KR20240079152A - 유기 화합물 및 유기 발광 소자 - Google Patents

유기 화합물 및 유기 발광 소자 Download PDF

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히로노부 이와와키
히로카즈 미야시타
나오키 야마다
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은, 유기 화합물 AB과, 상기 유기 화합물 AB과 다른 유기 화합물 AA를 갖는 조성물을 제공한다. 상기 유기 화합물 AB은, 하기 일반식 [1]로 표시되고, 2개 이상의 고리를 갖는 축합 다환 구조 A와 상기 축합 다환 구조 A와는 다른 고리 구조 B를 갖는다. 상기 유기 화합물 AA는 상기 축합 다환 구조 A를 갖고 하기 일반식 [2]로 표시된다:
Figure pat00023

일반식 [1] 및 [2]에 있어서, 축합 다환 구조 A 각각은, 중수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 치환기로서 가져도 된다.

Description

유기 화합물 및 유기 발광 소자{ORGANIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT-EMITTING DEVICE}
본 발명은, 유기 화합물 및 그것을 사용한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(이하, "유기 일렉트로루미네센트 소자", 혹은 "유기 EL 소자"로도 부른다)은, 한쌍의 전극과 이들 전극 사이에 배치되는 유기 화합물층을 갖는 전자 소자다. 이들 한쌍의 전극으로부터 전자 및 정공을 주입함으로써, 유기 화합물층 중의 발광성 유기 화합물에 여기자를 생성하고, 이 여기자가 기저상태로 되돌아올 때, 유기 발광 소자가 빛을 방출한다.
최근, 유기 발광 소자가 현저하게 진보하여, 낮은 구동전압, 다양한 발광 파장 및 고속응답성을 달성하였다. 이에 따라, 발광 디바이스의 박형화 및 경량화가 실현되었다.
유기 발광 소자의 용도를 더욱 확대하기 위해서는, 유기 발광 소자의 구동 수명의 더욱 더 향상이 요구되고 있다. 유기 발광 소자의 구동 수명을 향상시키는 한가지 방법은 구동전압을 저하시키는 것이 알려져 있다.
일본국 특개 2021-027169호 공보에는, 복수의 방향족 고리가 축합한 다환 방향족 화합물을 사용하고, 이들의 다량체를 사용함으로써, 양자 효율이 우수하고, 구동전압이 낮은 유기 발광 소자가 개시되어 있다.
일본국 특개 2021-027169호 공보에는, 다량체의 사용이 유기 발광 소자의 성능을 향상시키는 것이 개시되어 있다. 단량체와 다량체의 관계에 대해서는 기재되어 있지 않다. 이 다량체를 사용한 유기 발광 소자의 구동 수명에 한층 더 개량의 여지가 있다.
본 발명은, 단량체와 다량체의 관계를 사용하여, 유기 발광 소자의 특성을 향상시키는 발광성 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 유기 화합물 AB과, 상기 유기 화합물 AB과 다른 유기 화합물 AA를 갖는 조성물을 제공한다. 상기 유기 화합물 AB은, 하기 일반식 [1]로 표시되고, 2개 이상의 고리를 갖는 축합 다환 구조 A와 상기 축합 다환 구조 A와는 다른 고리 구조 B를 갖는다. 상기 유기 화합물 AA는 상기 축합 다환 구조 A를 갖고 하기 일반식 [2]로 표시된다:
Figure pat00001
일반식 [1] 및 [2]에 있어서, 축합 다환 구조 A 각각은, 중수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 치환기로서 가져도 된다. 일반식 [2]에 있어서, n은 축합 다환 구조 A의 개수를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징은 첨부도면을 참조하는 이하의 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표시장치의 화소의 일례를 나타내는 개략 단면도다. 도1b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 갖는 표시장치의 일례의 개략 단면도다.
도2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표시장치의 일례를 나타내는 모식도다.
도3a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 촬상장치의 일례를 나타내는 모식도다. 도3b 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자기기의 일례를 나타내는 모식도다.
도4a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표시장치의 일례를 나타내는 모식도다. 도4b는 절곡가능한 표시장치의 일례를 나타내는 모식도다.
도5a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명장치의 일례를 나타낸 모식도다. 도5b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 조명기구를 갖는 자동차의 일례를 나타낸 모식도다.
도6a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 웨어러블 디바이스의 일례를 나타낸 모식도다. 도6b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 웨어러블 디바이스의 일례로서, 촬상장치를 갖는 웨어러블 디바이스를 나타내는 모식도다.
도7a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 형성장치의 모식도다. 도7b 및 도7c는 길다란 기판에 배치된 복수의 발광부를 갖는 노광 광원의의 구성을 각각 나타낸 모식도다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물은, 단량체와 다량체의 관계를 사용하여, 재결합 영역을 확대시킨다. 이 때문에, 유기 발광 소자에 이 조성물을 사용하면 유기 발광 소자의 구동 수명이 연장된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물은, 유기 화합물 AB과, 상기 유기 화합물 AB과 다른 유기 화합물 AA를 갖는다. 상기 유기 화합물 AB은, 하기 일반식 [1]로 표시되고, 2개 이상의 고리를 갖는 축합 다환 구조 A와 상기 축합 다환 구조 A와는 다른 고리 구조 B를 갖는다. 상기 유기 화합물 AA는 상기 축합 다환 구조 A를 갖고 하기 일반식 [2]로 표시된다:
일반식 [1] 및 [2]에 있어서, 축합 다환 구조 A 각각은, 중수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 치환기로서 가져도 된다. 단, 이들 아릴기 및 헤테로아릴기는 2개 이상의 고리를 갖는 구조를 각각 갖는다. 이 때문에, 예를 들어, 페닐기와 피리딜기가 제외된다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는, 예를 들면, 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기이어도 되고, 직쇄, 분기 또는 고리 형상도 된다. 탄소 원자수는, 1 이상 8 이하이어도 되고, 1 이상 4 이하이어도 된다. 더욱 구체적으로는, 이것의 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 헥실기 및 시클로헥실기를 들 수 있다. 알킬기는, 할로겐 원자를 치환기로서 가져도 된다. 할로겐 원자 중에서도, 불소 원자를 사용해도 된다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는, 예를 들면, 탄소 원자수 5 내지 60의 아릴기이다. 탄소 원자수는, 5 이상 30 이하이어도 되고, 5 이상 20 이하이어도 된다. 더욱 구체적인 예로는, 페닐기, 나프틸기, 인데닐기, 비페닐기, 터페닐기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 플루오란테닐기 및 트리페닐레닐기를 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는, 예를 들면, 탄소 원자수 3 이상 58 이하의 헤테로아릴기이어도 된다. 탄소 원자수는, 5 이상 28 이하이어도 되고, 5 이상 18 이하이어도 된다. 사용되는 헤테로 원자는, 질소 원자, 유황 원자 또는 산소 원자이어도 된다. 더욱 구체적인 예로는, 피리딜기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 카바조릴기, 아크리디닐기, 페난트로리닐기, 아자페난트릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티오페닐기, 아자트리페닐기 및 디아자트리페닐기를 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기 및 헤테로아릴기는 각각 치환기를 가져도 된다. 이 치환기는, 중수소 원자, 할로겐 원자, 또는 알킬기이다. 할로겐 원자 및 알킬기는 전술한 것과 같다.
일반식에 있어서, 축합 다환 구조 A는 4개 이상의 고리를 가져도 된다. 더욱 구체적으로는, 축합 다환 구조 A는 이하의 구조로부터 선택되어도 된다:
Figure pat00003
이때, 각각의 *는 결합 위치를 나타낸다.
축합 다환 구조 A는, 페릴렌 구조, 트리페닐렌 구조 또는 피렌 구조일 수 있다.
축합 다환 구조 A에 포함된 원소는, 수소 원자, 중수소 원자, 질소 원자, 산소 원자 및 유황 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 원소이어도 된다.
일반식에 있어서, 고리 구조 B는, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 및 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기로부터 선택된다. 아릴기 및 헤테로아릴기의 예는, 본 명세서에 있어서의 아릴기 및 헤테로아릴기의 예와 같다.
고리 구조 B는, 4개 이하의 고리를 갖는 아릴기, 또는 4개 이하의 고리를 갖는 헤테로아릴기이어도 된다.
보다 구체적으로는, 고리 구조 B는 페닐기, 나프틸기 및 플루오레닐기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
고리 구조 B에 포함되는 원소는, 수소 원자, 중수소 원자, 질소 원자, 산소 원자 및 유황 원자로 이루어진 군으로부터 선택되어도 된다.
일반식 [2]로 표시되는 화합물은 A의 다량체를 나타내고 있다. n은 1 내지 4의 정수다. n은 1일 수 있다. 축합 다환 구조 A는 아릴기와 같은 구조를 갖고, 다른 치환기를 가져도 된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물은, 일반식 [1]로 표시되는 유기 화합물 AB과 일반식 [2]로 표시되는 유가 화합물 AA를 갖는다. 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA의 전체 중량 기준으로, 유기 화합물 AA의 중량비가 0.02중량%보다 크고 50중량% 이하이어도 된다.
유가 화합물 AB과 유가 화합물 AA의 전체 중량 기준으로, 유기 화합물 AA의 중량비가 0.02중량%보다 크고 30중량% 이하이어도 된다. 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA의 전체 중량 기준으로, 유기 화합물 AA의 중량비가 0.02중량%보다 크고 10중량% 이하이어도 된다.
유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA의 전체 중량 기준으로, 유기 화합물 AA의 중량비가 0.1중량%보다 크고 50중량% 이하이어도 된다. 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA의 전체 중량 기준으로, 유기 화합물 AA의 중량비가 0.1중량%보다 크고 30중량% 이하이어도 된다. 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA의 전체 중량 기준으로, 유기 화합물 AA의 중량비가 0.1중량%보다 크고 10중량% 이하이어도 된다.
본 개시의 일 실시형태에 따른 조성물의 작용
본 발명의 일 실시형태의 조성물을 유기 발광 소자에 사용하는 경우에, 이 조성물이 유기 발광 소자의 구동 수명을 연장시키는 효과를 나타낸다. 유기 발광 소자의 구동 수명을 연장시키기 위해서는, 유기 발광 소자 내의 유기 화합물의 구동에 의한 열화가 저감될 수 있다. 유기 발광 소자의 구동 수명을 연장시키는 한가지 방법은, 유기 발광 소자의 발광층에 있어서 정공과 전자가 재결합하는 영역을 확대시켜, 여기자의 발생이 집중하는 것을 저감하는 것이다. 여기자의 발생이 집중하면, 여기 상태에 있는 분자 위에, 다른 여기 상태에 있는 분자로부터 에너지 이동이 발생하여 더욱 더 고에너지 상태로 천이하는 경우가 있다. 고에너지 상태에 있어서는, 에너지가 분자 구조 중의 일중 결합 부위의 결합 에너지보다 큰 경우, 결합이 개열하여 분해물을 발생하는 일이 있다. 분해물은 다른 분자에 영향을 미쳐, 휘도 저하를 일으킨다. 이것을 회피하기 위해, 여기자의 발생을 분산시키는 것이 유효하다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물은, 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AB의 부분 구조가 다량화한 분자 구조를 갖는 유기 화합물 AA를 갖는다. 이 화합물이 유기 발광 소자에 되면, 발광층에의 전하 주입이 양호하고, 적절하게 전하 트랩성이 증가하여, 여기자의 발생 영역을 분산시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 조성물의 작용을 이하에서 설명한다.
유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA를 사용함으로써, 전하 트랩성이 증가하여, 유기 발광 소자의 구동 수명이 향상된다. 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA은 동일한 유기 화합물층, 또는 심지어 동일한 유기 발광층에 사용될 수 있다.
유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA를 사용함으로써, 유기 화합물층의 전하 이동도의 조정이 가능하다. 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA를 혼합하면, 유기 화합물 AB 만을 사용하는 경우에 비해, 유기 화합물 AB의 분자궤도에서 전하 트랩 준위를 형성할 수 있어, 전하 이동도를 저하시킬 수 있다.
단일의 유기 화합물 만으로 구성된 유기 화합물층에서는, 전하 이동도가 고유하게 결정된다. 이에 대하여, 다른 유기 화합물들을 혼합하는 경우에는, 전하 트랩 준위를 형성해서 전하 이동도를 저하시킬 수 있다. 그러나, 전혀 다른 2종류의 유기 화합을 사용하는 경우, 예를 들면, 유기 화합물 AB와 부분 구조도 다른 유기 화합물 XX와 같은 유기 화합물을 사용한 경우에는, 물성 차이가 크므로, 의도한 전하 트랩 준위를 형성하기 어렵다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물은, 유기 화합물 AB과, 유기 화합물 AB과 일부 구조가 공통되는 유기 화합물 AA를 갖는다. 공통된 일부 구조로 인해 물성차가 작고, 또한 상용성이 높으므로, 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA 사이에서 트랩 준위를 형성할 수 있다. 전하 트랩 준위에 관해, 분자 궤도 준위 에너지가 일정한 범위 내에서 다를 수 있다. 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA의 분자 궤도 준위 에너지의 차이는, 0.00eV보다 크고, 0.30eV보다 작은 것이 바람직하고, 0.15eV 이하인 것이 더욱 바람직하다. 여기에서, 유기 화합물 AB 유기 화합물 AA의 분자 궤도 준위의 어느쪽이 더 높은지는 상관없다. 예를 들면, 유기 화합물 AA의 최저 비점유 분자 궤도(LUMO) 준위가 유기 화합물 AB의 LUMO 준위보다도 낮은 경우에는, 유기 화합물 AA가 전자 트랩이 되기 쉽다. 이것은, 유기 화합물 AA의 중량비가 유기 화합물 AB보다도 작은 경우에는 보다 현저하다.
유기 화합물 AA의 최고 피점유 분자 궤도(HOMO) 준위가 유기 화합물 AB의 HOMO 준위보다도 높은 경우에는, 유가 화합물 AA가 홀 트랩이 되기 쉽다. 이것은 유기 화합물 AA의 중량비가 유기 화합물 AB보다도 작은 경우에는 보다 현저하다.
전술한 것과 같이, 유기 화합물 AA가 전하 트랩 준위로서 동작하고, 또한, 유기 화합물 AB과 같은 부분 구조를 갖기 때문에, 안정된 유기층을 형성할 수 있다.
본 개시의 실시형태에 따른 조성물에 포함된 유기 화합물의 결합
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물이 있어서의 유기 화합물 AA에서는, 모든 자유회전 가능한 단결합이 탄소-탄소 결합이고, SP2 탄소-SP2 탄소 결합일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물은, 유기 화합물 AB 및 유기 화합물 AA 상에서 재결합 및 여기자 생성에 기여할 수 있는 구성을 갖는다. 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA에 여기 상태에 있어서 에너지가 집중한다. 이 때문에, 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA는 고에너지 여기 상태에 있어서도 분해에 강한 골격을 가질 수 있다. 분해에 강한 골격은, 구체적으로는, 모든 자유회전 가능한 단결합이 탄소-탄소 결합인 것을 나타낸다. 이들 결합은 SP2 탄소-SP2 탄소 결합일 수 있다.
이하에서 결합 에너지의 예에 대해서 나타낸 것과 같이, 탄소-질소 결합 등이 축합 다환 골격 사이의 결합으로서 설치되면, 일정한 여기자 발생의 집중에 의해 발생되는 보다 고차의 여기 에너지 상태에 있어서 결합이 끊어지기 쉬워진다.
Figure pat00004
F1, F2(C-N)<F4(SP3 탄소-SP3 탄소)<F3(SP2 탄소-SP2 탄소)의 순서로 결합 에너지가 안정하다. 즉, 기재되어 있는 결합 에너지가 클수록 더 안정하다.
본 개시의 실시형태에 따른 조성물에 포함된 유기 화합물의 막 안정성
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물은, 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA를 갖는다. 유기 화합물 AB은, 분자 구조 중에 2개 이상의 고리를 갖는 축합 다환 구조 A를 가지므로, 글래스 전이 온도가 높아지는 경향이 있다. 이 때문에, 유기 화합물 AB는 열 안정성이 높아, 막 상태에 있어서 아모퍼스 상태를 유지할 수 있다. 즉, 증착에 의한 유기 화합물 AB의 박막을 형성한 후에도, 유기 화합물 AB가 안정하다. 이 경향은, 분자 구조 중에 2 고리 이상이 축합한 고리 구조를 거질 때 나타난다. 이 경향은 4 고리 이상이 축합한 고리 구조에서 보다 현저하게 나타난다.
유기 발광 소자 등의 유기 반도체 디바이스에서 사용되는 유기 화합물은 승화 정제에 의해 고순도화된다. 축합 다환 구조 A를 가짐으로써, 유기 화합물의 융점이 높아지는 경향이 있다. 이것은 고진공에 있어서도 유기 화합물이 고체 상태로 유지될 수 있도록 하여, 승화하기 쉬워지게 한다. 이 경향은, 4 고리 이상이 축합한 고리 구조를 가질 때 더욱 현저하게 나타난다. 화합물이 축합 다환 구조를 갖지 않는 경우에는, 화합물이 융점이 낮아지는 경향이 있다. 이 때문에, 고진공에서 가열함으로써 화합물이 액체 상태로 되기 쉽다. 액체 상태로부터 증발한 화합물은, 불순물과 공비 혼합물을 형성하기 쉬워져, 막 상태에 있어서 불순물을 포함하는 경우가 있다. 즉, 축합 다환 구조 A를 가짐으로써, 분리 및 정제하기 쉬워, 고순도화하기 쉽다.
일반식 [2]로 표시되는 유기 화합물 AA
유기 화합물 AA는, 축합 다환 구조 A가 n개 결합한 구조를 갖는다. 유기 화합물 AA는 축합 다환 구조 A가 1개 결합한 2량체 구조를 가질 수 있다. 즉, n이 1일 수 있다.
축합 다환 구조 A를 n개 결합한 구조를 갖는 유기 화합물 AA를 설계함으로써, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 분자량이 큰 축합 다환 구조 A가 n개 결합한 구조에서는, 평면성을 무너뜨리는 배좌가 형성되므로, 분자끼리가 중첩되는 분자 스택킹을 저감할 수 있다. 분자 스택킹이 저감된 유기 화합물의 증착막은 결정화하기 어렵고, 아모퍼스를 유지하기 쉽다.
아모퍼스성이 높은, 즉, 막성이 좋은 유기 화합물은 유기 발광 소자에 사용될 수 있다. 이것은, 아모퍼스성이 높으므로 소자 구동중에 있어서도 미소한 결정화에 의해 결정립계의 발생 및 트랩 준위 및 ??처의 생성이 발생하기 어려워, 양호한 캐리어 수송성과 고효율의 발광 특성을 유지할 수 있기 때문이다. 이 결과, 유기 발광 소자는 발광 효율 및 구동 수명이 우수하다.
분자 구조상 대칭성이 낮아지므로 분자들 사이의 중첩이 저감되어, 결정화하기 어렵고, 아모퍼스 상태를 유지하기 쉽다. 이 경우, 유기 화합물 AB 및 유기 화합물 AA를 동일 유기층으로 막형성하는 것이 보다 효과가 높아진다. 2 고리 이상이 축합한 방향족 축합 고리가 2개 이상 결합한 구조에 대해 입체장해의 효과가 더 커진다. 공간 내에 2 고리 이상으로 이루어진 큰 방향족 축합 고리가 존재함으로써, 입체장해의 효과를 기대할 수 있다. 이 효과는 3고리 이상의 축합 다환 화합물에 있어서 더 크고, 4개 이상의 고리를 갖는 축합 다환 화합물에 있어서 한층 더 크다.
세번째, 유기 화합물 AA와 유기 화합물 AB이 모두 부분 구조로서 동일한 축합 다환 구조 A를 갖고 있기 때문에, 유기 화합물 AA와 유기 화합물 AB의 공증착막에 있어서 양 화합물이 높은 상용성을 갖는다. 유기 화합물 AA는 축합 다환 구조 A를 n개 갖고 있기 때문에, 분자량이 커진다. 이 때문에, 유기 화합물 AB 단독의 막보다도, 유기 화합물 AA와 유기 화합물 AB의 공증착막이 열적 안정성을 향상시키는데 효과가 더 크다.
전술한 것과 같이, 분자량을 크게 하고 대칭성을 무너뜨림으로써, 아모퍼스 상태를 유지하기 게 할 수 있다. 이 때문에, 소자 구동 중에 있어서 안정한 아모퍼스 상태를 유지할 수 있어, 장수명의 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
이들 효과는, 축합 다환 구조 A가 n개 결합한다는 사실에 의해 유효하게 주어진다. 이들 효과는 2개의 축합 다환 구조 A가 결합한 유기 화합물 AA에 의해 더욱 유효하게 주어질 수 있다. 즉, n이 1일 수 있다.
조성물의 구성
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물의 유기 화합물이 이하와 같은 구성을 더 갖는 경우, 유기 발광 소자에 특히 적합하게 사용될 수 있다.
(1) 축합 다환 구조 A의 구조
축합 다환 구조 A는, 탄화수소 만으로 구성된 방향족 탄화수소 또는 고리 구조에 헤테로 원자를 포함하는 헤테로 방향족 화합물로 이루어진 5원 고리 또는 6원 고리 중 2 고리 이상이 축합한 구조를 갖는 축합 다환 구조이다. 4개 이상의 방향 고리의 축합 구조는, 이 구조가 분자량이 보다 크고, 부분 구조로서 회전 부위가 적은 안정된 구조를 형성하기 쉽기 때문에 사용될 수 있다.
축합 다환 구조 A의 구체 예를 이하에 나타내지만, 축합 다환 구조 A는 이들 예에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00005
이때, 각각의 *는 결합 위치를 나타낸다.
축합 다환 구조 A에 대해 이하의 구조가 사용될 수 있다.
Figure pat00006
이때, 각각의 *는 결합 위치를 나타낸다.
(2) 고리 구조 B의 구조
유기 화합물 AB에서, 모든 자유회전 가능한 단결합이 탄소-탄소 결합일 수 있다. 탄소-탄소 결합은 SP2 탄소-SP2 탄소 결합일 수 있다. 하기 일반식 [3]으로 표시되는 방향족 유닛이 포함될 수 있다.
Figure pat00007
고리 구조 B는, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이며, 축합해도 된다.
고리 구조 B는, 아릴기와 헤테로아릴기로부터 선택되는 구조가 결합한 부분 구조이어도 된다.
아릴기 및 헤테로아릴기의 예는 본 명세서의 아릴기 및 헤테로아릴기와 같다.
유기 화합물 AA의 구체 예
본 발명의 실시형태에 따른 유기 화합물 AA의 구체 예를 이하에 나타내지만, 본 발명이 이들 예에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00008
조성물의 사용 형태
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물의 유기 화합물은, 유기 발광 소자의 유기 화합물층에 이하와 같은 조건에서 사용해도 된다.
(1) 유기 화합물 AB은 발광층의 호스트 재료로서 사용될 수 있다. 호스트 재료의 발광층에 있어서의 중량비는 50중량% 이상이어도 된다. 이 호스트 재료에 혼합하는 유기 화합물 AA를 제2 호스트 재료로 사용하는 경우, 유기 화합물 AA는 0.02중량%보다 크고 40중량% 이하의 함유량으로 사용되고, 바람직하게는 0.5중량% 이상 30중량% 이하로 사용된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물의 유기 화합물 AB은 아모퍼스 상태를 유지하기 쉽다. 이 때문에, 유기 화합물 AB는 발광층의 호스트 재료로 사용될 수 있으며, 50중량% 이상의 함유량으로 사용될 수 있다. 유기 화합물 AB는 99.9중량%의 양으로 사용해도 결정화하기 어렵기 때문에, 특성이 우수한 기능을 발현할 수 있다.
발광층의 막 특성을 향상시키는 관점에서, 유기 화합물 AA를 제2 호스트 재료로서 사용해도 된다. 유기 화합물 AA를 제2 호스트 재료로서 사용하는 경우에는, 유기 화합물 AA는 0.02중량%보다 크고 50중량% 미만의 함유량으로 사용할 수 있다. 이것은, 막 중에 제2 호스트 재료가 단지 0.5중량%의 양으로 포함되어도, 축합 다환 구조 A의 다이머 구조인 제2 호스트 재료가 아모퍼스성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물을 갖는 발광층이 발광성 화합물, 유기 화합물 AB과, 유기 화합물 AA를 갖는 경우에, 유기 화합물 AB, 유기 화합물 AA 및 발광성 화합물의 순서로 에너지 갭이 줄어들어도 된다. 에너지 갭은, 각 유기 화합물의 최저 여기 일중항 에너지(S1)에 해당하고, 그들의 HOMO와 LUMO 준위로부터 산출할 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물을 갖는 발광층이 발광성 화합물과, 유기 화합물 AB과, 유기 화합물 AA를 갖는 경우에, 유기 화합물 AB, 유기 화합물 AA 및 발광성 화합물의 순서로 중량비가 줄어들어도 된다. 유기 화합물 AB이 호스트 재료이고, 유기 화합물 AA가 어시스트 재료 또는 제2 호스트 재료이며, 발광성 화합물이 불순물 재료이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물은, 1종류에 한정되지 않는다. 예를 들면, 유기 화합물 AB 및 유기 화합물 AA를 갖고, 또한, 유기 화합물 AB과 다른 유기 화합물 CD 및 유기 화합물 CC로 구성되는 제2조성물을 가져도 된다. 유기 화합물 CD 및 유기 화합물 CC의 예시는, 각각 유기 화합물 AB, 유기 화합물 AA과 같다. 유기 화합물 CD는, 축합 다환 구조 C와 고리 구조 D로 이루어져 있고, 유기 화합물 AB와 유사하다.
Figure pat00009
일반식 [4]는, 일반식 [1]과 같고, 일반식 [5]는 일반식 [2]와 같다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 제2조성물은, 조성물이 사용되는 발광층과는 다른 발광층에 사용되어도 된다.
즉, 본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물이 발광층에 사용되는 경우에는, 제2조성물은 이 발광층과는 다른 제2 발광층에 사용되어도 된다. 발광층과 제2 발광층은 접해 있어도 되고, 추가적인 유기 화합물층을 개재하여 적층되어도 된다. 추가적인 유기 화합물은 후술하는 전하 발생층이어도 된다.
이것은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물의 유기 화합물의 구성에 의존한다. 화합물이 응집하기 어렵고, 유기 발광 소자가 구동될 때에도, 분자 응집에 의한 결정립계가 발생하기 어려워, 특성이 우수한 유기 발광소자를 제공할 수 있다.
유기 발광 소자
이하에서 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자는, 제1전극과 제2전극과, 이들 전극 사이에 배치되는 유기 화합물층을 적어도 갖는다.
제1전극 및 제2전극 중 한쪽이 양극이고 다른 쪽이 음극이다. 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 유기 화합물층은 발광층을 갖고 있으면 단층 또는 복수층으로 이루어진 적층체이어도 된다. 유기 화합물층이 복수층으로 이루어진 적층체인 경우, 유기 화합물층은, 발광층 이외에, 예를 들어, 홀 주입층, 홀 수송층, 전자 블로킹층, 홀 엑시톤 블로킹층, 전자수송층 및 전자주입층을 가져도 된다. 발광층은, 단층 또는 복수의 층으로 이루어진 적층체이어도 된다. 복수의 발광층을 제공하는 경에는, 발광층들 사이에 전하 발생층이 배치되어도 된다. 전하 발생층은 LUMO 준위가 정공수송층보다도 낮은 화합물로 구성되어도 되고, 전하 발생층의 LUMO 준위는 정공수송층의 HOMO 준위보다도 낮아도 된다. 여기에서, 유기 화합물층의 분자궤도 에너지 준위는, 이 유기 화합물층의 중량비가 가장 큰 유기 화합물의 분자궤도 에너지 준위이어도 된다.
여기에서, HOMO 준위 및 LUMO 준위는, 진공준위에 가까울수록, "높다"로 기재된다. 전하 발생층의 LUMO 준위가 정공수송층의 HOMO 준위보다도 낮다는 사실은, 전하 발생층의 LUMO 준위가 정공수송층의 HOMO 준위보다도 진공준위에 가까운 것을 나타낸다.
본 명세서에 있어서의, HOMO 및 LUMO는, 분자궤도 계산을 사용해서 산출할 수 있다. 분자궤도 계산으로서는, 밀도범함수법(density functional theory, DFT)을 예를 들어 범함수 B3LYP와 기저함수로서 6-31G*와 함께 사용해도 된다. 분자궤도 계산은, Gaussian09(Gaussian 09, RevisionC.01, M.J.Frisch, G.W.Trucks, H.B.Schlegel, G.E.Scuseria, M.A.Robb, J.R.Cheeseman, G.Scalmani, V.Barone, B.Mennucci, G.A.Petersson, H.Nakatsuji, M.Caricato, X.Li, H.P.Hratchian, A.F.Izmaylov, J.Bloino, G.Zheng, J.L.Sonnenberg, M.Hada, M.Ehara, K.Toyota, R.Fukuda, J.Hasegawa, M.Ishida, T.Nakajima, Y.Honda, O.Kitao, H.Nakai, T.Vreven, J.A.Montgomery, Jr.,J.E.Peralta, F.Ogliaro, M.Bearpark, J.J.Heyd, E.Brothers, K.N.Kudin, V.N.Staroverov, T.Keith, R.Kobayashi, J.Normand, K.Raghavachari, A.Rendell, J.C.Burant, S.S.Iyengar, J.Tomasi, M.Cossi, N.Rega, J.M.Millam, M.Klene, J.E.Knox, J.B.Cross, V.Bakken, C.Adamo, J.Jaramillo, R.Gomperts, R.E.Stratmann, O.Yazyev, A.J.Austin, R.Cammi, C.Pomelli, J.W.Ochterski, R.L.Martin, K.Morokuma, V.G.Zakrzewski, G.A.Voth, P.Salvador, J.J.Dannenberg, S.Dapprich, A.D.Daniels, O.Farkas, J.B.Foresman, J.V.Ortiz, J.Cioslowski, and D.J.Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2010.)을 사용해서 행하였다.
본 명세서에 있어서 HOMO 및 LUMO 준위는, 이온화 포텐셜 및 밴드갭을 사용해서 산출할 수 있다. HOMO 준위는, 이온화 포텐셜을 측정함으로써 추정할 수 있다. 이온화 포텐셜은, 측정 대상의 화합물을 톨루엔 등의 용매에 용해시켜, AC-3 등의 측정장치로 측정을 행함으로써 측정할 수 있다. 밴드갭은, 측정 대상의 화합물을 톨루엔 등의 용매에 용해시킨 후, 그 결과 얻어진 용액에 여기 광을 조사함으로써 측정할 수 있다. 여기 광의 흡수단을 측정함으로써 밴드갭을 측정할 수 있다. 이와 달리, 측정 대상의 화합물을 글래스 기판 등의 기판에 증착하고, 그 결과 얻어진 막에 여기 광을 조사함으로써 측정할 수 있다. 밴드갭은, 막이 여기광을 흡수할 때 막의 흡수 스펙트럼의 흡수단을 측정으로써 측정할 수 있다.
LUMO 준위는, 밴드갭과 이온화 포텐셜의 값을 사용해서 산출할 수 있다. 밴드갭의 값으로부터 이온화 포텐셜의 값을 빼면, LUMO 준위를 추정할 수 있다.
LUMO 준위는 환원 전위로부터 추정될 수도 있다. 예를 들면, 사이클릭 볼메트리(CV) 측정에 의해 1 전자 환원 전위를 추정한다. CV 측정은, 예를 들면, 0.1M 테트라부틸암모늄 과염소산염의 DMF 용액 중에서 참조전극으로 Ag/Ag+를, 대향 전극으로서 Pt를, 작용 전극으로서 글래시 카본을 사용해서 측정할 수 있다. 얻어진 화합물의 환원 전위와 페로센의 환원 전위 사이의 차분에 -4.8eV를 더함으로써 LUMO 전위를 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 본 실시형태에 따른 유기 화합물이 발광층에 포함되는 경우, 발광층은 본 실시형태에 따른 유기 화합물 만으로 이루어지거나, 또는 본 실시형태에 따른 유기 금속 착체와 다른 화합물로 이루어져도 된다. 발광층이 본 실시형태에 따른 유기 금속 착체와 다른 화합물로 이루어진 층인 경우, 본 실시형태에 따른 유기 화합물은 발광층의 호스트로서 사용 또는 게스트로서 사용해도 된다. 본 실시형태에 따른 유기 화합물은 발광층에 포함될 수 있는 어시스트 재료로서 사용해도 된다. 본 발명에서 사용되는 용어 "호스트"는, 발광층을 구성하는 화합물 중에서 질량비가 가장 큰 화합물을 말한다. 용어 "게스트"는, 발광층을 구성하는 화합물 중에서 질량비가 호스트보다도 작은 화합물이며, 주된 발광을 담당하는 화합물이다. 용어 "어시스트 재료"는, 발광층을 구성하는 화합물 중에서 질량비가 호스트보다도 작고, 게스트의 발광을 보조하는 화합물이다. 어시스트 재료는 "제2 호스트"로도 불리고 있다. 호스트 재료를 "제1 화합물"로 불러도 된다. 어시스트 재료를 "제2 화합물"로 불러도 된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 화합물을 발광층의 게스트로서 사용하는 경우, 게스트의 농도는 발광층 전체에 대하여 0.01질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 게스트는 "불순물"로도 불린다.
본 발명자들은 다양한 검토를 행하여, 본 실시형태에 따른 유기 화합물을 발광층의 호스트 또는 게스트로서, 특히, 발광층의 게스트로서 사용하면, 고효율과 고휘도의 광출력을 하고, 또한, 매우 내구성이 높은 소자가 얻어지는 것을 발견하였다. 이 발광층은 단층 또는도 복층으로 구성되어도 되고, 다른 발광 색을 갖는 발광 재료를 포함함으로써 본 실시형태의 발광 색인 적색 발광과 혼색시키는 것도 가능하다. 용어 "복수층"은 발광층과 다른 발광층이 적층하고 있는 상태를 나타낸다. 이 경우, 유기 발광 소자의 발광 색은 적색에 한정되지 않는다. 더욱 구체적으로는, 발광색은 백색 또는 중간색이어도 된다. 백색의 경우, 다른 발광층이 적색 이외의 색, 즉 청색이나 녹색을 발광한다. 제막방법도 증착 혹은 도포이다. 이것의 상세에 대해서는 후술하는 실시예에서 설명한다.
본 실시형태에 따른 유기 금속 착체는, 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 구성하는 발광층 이외의 유기 화합물층의 구성 재료로서 사용할 수 있다. 구체적으로는, 유기 금속 착체는 전자수송층, 전자주입층, 홀 수송층, 홀 주입층, 홀 블로킹층 등의 구성 재료로서 사용해도 된다. 이 경우, 유기 발광 소자의 발광 색은 적색에 한정되지 않는다. 더욱 구체적으로는, 발광 색은 백색 또는 중간색이어도 된다.
예를 들어, 본 실시형태에 따른 유기 화합물과 함께, 필요에 따라, 공지의 저분자계 또는 고분자계의 홀 주입성 화합물, 홀 수송성 화합물, 호스트로 사용되는 화합물, 발광성 화합물, 전자주입성 화합물 혹은 전자수송성 화합물을 사용할 수 있다. 이하에서 이들 화합물의 예를 나타낸다.
홀 주입 수송성 재료로서는, 양극으로부터의 홀의 주입을 쉽게 하고, 또한, 주입된 홀을 발광층에 수송할 수 있도록 홀 이동도가 높은 재료가 사용될 수 있다. 유기 발광 소자 중에 있어서 결정화 등의 막질의 열화를 저감하기 위해서, 글래스 전이점 온도가 높은 재료가 사용될 수 있다. 홀 주입 및 수송 성능을 갖는 저분자 및 고분자계 재료의 예로서는, 트리아릴아민 유도체, 아릴 카바졸 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 스틸벤 유도체, 프탈로시아닌 유도체, 포르피린 유도체, 폴리(비닐 카바졸), 폴리티오펜, 및 기타 도전성 고분자를 들 수 있다. 더구나 상기한 홀 주입 수송성 재료는, 전자 블로킹층에도 사용될 수 있다. 이하에서, 홀 주입 수송성 재료로서 사용되는 화합물의 비제한적인 구체 예를 나타낸다.
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발광 기능에 관한 발광 재료의 예로는, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광층 내부의 화합물과 관련된 유기 금속 착체 이외에, 플루오렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 테트라센 유도체, 안트라센 유도체 및 루브렌 등의 접합 고리 화합물, 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체, 스틸벤 유도체, 트리스(8-퀴놀라토)알루미늄 등의 유기 알루미늄 착체, 이리듐 착체, 백금 착체, 레늄 착체, 구리 착체, 유로피엄 착체, 루테늄 착체, 및 폴리(페닐렌비닐렌) 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체 등의 고분자 유도체를 들 수 있다. 이하에서, 발광 재료로서 사용되는 화합물의 비제한적인 구체 예를 나타낸다.
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발광층에 포함되는 발광층 호스트 혹은 발광 어시스트 재료로서, 본 실시형태의 유기 화합물 이외의 화합물을 제3 성분으로서 함유해도 된다. 제3 성분의 예로는, 방향족 탄화수소 화합물 및 그것의 유도체, 카바졸 유도체, 아진 유도체, 키산톤 유도체, 디벤조푸란 유도체, 디벤조티오펜 유도체, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄 등의 유기 알루미늄 착체 및 유기 베릴륨 착체를 들 수 있다.
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전자수송성 재료는, 음극으로부터 주입된 전자를 발광층에 수송할 수 있는 재료로부터 임의로 선택할 수 있고, 홀 수송성 재료의 홀 이동도와의 밸런스 등을 고려해서 선택된다. 전자 수송 성능을 갖는 재료의 예로는, 옥사디이졸 유도체, 옥사졸 유도체, 피라진 유도체, 트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 퀴놀린 유도체, 퀸옥살린 유도체, 페난트롤린 유도체, 유기 알루미늄 착체, 및 플루오렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 크리센 유도체 및 안트라센 유도체 등의 접합 고리 화합물을 들 수 있다. 전자수송성 재료는 홀 블로킹층에 사용될 수 있다. 이하에서, 전자수송성 재료로서 사용되는 화합물의 비제한적인 구체 예를 나타낸다.
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전자주입성 재료로서는, 음극으로부터의 전자주입이 용이하게 가능한 재료로부터 임의로 선택할 수 있고, 예를 들어, 정공주입성과의 밸런스를 고려해서 선택된다. 유기 화합물로서, n형 불순물 및 환원성 불순물도 포함된다. 이것의 예로는, 불화 리튬 등의 알카리 금속을 포함하는 화합물, 리튬 키놀리놀레이트 등의 리튬 착체, 벤즈이미다졸리덴 유도체, 이미다졸리덴 유도체, 풀바렌 유도체 및 아크리딘 유도체를 들 수 있다. 또한, 상기한 전자수송 재료로 조합하여 사용할 수도 있다.
유기 발광 소자의 구성
유기 발광 소자는, 기판 위에, 절연층, 제1전극, 유기 화합물층, 제2전극을 갖는다. 음극 위에는, 보호층, 칼라필터, 마이크로렌즈 등을 설치해도 된다.
칼라필터를 설치하는 경우에는, 보호층과 칼라필터 사이에 평탄화층을 설치해도 된다. 평탄화층은, 예를 들어, 아크릴 수지로 구성할 수 있다. 칼라필터와 마이크로렌즈 사이에 평탄화층을 설치하는 경우도 마찬가지이다.
기판
기판의 예로는, 실리콘 웨이퍼, 석영 기판, 글래스 기판, 수지 기판 및 금속 기판을 들 수 있다. 기판은, 트랜지스터 등의 스위칭 소자, 배선과, 그 위의 절연층을 구비해도 된다. 절연층으로서는, 제1전극에 배선이 형성 가능하도록 콘택홀을 형성가능하고, 또한, 접속하지 않는 배선과의 절연을 확보할 수 있으면, 모든 재료가 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리이미드 등의 수지, 산화 실리콘, 또는 질화 실리콘을 사용할 수 있다.
전극
한쌍의 전극을 사용할 수 있다. 한쌍의 전극은 양극과 음극이어도 된다.
유기 발광 소자가 발광하는 방향으로 전계를 인가하는 경우에, 전위가 높은 전극이 양극이고, 다른 쪽이 음극이다. 또한, 발광층에 홀을 공급하는 전극이 양극이고, 전자를 공급하는 전극이 음극이라고 할 수도 있다.
양극의 구성 재료로서는, 일 함수가 가능한한 큰 재료가 사용될 수 있다. 사용가능한 재료의 예로는, 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 코발트, 셀렌, 바나듐 및 텅스텐 등의 금속 단체, 이것들의 혼합물, 또는 이것들을 조합한 합금, 및 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 주석 인듐(ITO) 및 산화 아연 인듐 등의 금속 산화물을 들 수 있다. 또한, 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리티오펜 등의 도전성 폴리머도 사용할 수 있다.
이들 전극 물질은 단독으로 사용하거나 2종류 이상을 병용해서 사용해도 된다. 양극은 1층 또는 복수 층으로 구성되어도 된다.
양극을 반사 전극으로서 사용하는 경우에는, 예를 들면, 크롬, 알루미늄, 은, 티타늄, 텅스텐, 몰리브덴, 이들의 합금, 또는 적층한 것을 사용해도 된다. 이들 재료는, 전극으로서의 역할을 갖지 않는 반사 막으로서 기능하기 위해 사용될 수도 있다. 양극이 투명 전극으로서 사용하는 경우에는, 예를 들어, 산화 인듐 주석(ITO) 또는 산화 인듐 아연 등의 산화물 투명 도전층을 사용해도 되지만, 양극이 이것들에 한정되는 것은 아니다.
전극은 포토리소그래피 기술에 의해 형성할 수 있다.
음극의 구성 재료로서는, 일 함수가 작은 재료가 사용될 수 있다. 이것의 예로는, 리튬 등의 알카리 금속, 칼슘 등의 알칼리 토금속, 알루미늄, 티타늄, 망간, 은, 납, 크롬 등의 금속 단체 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이들 금속 단체의 조합의 합금도 사용할 수 있다. 예를 들면, 마그네슘-은, 알루미늄-리튬, 알루미늄-마그네슘, 은-구리, 아연-은을 사용할 수 있다. 산화 주석 인듐(ITO) 등의 금속 산화물의 이용도 가능하다. 이들 전극 물질은 단독 또는 2종류 이상을 병용해서 사용해도 된다. 음극은 1층 구성 또는 다층 구성이어도 된다. 특히, 은을 사용할 수 있다. 은의 응집을 저감하기 위해서, 은 합금을 사용할 수 있다. 은의 응집을 저감할 수 있으면, 모든 합금의 비율을 사용해도 된다. 은과 다른 금속의 비율은, 예를 들어, 1:1 또는 3:1이어도 된다.
예를 들어, ITO로 구성된 산화물 도전층으로 형성된 음극을 사용하여 톱 이미션 소자를 설치해도 된다. 알루미늄(Al) 등으로 구성된 반사 전극으로 형성된 음극을 사용하여 보텀 이미션 소자를 설치해도 된다. 모든 종류의 음극을 사용해도 된다. 음극을 형성하는 모든 방법을 사용해도 된다. 예를 들어, 직류 또는 교류 스퍼터링법은, 막의 커버리지가 좋아, 저항을 낮추기 쉽기 때문에 사용될 수 있다.
화소분리층
화소분리층은, 화학증기상퇴적(CVD)법으로서 형성된 실리콘 질화물(SiN)막, 실리콘 산질화물(SiON)막 또는 실리콘 산화물(SiO)막으로 형성된다.
유기 화합물층의 면내 방향의 저항을 높이기 위해서, 유기 화합물층, 특히 정공수송층은, 화소분리층의 측벽에 있어서 얇게 막형성될 수 있다. 구체적으로는, 화소분리층의 측벽의 테이퍼 각이나 화소분리층의 막 두께를 크게 하여 증착시의 비넷팅을 증가시킴으로써, 화소분리층의 측벽의 막 두께를 얇게 유기 화합물층을 형성할 수 있다.
화소분리층 위에 형성되는 보호층에 공극이 형성되지 않을 정도로, 화소분리층의 측벽의 테이퍼 각과 화소분리층의 막 두께를 조정할 수 있다. 보호층에 공극이 형성되지 않기 때문에, 보호층에 결함이 발생하는 것을 저감할 수 있다. 보호층에 결함의 발생을 저감하므로, 다크 스폿의 발생과 제2전극의 도통 불량의 발생 등의 신뢰성 저하를 저감할 수 있다.
본 실시형태에 따르면, 화소분리층의 측벽의 테이퍼 각이 급준하지 않더라도, 인접 화소에의 전하누설을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다. 본 검토의 결과로써, 테이퍼 각이 60° 이상 90° 이하일 때 충분한 저감이 달성될 수 있는 것을 발견하였다. 화소분리층은 10nm 이상 내지 150nm 이하의 막두께를 가질 수 있다. 화소 전극이 화소분리층을 갖지 않는 경우에도 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 단, 이 경우, 유기 발광 소자의 단락을 저감할 수 있기 때문에, 화소 전극의 막 두께는 유기층의 두께의 절반 이하이거나, 또는 화소 전극이 60°미만의 순 테이퍼 단부를 가질 수 있다.
유기 화합물층
유기 화합물층은, 단층 또는, 복수층으로 형성되어도 된다. 복수층을 갖는 경우에는, 그 기능에 의해, 이들 층은 홀 주입층, 홀 수송층, 전자 블로킹층, 발광층, 홀 블로킹층, 전자수송층, 및 전자주입층으로 불려도 된다. 유기 화합물층은, 주로 유기 화합물로 구성되지만, 무기 원자 및 무기 화합물을 함유하고 있어도 된다. 예를 들면, 유기 화합물층은 구리, 리튬, 마그네슘, 알루미늄, 이리듐, 백금, 몰리브덴 또는 아연을 가져도 된다. 유기 화합물층은, 제1전극과 제2전극 사이에 배치되어도 되고, 제1전극 및 제2전극에 접해서 배치되어도 된다.
보호층
제2전극 위에, 보호층을 형성해도 된다. 예를 들면, 제2전극 위에 흡습제를 설치한 글래스를 접착함으로써, 유기 화합물층에 대한 물 등의 침입을 저감하여, 표시 불량의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 다른 실시형태로서는, 음극 위에 질화 규소 등의 패시베이션 막을 설치하여, 유기 화합물층에 대한 물 등의 침입을 저감해도 된다. 예를 들면, 음극을 형성후에 진공을 깨지 않고 다른 챔버로 반송하여, CVD법으로 두께 2㎛의 질화 규소막을 형성함으로써, 보호층으로 해도 된다. CVD법의 성막 후에 원자퇴적법(ALD법)을 사용한 보호층을 설치해도 된다. ALD법에 의한 막의 재료는 한정되지 않지만, 질화 규소, 산화 규소, 산화 알루미늄 등이어도 된다. ALD법으로 형성한 막 위에, CVD법에서 질화 규소를 더 형성해도 된다. ALD법에 의한 막은, CVD법으로 형성한 막보다도 작은 막 두께이어도 된다. 구체적으로는, 50% 이하, 더구나, 10% 이하이어도 된다.
칼라필터
보호층 위에 칼라필터를 설치해도 된다. 예를 들면, 유기 발광 소자의 사이즈를 고려한 칼라필터를 다른 기판 위에 설치하고, 그것과 유기 발광 소자를 설치한 기판과 부착하여도 되고, 상기에서 나타낸 보호층 위에 포토리소그래피 기술을 사용하여, 칼라필터를 패터닝해도 된다. 칼라필터는, 고분자로 구성되어도 된다.
평탄화층
칼라필터와 보호층 사이에 평탄화층을 가져도 된다. 평탄화층은, 아래의 층의 요철을 저감할 목적으로 설치된다. 목적을 제한하지 않고, "재질 수지층"으로 불리는 경우도 있다. 평탄화층은 유기 화합물로 구성되어도 되고, 저분자 또는 고분자 유기 화합물이 사용되어도 된다. 고분자 유기 화합물이 사용될 수 있다.
평탄화층은, 칼라필터의 상하에 설치되어도 되고, 그 구성 재료는 동일해도 달라도 된다. 구체적인 예로는, 폴리(비닐 카바졸) 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 및 요소 수지를 들 수 있다.
마이크로렌즈
유기 발광장치는, 그것의 광 출사측에 마이크로렌즈 등의 광학부재를 가져도 된다. 마이크로렌즈는, 아크릴 수지, 에폭시 수지 등으로 구성될 수 있다. 마이크로렌즈는, 유기 발광장치로부터 추출하는 광량의 증가, 추출하는 빛의 방향의 제어를 목적으로 해도 된다. 마이크로렌즈는, 반구의 형상을 가져도 된다. 반구의 형상을 갖는 경우, 이 반구에 접하는 접선 중, 절연층과 평행해지는 접선이 있고, 그 접선과 반구의 접점이 마이크로렌즈의 정점이다. 마이크로렌즈의 정점은, 임의의 단면도에 있어서도 마찬가지로 결정할 수 있다. 즉, 단면도에 있어서의 마이크로렌즈의 반원에 접하는 접선 중, 절연층과 평행해지는 접선이 있고, 그 접선과 반원과의 접점이 마이크로렌즈의 정점이다.
또한, 마이크로렌즈의 중점을 정의할 수도 있다. 마이크로렌즈의 단면에 있어서, 원호의 형상이 종료하는 점으로부터 다른 원호의 형상이 종료하는 점까지의 선분을 가상하고, 이 선분의 중점이 마이크로렌즈의 중점으로 부를 수 있다. 정점, 중점을 판별하는 단면은, 절연층에 수직한 단면이어도 된다.
마이크로렌즈는 볼록부를 갖는 제1면과, 제1면과 반대의 제2면을 갖는다. 제2면이 제1면보다도 기능층측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 취하기 위해서는, 발광장치 위에 마이크로렌즈를 형성할 필요가 있다. 기능층이 유기층인 경우에는, 제조공정에 있어서 고온이 되는 프로세스는 피하는 쪽이 바람직하다. 또한, 제2면이 제1면보다도 기능층측에 배치되어 있는 구성을 취하는 경우에는, 유기층을 구성하는 유기 화합물의 글래스 전이 온도가 모두 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 130℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.
대향 기판
평탄화층 위에는, 대향 기판을 가져도 된다. 대향 기판은, 전술한 기판과 대응하는 위치에 설치되기 때문에, 대향 기판으로 불린다. 대향 기판의 구성 재료는, 전술한 기판과 같아도 된다. 대향 기판은, 전술한 기판을 제1기판으로 한 경우, 제2기판이어도 된다.
유기층
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 구성하는 정공주입층, 정공수송층, 전자 블로킹, 발광층, 정공 블로킹, 전자수송층, 전자주입층 등의 유기 화합물층은 이하에 나타내는 방법에 의해 형성된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 구성하는 유기 화합물층에 대해서는, 진공증착법, 이온화증착법, 스퍼터링, 플라즈마 등의 드라이 프로세스를 사용해도 된다. 이와 달리, 드라이 프로세스 대신에, 적당한 용매에 재료를 용해시켜 공지의 도포법(예를 들면, 스핀코팅, 디핑, 캐스트법, Langmuir-Blodgett(LB)법, 잉크젯법 등)에 의해 층을 형성하는 웨트 프로세스를 사용할 수도 있다.
예를 들어, 진공증착법이나 용액도포법에 의해 층을 형성하면, 결정화 등이 발생하기 어려워 경시 안정성이 우수하다. 도포법으로 막형성하는 경우에는, 적당한 바인더 수지와 조합해서 막을 형성할 수도 있다.
바인더 수지의 비제한적인 예로서는, 폴리(비닐 카바졸) 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 요소 수지를 들 수 있다.
이들 바인더 수지는, 호모 폴리머 또는 공중합체로서 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 더구나, 필요에 따라서, 공지의 가소제, 산화방지제, 자외선흡수제 등의 첨가제를 병용해도 된다.
화소회로
발광장치는, 발광소자에 접속되어 있는 화소회로를 가져도 된다. 화소회로는, 제1 발광소자, 제2 발광소자를 각각 독립적으로 발광 제어하는 액티브 매트릭스형이어도 된다. 액티브 매트릭스형의 회로는 전압 프로그래밍이어도, 전류 프로그래밍이어도 된다. 구동회로는, 화소마다 화소회로를 갖는다. 화소회로는, 발광소자, 발광소자의 발광 휘도를 제어하는 트랜지스터, 발광 타이밍을 제어하는 트랜지스터, 발광 휘도를 제어하는 트랜지스터의 게이트 전압을 유지하는 용량, 발광소자를 거치지 않고 GND에 접속하기 위한 트랜지스터를 가져도 된다.
발광장치는, 표시 영역과, 표시 영역의 주위에 배치되어 있는 주변 영역을 갖는다. 표시 영역에는 화소회로를 갖고, 주변 영역에는 표시 제어회로를 갖는다. 화소회로를 구성하는 트랜지스터의 이동도는, 표시 제어회로를 구성하는 트랜지스터의 이동도보다도 작아도 된다.
화소회로를 구성하는 트랜지스터의 전류 전압 특성의 기울기는, 표시 제어회로를 구성하는 트랜지스터의 전류 전압 특성의 기울기보다도 작아도 된다. 전류 전압 특성의 기울기는, 소위 Vg-Ig 특성에 의해 측정할 수 있다.
화소회로를 구성하는 트랜지스터는, 제1 발광소자 등, 발광소자에 접속되어 있는 트랜지스터다.
화소
유기 발광장치는, 복수의 화소를 갖는다. 화소는 서로 다른 것과 다른 색을 발광하는 부화소를 갖는다. 부화소는, 예를 들면, 각각 RGB의 발광 색을 가져도 된다.
화소 개구로도 불리는 화소의 영역으로부터 발광한다. 이 영역은 제1영역으로도 불려도 된다.
화소 개구는 15㎛ 이하이어도 되고, 5㎛ 이상이어도 된다. 더욱 구체적으로는, 화소 개구는 11㎛, 9.5㎛, 7.4㎛, 6.4㎛ 등이어도 된다.
부화소 사이의 거리는 10㎛ 이하이어도 된다. 구체적으로는, 이 거리는 8㎛, 7.4㎛, 6.4㎛이어도 된다.
화소는, 평면도에 있어서, 공지의 배치 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 스트라이프 배치, 델타 배치, 펜타일 배치, 베이어 배치이어도 된다. 부화소의 평면도에 있어서의 형상은, 공지의 어느쪽의 형상을 취해도 된다. 예를 들면, 직사각형, 마름모꼴 등의 사각형, 육각형 등이다. 물론, 정확한 도형이 아니고, 직사각형에 가까운 형태를 하고 있으면, 직사각형에 포함된다. 부화소의 형상과, 화소 배열을 조합해서 사용할 수 있다.
본 개시의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자의 용도
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자는, 표시장치나 조명장치의 구성부재로서 사용할 수 있다. 그 밖에도, 전자사진 방식의 화상 형성장치의 노광 광
원이나 액정 표시장치의 백라이트, 백색 광원에 칼라필터를 갖는 발광장치 등의 용도가 있다.
표시장치는, 에어리어 CCD, 리니어 CCD, 메모리카드 등으로부터의 화상정보를 입력하는 화상 입력부를 갖고, 입력된 정보를 처리하는 정보처리부를 갖고, 입력된 화상을 표시부에 표시하는 화상 정보처리장치이어도 된다.
촬상장치나 잉크젯 프린터가 갖는 표시부는, 터치패널 기능을 갖고 있어도 된다. 이 터치패널 기능의 구동방식은, 적외선 방식, 정전용량 방식, 저항막 방식, 또는 전자유도 방식이어도 되고, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 표시장치는 멀티펑션 프린터의 표시부에 사용되어도 된다.
다음에, 도면을 참조하면서 본 실시형태에 따른 표시장치에 대해 설명한다.
도1a 및 도1b는, 유기 발광 소자와 이 유기 발광 소자에 접속되는 트랜지스터를 갖는 표시장치의 예를 나타낸 단면 모식도다. 각각의 트랜지스터는, 능동 소자의 일례다. 트랜지스터는 박막 트랜지스터(TFT)이어도 된다.
도1a는, 본 실시형태에 따른 표시장치의 구성요소인 화소의 일례다. 화소는, 부화소(10)를 갖고 있다. 부화소는 그것의 발광에 의해, 10R, 10G, 10B로 나누어져 있다. 발광 색은, 발광층으로부터 발광되는 파장으로 구별되어도, 부화소로부터 출력되는 빛이 칼라필터 등에 의해, 선택적 투과 또는 색 변환이 행해져도 된다. 각각의 부화소는, 층간절연층(1) 위에 제1전극인 반사 전극(2), 반사 전극(2)의 끝을 덮는 절연층(3), 제1전극과 절연층을 덮는 유기 화합물층(4), 투명 전극(5), 보호층(6), 칼라필터(7)를 갖고 있다.
층간절연층(1)의 아래 층 또는 내부에 트랜지스터와 용량소자가 배치되어도 된다.
각각의 트랜지스터는 콘택홀(미도시)을 거쳐 제1전극들의 대응하는 한 개에 전기적으로 접속되어도 된다.
절연층(3)은, 뱅크, 또는 화소 분리막으로도 불린다. 절연층은 제1전극의 끝을 덮고 있고, 제1전극을 둘러싸서 배치되어 있다. 절연층으로 덮이지 않고 있는 부분이, 유기 화합물층(4)과 접하여, 발광 영역이 된다.
유기 화합물층(4)은, 정공주입층(41), 정공수송층(42), 제1발광층(43), 제2발광층(44) 및, 전자수송층(45)을 갖는다.
제2전극(5)은, 투명 전극, 반사 전극, 또는 반투과 전극이어도 된다.
보호층(6)은, 유기 화합물층에 수분이 침투하는 것을 저감한다. 보호층은 1층과 같이 도시되어 있지만, 보호층은 복수층을 포함해도 되고, 각 층은 무기 화합물층 또는 유기 화합물층이어도 된다.
칼라필터(7)는, 그것의 색에 의해 7R, 7G, 7B로 나눌 수 있다. 칼라필터는, 평탄화 막(미도시) 위에 형성되어도 된다. 칼라필터 위에 수지 보호층(미도시)을 배치해도 된다. 칼라필터는, 보호층(6) 위에 형성되어도 된다. 이와 달리, 칼라필터는 글래스 기판 등의 대향 기판 위에 설치된 후에, 부착되어도 된다.
도1b에 도시된 표시장치(100)는, 유기 발광 소자(26)와 트랜지스터의 일례로서 TFT(18)를 갖는다. 글래스 또는 실리콘 등의 재료로 구성된 기판(11)이 설치되고 그것의 상부에 절연층(12)이 설치되어 있다. 절연층 위에는, TFT 등의 능동소자(18)가 배치되어 있다. 능동소자의 게이트 전극(13), 게이트 절연막(14), 반도체층(15)이 그 위에 배치되어 있다. 각각의 TFT(18)은, 반도체층(15)과 드레인 전극(16)과 소스 전극(17)을 더 구비한다. TFT(18)의 상부에는 절연막(19)이 설치되어 있다. 절연막에 설치된 콘택홀(20)을 통해 유기 발광 소자(26)를 구성하는 양극(21)과 소스 전극(17)이 접속되어 있다.
유기 발광 소자(26)에 포함되는 전극(양극, 음극)과 TFT에 포함되는 전극(소스 전극, 드레인 전극)의 전기 접속의 방식은, 도1b에 도시되는 형태에 한정되는 것이 아니다. 즉, 양극 및 음극 중 어느 한쪽과 TFT의 소스 전극 및 드레인 전극의 어느 한쪽이 전기 접속되어 있으면 된다. "TFT"는, 박막 트랜지스터를 가리킨다.
도1b의 표시장치(100)에서는, 각각의 유기 화합물층이 1개의 층으로 도시되어 있지만, 유기 화합물층(22)은 복수층이어도 된다. 음극(23) 위에는 유기 발광 소자의 열화를 저감하기 위한 제1 보호층(24)과 제2 보호층(25)이 설치되어 있다.
도1b에 도시된 표시장치(100)에서는, 스위칭 소자로서 트랜지스터를 사용하고 있지만, 이 대신에 다른 스위칭 소자를 사용해도 된다.
도1b에 도시된 표시장치(100)에 사용되는 트랜지스터는, 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용한 트랜지스터에 한정되지 않고, 기판의 절연성 표면 위에 활성층을 갖는 박막 트랜지스터이어도 된다. 활성층의 재료의 예로서, 단결정 실리콘, 아모퍼스 실리콘 및 미결정 실리콘 등의 비단결정 실리콘, 인듐 아연 산화물 및 인듐 갈륨 아연 산화물 등의 비단결정 산화물 반도체를 들 수 있다. 박막 트랜지스터는 TFT 소자로도 불린다.
도1b에 도시된 표시장치(100)에 포함되는 트랜지스터는, Si 기판 등의 기판 .내에 형성되어 있어도 된다. "기판 내에 형성된다"는 표현은, Si 기판 등의 기판 자체를 가공해서 트랜지스터를 제작하는 것을 나타낸다. 기판 내에 트랜지스터를 형성한다는 것은, 기판과 트랜지스터가 일체로 형성되어 있다고 볼 수도 있다.
본 실시형태에 따른 유기 발광 소자에서는, 스위칭 소자의 일례인 TFT에 의해 발광 휘도가 제어되어, 유기 발광 소자를 복수 면 내에 설치함으로써 각각의 발광 휘도에서 화상을 표시할 수 있다. 본 실시형태에 따른 스위칭 소자는, TFT에 한정되지 않고, 저온 폴리실리콘 트랜지스터, 또는 Si 기판 등의 기판 위에 형성된 액티브 매트릭스 드라이버이어도 된다. "기판 위"라는 표현은 그 "기판 내"라고 할 수도 있다. 기판 내에 트랜지스터를 설치할 것인지, 또는 TFT를 사용할 것인지는, 표시부의 크기에 따라 선택된다. 예를 들면, 표시부가 0.5인치 정도의 크기이면, Si 기판 위에 유기 발광 소자를 설치할 수 있다.
도2는, 본 실시형태에 따른 표시장치의 일례를 나타내는 모식도다. 표시장치(1000)는, 상부 커버(1001)와, 하부 커버(1009) 사이에, 터치패널(1003), 표시 패널(1005), 프레임(1006), 회로 기판(1007), 배터리(1008)를 가져도 된다. 터치패널(1003) 및 표시 패널(1005)은, 플렉시블 프린트 회로 FPC 1002, 1004가 접속되어 있다. 회로 기판(1007)에는, 트랜지스터가 프린트되어 있다. 배터리(1008)는, 표시장치가 휴대 기기가 아니면, 설치하지 않아도 되고, 휴대 기기이어도, 다른 위치에 설치해도 된다.
본 실시형태에 따른 표시장치는, 적색, 녹색, 청색을 갖는 칼라필터를 가져도 된다. 칼라필터는, 이 적색, 녹색, 청색이 델타 배열로 배치되어도 된다.
본 실시형태에 따른 표시장치는, 휴대 단말의 표시부에 사용되어도 된다. 그 때에는, 표시 기능과 조작 기능의 양쪽을 가져도 된다. 휴대 단말로서는, 스마트폰 등의 휴대전화, 태블릿, 헤드마운트 디스플레이 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 표시장치는, 복수의 렌즈를 갖는 광학부와, 이 광학부를 통과한 빛을 수광하는 촬상 소자를 갖는 촬상장치의 표시부에 사용되어도 된다. 촬상장치는, 촬상 소자가 취득한 정보를 표시하는 표시부를 가져도 된다. 또한, 표시부는, 촬상장치의 외부에 노출한 표시부이어도, 파인더 내에 배치된 표시부이어도 된다. 촬상장치는, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라이어도 된다.
도3a는, 본 실시형태에 따른 촬상장치의 일례를 나타내는 모식도다. 촬상장치(1100)는, 뷰파인더(1101), 배면 디스플레이(1102), 조작부(1103), 하우징(1104)을 가져도 된다. 뷰파인더(1101)는, 본 실시형태에 따른 표시장치를 가져도 된다. 그 경우, 표시장치는, 촬상할 화상 뿐만 아니라, 환경정보, 촬영지시 등을 표시해도 된다. 환경정보에는, 외광의 강도, 외광의 방향, 피사체가 움직이는 속도, 피사체가 차폐물에 차폐될 가능성 등이어도 된다.
촬영에 적합한 타이밍은 짧은 시간이므로, 조금이라도 빨리 정보를 표시하는 쪽이 좋다. 따라서, 본 발명의 유기 발광 소자를 사용한 표시장치를 사용하는 것이 바람직하다. 유기 발광 소자는 응답 속도가 빠르기 때문이다. 유기 발광 소자를 사용한 표시장치는, 표시 속도가 요구되는, 이들 장치, 액정표시장치보다도 적합하게 사용할 수 있다.
촬상장치(1100)는, 광학부(미도시)를 갖는다. 광학부는 복수의 렌즈를 갖고, 하우징(1104) 내에 수용되어 있는 촬상 소자에 결상한다. 복수의 렌즈는, 그것의 상대 위치를 조정함으로써, 초점을 조정 할 수 있다. 이 조작을 자동으로 행할 수도 있다. 촬상장치는 광전 변환장치로 불려도 된다. 광전 변환장치는 순차 촬상하는 것이 아니고, 이전 화상으로부터의 차분을 검출하는 방법, 항상 기록되어 있는 화상으로부터 잘라내는 방법 등을 촬상의 방법으로서 포함할 수 있다.
도3b는, 본 실시형태에 따른 전자기기의 일례를 나타내는 모식도다. 전자기기(1200)는, 표시부(1201)와, 조작부(1202)와, 하우징(1203)을 갖는다. 하우징(1203)에는, 회로, 이 회로를 갖는 프린트 기판, 배터리, 통신부를 가져도 된다. 조작부(1202)는, 버튼이어도 되고, 터치패널 방식의 반응부이어도 된다. 조작부는, 지문을 인식해서 록의 해제 등을 행하는 생체인식부이어도 된다. 통신부를 갖는 전자기기는 통신 기기라고 할 수도 있다. 전자기기는, 렌즈와, 촬상 소자를 구비함으로써 카메라 기능을 더 가져도 된다. 카메라 기능에 의해 촬상된 화상이 표시부에 비추어진다. 전자기기로서는, 스마트폰, 노트북 등을 들 수 있다.
도4a는, 본 실시형태에 따른 표시장치의 일례를 나타내는 모식도다. 도4a는, 텔레비젼 모니터나 PC 모니터 등의 표시장치다. 표시장치(1300)는, 프레임(1301)을 갖고 표시부(1302)를 갖는다. 표시부(1302)에는, 본 실시형태에 따른 발광장치가 사용되어도 된다.
표시장치는 프레임(1301)과 표시부(1302)를 유지하는 베이스(1303)를 갖고 있다. 베이스(1303)는, 도4a의 형태에 한정되지 않는다. 프레임(1301)의 아랫변이 베이스를 겸해도 된다.
프레임(1301) 및 표시부(1302)는, 절곡되어 있어도 된다. 그것의 곡률반경은, 5000mm 이상 6000mm 이하이어도 된다.
도4b는 본 실시형태에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 모식도다. 도4b의 표시장치(1310)는, 절곡가능하게 구성되고 있고, 소위 폴더블한 표시장치다. 표시장치(1310)는, 제1표시부(1311), 제2표시부(1312), 하우징(1313), 굴곡점(1314)을 갖는다. 제1표시부(1311)와 제2표시부(1312)는, 본 실시형태에 따른 발광장치를 가져도 된다. 제1표시부(1311)와 제2표시부(1312)는, 이음매가 없는 1매의 표시장치이어도 된다. 제1표시부(1311)와 제2표시부(1312)는, 굴곡점에서 나눌 수 있다. 제1표시부(1311), 제2표시부(1312)는, 각각 다른 화상을 표시해도 되고, 제1 및 제2표시부에서 한개의 화상을 표시해도 된다.
도5a는, 본 실시형태에 따른 조명장치의 일례를 나타내는 모식도다. 조명장치(1400)는, 하우징(1401)과, 광원(1402)과, 회로 기판(1403)과, 광학 필름(1404)과, 광확산부(1405)를 가져도 된다. 광원은, 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 가져도 된다. 광학필터는 광원의 연색성을 향상시키는 필터이어도 된다. 광확산부는, 라이트 업 등, 광원의 빛을 효과적으로 확산하여, 넓은 범위에 빛을 보내 줄 수 있다. 광학필터, 광확산부는, 조명의 광 출사측에 설치되어도 된다. 필요에 따라, 최외부에 커버를 설치해도 된다.
조명장치는 예를 들면 실내를 조명하는 장치다. 조명장치는 백색, 주백색, 기타 청색 내지 적색 어느쪽의 색을 발광하는 것이어도 된다. 그것들을 조광하는 조광회로를 가져도 된다.
조명장치는 본 발명의 유기 발광 소자와 그것에 접속되는 전원회로를 가져도 된다. 전원회로는, 교류전압을 직류전압으로 변환하는 회로다. 또한, 백색은 색온도가 4200K이고 주백색은 색온도가 5000K이다. 조명장치는 칼라필터를 가져도 된다.
본 실시형태에 따른 조명장치는, 방열부를 갖고 있어도 된다. 방열부는 장치 내의 열을 장치 외부로 방출하는 것이며, 비열이 높은 금속, 액체 실리콘 등을 들 수 있다.
도5b는, 본 실시형태에 따른 이동체의 일례인 자동차의 모식도다. 이 자동차는 조명기구의 일례인 테일 램프를 갖는다. 자동차(1500)는, 테일 램프(1501)를 갖고, 브레이크 조작 등을 행했을 때에, 테일 램프를 점등하는 형태이어도 된다.
테일 램프(1501)는, 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 가져도 된다. 테일 램프는, 유기 EL 소자를 보호하는 보호부재를 가져도 된다. 보호부재는 어느 정도 높은 강도를 갖고, 투명하면 재료는 상관없지만, 폴리카보네이트 등으로 구성될 수 있다. 폴리카보네이트에 푸란 디카르복실산 유도체, 아크릴로니트릴 유도체 등을 혼합해도 된다.
자동차(1500)는, 차체(1503), 거기에 부착되어 있는 창문(1502)을 가져도 된다. 창문은, 자동차의 전후를 확인하기 위한 창문이 아니면, 투명한 디스플레이이어도 된다. 이 투명한 디스플레이는, 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 가져도 된다. 이 경우, 유기 발광 소자가 갖는 전극 등의 구성 재료는 투명한 부재로 구성된다.
본 실시형태에 따른 이동체는, 선박, 항공기, 드론 등이어도 된다. 이동체는, 몸체와 이 몸체에 설치된 조명기구를 가져도 된다. 조명기구는, 몸체의 위치를 알리기 위한 발광을 해도 된다. 조명기구는 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 갖는다.
도6a 및 도6b를 참조하여, 전술한 각 실시형태의 표시장치의 적용 예에 대해 설명한다. 표시장치는, 예를 들면, 스마트 글래스, 헤드마운트 디스플레이(HMD), 스마트 콘택렌즈과 같은 웨어러블 디바이스로서 장착가능한 시스템에 적용할 수 있다. 이러한 적용 예에 사용되는 촬상 표시장치는, 가시광을 광전변환가능한 촬상장치와, 가시광을 발광가능한 표시장치를 갖는다.
웨어러블 디바이스는, 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자와, 이 유기 발광 소자의 발광을 집광하는 광학부와, 이 광학부를 통과한 빛을 투영하는 투영부를 가져도 된다. 광학부는 복수의 렌즈를 갖고 있고, 유기 발광 소자의 발광을 집광, 굴절한다. 투영부는, 글래스, 플라스틱 등이어도 된다. 빛의 투과성은 높은 쪽이 바람직하지만, 무색이 아니어도 된다.
도6a는, 1개의 적용 예에 따른 안경(1600)(스마트 글래스)을 설명한다. 안경(1600)의 렌즈(1601)의 표면측에, CMOS센서나 SPAD와 같은 촬상장치(1602)가 설치되어 있다. 또한, 렌즈(1601)의 이면측에는, 전술한 각 실시형태의 표시장치가 설치되어 있다.
안경(1600)은, 제어장치(1603)를 더 구비한다. 제어장치(1603)는, 촬상장치(1602)와 각 실시형태에 따른 표시장치에 전력을 공급하는 전원으로서 기능한다. 또한, 제어장치(1603)는, 촬상장치(1602)와 표시장치의 동작을 제어한다. 렌즈(1601)에는, 촬상장치(1602)에 빛을 집광하기 위한 광학계가 형성되어 있다.
도6b는, 1개의 적용 예에 따른 안경(1610)(스마트 글래스)을 설명한다. 안경(1610)은, 제어장치(1612)를 갖고 있다. 이 제어장치(1612)에, 촬상장치(1602)에 상당하는 촬상장치와, 표시장치가 탑재된다. 렌즈(1611)에는, 제어장치(1612) 내의 표시장치가 발생하는 발광을 투영하기 위한 광학계가 형성되어 있고, 렌즈(1611)에는 화상이 투영된다. 제어장치(1612)는, 촬상장치 및 표시장치에 전력을 공급하는 전원으로서 기능하는 동시에, 촬상장치 및 표시장치의 동작을 제어한다. 제어장치는, 장착자의 시선을 검지하는 시선 검지부를 가져도 된다. 시선의 검지는 적외선을 사용해도 된다.
적외발광부는, 표시 화상을 주시하고 있는 유저의 안구에 대하여, 적외광을 발생한다. 발생한 적외광의 안구로부터의 반사광을, 수광소자를 갖는 촬상부가 검출함으로써 안구의 촬상 화상이 얻어진다. 평면 뷰에 있어서의 적외발광부로부터 표시부에의 빛을 저감하는 저감 수단을 가짐으로써 화상 품위의 저하를 저감한다.
적외광의 촬영에 의해 얻어진 안구의 촬상 화상으로부터 표시 화상에 대한 유저의 시선을 검출한다. 안구의 촬상 화상을 사용한 시선 검출에는 임의의 공지의 수법을 적용할 수 있다. 일례로서, 각막에서의 조사 광의 반사에 의한 풀키니에 상에 근거한 시선 검출방법을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로는, 동공 각막 반사법에 근거한 시선 검출 처리가 행해진다. 동공 각막 반사법을 사용하여, 안구의 촬상 화상에 포함되는 동공의 상과 풀키니에 상에 근거하여, 안구의 방향(회전각도)을 나타내는 시선 벡터가 산출됨으로써, 유저의 시선이 검출된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 표시장치는, 수광소자를 갖는 촬상장치를 갖고, 촬상장치로부터의 유저의 시선 정보에 근거하여 표시장치의 표시 화상을 제어해도 된다.
구체적으로는, 표시장치는, 시선 정보에 근거하여, 유저가 주시하는 제1 표시 영역과, 제1 표시 영역 이외의 제2 표시 영역을 결정된다. 제1 표시 영역, 제2 표시 영역은, 표시장치의 제어장치가 결정해도 되고, 외부의 제어장치가 결정한 것을 수신해도 된다. 표시장치의 표시 영역에 있어서, 제1 표시 영역의 표시 해상도를 제2 표시 영역의 표시 해상도보다도 높게 제어해도 된다. 즉, 제2 표시 영역의 해상도를 제1 표시 영역보다도 낮게 해도 된다.
표시 영역은, 제1 표시 영역, 제1 표시 영역과는 다른 제2 표시 영역을 갖고, 시선 정보에 근거하여 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역으로부터 우선도가 높은 영역을 결정된다. 제1 표시 영역, 제2 표시 영역은, 표시장치의 제어장치가 결정해도 되고, 외부의 제어장치가 결정한 것을 수신해도 된다. 우선도의 높은 영역의 해상도를, 우선도가 높은 영역 이외의 영역의 해상도보다도 높게 제어해도 된다. 즉 우선도가 상대적으로 낮은 영역의 해상도를 낮게 해도 된다.
제1 표시 영역이나 우선도가 높은 영역의 결정에는, 인공지능(AI)을 사용해도 된다. AI는, 안구의 화상과 이 화상의 안구가 실제로 보고 있었던 방향을 교사 데이터로 하여, 안구의 화상으로부터 시선의 각도, 시선 앞의 목적물까지의 거리를 추정하도록 구성된 모델이어도 된다. AI 프로그램은, 표시장치, 촬상장치, 또는 외부장치가 가져도 된다. 외부장치가 갖는 경우에는, 통신을 거쳐, 표시장치에 전해진다.
시인 검지에 근거하여 표시 제어하는 경우, 외부를 촬상하는 촬상장치를 더 갖는 스마트 글래스에 바람직하게 적용할 수 있다. 스마트 글래스는, 촬상한 외부정보를 실시간으로 표시할 수 있다.
도7a, 도7b 및 도7c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 형성장치를 나타낸 것이다. 도7a는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 형성장치(36)의 모식도다. 화상 형성장치는 감광체, 노광 광원, 현상부, 대전부, 전사기, 반송 롤러, 정착기를 갖는다.
노광 광원(28)으로부터 빛(29)이 조사되어, 감광체(27)의 표면에 정전 잠상이 형성된다. 이 노광 광원이 본 발명에 따른 유기 발광 소자를 갖는다. 현상부(31)는 토너 등을 갖는다. 대전부(30)는 감광체를 대전시킨다. 전사기(32)는 현상된 화상을 기록매체(34)에 전사한다. 반송부(33)는 기록매체(34)를 반송한다. 기록매체(34)는 예를 들면, 종이다. 정착부(35)는 기록매체에 형성된 화상을 정착시킨다.
도7b 및 도7c에는, 노광 광원(28)에 발광부(38)가 긴 형상의 기판에 복수 배치되어 있는 모양을 나타내는 모식도다. 37은, 감광체의 축에 평행한 방향이며, 유기 발광 소자가 배열되어 있는 열방향을 나타낸다. 이 열방향은, 감광체(27)가 회전하는 축의 방향과 같다. 이 방향은 감광체의 장축방향으로 부를 수도 있다.
도7b는 발광부를 감광체의 장축방향을 따라서 배치한 형태다. 도7c는, 도7b와는 다른 형태이며, 제1 열과 제2 열의 각각에 있어서 발광부가 열방향으로 교대로 배치되어 있는 형태다. 제1 열과 제2 열은 행방향으로 다른 위치에 배치되어 있다.
제1 열은, 복수의 발광부가 간격을 두어서 배치되어 있다. 제2 열은, 제1 열의 발광부끼리의 간격에 대응하는 위치에 발광부를 갖는다. 즉, 행방향으로도, 복수의 발광부가 간격을 두어서 배치되어 있다.
도7c의 배치는, 예를 들면, 격자 배치, 파상(staggered) 배치, 또는 체크 무늬 배치로 부를 수도 있다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 갖는 장치를 사용함으로써, 양호한 화질로, 장시간 동안 안정한 표시가 가능해진다.
실시예
본 발명의 일 실시형태에 따른 조성물의 구성과, 비교 구성의 조합을, LUMO 준위의 계산값과 함께 표 1에 나타낸다. 화합물의 조합은 본 발명의 일부로서 나타내고 있고, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00015
본 발명 구성 1-1은, 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA를 갖는 것에 대해서, 비교 구성 1-1은, 유기 화합물 AA를 갖지 않는다. 비교 구성 1-2 및, 1-3도 유기 화합물 AA를 갖지 않는 점에서 본 발명의 구성 1-2 및 1-3과 다르다. 비교 구성 1-4는, 유기 화합물 AB과 비교 화합물을 갖는다. 비교 화합물은, 유기 화합물 AB과 구조가 크게 다르기 때문에, 본 발명의 일 실시형태에 따른 효과를 나타내지 않고 있다.
분자궤도 계산법으로서, 현재 널리 사용되고 있는 밀도범함수법(Density Functional Theory, DFT)을 범함수 B3LYP와 기저함수 6-31G*와 함께 사용하였다. 분자궤도 계산법은, 현재 널리 사용되고 있는 Gaussian09(Gaussian 09, RevisionC.01, M.J.Frisch, G.W.Trucks, H.B.Schlegel, G.E.Scuseria, M.A.Robb, J.R.Cheeseman, G.Scalmani, V.Barone, B.Mennucci, G.A.Petersson, H.Nakatsuji, M.Caricato, X.Li, H.P.Hratchian, A.F.Izmaylov, J.Bloino, G.Zheng, J.L.Sonnenberg, M.Hada, M.Ehara, K.Toyota, R.Fukuda, J.Hasegawa, M.Ishida, T.Nakajima, Y.Honda, O.Kitao, H.Nakai, T.Vreven, J.A.Montgomery, Jr.,J.E.Peralta, F.Ogliaro, M.Bearpark, J.J.Heyd, E.Brothers, K.N.Kudin, V.N.Staroverov, T.Keith, R.Kobayashi, J.Normand, K.Raghavachari, A.Rendell, J.C.Burant, S.S.Iyengar, J.Tomasi, M.Cossi, N.Rega, J.M.Millam, M.Klene, J.E.Knox, J.B.Cross, V.Bakken, C.Adamo, J.Jaramillo, R.Gomperts, R.E.Stratmann, O.Yazyev, A.J.Austin, R.Cammi, C.Pomelli, J.W.Ochterski, R.L.Martin, K.Morokuma, V.G.Zakrzewski, G.A.Voth, P.Salvador, J.J.Dannenberg, S.Dapprich, A.D.Daniels, O.Farkas, J.B.Foresman, J.V.Ortiz, J.Cioslowski, and D.J.Fox, Gaussian, Inc.11, Wallingford CT, 2010.)을 사용하여 행하였다.
실시예1
기판 위에, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 전자 블로킹층, 발광층, 정공 블로킹층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극이 순차 형성된 보텀 이미션형 구조를 갖는 유기 발광 소자를 제작하였다.
글래스 기판 위에 ITO를 막형성하고, 원하는 패터닝 가공을 실시함으로써 ITO 전극(양극)을 형성하였다. ITO전극의 막 두께를 100nm로 하였다. 이와 같이 ITO전극이 형성된 기판을 이하의 단계에서 ITO기판으로 사용하였다. 다음에, 1.33×10-4Pa의 진공 챔버 내에 있어서의 저항가열에 의한 진공증착을 행하여 ITO기판 위에 표2에 나타내는 유기 화합물층 및 전극층을 연속 막형성하였다. 이때, 대향 전극(금속전극층, 음극)의 전극면적이 3mm2이었다.
얻어진 소자의 특성을 측정 및 평가하였다. 발광소자의 발광 색은 양호한 청색 발광이었다. 이 소자에 대해 전류밀도 100mA/cm2에서의 연속 구동시험을 행하였다. 휘도열화율이 5%에 도달했을 때의 시간을 측정하였다. 비교예 1의 휘도열화율이 5%에 도달했을 때의 시간을 1.0으로 정의했을 때, 본 실시형태의 휘도열화율 비를 결정하였으며 1.5인 것으로 밝혀졌다.
본 실시형태에 있어서, 측정장치에 대해서는, 전류 전압 특성을 휴렛패커드사제 미소 전류계 4140B로 측정하고, 발광 휘도는 탑콘사제 BM7로 측정하였다.
실시예 2 내지 10와 비교예 1 내지 6
실시예 2 내지 10에 있어서, 표3에 나열한 화합물을 적절히 사용한 것 이외는, 실시예 1과 같은 방법에 의해 유기 발광 소자를 제작하였다. 얻어진 소자의 특성을 실시예 1과 마찬가지로 측정 및 평가하였다. 측정의 결과를 표3에 나타낸다.
Figure pat00017
표3은, 비교예 1 내지 6에 있어서의 각각의 휘도열화율 비에 대해 실시예 2 내지 10에서의 휘도열화율 비는 1.0을 초과하고 있어, 본 발명의 실시형태에 따른 유기 발광 소자가 더 긴 수명을 갖는다는 것을 나타내었다. 본 발명의 실시형태에 따른 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA를 발광층의 호스트 재료로서 사용함으로써, 구동 수명이 양호하다. 표3에 나타낸 각각의 발광소자는 모두 양호한 청색 발광을 나타내었다.
실시예 11 내지 16과 비교예 7 내지 12
표4에 나열되는 화합물을 적절히 사용한 것 이외는, 실시예 1과 같은 방법에 의해 실시예 11 내지 16에 있어서의 유기 발광 소자를 제작하였다. 실시예 1과 마찬가지로 얻어진 소자의 특성을 측정 및 평가하였다. 측정의 결과를 표4에 나타낸다. 각 발광소자의 발광 색은 양호한 녹색 발광이었다. 실시예 각각에서의 휘도열화율 비는, 비교예의 휘도열화율이 5%에 도달했을 때의 시간을 1.0으로 정의한 경우의 상대비를 나타낸다.
Figure pat00018
표4는, 비교예 7 내지 12에 있어서의 각각의 휘도열화율 비에 대해 실시예 11 내지 16에서의 휘도열화율 비는 1.0을 초과하고 있어, 본 발명의 실시형태에 따른 유기 발광 소자가 더 긴 수명을 갖는다는 것을 나타내었다. 본 발명의 실시형태에 따른 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA를 발광층의 호스트 재료로서 사용함으로써, 구동 수명이 양호하다. 표4에 나타낸 각각의 발광소자는 모두 양호한 녹색 발광을 나타내었다.
실시예 17 내지 26과 비교예 13 내지 19
표5에 나열하는 화합물을 적절히 사용하고, EBL을 없애고, 각각의 HTL이 막 두께 37nm를 갖고, 각각의 HBL이 막 두께 34nm를 갖는 것 이외는, 실시예 1과 같은 방법에 의해 실시예 17 내지 26에 있어서 유기 발광 소자를 제작하였다. 실시예 1과 마찬가지로 얻어진 소자의 특성을 측정 및 평가하였다. 측정의 결과를 표5에 나타낸다. 각각의 유기 발광 소자의 발광 색은 양호한 적색 발광이었다. 실시예 각각에서의 휘도열화율 비는, 비교예의 휘도열화율이 5%에 도달했을 때의 시간을 1.0으로 정의한 경우의 상대비를 나타낸다.
Figure pat00019
표5는, 비교예 13 내지 19에 있어서의 각각의 휘도열화율 비에 대해 실시예 17 내지 26에서의 휘도열화율 비는 1.0을 초과하고 있어, 본 발명의 실시형태에 따른 유기 발광 소자가 더 긴 수명을 갖는다는 것을 나타내었다. 본 발명의 실시형태에 따른 유기 화합물 AB과 유기 화합물 AA를 발광층의 호스트 재료로서 사용함으로써, 구동 수명이 양호하다. 표5에 나타낸 각각의 발광소자는 모두 양호한 적색 발광을 나타내었다.
전술한 것과 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 조성물을 사용함으로써, 고효율을 갖고 내구 특성이 우수한 소자를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단량체와 다량체의 관계를 사용하여, 유기 발광 소자의 특성을 향상시키는 조성물을 제공할 수 있다.
예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

Claims (20)

  1. 유기 화합물 AB과, 상기 유기 화합물 AB과 다른 유기 화합물 AA를 갖는 조성물로서,
    상기 유기 화합물 AB은, 하기 일반식 [1]로 표시되고, 2개 이상의 고리를 갖는 축합 다환 구조 A와 상기 축합 다환 구조 A와는 다른 고리 구조 B를 갖고,
    상기 유기 화합물 AA는 상기 축합 다환 구조 A를 갖고 하기 일반식 [2]로 표시되는 조성물:
    Figure pat00020

    이때, 일반식 [1] 및 [2]에 있어서, 축합 다환 구조 A 각각은, 중수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 치환기로서 가져도 되고, 일반식 [2]에 있어서, n은 축합 다환 구조 A의 개수를 나타낸다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 축합 다환 구조 A가 4개 이상의 고리를 갖는 축합 다환 구조인 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 축합 다환 구조 A가 이하의 구조로부터 선택되는 조성물:
    Figure pat00021

    이때, 각각의 *는 결합 위치를 나타낸다.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 축합 다환 구조 A가 페릴렌 구조, 트리페닐렌 구조 또는 피렌 구조인 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 축합 다환 구조 A에 포함된 원소가, 수소 원자, 중수소 원자, 질소 원자, 산소 원자 및 유황 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 원소인 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 고리 구조 B는 4개 이하의 고리를 갖는 아릴기인 조성물.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 고리 구조 B는 4개 이하의 고리를 갖는 헤테로아릴기인 조성물.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 고리 구조 B는 페닐기, 나프틸기 및 플루오레닐기로 이루어진 군으로부터 선택되는 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 화합물 AB과 상기 유기 화합물 AA의 전체 중량을 기준으로, 상기 유기 화합물 AA의 중량비가 0.02중량%보다 크고 10중량% 이하인 조성물.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 n이 1인 조성물.
  11. 제1전극과,
    제2전극과,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치된 유기 화합물층을 갖는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기 화합물층은 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 갖는 유기 발광 소자.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 유기 화합물층이 발광층인 유기 발광 소자.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 발광층이,
    발광성 화합물과,
    상기 유기 화합물 AB과,
    상기 유기 화합물 AA를 갖고,
    상기 유기 화합물 AB, 상기 유기 화합물 AA 및 상기 발광성 화합물의 순서로 에너지 갭이 줄어드는 유기 발광 소자.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 발광층이,
    발광성 화합물과,
    상기 유기 화합물 AB과,
    상기 유기 화합물 AA를 갖고,
    상기 유기 화합물 AB, 상기 유기 화합물 AA 및 상기 발광성 화합물의 순서로 중량비가 줄어드는 유기 발광 소자.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 발광층과는 다른 제2발광층을 더 갖고,
    상기 제2발광층은 상기 조성물과는 다른 제2조성물을 갖고, 상기 제2조성물은,
    유기 화합물 CD와,
    상기 유기 화합물 CD와 다른 유기 화합물 CC를 갖고,
    상기 유기 화합물 CD는, 하기 일반식 [4]로 표시되고, 2개 이상의 고리를 갖는 축합 다환 구조 C와, 상기 축합 다환 구조 C와는 다른 고리 구조 D를 갖고,
    상기 유기 화합물 CC은, 하기 일반식 [5]로 표시되고, 상기 축합 다환 구조 C를 갖는 유기 발광 소자:
    Figure pat00022

    이때, 일반식 [4] 및 [5]에 있어서, 축합 다환 구조 C 각각은, 중수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 치환기로서 가져도 된다.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 유기 화합물 CD와 상기 유기 화합물 CC의 전체 중량을 기준으로, 상기 유기 화합물 CC의 중량비가 0.1중량%보다 크고, 10중량% 이하인 유기 발광 소자.
  17. 복수의 화소를 갖고,
    상기 복수의 화소의 적어도 한 개가,
    청구항 11 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 유기 발광 소자와,
    상기 유기 발광 소자에 접속된 트랜지스터를 갖는 표시장치.
  18. 복수의 렌즈를 갖는 광학부와,
    상기 광학부를 통과한 빛을 수광하도록 구성된 촬상 소자와,
    상기 촬상 소자가 촬상한 화상을 표시하도록 구성된 표시부를 갖고,
    상기 표시부는 청구항 11 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 유기 발광 소자를 갖는 광전 변환장치.
  19. 청구항 11 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 유기 발광 소자를 갖는 표시부와,
    상기 표시부가 설치된 하우징과,
    상기 하우징에 설치되고 외부와 통신하도록 구성된 통신부를 갖는 전자기기.
  20. 청구항 11 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 유기 발광 소자와,
    상기 유기 발광 소자로부터의 발광을 집광하도록 구성된 광학부를 갖는 헤드마운트 디스플레이.
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