JPWO2007138906A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びフルカラー発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献3では、陽極、正孔輸送性青色発光層、電子輸送性キャリア再結合領域制御層、電子輸送性赤色発光層、陰極の順に積層し白色発光させる有機EL素子が開示されている。しかしながら、上記キャリア再結合領域制御層のアフィニティ−レベルが正孔輸送性青色発光層のアフィニティ−レベルに対して大きい値であったため駆動電圧が高かった。また、駆動時間とともに正孔輸送性青色発光層に電子が注入されにくくなり、正孔輸送性青色発光層の発光強度が低下し、発光色が電子輸送性発光層の赤色発光に偏りがちであった。
1.陽極、第1発光層、電荷障壁層、第2発光層及び陰極をこの順に積層して含み、
前記第1発光層及び第2発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、
前記第1発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第2発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、
前記第1発光層のホスト材料が正孔輸送性材料であり、第2発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、
前記電荷障壁層のアフィニティレベルが、前記第2発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも0.2eV以上小さく、
前記電荷障壁層のイオン化ポテンシャル(Ie1)と前記第1発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル(Ih1)が、下記の関係(1)を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ie1<Ih1+0.1 (eV)・・・(1)
2.陽極、第1発光層、電荷障壁層、第2発光層、第3発光層及び陰極をこの順に積層して含み、
前記第1発光層、第2発光層及び第3発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、
前記第1発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第2発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、
前記第1発光層のホスト材料が正孔輸送性材料であり、
前記第2発光層及び第3発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、
前記電荷障壁層は正孔輸送性材料であり、
前記電荷障壁層のイオン化ポテンシャル(Ie1)と前記第1発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル(Ih1)が、下記の関係(1)を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ie1<Ih1+0.1 (eV)・・・(1)
3.前記電荷障壁層のアフィニティレベルが、前記第2発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも0.2eV以上小さい2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4.前記第1発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第2発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも0.4eV以上小さい1〜3のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5.前記第1発光層のドーパントが赤色ドーパントであり、前記第2発光層のドーパントが青色ドーパントである1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6.前記第1発光層のドーパントが赤色ドーパントであり、前記第2発光層のドーパントが青色ドーパントであり、前記第3発光層のドーパントが緑色ドーパントである2又は3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7.前記電荷障壁層が発光材料を含む1〜6のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8.前記電荷障壁層の発光材料が、緑色ドーパントである7に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9.前記陽極と前記第1発光層の間に、第1発光層と隣接する正孔輸送層を有する、1〜8のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
10.前記正孔輸送層を形成する材料と前記電荷障壁層を形成する材料が同じ材料である、9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
11.陽極に近い有機層である第1発光層又は第1の有機層が、酸化剤を含有しているか、及び/又は陰極に近い有機層である第2発光層又は第2の有機層が、還元剤を含有している、1〜10のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
12.前記第1発光層のホスト材料が、下記式(1)で表される化合物であり、前記第1発光層のドーパントが、フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物である1〜11のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
X−(Y)n (1)
(式中、Xは炭素環3以上の縮合芳香族環基であり、
Yは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアルキル基又は置換もしくは無置換のアルキル基から選択される基であり、
nは1〜6の整数であり、nが2以上の場合、Yは同じでも異なってもよい。)
13.前記フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物が、下記式(2)又は式(3)で表されるインデノペリレン誘導体である12に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
14.前記インデノペリレン誘導体がジベンゾテトラフェニルペリフランテン誘導体である13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
15.第1発光層のホスト材料の縮合環数が4以上で、第2発光層のホスト材料の縮合環数が3環以下である12〜14のいずれか記載に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
16.前記式(1)で表される化合物が、下記式(4)で表されるナフタセン誘導体である12〜15のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
17.前記式(4)で表されるナフタセン誘導体におけるQ1、Q2、Q3及びQ4の少なくとも1つ以上がアリール基である16記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
18.前記式(4)で表されるナフタセン誘導体が下記式(5)で表される17記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
19.前記式(5)で表されるナフタセン誘導体におけるQ101、Q105、Q201及びQ205の少なくとも1つ以上がアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルケニル基、アラルキル基又は複素環基であり、これらは同一でも異なってもよい18記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
20.前記電荷障壁層が、第三級アミン化合物、カルバゾール誘導体、含窒素複素環を含む化合物又は金属錯体を含む12〜19のいずれか記載に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
21.白色発光の1〜20のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
カラーフィルタを備えるフルカラー発光装置。
本発明の実施形態1にかかる有機EL素子は、陽極、第1発光層、電荷障壁層、第2発光層及び陰極をこの順に積層して含む。第1発光層及び第2発光層は、それぞれホスト材料及びドーパントを含有する。
ここで、第1発光層は正孔輸送性材料をホスト材料として含み、第2発光層は電子輸送性材料をホスト材料として含む。さらに、第1発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、第2発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さい。
また、電荷障壁層のアフィニティレベルが、第2発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも0.2eV以上小さく、電荷障壁層のイオン化ポテンシャル(Ie1)と第1発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル(Ih1)が、下記の関係(1)を満たす。
Ie1<Ih1+0.1 (eV)・・・(1)
1<Afe1≦Afh2−0.2 (eV)
2.5<Ie1<Ih1+0.1 (eV)
1.5<Egh1≦Egh2−0.4 (eV)
図1に示す有機EL素子10は、陽極1、正孔輸送層2、第1発光層3、電荷障壁層4、第2発光層5、電子輸送層6及び陰極7を積層した構造を有している。
第1発光層3及び第2発光層5は、それぞれホスト材料及びドーパントを含有している。
尚、この素子10では、例えば、第1発光層3を赤色系発光とし、第2発光層5を青色系発光とすることにより、白色発光を得ることができる。第2発光層5に青色ドーパントをドープするのは、一般に発光が弱い青を良く光らせて、白色としてのバランスをとるためである。
また、「電子輸送性」とは、102〜108V/cmの電界の範囲において層の電子移動度が正孔移動度よりも大きいことを意味する。好ましくは、第2発光層の電子移動度は10−6cm2/V・秒以上である。
正孔又は電子移動度は、Time of flight法で測定する。
また、第1発光層及び第2発光層のホスト材料がともに正孔輸送性材料である場合、上記とは逆に再結合領域が第2発光層に偏ってしまい、良好な白色発光が得られにくい。また、再結合領域は第2発光層の中でもとくに陰極側に偏る傾向がある。このため、金属陰極による消光作用により、発光効率が低くなってしまう。
第1発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、第2発光層のホスト材料が正孔輸送性材料である場合、第1発光層への電子注入、及び第2発光層への正孔注入がいずれもされにくくなり、駆動電圧の大幅な上昇が生じる。
また、特許文献3のごとく、陽極、正孔輸送性青色発光層、電子輸送性キャリア再結合領域制御層、電子輸送性赤色発光層、陰極の順に積層した場合について考える。
この場合、青のエネルギーギャップは大きいことから正孔輸送性青色発光層のアフィニティレベルが低くなる。また、電子輸送性キャリア再結合領域制御層のアフィニティレベルは概して高い。そのため、電子輸送性キャリア再結合領域制御層から正孔輸送性青色発光層への電子注入バリアが高くなり、全体として素子の駆動電圧が高くなる。
この点、本実施形態の構成であれば、青色発光層を電荷障壁層の陰極側に配置しているので、アフィニティレベルのギャップが大きくなりすぎず、高電圧化を防ぐことができる。
Ie1<Ih1+0.1(eV)・・・(1)
この関係をエネルギーレベルを示した図で説明する。
電荷障壁層4は、陰極7に近い方の第2発光層5から陽極1に近い方の第1発光層3への電子の注入を制限する層であって、各発光層内における電子−正孔対の再結合量を制御し、各発光層からの発光量を調整するために設けるものである。この機能を考慮すると、第2発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも0.2eV以上小さなアフィニティレベルを有する必要がある。好ましくは0.5eV以上小さなアフィニティレベルを有する。
尚、第1発光層3のホスト材料のアフィニティレベルと電荷障壁層4のアフィニティレベルの関係は、特に限定されないが、駆動電圧の観点から、電荷障壁層4のアフィニティレベルが0eV以上小さいことが好ましい。
電荷障壁層4のイオン化ポテンシャル(Ie1)と第1発光層3のホスト材料のイオン化ポテンシャル(Ih1)の関係は、好ましくは下記式(1’)を満たす。
Ie1<Ih1−0.2(eV)・・・(1’)
第1発光層3のドーパントが赤色ドーパントであり、第2発光層5のドーパントが青色ドーパントであるとき、第1発光層3が赤色系の光を発し、第2発光層5が青色系の光を発することに加え、上記要件を満たすことにより、バランスのよい白色発光が得られる。
発光強度を稼ぎにくい色は青であるので、この青をメインに励起子生成を行って発光させる。そのために、青は電子障壁層の陰極側に位置させることが好ましい。そして、赤を電子障壁層の陽極側に配置する。このような配置を行うと、電子障壁層の陰極側である第2発光層(青)で励起子を生成し、この青がよく光る。そして、第2発光層は第1発光層に対してエネルギーギャップが広いので、そのエネルギーを第1発光層側に移動させる。その結果、第2発光層の赤も光る。
1.陽極/第1発光層/電荷障壁層/第2発光層/陰極
2.陽極/正孔輸送層/第1発光層/電荷障壁層/第2発光層/陰極
3.陽極/第1発光層/電荷障壁層/第2発光層/電子輸送層/陰極
4.陽極/正孔輸送層/第1発光層/電荷障壁層/第2発光層/電子輸送層/陰極
5.陽極/正孔注入層/正孔輸送層/第1発光層/電荷障壁層/第2発光層/電子輸送層/陰極
6.陽極/正孔注入層/正孔輸送層/第1発光層/電荷障壁層/第2発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
上述した層の他にも、他の有機層又は無機層を介在させることができる。介在層は、電子及び正孔を輸送できるものであれば制限されない。光取り出し方向にある場合は、透明性であることが好ましい。
実施形態2にかかる有機EL素子は、陽極、第1発光層、電荷障壁層、第2発光層、第3発光層及び陰極をこの順に積層して含む。第1発光層、第2発光層及び第3発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有する。
ここで、第1発光層のホスト材料が正孔輸送性材料からなり、第2発光層及び第3発光層のホスト材料が電子輸送性材料からなる。さらに、第1発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、第2発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さい。
電荷障壁層は正孔輸送性である。また、好ましくは電荷障壁層のアフィニティレベルが、第2発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも0.2eV以上小さい。
さらに、電荷障壁層のイオン化ポテンシャル(Ie1)と第1発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル(Ih1)が、下記の関係(1)を満たす。
Ie1<Ih1+0.1 (eV)・・・(1)
図3に示す有機EL素子20は、陽極1、正孔輸送層2、第1発光層3、電荷障壁層4、第2発光層5、第3発光層8、電子輸送層6及び陰極7を積層した構造を有している。即ち、第3発光層8を形成した他は、上記実施形態1と同様な構成を有する。第3発光層8もホスト材料及びドーパントを含有している。また、第3発光層8のホスト材料は、第2発光層5と同様に、電子輸送性材料である。
尚、通常、青色ドーパントのエネルギーギャップは約2.8eV、緑色ドーパントのエネルギーギャップは約2.5eV、赤色ドーパントのエネルギーギャップは約2.0eV程度である。
しかしながら、素子の性能をより高めるため、第1発光層3のホスト材料、電荷障壁層4及び第二発光層5のホスト材料のイオン化ポテンシャル、アフィニティレベル及びエネルギーギャップは、実施形態1と同じ関係を有することが好ましい。
X−(Y)n (1)
(式中、Xは炭素環3以上の縮合芳香族環基であり、
Yは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアルキル基又は置換もしくは無置換のアルキル基から選択される基であり、
nは1〜6の整数であり、nが2以上の場合、Yは同じでも異なってもよい。)
本発明の実施形態3にかかるフルカラー発光装置は、白色発光する本発明の有機EL素子と、カラーフィルタを備える。
図4に示すフルカラー発光装置100は、支持基板110上に、第1、第2、第3(白)の有機EL素子120,130,140が設けられ、これら素子120,130,140の光取り出し側(矢印で示す)に、これら素子120,130,140にそれぞれ対向して、第1、第2、第3(赤、緑、青)のカラーフィルタ122,132,142を配置している。カラーフィルタ122,132,142は透明基板150上に形成されている。
有機EL素子120から発せられた光はカラーフィルタ122により赤色光となり外へ取り出され、有機EL素子130から発せられた光はカラーフィルタ132により緑色光となり外へ取り出され、有機EL素子140から発せられた光はカラーフィルタ142により青色光となり外へ取り出され、フルカラーが得られる。
緑色(G)色素:ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料、トリフェルメタン系塩基性染料等
青色(B)色素:銅フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料等
R:膜厚0.5〜5.0μm(透過率50%以上/610nm),
G:膜厚0.5〜5.0μm(透過率50%以上/545nm),
B:膜厚0.2〜5.0μm(透過率50%以上/460nm)。
電荷障壁層は、正孔に対する障壁となりにくいという観点から、正孔移動度が104〜107V/cmの電界印加時に、少なくとも10−5cm2/V・秒以上であることが好ましい。
電荷障壁層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは、0.1〜50nmである。より好ましくは0.1〜20nmである。
具体例としては、トリアゾール誘導体(米国特許3,112,197号明細書等参照)、オキサジアゾール誘導体(米国特許3,189,447号明細書等参照)、イミダゾール誘導体(特公昭37−16096号公報等参照)、ポリアリールアルカン誘導体(米国特許3,615,402号明細書、同第3,820,989号明細書、同第3,542,544号明細書、特公昭45−555号公報、同51−10983号公報、特開昭51−93224号公報、同55−17105号公報、同56−4148号公報、同55−108667号公報、同55−156953号公報、同56−36656号公報等参照)、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体(米国特許第3,180,729号明細書、同第4,278,746号明細書、特開昭55−88064号公報、同55−88065号公報、同49−105537号公報、同55−51086号公報、同56−80051号公報、同56−88141号公報、同57−45545号公報、同54−112637号公報、同55−74546号公報等参照)、フェニレンジアミン誘導体(米国特許第3,615,404号明細書、特公昭51−10105号公報、同46−3712号公報、同47−25336号公報、特開昭54−53435号公報、同54−110536号公報、同54−119925号公報等参照)、アリールアミン誘導体(米国特許第3,567,450号明細書、同第3,180,703号明細書、同第3,240,597号明細書、同第3,658,520号明細書、同第4,232,103号明細書、同第4,175,961号明細書、同第4,012,376号明細書、特公昭49−35702号公報、同39−27577号公報、特開昭55−144250号公報、同56−119132号公報、同56−22437号公報、西独特許第1,110,518号明細書等参照)、アミノ置換カルコン誘導体(米国特許第3,526,501号明細書等参照)、オキサゾール誘導体(米国特許第3,257,203号明細書等に開示のもの)、スチリルアントラセン誘導体(特開昭56−46234号公報等参照)、フルオレノン誘導体(特開昭54−110837号公報等参照)、ヒドラゾン誘導体(米国特許第3,717,462号明細書、特開昭54−59143号公報、同55−52063号公報、同55−52064号公報、同55−46760号公報、同55−85495号公報、同57−11350号公報、同57−148749号公報、特開平2−311591号公報等参照)、スチルベン誘導体(特開昭61−210363号公報、同第61−228451号公報、同61−14642号公報、同61−72255号公報、同62−47646号公報、同62−36674号公報、同62−10652号公報、同62−30255号公報、同60−93455号公報、同60−94462号公報、同60−174749号公報、同60−175052号公報等参照)、シラザン誘導体(米国特許第4,950,950号明細書)、ポリシラン系(特開平2−204996号公報)、アニリン系共重合体(特開平2−282263号公報)、特開平1−211399号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー(特にチオフェンオリゴマー)等を挙げることができる。
炭素数1〜50のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が好ましい。
尚、電荷障壁層が発光材料を含むとき、電荷障壁層のアフィニティレベル、イオン化ポテンシャルは、電荷障壁層のホスト材料のアフィニティレベル、イオン化ポテンシャルである。
上述したエネルギーギャップの関係から、第1発光層は黄色〜橙色又は赤色発光層であることが好ましい。黄色〜橙色又は赤色発光層は、発光の最大波長が550〜650nmである発光層である。発光層は、好ましくはホスト材料と黄色〜橙色又は赤色ドーパントからなる。
ホスト材料として、下記式で表される化合物を使用する。
X−(Y)n
(式中、Xは炭素環3以上の縮合芳香族環基であり、
Yは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアルキル基又は置換もしくは無置換のアルキル基から選択される基であり、
nは1〜6の整数であり、nが2以上の場合、Yは同じでも異なってもよい。)
Yは、好ましくは炭素数12〜60のアリール基、ジアリールアミノ基であり、より好ましくは炭素数12〜20のアリール基又は炭素数12〜40のジアリールアミノ基である。
nは好ましくは2である。
式〔2〕〜〔16〕の化合物は、アミノ基又はアルケニル基を含有すると好ましい。
X25〜X36は、水素原子、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数1〜20のアルキル基、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリール基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数6〜30のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数1〜30のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数7〜30のアリールアルキルアミノ基又は置換もしくは無置換炭素原子数8〜30のアルケニル基であり、隣接する置換基及びX25〜X36は結合して環状構造を形成していてもよい。
各式中の置換基X25〜X36の少なくとも一つがアミン又はアルケニル基を含有すると好ましい。
好ましくは、式〔13〕、〔14〕のインデノペリレン誘導体である。
上記の蛍光性化合物は、フルオランテン骨格を複数有すると、発光色が黄色〜橙色又は赤色領域となるため好ましい。
特に好ましいインデノペリレン誘導体は、ジベンゾテトラフェニルペリフランテン誘導体である。
発光色について、エネルギーギャップの関係から第2発光層は青系発光層であることが好ましい。好ましくは、青色系発光のピーク波長は450〜500nmである。
第2発光層に使用できるドーパントとしては、例えば、アリールアミン化合物及び/又はスチリルアミン化合物、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン及び蛍光色素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
アリールアミン化合物としては下記一般式(A)で表される化合物等が挙げられ、スチリルアミン化合物としては下記一般式(B)で表される化合物等が挙げられる。
ここで、炭素数が6〜20の芳香族基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、テルフェニル基等が好ましい。
ここで、核原子数が5〜40のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントリル、ピレニル、コロニル、ビフェニル、テルフェニル、ピローリル、フラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、オキサジアゾリル、ジフェニルアントラセニル、インドリル、カルバゾリル、ピリジル、ベンゾキノリル、フルオランテニル、アセナフトフルオランテニル、スチルベン等が好ましい。なお、核原子数が5〜40のアリール基は、さらに置換基により置換されていてもよく、好ましい置換基としては、炭素数1〜6のアルキル基(エチル基、メチル基、イソプロピル基、n−プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、炭素数1〜6のアルコキシ基(エトキシ基、メトキシ基、イソプロポキシ基、n−プロポキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、核原子数5〜40のアリール基、核原子数5〜40のアリール基で置換されたアミノ基、核原子数5〜40のアリール基を有するエステル基、炭素数1〜6のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子(塩素、臭素、ヨウ素等)が挙げられる。
Ar’は置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族基である。
X1、X2、X3は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。
a、b及びcは、それぞれ0〜4の整数である。尚、a、b及びcが2以上の場合、X1同士、X2同士、X3同士は同一でも異なっていてもよい。
nは1〜3の整数である。また、nが2以上の場合は、[ ]内は、同じでも異なっていてもよい。)
R1〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。)
L及びL’は、それぞれ置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換のジベンゾシロリレン基である。
mは0〜2の整数、nは1〜4の整数、sは0〜2の整数、tは0〜4の整数である。
また、L又はArは、ピレンの1〜5位のいずれかに結合し、L’又はAr’は、ピレンの6〜10位のいずれかに結合する。
ただし、n+tが偶数の時、Ar,Ar’,L,L’は下記(1) 又は(2) を満たす。
(1) Ar≠Ar’及び/又はL≠L’(ここで≠は、異なる構造の基であることを示す。)
(2) Ar=Ar’かつL=L’の時
(2−1) m≠s及び/又はn≠t、又は
(2−2) m=sかつn=tの時、
(2−2−1) L及びL’、又はピレンが、それぞれAr及びAr’上の異なる結合位置に結合しているか、
(2−2−2) L及びL’、又はピレンが、Ar及びAr’上の同じ結合位置で結合している場合、
L及びL’又はAr及びAr’のピレンにおける置換位置が1位と6位、又は2位と7位である場合はない。]
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基である。
R1〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はヒドロキシル基である。
Ar1、Ar2、R9及びR10は、それぞれ複数であってもよく、隣接するもの同士で飽和もしくは不飽和の環状構造を形成していてもよい。
ただし、一般式(1)において、中心のアントラセンの9位及び10位に、該アントラセン上に示すX−Y軸に対して対称型となる基が結合する場合はない。)
好ましくは緑色系ドーパントとして、式(1)で表わされる芳香族アミン化合物を使用できる。
A1〜A2の置換もしくは無置換のアリールアミノ基としては、例えば、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ナフチルフェニルアミノ基等が挙げられる。
A1〜A2の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基等が挙げられる。
A1〜A2のハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
尚、式(1)において、A1及びA2の両方が水素原子である場合はない。
R11の置換もしくは無置換の炭素数3〜10の2級又は3級のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ペンチル基、1−メチルブチル基、1−メチルペンチル基、1,1’−ジメチルペンチル基、1,1’−ジエチルプロピル基、1−ベンジル−2−フェニルエチル基、1−メトキシエチル基、1−フェニル−1−メチルエチル基等が挙げられる。
R11の置換もしくは無置換の炭素数3〜10の2級又は3級のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルネル基、アダマンチル基等が挙げられる。
式(1)において、fは1〜9の整数であり、1〜3であると好ましい。fが2以上の場合、複数のR11は同一でも異なっていてもよい。
R12の置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアミノ基、アルキルアミノ基及びハロゲン原子の具体例としては、上記A1〜A2と同様のものが挙げられる。
式(1)において、gは0〜8の整数であり、0〜2であると好ましい。
gが2以上の場合、複数のR12は同一でも異なっていてもよい。
また、式(1)において、f+g+hは2〜10の整数であり、2〜6であると好ましい。
発光色については、エネルギーギャップの関係から、第3発光層は緑系発光層であることが好ましい。好ましくは、緑色系発光のピーク波長は500〜550nmである。
第3発光層のホスト材料とドーパントは、上述したものを使用できる。ホスト材料は第2発光層と同じ材料であると好ましい。
(1)第一の有機層
陽極と第1発光層の間に、第一の有機層として、正孔注入層、正孔輸送層又は有機半導体層等を設けることができる。正孔注入層又は正孔輸送層は、発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常5.5eV以下と小さい。正孔注入層はエネルギーレベルの急な変化を緩和する等、エネルギーレベルを調整するために設ける。このような正孔注入層又は正孔輸送層としてはより低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば104〜106V/cmの電界印加時に、少なくとも10−6cm2/V・秒以上であるものが好ましい。正孔注入層又は正孔輸送層を形成する材料としては、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機EL素子の正孔注入層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
陰極と第2発光層の間に、第二の有機層として、電子注入層又は電子輸送層等を設けることができる。電子注入層又は電子輸送層は、発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。電子注入層はエネルギーレベルの急な変化を緩和する等、エネルギーレベルを調整するために設ける。電子注入層又は電子輸送層に用いられる材料としては、8−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体、オキサジアゾール誘導体、含窒素複素環誘導体が好適である。上記8−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン(一般に8−キノリノール又は8−ヒドロキシキノリン)のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス(8−キノリノール)アルミニウムを用いることができる。そして、オキサジアゾール誘導体としては、下記式
(d)以下の式から選択される含窒素複素環基を含む含窒素複素環誘導体。
HAr−L−Ar61−Ar62
(式中、HArは、置換基を有していてもよい炭素数3〜40の含窒素複素環であり、Lは単結合、置換基を有していてもよい炭素数6〜40のアリーレン基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜40のヘテロアリーレン基であり、Ar61は置換基を有していても良い炭素数6〜40の2価の芳香族炭化水素基であり、Ar62は置換基を有していても良い炭素数6〜40のアリール基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜40のヘテロアリール基である。)
好ましくは、R61〜R74は、いずれも水素原子である。
電子吸引性の置換基として、例えば、ハロゲン、CN−、カルボニル基、アリールホウ素基等が挙げられる。
電子欠乏環として、例えば、2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、2−キノリル、3−キノリル、4−キノリル、2−イミダゾール、4−イミダゾール、3−ピラゾール、4−ピラゾール、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、3−(1,2,4−N)−トリアゾリル、5−(1,2,4−N)−トリアゾリル、5−テトラゾリル、4−(1−O,3−N)−オキサゾール、5−(1−O,3−N)−オキサゾール、4−(1−S,3−N)−チアゾール、5−(1−S,3−N)−チアゾール、2−ベンゾキサゾール、2−ベンゾチアゾール、4−(1,2,3−N)−ベンゾトリアゾール、及びベンズイミダゾールからなる群から選択される化合物等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるわけではない。
好ましくはルイス酸、各種キノン誘導体、ジシアノキノジメタン誘導体、芳香族アミンとルイス酸で形成された塩類である。
さらに好ましくはキノイド誘導体で、下記式(1a)〜(1i)に示される化合物が挙げられる。より好ましくは、(1a)、(1b)に示される化合物である。
式(1a)〜(1i)において、X1〜X17は電子吸引基であり、それぞれ独立して、下記式(j)〜(p)の構造のいずれかからなる。好ましくは、(j)、(k)、(l)の構造である。
式(1a)〜(1i)において、Y1〜Y28は、それぞれが独立して、−N=又は−CH=である。
R1〜R48のフルオロアルキル基として、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基が好ましい。
R1〜R48のアルコキシル基として、メトキシ基、エトキシ基、iso―プロポキシ基、tert−ブトキシ基が好ましい。
R1〜R48のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基が好ましい。
R1〜R48のアリール基として、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
R49〜R52のフルオロアルキル基、アルキル基、アリール基は、R1〜R48と同様である。
[実施例]
(1)エネルギーギャップ(Eg)
紫外・可視分光光度計(島津製、UV−3100PC)を用い、材料の溶液(溶媒:トルエン)の紫外−可視光吸収スペクトルを測定し、その長波長側接線から算出した光学的バンドキャップをエネルギーギャップ(Eg)とした。
大気中光電子分光測定装置(理研計器製、AC−1)を用いて測定した。材料(粉末)に照射した紫外線のエネルギーに対し、放出された光電子を1/2乗でプロットし、光電子放出エネルギーのしきい値をイオン化ポテンシャル(Ip)とした。
Af=IP−Egとした。
電流密度が10mA/cm2となるようにITOとAl間に通電したときの電圧(単位:V)を計測した。
電流密度10mA/cm2印加時のELスペクトルを分光放射輝度計CS1000A(コニカミノルタ社製)で計測し、発光効率(単位:cd/A)を算出した。
電流密度10mA/cm2印加時のELスペクトルを分光放射輝度計CS1000A(コニカミノルタ社製)でCIE1931色度(x、y)を計測した。
電流密度10mA/cm2印加時のELスペクトルを分光放射輝度計CS1000A(コニカミノルタ社製)で計測し、下記式にて算出した。
(有機EL素子の形成)
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極(陽極)付きガラス基板(ジオマティック社製)(ITOの膜厚130nm)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして膜厚60nmのHI膜を成膜した。このHI膜は、正孔注入層として機能する。HI膜の成膜に続けて、このHI膜上に膜厚15nmのHT膜を成膜した。このHT膜は正孔輸送層として機能する。
図5に、実施例1で作成した第1発光層、第1電荷障壁層、第2発光層のエネルギーレベルを示す。得られた有機EL発光素子の特性について測定を行った。結果を表2に示す。
実施例1において、第1発光層を形成した後、電荷障壁層を形成しなかった他は実施例1と同様にして有機EL発光素子を形成した。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表2に示す。
比較例1において、正孔輸送層の厚さを10nmとし、第1発光層の厚さを40nmとし、電子輸送層の厚さを30nmとし、第二発光層の成膜を省略した他は比較例1と同様にして有機EL発光素子を形成した。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表2に示す。
比較例1において、正孔輸送層の厚さを20nmとし、第二発光層の厚さを40nmとし、第1発光層の成膜を省略した他は比較例1と同様にして有機EL発光素子を形成した。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表2に示す。
実施例1において、電荷障壁層としてHTの代わりに、厚さ5nmにてET膜(Ip/Af[eV]=5.71/2.73)を成膜した他は実施例1と同様にして有機EL発光素子を形成した。図6に、比較例4で作成した第1発光層、第1電荷障壁層、第2発光層のエネルギーレベルを示す。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表2に示す。
実施例1において、第2発光層を膜厚10nmにて形成した後、第3発光層として、膜厚30nmにてBHとGDを、GDが10重量%となるように、蒸着し成膜(Ip/Af[eV]=5.8/2.8)し、緑系発光層とした後、Alq3層(電子輸送層)を形成した他は実施例1と同様にして有機EL発光素子を形成した。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表2に示す。
実施例2において、電荷障壁層としてHTの代わりに、厚さ5nmにてCBP膜(Ip/Af[eV]=5.86/2.41)を成膜した他は実施例2と同様にして有機EL発光素子を形成した。図7に、比較例5で作成した第1発光層、第1電荷障壁層、第2発光層のエネルギーレベルを示す。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表2に示す。
実施例1において、電荷障壁層としてHTの代わりに、HTとGDを、GDが10重量%となるように、蒸着し成膜(Ip/Af[eV]=5.36/2.3)し、第二発光層の厚さを40nmとした他は、実施例1と同様にして有機EL発光素子を形成した。
得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表2に示す。
実施例2において、電荷障壁層としてHTの代わりに、HTとGDを、GDが5重量%となるように、蒸着し成膜(Ip/Af[eV]=5.36/2.3)し、第二発光層、第三発光層の厚さをそれぞれ15nm、25nmとした他は、実施例2と同様にして有機EL発光素子を形成した。
得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表2に示す。
実施例2では、実施例1に対してさらに第3発光層として緑色発光層を入れることにより、同等の外部量子収率ながらさらに電流効率が高く良好な白色発光を得ることができた。
実施例3では、実施例1に対してさらに電荷障壁層に緑色発光材料をドープすることにより、同等の外部量子収率ながら良好な白色発光を得ることができた。
比較例5では、イオン化ポテンシャルが大きくかつアフェニティが小さい電荷障壁層を設けたため正孔が第1発光層に留まり、実施例2に対して赤みが増してしまい、良好な白色発光を得ることができなかった(図7)。
第1発光層、電子障害層、第2発光層の組成を表3に示すように変えた他は、実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。すなわち、電荷障壁層の陰極側を赤色発光層とする。そして、電荷障壁層としてAfが3.1eV程度のアミン正孔輸送材(GD)を用いた。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表3に示す。
(CIEx,CIEy)=(0.657,0.340)と第2発光層の赤だけが光った。また、発光効率も悪かった。
第1発光層、第2発光層の組成を表3に示すように変えた他は、実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。すなわち、上記比較例6と同様に電荷障壁層の陰極側を赤色発光層とする。ここで、電荷障壁層のAfよりも第1発光層のホストのAfを高くしている。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表3に示す。
(CIEx,CIEy)=(0.657,0.340)と第2発光層の赤だけが光り、効率が悪かった。この場合も発光は赤だけとなり、第1発光層(青)には電子注入されず、良好な白色とはならない。
このように、上記二つの比較例から、第2発光層のホストのEgが第1発光層のホストのEgよりも小さい場合、電荷障壁層のAfレベルをどう工夫しても発光バランスが取れないことが分かる。
したがって、第2発光層のEgが第1発光層のEgよりも大きいことが必要である。
第1発光層、電子障害層、第2発光層の組成を表3に示すように変えた他は、実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。すなわち、第1発光層を緑とし、第2発光層を青とした。そして、電荷障壁層に赤(RD)をドープした。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表3に示す。
色度データより、電荷障壁層/第2発光層の界面で再結合したエネルギーは、青ドーパントと赤ドーパントに移動し発光するが、赤から緑にエネルギー移動しないために緑の発光はほとんど見られなかったことが分った。
第1発光層、電子障害層、第2発光層の組成を表3に示すように変えた他は、実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。すなわち、第1発光層を青とし、第2発光層を赤とし、電荷障壁層に緑をドープした。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表3に示す。
色度データに示されるように発光はほとんど赤しかなかった。
さらに、電荷障壁層に緑をドープすると、電荷障壁層と第2発光層との界面領域で生じる励起子エネルギーにより緑を光らせることができる。さらに、第1及び第2発光層との界面で再結合領域を構成する電荷障壁層に緑をドープするので、緑の発光が安定する。視感性が高い緑は発光バランスが崩れると人の目にはすぐにわかる。従って、緑を一番バランスがとれる位置に配置することにより、色ずれが少ない白色とすることができる。
第2発光層、第3発光層の組成を表3に示すように変えた他は、実施例2と同様にして有機EL素子を製造した。得られた有機EL発光素子について、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を表3に示す。
色度データに示されるように460nm付近の青の発光が弱く、好適な白色発光とならなかった。原因は電荷障壁層/第2発光層(緑)界面付近で再結合し緑色発光はするが、青発光層へエネルギー移動し難いので青の発光が弱くなったためである。
(フルカラー発光装置)
112mm×143mm×1.1mmの支持基板(OA2ガラス:日本電気硝子社製)上に、ブラックマトックス(BM)の材料としてV259BK(新日鉄化学社製)をスピンコートし、68μm×285μmが開口した格子状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、2%炭酸ナトリウム水溶液で現像後、200℃でベークして、ブラックマトリックス(膜厚1.5μm)のパターンを形成した。
次に、ITO(インジウム錫酸化物)をスパッタリングにより130nm膜厚で成膜した。
このようにして得られた基板を純水及びイソプロピルアルコール中で超音波洗浄し、エアブローにて乾燥後、UV洗浄した。
(1)青色性能
青色カラーフィルタに対応する下部電極と上部透明電極との間に、7.25Vの直流電圧を印加したところ、青く発光した。分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)にて測定したところ、輝度31cd/m2、色度(0.124,0.117)であった。両電極間に流れる電流値を測定し、発光効率を算出したところ、1.14cd/Aであった。
緑色カラーフィルタに対応する下部電極と上部透明電極との間に、7.25Vの直流電圧を印加したところ、緑色に発光した。分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)にて測定したところ、輝度250cd/m2、色度(0.247,0.621)であった。両電極間に流れる電流値を測定し、発光効率を算出したところ、9.24cd/Aであった。
赤色カラーフィルタに対応する下部電極と上部透明電極との間に、7.25Vの直流電圧を印加したところ、赤色に発光した。分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)にて測定したところ、輝度85cd/m2、色度(0.652,0.335)であった。両電極間に流れる電流値を測定し、発光効率を算出したところ、3.15cd/Aであった。
全ての下部電極と上部透明電極との間に、7.25Vの直流電圧を印加したところ、白色発光を示した。分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)にて測定したところ、輝度451cd/m2、色度(0.324,0.397)であった。両電極間に流れる電流値を測定し、発光効率を算出したところ、4.51cd/Aであり、非常に高効率であった。
Claims (21)
- 陽極、第1発光層、電荷障壁層、第2発光層及び陰極をこの順に積層して含み、
前記第1発光層及び第2発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、
前記第1発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第2発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、
前記第1発光層のホスト材料が正孔輸送性材料であり、第2発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、
前記電荷障壁層のアフィニティレベルが、前記第2発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも0.2eV以上小さく、
前記電荷障壁層のイオン化ポテンシャル(Ie1)と前記第1発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル(Ih1)が、下記の関係(1)を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ie1<Ih1+0.1 (eV)・・・(1) - 陽極、第1発光層、電荷障壁層、第2発光層、第3発光層及び陰極をこの順に積層して含み、
前記第1発光層、第2発光層及び第3発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、
前記第1発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第2発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、
前記第1発光層のホスト材料が正孔輸送性材料であり、
前記第2発光層及び第3発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、
前記電荷障壁層は正孔輸送性材料であり、
前記電荷障壁層のイオン化ポテンシャル(Ie1)と前記第1発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル(Ih1)が、下記の関係(1)を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ie1<Ih1+0.1 (eV)・・・(1) - 前記電荷障壁層のアフィニティレベルが、前記第2発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも0.2eV以上小さい請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記第1発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第2発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも0.4eV以上小さい請求項1〜3のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記第1発光層のドーパントが赤色ドーパントであり、前記第2発光層のドーパントが青色ドーパントである請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記第1発光層のドーパントが赤色ドーパントであり、前記第2発光層のドーパントが青色ドーパントであり、前記第3発光層のドーパントが緑色ドーパントである請求項2又は3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記電荷障壁層が発光材料を含む請求項1〜6のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記電荷障壁層の発光材料が、緑色ドーパントである請求項7に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記陽極と前記第1発光層の間に、第1発光層と隣接する正孔輸送層を有する、請求項1〜8のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記正孔輸送層を形成する材料と前記電荷障壁層を形成する材料が同じ材料である、請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 陽極に近い有機層である第1発光層又は第1の有機層が、酸化剤を含有しているか、及び/又は陰極に近い有機層である第2発光層又は第2の有機層が、還元剤を含有している、請求項1〜10のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記第1発光層のホスト材料が、下記式(1)で表される化合物であり、前記第1発光層のドーパントが、フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物である請求項1〜11のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
X−(Y)n (1)
(式中、Xは炭素環3以上の縮合芳香族環基であり、
Yは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアルキル基又は置換もしくは無置換のアルキル基から選択される基であり、
nは1〜6の整数であり、nが2以上の場合、Yは同じでも異なってもよい。) - 前記フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物が、下記式(2)又は式(3)で表されるインデノペリレン誘導体である請求項12に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記インデノペリレン誘導体がジベンゾテトラフェニルペリフランテン誘導体である請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 第1発光層のホスト材料の縮合環数が4以上で、第2発光層のホスト材料の縮合環数が3環以下である請求項12〜14のいずれか一項記載に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記式(1)で表される化合物が、下記式(4)で表されるナフタセン誘導体である請求項12〜15のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記式(4)で表されるナフタセン誘導体におけるQ1、Q2、Q3及びQ4の少なくとも1つ以上がアリール基である請求項16記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記式(4)で表されるナフタセン誘導体が下記式(5)で表される請求項17記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記式(5)で表されるナフタセン誘導体におけるQ101、Q105、Q201及びQ205の少なくとも1つ以上がアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルケニル基、アラルキル基又は複素環基であり、これらは同一でも異なってもよい請求項18記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記電荷障壁層が、第三級アミン化合物、カルバゾール誘導体、含窒素複素環を含む化合物又は金属錯体を含む請求項12〜19のいずれか一項記載に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 白色発光の請求項1〜20のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
カラーフィルタを備えるフルカラー発光装置。
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