、ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(B−2)と、を含んでいてよい。
製造方法(1)において、工程(B−1)で準備される環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物におけるケイ素原子の含有量は特に限定されず、例えば、72質量ppm以上であってよく、73質量ppm以上であってよく、80質量ppm以上であってよく、100質量ppm以上であってもよく、500質量ppm以上であってよく、1000質量ppm以上であってもよく、5000質量ppm以上であってもよく、10000質量ppm以上であってもよい。また、工程(B−1)で準備される環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物におけるケイ素原子の含有量の上限は特に限定されず、当該含有量は、例えば、500000質量ppm以下であってよく、100000質量ppm以下であってもよく、50000質量ppm以下であってもよい。
製造方法(1)において、工程(B−2)における精製方法としては、上述の<C及びCの低減方法>で例示した方法が挙げられる。
工程(B−2)後の環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物におけるケイ素原子の含有量は、通常、0質量ppm以上8000質量ppm以下である。工程(B−2)後の環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物におけるケイ素原子の含有量は、好ましくは5000質量ppm以下であり、より好ましくは1000質量ppm以下であり、更に好ましくは800質量ppm以下であり、特に好ましくは500質量ppm以下であり、とりわけ好ましくは100質量ppm以下であり、とりわけより好ましくは80質量ppm以下である。また、工程(B−2)後の環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物におけるケイ素原子の含有量は、好ましくは0.001質量ppm以上であり、より好ましくは0.01質量ppm以上であり、更に好ましくは0.1質量ppm以上であり、特に好ましくは1質量ppm以上であり、とりわけ好ましくは10質量ppm以上であり、とりわけより好ましくは30質量ppm以上であり、とりわけ更に好ましくは60質量ppm以上である。
製造方法(1)において、製造工程では、ホスト材料に含まれるケイ素原子の量及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の量を考慮して、両者の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる配合比で、ホスト材料及びゲスト材料を混合する。これにより、発光素子の初期劣化を抑制可能な発光素子用組成物を得ることができる。
製造方法(1)の製造工程において、ホスト材料及びゲスト材料を混合する方法は、特に限定されないが、例えば、ホスト材料及びゲスト材料を上述のインクの項で説明した溶媒に溶解させて混合する方法、ホスト材料とゲスト材料とを固体状態で混合する方法、及び、ホスト材料とゲスト材料とを共蒸着により混合する方法等が挙げられる。
製造方法(1)は、ホスト材料用芳香族化合物に含まれるケイ素原子の含有量を測定するホスト材料測定工程を更に含んでいてもよい。製造方法(1)は、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物に含まれるケイ素原子の含有量を測定するゲスト材料測定工程を更に含んでいてもよい。製造方法(1)は、ホスト材料測定工程とゲスト材料測定工程とを含むことが好ましい。ホスト材料測定工程及びゲスト材料測定工程において、ケイ素原子の含有量を測定する方法は、ICP発光分光分析法が好ましい。
製造方法(1)において、ホスト材料測定工程及びゲスト材料測定工程は、製造工程より前に実施することが好ましい。
製造方法(1)において、ホスト材料準備工程は、ホスト材料測定工程を含むことが好ましい。製造方法(1)において、ゲスト材料準備工程は、ゲスト材料測定工程を含むことが好ましい。
<製造方法(2)>
他の一態様において、発光素子用組成物の製造方法は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含むホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、ホスト材料に対するゲスト材料の配合比を決定する決定工程と、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含み、上記配合比でホスト材料と混合したときホスト材料及びゲスト材料の総量に対するホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる、ゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、ホスト材料とゲスト材料とを配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、を含む、発光素子用組成物の製造方法(以下、「製造方法(2)」ともいう。)であってよい。
製造方法(2)において、ホスト材料準備工程は、ケイ素原子が混在したベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備する工程(A−1)と、工程(A−1)で準備したベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物の少なくとも一部を精製して、ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(A−2)と、を含んでいてよい。製造方法(2)における工程(A−1)及び工程(A−2)は、上述の製造方法(1)における工程(A−1)及び工程(A−2)と同様の工程であってよい。
製造方法(2)において、決定工程では、発光素子の特性等に応じて、配合比を決定してよい。決定工程では、例えば、上述のホスト材料及びゲスト材料と類似の材料を用いた試験用組成物による発光素子の作製結果に基づいて配合比を決定してよく、ケイ素原子の含有量が28質量ppmを超える試験用組成物による発光素子の作製結果に基づいて配合比を決定してもよい。
製造方法(2)において、ゲスト材料準備工程では、ホスト材料準備工程で準備されたホスト材料中のケイ素原子の含有量、及び、決定工程で決定された配合比によって、ゲスト材料に許容されるケイ素原子の含有量が決定される。すなわち、ゲスト材料準備工程では、ケイ素原子の含有量が許容範囲内のゲスト材料を準備する工程ということができる。
製造方法(2)において、ゲスト材料準備工程は、例えば、ケイ素原子が混在した環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を準備する準備工程(B−1)と、工程(B−1)で準備した環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製して、ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(B−2)と、を含んでいてよい。製造方法(2)における工程(B−1)及び工程(B−2)は、上述の製造方法(1)における工程(B−1)及び工程(B−2)と同様の工程であってよい。
製造方法(2)において、製造工程では、ホスト材料準備工程で準備されたホスト材料、及び、ゲスト材料準備工程で準備されたゲスト材料を、決定工程で決定された配合比で混合する。これにより、発光素子の初期劣化を抑制可能な発光素子用組成物を得ることができる。
製造方法(2)の製造工程におけるホスト材料及びゲスト材料を混合する方法は、製造方法(1)の製造工程におけるホスト材料及びゲスト材料を混合する方法と同様の方法であってよい。
製造方法(2)は、前述のホスト材料測定工程を更に含んでいてもよい。製造方法(2)は、前述のゲスト材料測定工程を更に含んでいてもよい。製造方法(2)は、前述のホスト材料測定工程と前述のゲスト材料測定工程とを含むことが好ましい。
製造方法(2)において、前述のホスト材料測定工程及び前述のゲスト材料測定工程は、製造工程より前に実施することが好ましい。
製造方法(2)において、ホスト材料準備工程は、前述のホスト材料測定工程を含むことが好ましい。製造方法(2)において、ゲスト材料準備工程は、前述のゲスト材料測定工程を含むことが好ましい。
<製造方法(3)>
更に他の一態様において、発光素子用組成物の製造方法は、環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含むゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、ゲスト材料に対するホスト材料の配合比を決定する決定工程と、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含み、上記配合比でゲスト材料と混合したときホスト材料及びゲスト材料の総量に対するホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる、ホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、ゲスト材料とホスト材料とを上記配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、を含む、発光素子用組成物の製造方法(以下、「製造方法(3)」ともいう。)であってよい。
製造方法(3)において、ゲスト材料準備工程は、ケイ素原子が混在した環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を準備する工程(B−1)と、工程(B−1)で準備した環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製して、ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(B−2)と、を含んでいてよい。製造方法(3)における工程(B−1)及び工程(B−2)は、上述の製造方法(1)における工程(B−1)及び工程(B−2)と同様の工程であってよい。
製造方法(3)において、決定工程では、発光素子の特性等に応じて、配合比を決定してよい。決定工程では、例えば、上述のホスト材料及びゲスト材料と類似の材料を用いた試験用組成物による発光素子の作製結果に基づいて配合比を決定してよく、ケイ素原子の含有量が28質量ppmを超える試験用組成物による発光素子の作製結果に基づいて配合比を決定してもよい。
製造方法(3)において、ホスト材料準備工程では、ゲスト材料準備工程で準備されたゲスト材料中のケイ素原子の含有量、及び、決定工程で決定された配合比によって、ホスト材料に許容されるケイ素原子の含有量が決定される。すなわち、ホスト材料準備工程では、ケイ素原子の含有量が許容範囲内のホスト材料を準備する工程ということができる。
製造方法(3)において、ホスト材料準備工程は、例えば、ケイ素原子が混在したベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備する準備工程(A−1)と、工程(A−1)で準備したベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物の少なくとも一部を精製して、ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(A−2)と、を含んでいてよい。製造方法(3)における工程(A−1)及び工程(A−2)は、上述の製造方法(1)における工程(A−1)及び工程(A−2)と同様の工程であってよい。
製造方法(3)において、製造工程では、ゲスト材料準備工程で準備されたゲスト材料、及び、ホスト材料準備工程で準備されたホスト材料を、決定工程で決定された配合比で混合する。これにより、発光素子の初期劣化を抑制可能な発光素子用組成物を得ることができる。
製造方法(3)の製造工程におけるホスト材料及びゲスト材料を混合する方法は、製造方法(1)の製造工程におけるホスト材料及びゲスト材料を混合する方法と同様の方法であってよい。
製造方法(3)は、前述のホスト材料測定工程を更に含んでいてもよい。製造方法(3)は、前述のゲスト材料測定工程を更に含んでいてもよい。製造方法(3)は、前述のホスト材料測定工程と前述のゲスト材料測定工程とを含むことが好ましい。
製造方法(3)において、前述のホスト材料測定工程及び前述のゲスト材料測定工程は、製造工程より前に実施することが好ましい。
製造方法(3)において、ホスト材料準備工程は、前述のホスト材料測定工程を含むことが好ましい。製造方法(3)において、ゲスト材料準備工程は、前述のゲスト材料測定工程を含むことが好ましい。
<製造方法(4)>
更に他の一態様において、発光素子用組成物の製造方法は、ホスト材料としてベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備するホスト材料準備工程と、ゲスト材料として環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を準備するゲスト材料準備工程と、ホスト材料とゲスト材料との配合比を決定する決定工程と、上記配合比でホスト材料とゲスト材料とを混合したとき、ホスト材料及びゲスト材料の総量に対するホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となるように、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物及び環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製する精製工程と、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含むホスト材料と環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含むゲスト材料とを上記配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、を含む、発光素子用組成物の製造方法(以下、「製造方法(4)」ともいう。)であってよい。
製造方法(4)では、ホスト材料準備工程で準備されるベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物、及び、ゲスト材料準備工程で準備される環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物のうち、少なくとも一方にケイ素原子が混在されていてよい。すなわち、ホスト材料準備工程が、ケイ素原子が混在したベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備する工程であるか、又は、ゲスト材料準備工程が、ケイ素原子が混在した環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を準備する工程であってよい。
製造方法(4)において、決定工程では、発光素子の特性等に応じて、配合比を決定してよい。決定工程では、例えば、上述のホスト材料及びゲスト材料と類似の材料を用いた試験用組成物による発光素子の作製結果に基づいて配合比を決定してよく、ケイ素原子の含有量が28質量ppmを超える試験用組成物による発光素子の作製結果に基づいて配合比を決定してよく、ホスト材料準備工程及びゲスト材料準備工程で準備したベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物及び環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を混合した試験用組成物による発光素子の作製結果に基づいて配合比を決定してもよい。
製造方法(4)において、精製工程では、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物及び環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製する。精製方法としては、上述の<C及びCの低減方法>で例示した方法が挙げられる。精製工程は、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物及び環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物のうち一方のみを精製する工程であってよく、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物及び環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物の両方を精製する工程であってもよい。
製造方法(4)において、製造工程では、ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物及び環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を、決定工程で決定された配合比で混合する。このとき、精製工程を経ているため、ホスト材料及びゲスト材料の総量に対するホスト材料に含まれるケイ素原子及びゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が、0質量ppmを超え28質量ppm以下となる。これにより、発光素子の初期劣化を抑制可能な発光素子用組成物を得ることができる。
製造方法(4)の製造工程におけるホスト材料及びゲスト材料を混合する方法は、製造方法(1)の製造工程におけるホスト材料及びゲスト材料を混合する方法と同様の方法であってよい。
製造方法(4)は、前述のホスト材料測定工程を更に含んでいてもよい。製造方法(4)は、前述のゲスト材料測定工程を更に含んでいてもよい。製造方法(4)は、前述のホスト材料測定工程と前述のゲスト材料測定工程とを含むことが好ましい。
製造方法(4)において、前述のホスト材料測定工程及び前述のゲスト材料測定工程は、製造工程より前に実施することが好ましい。
製造方法(4)において、ホスト材料準備工程又は精製工程は、前述のホスト材料測定工程を含むことが好ましい。製造方法(4)において、ゲスト材料準備工程又は精製工程は、前述のゲスト材料測定工程を含むことが好ましい。
本発明の他の一側面は、発光素子の製造方法に関する。この製造方法は、陽極と、陰極と、陽極及び陰極の間に設けられた有機層とを含む発光素子の製造方法であって、上記製造方法(1)〜(4)のいずれかにより製造された発光素子用組成物により、前記有機層を形成させる工程を含む、発光素子の製造方法であってよい。
本実施形態の発光素子の製造方法において、有機層の形成方法としては、例えば、上述した膜の作製と同じ方法を用いて形成することができる。
また、本実施形態の発光素子の製造方法において、上述した<発光素子>の項で説明した製造方法を用いてもよい。
また、本実施形態の発光素子の製造方法における発光素子としては、例えば、上述した<発光素子>の項で説明した発光素子が挙げられる。
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。
本実施例において、化合物の発光スペクトルの最大ピーク波長は、分光光度計(日本分光株式会社製、FP−6500)により室温にて測定した。化合物をキシレンに、約0.8×10−4質量%の濃度で溶解させたキシレン溶液を試料として用いた。励起光としては、波長325nmのUV光を用いた。
本実施例において、化合物に含まれるケイ素原子の量は、ICP発光分光分析法により測定した。
<化合物H1の合成>
化合物H1は特開2011−105643号公報に記載の方法に準じて合成した。
Figure 0006585273
化合物H1のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。また、化合物H1に含まれるケイ素原子の量(C)は24質量ppmであった。
<化合物H1の精製(化合物H2の合成)>
化合物H1に含まれるケイ素原子の量が検出限界以下(0質量ppm)となるまで、化合物H1の昇華精製を繰り返し行うことにより、化合物H2を得た。なお、昇華精製の際は、真空度を3×10−3Pa〜5×10−3Paとし、昇華温度を250℃〜300℃とした。
化合物H2のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。また、化合物H2に含まれるケイ素原子の量(C)は検出限界以下(0質量ppm)であった。
<化合物EM1の合成及び精製>
国際公開第2008/056746号に記載の方法に準じて合成した化合物EM1の再結晶を繰り返し行うことにより、化合物EM1を得た。なお、再結晶の際は、テトラヒドロフラン及びメタノールの混合溶媒、並びに、トルエン及びヘプタンの混合溶媒を用いた。
化合物EM1のHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。また、化合物EM1に含まれるケイ素原子の量(C)は72質量ppmであった。
Figure 0006585273
化合物H1及びH2の発光スペクトルの最大ピーク波長は、421nmであった。
化合物EM1の発光スペクトルの最大ピーク波長は、510nmであった。
<実施例D1> 発光素子D1の作製と評価
(陽極及び正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚さでITO膜を付けることにより、陽極を形成した。該陽極上に、正孔注入材料であるND−3202(日産化学工業製)をスピンコート法により35nmの厚さで成膜した。正孔注入層を積層した基板を大気雰囲気下において、ホットプレート上で50℃、3分間加熱し、更に、230℃、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HTL−1を0.7質量%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分間加熱させることにより、正孔輸送層を形成した。なお、高分子化合物HTL−1は、国際公報第2014/102543号のポリマー実施例1の高分子化合物である。
(発光層の形成)
トルエンに、化合物H2及び化合物EM1(化合物H2/化合物EM1=90質量%/10質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。得られたトルエン溶液を用いて、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、130℃、10分間加熱させることにより、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、1.0×10−4Pa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4nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上にアルミニウムを約80nm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D1を作製した。
(発光素子の評価)
発光素子D1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。初期輝度が500cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度が初期輝度の97%となるまでの時間(以下、「LT97」ともいう。)を測定した。
<実施例D2〜D6及び比較例CD1> 発光素子D2〜D6及びCD1の作製と評価
実施例D1の(発光層の形成)における「化合物H2及び化合物EM1(化合物H2/化合物EM1=90質量%/10質量%)」に代えて、表1に記載の材料を表1に記載の材料比で用いた以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D2〜D6及びCD1を作製した。
発光素子D2〜D6及びCD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。発光素子D2〜D6及びCD1のLT97を測定した。
実施例D1〜D6及び比較例CD1の結果を表1に示す。発光素子CD1のLT97を1.0としたときの発光素子D1〜D6のLT97の相対値を示す。
Figure 0006585273
本発明によれば、初期劣化が抑制された発光素子の製造に有用な組成物が提供される。初期劣化が抑制された発光素子の製造により、省資源化、省エネルギー化等の効果があるため、本発明は産業上有用である。

Claims (8)

  1. ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法であって、
    ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含むホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、
    環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含むゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、
    前記ホスト材料と前記ゲスト材料とを、前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、
    を含む、発光素子用組成物の製造方法。
  2. 前記ホスト材料準備工程が、
    ケイ素原子が混在した前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備する工程(A−1)と、
    前記工程(A−1)で準備した前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物の少なくとも一部を精製して、前記ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(A−2)と、
    を含む、請求項に記載の製造方法。
  3. 前記ゲスト材料準備工程が、
    ケイ素原子が混在した前記複素環基を有する化合物を準備する準備工程(B−1)と、
    前記工程(B−1)で準備した前記複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製して、前記ケイ素原子の少なくとも一部を除去する工程(B−2)と、
    を含む、請求項又はに記載の製造方法。
  4. ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法であって、
    ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含むホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、
    前記ホスト材料に対するゲスト材料の配合比を決定する決定工程と、
    環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含み、前記配合比で前記ホスト材料と混合したとき前記ホスト材料及び前記ゲスト材料の総量に対する前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる、ゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、
    前記ホスト材料と前記ゲスト材料とを前記配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、
    を含む、発光素子用組成物の製造方法。
  5. ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法であって、
    環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を含むゲスト材料を準備するゲスト材料準備工程と、
    前記ゲスト材料に対するホスト材料の配合比を決定する決定工程と、
    ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含み、前記配合比で前記ゲスト材料と混合したとき前記ホスト材料及び前記ゲスト材料の総量に対する前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となる、ホスト材料を準備するホスト材料準備工程と、
    前記ゲスト材料と前記ホスト材料とを前記配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、
    を含む、発光素子用組成物の製造方法。
  6. ホスト材料とゲスト材料とが配合された発光素子用組成物の製造方法であって、
    ホスト材料としてベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を準備するホスト材料準備工程と、
    ゲスト材料として環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物を準備するゲスト材料準備工程と、
    前記ホスト材料と前記ゲスト材料との配合比を決定する決定工程と、
    前記配合比で前記ホスト材料と前記ゲスト材料とを混合したとき、前記ホスト材料及び前記ゲスト材料の総量に対する前記ホスト材料に含まれるケイ素原子及び前記ゲスト材料に含まれるケイ素原子の総量が0質量ppmを超え28質量ppm以下となるように、前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物及び前記複素環基を有する化合物の少なくとも一部を精製する精製工程と、
    前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物を含む前記ホスト材料と前記複素環基を有する化合物を含む前記ゲスト材料とを前記配合比で混合して、発光素子用組成物を得る製造工程と、
    を含む、発光素子用組成物の製造方法。
  7. 前記ベンゼン環のみが3個以上縮合した縮合環骨格を有する芳香族化合物に含まれるケイ素原子の含有量を測定するホスト材料測定工程と、
    前記環内に、炭素原子と、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子及びセレン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む複素環基を有する化合物に含まれるケイ素原子の含有量を測定するゲスト材料測定工程と、
    を更に含む、請求項のいずれか一項に記載の製造方法。
  8. 陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられた有機層とを含む、発光素子の製造方法であって、
    請求項のいずれか一項に記載の製造方法により製造された発光素子用組成物により、前記有機層を形成させる工程を含む、発光素子の製造方法。
JP2018247672A 2018-12-28 2018-12-28 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法 Active JP6585273B1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018247672A JP6585273B1 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
EP19902600.6A EP3904486A4 (en) 2018-12-28 2019-12-06 COMPOSITION FOR A LUMINESCENT ELEMENT AND LUMINESCENT ELEMENT THEREOF
KR1020217023106A KR20210106541A (ko) 2018-12-28 2019-12-06 발광 소자용 조성물 및 그것을 함유하는 발광 소자
US17/418,226 US20220109107A1 (en) 2018-12-28 2019-12-06 Light emitting device composition and light emitting device containing the same
CN201980086514.4A CN113302260A (zh) 2018-12-28 2019-12-06 发光元件用组合物及含有它的发光元件
PCT/JP2019/047806 WO2020137448A1 (ja) 2018-12-28 2019-12-06 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
TW108146440A TW202037704A (zh) 2018-12-28 2019-12-18 發光元件用組成物及含有該組成物的發光元件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018247672A JP6585273B1 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019161407A Division JP2020109823A (ja) 2019-09-04 2019-09-04 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6585273B1 true JP6585273B1 (ja) 2019-10-02
JP2020107833A JP2020107833A (ja) 2020-07-09

Family

ID=68095358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018247672A Active JP6585273B1 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220109107A1 (ja)
EP (1) EP3904486A4 (ja)
JP (1) JP6585273B1 (ja)
KR (1) KR20210106541A (ja)
CN (1) CN113302260A (ja)
TW (1) TW202037704A (ja)
WO (1) WO2020137448A1 (ja)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005041982A (ja) * 2003-05-29 2005-02-17 Seiko Epson Corp 発光材料、発光材料の精製方法および層形成方法
US9150687B2 (en) * 2004-10-01 2015-10-06 Merck Patent Gmbh Electronic devices containing organic semi-conductors
US8062769B2 (en) 2006-11-09 2011-11-22 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Indolocarbazole compound for use in organic electroluminescent device and organic electroluminescent device
JP5609024B2 (ja) * 2008-06-30 2014-10-22 住友化学株式会社 フェノキサジン系高分子化合物及びそれを用いた発光素子
JP2011105643A (ja) 2009-11-17 2011-06-02 Idemitsu Kosan Co Ltd 重合性単量体、及びそれを用いて得られる高分子化合物、有機デバイス用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、並びに有機デバイス、有機エレクトロルミネッセンス素子
GB201223369D0 (en) 2012-12-24 2013-02-06 Cambridge Display Tech Ltd Polymer and device
US10297761B2 (en) * 2012-12-10 2019-05-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent element
KR102099524B1 (ko) * 2016-01-29 2020-04-09 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 조성물, 인광 발광성 화합물 및 발광 소자
JP6826930B2 (ja) * 2016-03-29 2021-02-10 住友化学株式会社 発光素子
WO2018061421A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 住友化学株式会社 組成物及び発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
CN113302260A (zh) 2021-08-24
JP2020107833A (ja) 2020-07-09
TW202037704A (zh) 2020-10-16
WO2020137448A1 (ja) 2020-07-02
US20220109107A1 (en) 2022-04-07
EP3904486A4 (en) 2022-09-21
EP3904486A1 (en) 2021-11-03
KR20210106541A (ko) 2021-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6585811B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585273B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585272B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585812B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585816B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585814B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585819B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585815B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585817B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585810B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585818B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6585813B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6688869B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6688870B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP6688871B1 (ja) 発光素子用組成物及び発光素子の製造方法
JP2020109873A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109823A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109871A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109872A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109824A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109832A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109822A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109826A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109833A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子
JP2020109830A (ja) 発光素子用組成物及びそれを含有する発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190104

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190104

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190319

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190718

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: 20190806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6585273

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350