WO2020136496A1 - 有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置 - Google Patents

有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置 Download PDF

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WO2020136496A1
WO2020136496A1 PCT/IB2019/060827 IB2019060827W WO2020136496A1 WO 2020136496 A1 WO2020136496 A1 WO 2020136496A1 IB 2019060827 W IB2019060827 W IB 2019060827W WO 2020136496 A1 WO2020136496 A1 WO 2020136496A1
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WO
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carbon atoms
substituted
abbreviation
unsubstituted
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PCT/IB2019/060827
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原朋香
吉住英子
渡部剛吉
植田藍莉
瀬尾哲史
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株式会社半導体エネルギー研究所
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic System
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic System compounds of the platinum group
    • C07F15/0033Iridium 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
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • 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
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/30Highest occupied molecular orbital [HOMO], lowest unoccupied molecular orbital [LUMO] or Fermi energy values
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/40Interrelation of parameters between multiple constituent active layers or sublayers, e.g. HOMO values in adjacent layers

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to an organic compound, a light emitting device, a light emitting device, an electronic device, and a lighting device.
  • one embodiment of the present invention is not limited thereto. That is, one embodiment of the present invention relates to an object, a method, a manufacturing method, or a driving method. Alternatively, one embodiment of the present invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter). Further, specifically, a semiconductor device, a display device, a liquid crystal display device, or the like can be given as an example.
  • a light-emitting device (also referred to as a light-emitting element or an organic EL element) in which an EL layer is sandwiched between a pair of electrodes has characteristics such as thin and lightweight, high-speed response to an input signal, and low power consumption.
  • the applied display is attracting attention as a next-generation flat panel display.
  • a light emitting device by applying a voltage between a pair of electrodes, electrons and holes injected from each electrode are recombined in an EL layer, and a light emitting substance (organic compound) contained in the EL layer is in an excited state. Light is emitted when the excited state returns to the ground state.
  • S * singlet excited state
  • T * triplet excited state
  • a compound capable of converting energy in a singlet excited state into light emission is called a fluorescent compound (fluorescent material), and can convert energy in a triplet excited state into light emission.
  • a fluorescent compound fluorescent material
  • phosphorescent compound phosphorescent material
  • the theoretical limit of the internal quantum efficiency (ratio of photons generated to injected carriers) in a light emitting device using each of the above light emitting substances is the case when a fluorescent material is used. Is 25%, and 75% when a phosphorescent material is used.
  • a novel organic compound including an organometallic complex
  • an organometallic complex having an emission peak in a long wavelength region a visible region with a wavelength of 700 nm or more or a near infrared region.
  • a novel organometallic complex having a LUMO level of 3.5 eV or lower is provided.
  • a novel organometallic complex that can be used for a light emitting device is provided.
  • a novel organometallic complex that can be used for an EL layer of a light emitting device is provided.
  • a novel light-emitting device using a novel organometallic complex with high efficiency and reliability is provided.
  • a novel light emitting device, a novel electronic device, or a novel lighting device is provided.
  • light in the visible region has a wavelength of 400 nm to less than 750 nm
  • light in the near infrared region also referred to as near infrared light
  • 750 nm to 1000 nm Indicates the wavelength of light.
  • a ligand having a quinoxaline skeleton is coordinated to a central metal, and an electron-withdrawing group (at least one of the substitutable positions of a benzene ring condensed with the quinoxaline skeleton of the ligand)
  • an organometallic complex represented by the following general formula (G1), which has a substituent such as fluorine, a cyano group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethylsulfonyl group, or a pentafluorosulfanyl group).
  • G1 an organometallic complex represented by the following general formula (G1), which has a substituent such as fluorine, a cyano group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethylsulfonyl group, or a pentafluorosulfanyl group).
  • the LUMO level can be lowered as the electronic state changes due to the ligand having an electron-withdrawing group as a
  • M represents a Group 9 element or a Group 10 element
  • Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, or fluorenyl group. Indicates either one.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G2).
  • M represents a Group 9 element or a Group 10 element.
  • R 1 to R 13 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • R 9 and R 10 may be bonded to each other to form a ring.
  • any one or a plurality of R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 8 and R 9 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are also included. May be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted saturated ring or unsaturated ring having 3 to 24 carbon atoms.
  • L represents a monoanionic ligand.
  • Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G3).
  • Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, or a fluorenyl group.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • Any one of aryl groups, and at least one of R 1 to R 4 represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group. Further, any one of the substituents each of Ar 1 and Ar 2 may be bonded to each other to form a ring. Further, Ar 1 and Ar 2 may be directly bonded. L represents a monoanionic ligand.
  • Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G4).
  • R 1 to R 13 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon group.
  • R 9 and R 10 may be bonded to each other to form a ring.
  • any one or a plurality of R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 8 and R 9 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are also included. May be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted saturated ring or unsaturated ring having 3 to 24 carbon atoms.
  • L represents a monoanionic ligand.
  • Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G5).
  • R 1 to R 8 and R 11 to R 13 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, A substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkylsulfanyl group having 1 to 6 carbon atoms, At least one of R 1 to R 4 represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group.
  • R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are bonded to each other to have a substituted or unsubstituted carbon number. 3 to 24 saturated or unsaturated rings may be formed.
  • L represents a monoanionic ligand.
  • the monoanionic ligand is a monoanionic bidentate chelate ligand having a ⁇ -diketone structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, and a phenolic group.
  • the monoanionic ligand is preferably any one of the following general formulas (L1) to (L7).
  • R 51 to R 89 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogeno group, a vinyl group, a substituted or unsubstituted group.
  • a C1-C6 haloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1-C6 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C1-C6 alkylsulfanyl group, a substituted or unsubstituted C6-C13 Represents an aryl group.
  • a 1 ⁇ A 13 are each independently nitrogen, represents a sp 2 hybridized carbon having sp 2 hybridized carbon or substituent is bonded to hydrogen, a substituted group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogeno group Represents a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group.
  • Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G6).
  • R 1 to R 16 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon group.
  • R 9 and R 10 may be bonded to each other to form a ring.
  • any one or a plurality of R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 8 and R 9 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are also included. May be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted saturated ring or unsaturated ring having 3 to 24 carbon atoms.
  • Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G7).
  • R 1 to R 8 and R 11 to R 16 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, A substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkylsulfanyl group having 1 to 6 carbon atoms, At least one of R 1 to R 4 represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group.
  • any one or more of R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are bonded to each other to have a substituted or unsubstituted carbon number. 3 to 24 saturated or unsaturated rings may be formed.
  • Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by Structural Formula (100), Structural Formula (101), or Structural Formula (116).
  • a ligand having a quinoxaline skeleton is coordinated to a central metal, and at least one of the substitutable positions of a benzene ring condensed with the quinoxaline skeleton of the ligand has electron withdrawing properties.
  • a light emitting device using an organometallic complex having a group for example, fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, pentafluorosulfanyl group, etc.
  • a light-emitting device having another organic compound in addition to the above organometallic complex is also included in one embodiment of the present invention.
  • Another embodiment of the present invention is a light-emitting device using the above-described organometallic complex which is one embodiment of the present invention.
  • an EL layer between a pair of electrodes and a light-emitting device formed using an organometallic complex which is one embodiment of the present invention for a light-emitting layer included in the EL layer are also included in one embodiment of the present invention. ..
  • a light emitting device including a transistor, a substrate, and the like is also included in the category of the invention.
  • an electronic device or a lighting device having a microphone, a camera, an operation button, an external connection portion, a housing, a cover, a support, a speaker, or the like is also included in the category of the invention.
  • the organometallic complex which is one embodiment of the present invention can be used in a light emitting layer of a light emitting device in combination with another organic compound. That is, since it is possible to obtain light emission from the triplet excited state from the light emitting layer, the efficiency of the light emitting device can be increased, which is very effective. Therefore, a light-emitting device in which the organometallic complex which is one embodiment of the present invention and another organic compound are used for the light-emitting layer is included in one embodiment of the present invention. Further, in addition to the above, a structure in which a third substance is added to the light emitting layer may be used.
  • one embodiment of the present invention includes a light-emitting device having a light-emitting device and further includes a lighting device having the light-emitting device in its category. Therefore, the light-emitting device in this specification refers to an image display device or a light source (including a lighting device).
  • a connector such as an FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package) is attached to the light emitting device, a module in which a printed wiring board is provided in front of the TCP, or a COG (Chip On Glass) is attached to the light emitting device. All modules in which an IC (integrated circuit) is directly mounted by the method are included in the light emitting device.
  • One embodiment of the present invention can provide a novel organometallic complex. Further, one embodiment of the present invention can provide an organometallic complex having an emission peak in a long wavelength range (700 nm or more). Further, one embodiment of the present invention can provide a novel organometallic complex having a LUMO level of 3.5 eV or lower. Further, according to one embodiment of the present invention, a novel organometallic complex that can be used for a light emitting device can be provided. Further, according to one embodiment of the present invention, a novel organometallic complex that can be used for an EL layer of a light emitting device can be provided.
  • a novel light-emitting device with high efficiency and reliability which includes the novel organometallic complex which is one embodiment of the present invention, can be provided. Further, a novel light emitting device, a novel electronic device, or a novel lighting device can be provided.
  • FIG. 1A and 1B are views for explaining the structure of a light emitting device.
  • 2A, 2B, and 2C are diagrams illustrating the light emitting device.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating a light emitting device.
  • 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, and 4G are diagrams illustrating electronic devices.
  • 5A, 5B, and 5C are diagrams illustrating electronic devices.
  • 6A and 6B are diagrams for explaining an automobile.
  • 7A and 7B are diagrams illustrating the lighting device.
  • FIG. 8 is a 1 H-NMR chart of the organometallic complex represented by the structural formula (100).
  • FIG. 9 shows an ultraviolet/visible absorption spectrum and an emission spectrum of the organometallic complex represented by the structural formula (100) in a solution.
  • FIG. 10 is a 1 H-NMR chart of the organometallic complex represented by the structural formula (101).
  • FIG. 11 shows an ultraviolet/visible absorption spectrum and an emission spectrum of a solution of the organometallic complex represented by the structural formula (101).
  • 12A and 12B are diagrams illustrating a vapor deposition method.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a light emitting device.
  • FIG. 14 is a diagram showing current density-radiant flux characteristics of the light emitting device 1.
  • FIG. 15 is a diagram showing a voltage-radiance characteristic of the light emitting device 1.
  • FIG. 16 is a diagram showing voltage-current characteristics of the light emitting device 1.
  • FIG. 17 is a diagram showing current density-external quantum efficiency characteristics of the light emitting device 1.
  • FIG. 18 is a diagram showing voltage-external energy efficiency characteristics of the light emitting device 1.
  • FIG. 19 is a diagram showing an emission spectrum of the light emitting device 1.
  • FIG. 20 is a diagram showing the reliability of the light emitting device 1.
  • FIG. 21 shows an ultraviolet/visible absorption spectrum and an emission spectrum of a solution of the organometallic complex represented by the structural formula (116).
  • a ligand having a quinoxaline skeleton is coordinated to a central metal, and at least one substitutable position of a benzene ring condensed to the quinoxaline skeleton of the ligand is substituted.
  • It has a structure represented by the following general formula (G1), which has an electron-withdrawing group (eg, fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, pentafluorosulfanyl group) as a substituent.
  • M represents a Group 9 element or a Group 10 element
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, or fluorenyl group.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • organometallic complex which is another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G2).
  • M represents a Group 9 element or a Group 10 element.
  • R 1 to R 13 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl having 3 to 12 carbon atoms.
  • R 9 and R 10 may be bonded to each other to form a ring. Further, any one or a plurality of R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 8 and R 9 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are also included. May be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted saturated ring or unsaturated ring having 3 to 24 carbon atoms.
  • L represents a monoanionic ligand.
  • An organometallic complex which is another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G3).
  • Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, or a fluorenyl group.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • Any one of aryl groups, and at least one of R 1 to R 4 represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group. Further, any one of the substituents each of Ar 1 and Ar 2 may be bonded to each other to form a ring. Further, Ar 1 and Ar 2 may be directly bonded. L represents a monoanionic ligand.
  • An organometallic complex which is another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G4).
  • R 1 to R 13 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 3 carbon atom
  • R 1 to R 4 At least one represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group.
  • R 9 and R 10 may be bonded to each other to form a ring. Further, any one or a plurality of R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 8 and R 9 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are also included. May be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted saturated ring or unsaturated ring having 3 to 24 carbon atoms.
  • L represents a monoanionic ligand.
  • An organometallic complex which is another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G5).
  • R 1 to R 8 and R 11 to R 13 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted or An unsubstituted heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkylsulfanyl group having 1 to 6 carbon atoms, and At least one of R 1 to R 4 represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group.
  • R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are bonded to each other to have a substituted or unsubstituted carbon number. 3 to 24 saturated or unsaturated rings may be formed.
  • L represents a monoanionic ligand.
  • the monoanionic ligands in the general formulas (G1) to (G5) are monoanionic bidentate chelate ligands having a ⁇ -diketone structure, and monoanionic bidentate having a carboxyl group.
  • the monoanionic ligand in the general formulas (G1) to (G5) is specifically any one of the following general formulas (L1) to (L7).
  • R 51 to R 89 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogeno group, a vinyl group, a substituted or unsubstituted group.
  • C1-6 haloalkyl group substituted or unsubstituted C1-6 alkoxy group, substituted or unsubstituted C1-6 alkylsulfanyl group, or substituted or unsubstituted C6-13
  • a 1 ⁇ A 13 are each independently nitrogen, represents any sp 2 hybridized carbon having sp 2 hybridized carbon or substituent is bonded to hydrogen
  • a substituted group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • organometallic complex which is another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G6).
  • R 1 to R 16 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C 3 A heteroaryl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkylsulfanyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 1 to R 4 At least one represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group.
  • R 9 and R 10 may be bonded to each other to form a ring. Further, any one or a plurality of R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 8 and R 9 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are also included. May be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted saturated ring or unsaturated ring having 3 to 24 carbon atoms.
  • organometallic complex which is another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the following general formula (G7).
  • R 1 to R 8 and R 11 to R 16 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted An unsubstituted heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkylsulfanyl group having 1 to 6 carbon atoms, and At least one of R 1 to R 4 represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group.
  • any one or more of R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 11 and R 12 , and R 12 and R 13 are bonded to each other to have a substituted or unsubstituted carbon number. 3 to 24 saturated or unsaturated rings may be formed.
  • the substitution is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group, C1-C6 alkyl groups such as tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 1-naphthyl group, It represents substitution with a substituent such as an aryl group having 6 to 12 carbon atoms such as a 2-naphthyl group, a 2-biphenyl group, a 3-biphenyl group and a 4-biphenyl group.
  • substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the aryl group is a 2-fluorenyl group having two phenyl groups at the 9-position as a substituent
  • the phenyl groups are bonded to each other to form a spiro-9,9′-bifluoren-2-yl group. May be. More specifically, examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a biphenyl group, an indenyl group, a naphthyl group and a fluorenyl group.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 16 in the formula include a methyl group.
  • the substituted or unsubstituted carbon number in R 1 to R 16 in the formula is 6 to 12 (that is, a ring Specific examples of the aryl group having 6 to 12) carbon atoms that form a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, an indenyl group, or the like.
  • R 1 to R 16 have a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 12 (that is, Specific examples of the heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms forming a ring include triazinyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, benzothienyl group, benzofuranyl group, indolyl group, dibenzo group. Examples thereof include thienyl group, dibenzofuranyl group, carbazolyl group and the like.
  • organometallic complex represented by the general formula (G1) to the general formula (G7) as specific examples of the substituted or unsubstituted 1 to 6 alkoxy groups in R 1 to R 16 in the formula, Examples of methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group and the like.
  • organometallic complexes represented by the general formula (G1) to the general formula (G7) specific examples of the substituted or unsubstituted 1 to 6 alkylsulfanyl groups in R 1 to R 16 in the formula Examples thereof include a methylsulfanyl group, an ethylsulfanyl group, an n-propylsulfanyl group, an isopropylsulfanyl group, an n-butylsulfanyl group, an isobutylsulfanyl group and a tert-butylsulfanyl group.
  • organometallic complex represented by any of the structural formulas (100) to (118) is an organic metal complex represented by any one of the above general formulas (G1) to (G7), which is one embodiment of the present invention. It is an example of a metal complex.
  • organometallic complex which is one embodiment of the present invention is not limited to this.
  • M represents a Group 9 element or a Group 10 element
  • Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, or fluorenyl group. Indicates either one.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, or a fluorenyl group.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • Any one of aryl groups and at least one of R 1 to R 4 represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group. Further, any one of the substituents each of Ar 1 and Ar 2 may be bonded to each other to form a ring. Further, Ar 1 and Ar 2 may be directly bonded.
  • the quinoxaline derivative represented by the general formula (G0) is obtained by reacting a diketone compound (a1) with a diamine compound (a2) as shown in the following synthetic scheme (A).
  • the quinoxaline derivative represented by the general formula (G0) is a dihalogenated quinoxaline derivative obtained by reacting a diamine compound (c1) with a halogenated oxalyl (c2) as shown in the following synthetic scheme (C). It can also be obtained by reacting with arylboronic acid compounds (c4) and (c5) after obtaining (c3).
  • Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group or fluorenyl group. ..
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • Any one of aryl groups and at least one of R 1 to R 4 represents any one of fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, and pentafluorosulfanyl group. Further, any one of the substituents each of Ar 1 and Ar 2 may be bonded to each other to form a ring. Further, Ar 1 and Ar 2 may be directly bonded. In the formula, X represents halogen, and chlorine or bromine is preferable.
  • Y 1 and Y 2 each represent a boronic acid, a boronic acid ester, a cyclic triol borate salt, or the like. As the cyclic triol borate salt, potassium salt or sodium salt may be used in addition to the lithium salt.
  • a quinoxaline derivative or a monoanionic ligand L represented by the general formula (G0) and a halogen-containing Group 9 or Group 10 metal compound are Heating in an inert gas atmosphere using no solvent or alcohol solvent (glycerol, ethylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, etc.) alone or a mixed solvent of one or more alcohol solvent and water.
  • the dinuclear complex (d1) which is a type of organometallic complex having a structure crosslinked with halogen, or the dinuclear complex (d2) containing a monoanionic ligand can be obtained.
  • the heating means is not particularly limited, and an oil bath, a sand bath, an aluminum block or the like can be used. It is also possible to use microwaves as the heating means.
  • the dinuclear complex (d1) or (d2) obtained in the synthetic scheme (D) and the quinoxaline derivative or the monoanionic ligand L represented by the general formula (G0) are used.
  • an organometallic complex represented by General Formula (G1) which is one embodiment of the present invention, can be obtained.
  • the organometallic complex represented by the general formula (G1) can be prepared by reacting a halogen-containing Group 9 or Group 10 metal compound with the above general formula (G0) as shown in the following synthetic scheme (F). After heating the quinoxaline derivative represented by or the monoanionic ligand L in an inert gas atmosphere, the monoanionic ligand L or the quinoxaline derivative represented by the general formula (G0) is added. It can be obtained by heating.
  • an organometallic compound (g1) containing a monoanionic ligand L and a quinoxaline derivative represented by the general formula (G0) are mixed with an inert gas. You may heat in an atmosphere.
  • M represents a Group 9 element or a Group 10 element
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently substituted or unsubstituted. Or any one of a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, and a fluorenyl group.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted hetero group having 3 to 12 carbon atoms.
  • organometallic complex represented by General Formula (G1) is described above as the organometallic complex which is one embodiment of the present invention, the present invention is not limited to this and other synthesis methods can be used. You may synthesize by.
  • a ligand having a quinoxaline skeleton is coordinated with a central metal, and at least a substitutable position of a benzene ring condensed to the quinoxaline skeleton of this ligand is present.
  • an electron-withdrawing group eg, fluorine, cyano group, trifluoromethyl group, trifluoromethylsulfonyl group, pentafluorosulfanyl group
  • the LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) level in the ligand can be lowered, and the LUMO level and HOMO (highest occupied orbital: Since the band gap represented by the difference from the Highest Occupied Molecular Orbital level becomes smaller, it has a longer wavelength region (visible region of 700 nm or more or near-infrared region) than those without such a substituent.
  • An organometallic complex having an emission peak can be provided. Further, by using the organometallic complex having a low LUMO level in the light emitting layer of the light emitting device, the behavior of the carriers in the light emitting layer is controlled, so that the efficiency and reliability of the light emitting device can be improved.
  • a high HOMO level or LUMO level means that the energy level is high, and a low HOMO level or LUMO level means that the energy level is low. To do.
  • organometallic complex which is one embodiment of the present invention, a highly efficient and highly reliable light emitting device, a light emitting device, an electronic device, or a lighting device can be realized.
  • organometallic complex which is one embodiment of the present invention is described in this embodiment, one embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the invention can be combined with various aspects of the invention described in other embodiments.
  • FIG. 1A shows an example of a light emitting device having an EL layer including a light emitting layer between a pair of electrodes. Specifically, the EL layer 103 is sandwiched between the first electrode 101 and the second electrode 102. Note that the EL layer 103 includes, for example, a hole injection layer 111, a hole transport layer 112, a light emitting layer 113, an electron transport layer 114, and an electron injection layer when the first electrode 101 serves as an anode.
  • the functional layer 115 has a structure in which layers are sequentially stacked.
  • a structure including a plurality of EL layers (103a and 103b) formed with a charge generation layer 104 sandwiched between a pair of electrodes as illustrated in FIG. 1B is used.
  • One embodiment of the present invention includes a light-emitting device that can be driven at a low voltage by a light-emitting device, a light-emitting device that has improved optical characteristics by forming a micro-optical resonator (microcavity) structure between a pair of electrodes, and the like.
  • the charge generation layer 104 has a function of injecting electrons into one adjacent EL layer and injecting holes into the other EL layer when a voltage is applied to the first electrode 101 and the second electrode 102. Have.
  • At least one of the first electrode 101 and the second electrode 102 of the above light-emitting device is a light-transmitting electrode (a transparent electrode, a semi-transmissive/semi-reflective electrode, or the like). Therefore, regarding the light emission direction of the light emitting device, even if the top emission structure in which light is emitted from the second electrode 102 side in FIG. 1A is the bottom emission structure in which light is emitted from the first electrode 101 side. It doesn't matter.
  • the transparent electrode When the transparent electrode is a transparent electrode, the transparent electrode has a transmittance of visible light (light having a wavelength of 400 nm or more and less than 750 nm) or near infrared light (light having a wavelength of 750 nm or more and 1000 nm or less) of 40% or more.
  • the reflectance of the semi-transmissive/semi-reflective electrode with respect to visible light or near infrared light is 10% or more and less than 100%, preferably 30% or more and less than 100%.
  • these electrodes preferably have a resistivity of 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ cm or less.
  • the reflective electrode when one of the first electrode 101 and the second electrode 102 is a reflective electrode (a reflective electrode), the reflective electrode is visible.
  • the light reflectance is 40% or more and 100% or less, preferably 70% or more and 100% or less.
  • the electrode preferably has a resistivity of 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ cm or less.
  • the first electrode 101 is a reflective electrode and the second electrode is the second electrode.
  • the first electrode 101 is a reflective electrode and the second electrode is the second electrode.
  • the first electrode 101 is a reflective electrode having a stacked structure of a conductive material having reflectivity and a conductive material having transparency (a transparent conductive film)
  • the thickness of the transparent conductive film is controlled. By doing so, optical adjustment can be performed.
  • the inter-electrode distance between the first electrode 101 and the second electrode 102 is close to m ⁇ /2 (where m is a natural number) with respect to the wavelength ⁇ of light obtained from the light emitting layer 113. It is preferable to adjust so that
  • an optical distance from the first electrode 101 to a region (light emitting region) of the light emitting layer 113 where desired light is obtained an optical distance from the first electrode 101 to a region (light emitting region) of the light emitting layer 113 where desired light is obtained.
  • the optical distance from the second electrode 102 to the region where the desired light of the light emitting layer 113 is obtained is adjusted to be near (2m′+1) ⁇ /4 (where m′ is a natural number).
  • the light emitting region here refers to a region where holes and holes are recombined in the light emitting layer 113.
  • the spectrum of the specific monochromatic light obtained from the light emitting layer 113 can be narrowed, and light emission with good color purity can be obtained.
  • the optical distance between the first electrode 101 and the second electrode 102 is strictly defined by the distance from the reflective surface of the first electrode 101 to the reflective surface of the second electrode 102 and the refractive index. It is represented by the product of the product and the phase shift caused by reflection. However, it is difficult to strictly determine the reflection surface and the phase shift of the first electrode 101 and the second electrode 102, so that any position of the first electrode 101 and the second electrode 102 is defined as the reflection surface. It is assumed that the above effect can be sufficiently obtained by assuming an arbitrary phase shift.
  • the optical distance between the first electrode 101 and the light emitting layer from which the desired light is obtained is strictly the distance between the reflecting surface of the first electrode 101 and the light emitting region in the light emitting layer from which the desired light is obtained. It can be said that it is a value obtained by adding the phase shift caused by reflection to the product of and the refractive index.
  • an arbitrary position of the first electrode 101 is defined as the reflection surface. It is assumed that the above effect can be sufficiently obtained by assuming an arbitrary phase shift and assuming an arbitrary position of the light emitting layer where desired light is obtained as a light emitting region.
  • the light emitting device has a microcavity structure
  • light (monochromatic light) of different wavelengths can be extracted even if the EL layer is common. Therefore, separate coloring (for example, RGB) for obtaining different emission colors is unnecessary, and high definition can be achieved. Further, a combination with a colored layer (color filter) is also possible. Further, since it is possible to increase the emission intensity of the specific wavelength in the front direction, it is possible to achieve low power consumption.
  • the structure of the light emitting device, and the electrodes and functional layers forming the light emitting device will be specifically described based on the structure shown in FIG. 1A.
  • hole injection layers (111a, 111b), hole transport layers (112a, 112b), light emitting layers (113a, 113b), electron transport layers (114a, 114b), electron injection layers (115a). , 115b) have the same function using the same material.
  • First electrode and second electrode> As materials for forming the first electrode 101 and the second electrode 102, the following materials can be appropriately combined and used as long as the above-described functions of both electrodes can be satisfied.
  • a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like can be used as appropriate.
  • an In-Sn oxide also referred to as ITO
  • an In-Si-Sn oxide also referred to as ITSO
  • an In-Zn oxide an In-W-Zn oxide
  • elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table for example, lithium (Li), cesium (Cs), calcium (Ca), strontium (Sr)), europium (Eu), and ytterbium which are not illustrated above
  • a rare earth metal such as (Yb), an alloy containing a combination thereof, or graphene can be used.
  • a sputtering method or a vacuum evaporation method can be used for manufacturing these electrodes.
  • the hole-injection layer 111 is a layer for injecting holes into the EL layer 103 from the first electrode 101 which is an anode, and is a layer containing an organic acceptor material or a material having a high hole-injection property.
  • the organic acceptor material is a material capable of generating holes in the organic compound by performing charge separation between the LUMO level value and another organic compound having a close HOMO level value. is there. Therefore, as the organic acceptor material, a compound having an electron-withdrawing group (halogen group or cyano group) such as a quinodimethane derivative, a chloranil derivative, or a hexaazatriphenylene derivative can be used.
  • halogen group or cyano group such as a quinodimethane derivative, a chloranil derivative, or a hexaazatriphenylene derivative
  • HAT-CN is particularly preferable because it has a high acceptor property and its film quality is stable against heat.
  • the [3]radialene derivative is preferable because it has a very high electron-accepting property, and specifically, ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′′-1,2,3-cyclopropanetriylidenetris[4-cyano- 2,3,5,6-Tetrafluorobenzeneacetonitrile], ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′′-1,2,3-cyclopropanetriylidenetris[2,6-dichloro-3,5-difluoro-4-( Trifluoromethyl)benzeneacetonitrile], ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′′-1,2,3-cyclopropanetriylidenetris[2,3,4,5,6-pentafluorobenzeneacetonitrile] and the like can be used. ..
  • Examples of the material having a high hole injecting property include transition metal oxides such as molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, and manganese oxide.
  • a phthalocyanine-based compound such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) or copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) can be used.
  • low molecular weight compounds such as 4,4′,4′′-tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4′,4′′-tris [N-(3-methylphenyl)-N-phenylamino]triphenylamine (abbreviation: MTDATA), 4,4′-bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (abbreviation: DPAB), 4,4'-bis(N- ⁇ 4-[N'-(3-methylphenyl)-N'-phenylamino]phenyl ⁇ -N-phenylamino)biphenyl (abbreviation: DNTPD), 1,3 ,5-Tris[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]benzene (abbreviation: DPA3B), 3-[N-(9-phen
  • poly(N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK)
  • poly(4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA)
  • PVTPA poly(4-vinyltriphenylamine)
  • PTPDMA poly[N-(4 - ⁇ N'-[4-(4-diphenylamino)phenyl]phenyl-N'-phenylamino ⁇ phenyl)methacrylamide]
  • PTPDMA poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)- [N,N′-bis(phenyl)benzidine]
  • Poly-TPD poly(N-vinylcarbazole) or the like
  • PEDOT/PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonic acid)
  • PAni/PSS polyaniline/poly(styrenesulfonic acid)
  • a composite material containing a hole transporting material and an acceptor material can also be used.
  • electrons are extracted from the hole transporting material by the acceptor material, holes are generated in the hole injection layer 111, and holes are injected into the light emitting layer 113 via the hole transport layer 112.
  • the hole-injection layer 111 may be formed as a single layer formed of a composite material containing a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material), but the hole-transporting material and the acceptor material ( And an electron-accepting material) may be laminated in different layers.
  • the hole-transporting material a substance having a hole mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or higher is preferable. Note that any substance other than these substances can be used as long as it has a property of transporting more holes than electrons.
  • the hole transporting material a material having a high hole transporting property such as a ⁇ -electron excess type heteroaromatic compound is preferable.
  • a material having a high hole transporting property such as a ⁇ -electron excess type heteroaromatic compound is preferable.
  • the second organic compound used for the composition for a light-emitting device which is one embodiment of the present invention, among the materials included in the hole-transporting material, a material such as a ⁇ -electron excess type heteroaromatic compound is preferable.
  • an aromatic amine skeleton As the ⁇ -electron excess heteroaromatic compound, an aromatic amine skeleton, an aromatic amine compound (having a triarylamine skeleton), a carbazole compound having a carbazole skeleton (without a triarylamine skeleton), Examples thereof include a thiophene compound (compound having a thiophene skeleton), a furan compound (compound having a furan skeleton), and the like.
  • aromatic amine compound 4,4′-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (abbreviation: NPB or ⁇ -NPD), N,N′-bis(3- Methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine (abbreviation: TPD), 4,4'-bis[N-(spiro-9,9'-bifluorene -2-yl)-N-phenylamino]biphenyl (abbreviation: BSPB), 4-phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4-phenyl-3'.
  • NPB or ⁇ -NPD N,N′-bis(3- Methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]
  • mBPAFLP N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-N- ⁇ 9,9-dimethyl-2-[ N'-phenyl-N'-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amino]-9H-fluoren-7-yl ⁇ phenylamine
  • DFLADFL N-(9,9-dimethyl 2-diphenylamino-9H-fluoren-7-yl)diphenylamine
  • DPNF 2-[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]spiro-9,9'-bifluorene
  • DPASF 2,7-bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]-spiro-9,9'-bifluorene
  • aromatic amine compound having a carbazolyl group 4-phenyl-4′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamine (abbreviation: PCBA1BP), N-(4-biphenyl)- N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9-phenyl-9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCBiF), N-(1,1'-biphenyl-4-yl)- N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF), 4,4'-diphenyl-4'' -(9-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamine (abbreviation: PCBBi1BP), 4-(1-naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H,
  • PCBFF N-[4-(9-phenyl-9H-carbazole -3-yl)phenyl]-N-[4-(1-naphthyl)phenyl]-9,9'-spirobi(9H-fluorene)-2-amine
  • PCBNBF N-[4-(9- Phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-N-[4-(1-naphthyl)phenyl]-9H-fluoren-2-amine
  • PCBNBF N-phenyl-N -[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]spiro-9,9'-bifluoren-2-
  • Examples of the carbazole compound (having no triarylamine skeleton) include 3-[4-(9-phenanthryl)-phenyl]-9-phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PCPPn) and 3-[4-.
  • PCPN 1,3-bis(N-carbazolyl)benzene
  • CBP 4,4′-di(N-carbazolyl) Biphenyl
  • CzTP 3,6-bis(3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazole
  • TCPB 1,3,5-tris[4-(N-carbazolyl)phenyl]benzene
  • TCPB 9-[4-(10-phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazole
  • CzPA 9-[4-(10-phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazole
  • PCCP 3,3′-bis(9-phenyl-9H-carbazole)
  • PCCP which is a bicarbazole derivative (eg, 3,3′-bicarbazole derivative), 9-(1,1′-biphenyl -3-yl)-9'-(1,1'-biphenyl-4-yl)-9H,9'H-3,3'-bicarbazole (abbreviation: mBPCCBP), 9-(2-naphthyl)-9 Examples thereof include'-phenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazole (abbreviation: ⁇ NCCP).
  • Examples of the thiophene compound include 4,4′,4′′-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophene) (abbreviation: DBT3P-II), 2, 8-diphenyl-4-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]dibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-III), 4-[4-(9-phenyl-9H-fluorene-9- Illy)phenyl]-6-phenyldibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-IV) and the like.
  • DBT3P-II 4,4′,4′′-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophene)
  • DBTFLP-III 2, 8-diphenyl-4-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]dibenzothiophene
  • furan compound compound having a furan skeleton
  • 4,4′,4′′-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzofuran) abbreviation: DBF3P-II
  • 4- ⁇ 3-[3-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]phenyl ⁇ dibenzofuran abbreviation: mmDBFFLBi-II
  • poly(N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK), poly(4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly[N-(4- ⁇ N'-[4-(4-diphenyl) Amino)phenyl]phenyl-N'-phenylamino ⁇ phenyl)methacrylamide] (abbreviation: PTPDMA), poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine]( A polymer compound such as an abbreviation: Poly-TPD) can be used as the hole transporting material.
  • PVK poly(N-vinylcarbazole)
  • PVTPA poly(4-vinyltriphenylamine)
  • PTPDMA poly[N-(4- ⁇ N'-[4-(4-diphenyl) Amino)phenyl]phenyl-N'-phenylamino ⁇ phenyl
  • the hole transporting material is not limited to the above, and various known materials may be used alone or in combination of two or more as a hole transporting material.
  • an oxide of a metal belonging to Groups 4 to 8 in the periodic table can be used.
  • Specific examples include molybdenum oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide.
  • molybdenum oxide is particularly preferable because it is stable in the air, has low hygroscopicity, and is easy to handle.
  • the organic acceptor described above can also be used.
  • the hole injection layer 111 can be formed by using various known film formation methods, for example, a vacuum evaporation method.
  • the hole transport layer 112 is a layer that transports the holes, which are injected from the first electrode 101 by the hole injection layer 111, to the light emitting layer 113.
  • the hole-transporting layer 112 is a layer containing a hole-transporting material. Therefore, the hole-transporting layer 112 can use a hole-transporting material that can be used for the hole-injecting layer 111.
  • the same organic compound as the hole-transporting layer 112 is preferably used for the light-emitting layer 113.
  • the same organic compound for the hole transport layer 112 and the light emitting layer 113 holes can be efficiently transported from the hole transport layer 112 to the light emitting layer 113.
  • the light emitting layer 113 is a layer containing a light emitting substance (organic compound).
  • a light-emitting substance that can be used for the light-emitting layer 113, such as a light-emitting substance that converts singlet excitation energy into light emission in a visible light region (eg, a fluorescent light-emitting substance) or triplet excitation energy that is visible light.
  • a light-emitting substance e.g., a phosphorescent light-emitting substance or a TADF material
  • a substance exhibiting a light emission color such as blue, purple, bluish purple, green, yellow green, yellow, orange, or red can be used as appropriate.
  • the light-emitting layer 113 includes a light-emitting substance (guest material) and one or more kinds of organic compounds (host material or the like). However, it is preferable to use a substance having an energy gap larger than that of the light-emitting substance (guest material) for the organic compound (host material or the like) used here.
  • the one or more kinds of organic compounds (host materials and the like) a hole transporting material that can be used in the hole transporting layer 112 described above and an electron transporting property that can be used in the electron transporting layer 114 described below. Examples thereof include organic compounds such as materials.
  • the composition for a light emitting device which is one embodiment can be used.
  • an electron transporting material is used as the first organic compound
  • a hole transporting material is used as the second organic compound
  • a phosphorescent material, a fluorescent material, a TADF material, or the like is used as the light emitting material.
  • the first organic compound and the second organic compound are a combination that forms an exciplex.
  • the light emitting layer 113 may have a plurality of light emitting layers containing different light emitting substances, thereby exhibiting different light emitting colors (for example, white light emission obtained by combining light emitting colors having complementary colors). good.
  • one light emitting layer may have a plurality of different light emitting substances.
  • examples of the light-emitting substance that can be used for the light-emitting layer 113 include the following.
  • examples of the light-emitting substance that converts singlet excitation energy into light emission include substances that emit fluorescence (fluorescent light-emitting substances).
  • Examples thereof include derivatives, pyrimidine derivatives, phenanthrene derivatives, naphthalene derivatives and the like.
  • the pyrene derivative is preferable because it has a high emission quantum yield.
  • pyrene derivative examples include N,N′-bis(3-methylphenyl)-N,N′-bis[3-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyrene-1,6. -Diamine (abbreviation: 1,6mMemFLPAPrn), N,N'-diphenyl-N,N'-bis[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyrene-1,6-diamine (abbreviation) : 1,6FLPAPrn), N,N'-bis(dibenzofuran-2-yl)-N,N'-diphenylpyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6FrAPrn), N,N'-bis(dibenzothiophene -2-yl)-N,N'-diphenylpyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6ThAPrn
  • the light-emitting substance fluorescent light-emitting substance that can be used for the light-emitting layer 113 and that converts singlet excitation energy into light emission is not limited to the above-described fluorescent light-emitting substance that emits an emission color (emission peak) in the visible light region. It is also possible to use a fluorescent light-emitting substance that exhibits an emission color (emission peak) in part of the near-infrared light region (for example, a material that emits red light and has a wavelength of 800 nm to 950 nm).
  • a luminescent substance that converts triplet excitation energy into luminescence for example, a substance that emits phosphorescence (phosphorescent luminescent substance) or a thermally activated delayed fluorescence (TADF) material that exhibits thermally activated delayed fluorescence is used.
  • phosphorescence phosphorescent luminescent substance
  • TADF thermally activated delayed fluorescence
  • examples of the phosphorescent light-emitting substance that is a light-emitting substance that converts triplet excitation energy into light emission include an organometallic complex, a metal complex (platinum complex), and a rare earth metal complex. These show different emission colors (emission peaks) depending on the substances, and are appropriately selected and used as necessary. Note that among the phosphorescent substances, examples of materials exhibiting an emission color (emission peak) in the visible light region include the following materials.
  • a phosphorescent substance that exhibits blue or green and has a peak wavelength of an emission spectrum of 450 nm or more and 570 nm or less (for example, 450 nm or more and 495 nm or less in the case of blue, and 495 nm or more and 570 nm or less in the case of green) is preferable.
  • the following substances may be mentioned.
  • Tris[4-(3-biphenyl)-5-isopropyl-3-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (abbreviation: [Ir(iPrptz-3b) 3 ]), Tris.
  • 4H-triazole skeleton such as [3-(5-biphenyl)-5-isopropyl-4-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (abbreviation: [Ir(iPr5btz) 3 ])
  • An organometallic complex having: tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (abbreviation: [Ir(Mptz1-mp) 3 ]), 1H-triazole such as tris(1-methyl-5-phenyl-3-propyl-1H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(Prptz1-Me) 3 ]).
  • Examples of the phosphorescent substance that exhibits green, yellowish green, or yellow and has a peak wavelength of an emission spectrum of 495 nm or more and 590 nm or less include the following substances. (For example, preferably 495 nm or more and 570 nm or less for green, 530 nm or more and 570 nm or less for yellow green, and 570 nm or more and 590 nm or less for yellow.)
  • tris(4-methyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(mppm) 3 ]), tris(4-t-butyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abbreviation: [Ir(tBuppm) 3 ]), (acetylacetonato)bis(6-methyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(mppm) 2 (acac)]), Acetylacetonato)bis(6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(tBuppm) 2 (acac)]), (acetylacetonato)bis[6-(2- Norbornyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium (III) (abbreviation: [Ir(nbppm) 2
  • Iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir(bzq) 2 (acac)]), tris(benzo[h]quinolinato)iridium (III) (abbreviation: [Ir( bzq) 3 ]), tris(2-phenylquinolinato-N,C2 ' )iridium(III) (abbreviation: [Ir(pq) 3 ]), bis(2-phenylquinolinato-N,C2 ' ).
  • Iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir(pq) 2 (acac)]), bis[2-(2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C][2-(4-phenyl-2-pyridinyl- ⁇ N] ) Phenyl- ⁇ C]iridium (III) (abbreviation: [Ir(ppy) 2 (4dppy)]), bis[2-(2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C][2-(4-methyl-5-phenyl) 2-Pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C], [2-(4-methyl-5-phenyl-2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C]bis[2-(2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C]iridium (Abbreviation: [Ir(ppy) 2 (mdppy)]), an organometallic iridium complex having a pyridine skeleton,
  • Examples of the phosphorescent substance that exhibits yellow, orange, or red and has a peak wavelength of an emission spectrum of 570 nm or more and 750 nm or less include the following substances. (For example, preferably 570 nm or more and 590 nm or less for yellow, 590 nm or more and 620 nm or less for orange, and 600 nm or more and 750 nm or less for red.)
  • the material that can be used for the light-emitting layer 113 is not limited to the above-described phosphorescent light-emitting substance that emits a light emission color (emission peak) in the visible light region; ) (E.g., a material having a wavelength of 800 nm or more and 950 nm or less, which emits red light), for example, a phthalocyanine compound (central metal: aluminum, zinc, etc.), a naphthalocyanine compound, a diothylene compound (central metal: nickel), It is also possible to use quinone compounds, diimonium compounds, azo compounds, and the like.
  • a TADF material which is a light emitting substance that converts triplet excitation energy into light emission
  • the following materials can be used.
  • a TADF material is a material that can up-convert the triplet excited state to a singlet excited state (reverse intersystem crossing) with a small amount of thermal energy, and efficiently exhibit light emission (fluorescence) from the singlet excited state. That is.
  • the energy difference between the triplet excitation level and the singlet excitation level is 0 eV or more and 0.2 eV or less, preferably 0 eV or more and 0.1 eV or less.
  • the delayed fluorescence in the TADF material refers to light emission that has a spectrum similar to that of normal fluorescence but has a significantly long lifetime. Its life is 1 ⁇ 10 ⁇ 6 seconds or more, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 seconds or more.
  • the TADF material include fullerene and its derivatives, acridine derivatives such as proflavin, and eosin. Further, a metal-containing porphyrin containing magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd), tin (Sn), platinum (Pt), indium (In), palladium (Pd), or the like can be given.
  • metal-containing porphyrin examples include, for example, protoporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Proto IX)), mesoporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Meso IX)), hematoporphyrin-tin fluoride.
  • SnF 2 Hemato IX
  • SnF 2 coproporphyrin tetramethyl ester-tin fluoride complex
  • SnF 2 Copro III-4Me
  • SnF 2 Copro III-4Me
  • SnF 2 octaethylporphyrin-tin fluoride complex
  • SnF 2 (OEP) octaethylporphyrin-tin fluoride complex
  • PtCl 2 OEP octaethylporphyrin-platinum chloride complex
  • a substance in which the ⁇ -electron excess heteroaromatic ring and the ⁇ -electron deficient heteroaromatic ring are directly bonded to each other has both a donor property of the ⁇ -electron excess heteroaromatic ring and an acceptor property of the ⁇ -electron deficient heteroaromatic ring. It is particularly preferable because the energy difference between the singlet excited state and the triplet excited state becomes small.
  • a light-emitting substance as described above a light-emitting substance that converts singlet excitation energy into light emission in the visible light region (eg, a fluorescent light-emitting substance)) or a light-emitting substance that changes triplet excitation energy into light emission in the visible light region (
  • a light-emitting substance that converts singlet excitation energy into light emission in the visible light region e.g. a fluorescent light-emitting substance
  • a light-emitting substance that changes triplet excitation energy into light emission in the visible light region a light-emitting substance that changes triplet excitation energy into light emission in the visible light region
  • organic compounds with some overlap with the above
  • an organic compound such as a condensed polycyclic aromatic compound such as an anthracene derivative, a tetracene derivative, a phenanthrene derivative, a pyrene derivative, a chrysene derivative, or a dibenzo[g,p]chrysene derivative is combined. It is preferable to use.
  • PCzPA 9-phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazole
  • PCzPA 3,6-diphenyl-9-[4-(10-phenyl.
  • DPCzPA 3-[4-(1-naphthyl)-phenyl]-9-phenyl-9H-carbazole
  • PCPN 9,10-diphenylanthracene
  • CzA1PA N,N-diphenyl-9-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amine
  • CzA1PA 4-(10-phenyl-9).
  • DPhPA -Anthryl)triphenylamine
  • YGAPA YGAPA
  • PCAPA N,9-diphenyl-N- ⁇ 4-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]phenyl ⁇ -9H-carbazole-3- Amine
  • PCAPBA N-(9,10-diphenyl-2-anthryl)-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine
  • 2PCAPA 6,12-dimethoxy-5,11-.
  • Diphenylchrysene N,N,N′,N′,N′′,N′′,N′′′,N′′′-octaphenyldibenzo[g,p]chrysene-2,7,10,15-tetraamine (Abbreviation: DBC1), 9-[4-(10-phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazole (abbreviation: CzPA), 7-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H.
  • DBC1 Diphenylchrysene-2,7,10,15-tetraamine
  • CzPA 9-[4-(10-phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazole
  • CzPA 7-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H.
  • cgDBCzPA 6-[3-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-benzo[b]naphtho[1,2-d]furan
  • 2mBnfPPA 6-[3-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-benzo[b]naphtho[1,2-d]furan
  • FLPPA 9-phenyl-10- ⁇ 4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)-biphenyl-4′-yl ⁇ -anthracene
  • FLPPA 9,10-bis(3,5-).
  • Diphenylphenyl)anthracene (abbreviation: DPPA), 9,10-di(2-naphthyl)anthracene (abbreviation: DNA), 2-tert-butyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracene (abbreviation: t-BuDNA) ), 9,9′-bianthryl (abbreviation: BANT), 9,9′-(stilbene-3,3′-diyl)diphenanthrene (abbreviation: DPNS), 9,9′-(stilbene-4,4′-) Diyl) diphenanthrene (abbreviation: DPNS2), 1, 3, 5-tri(1-pyrenyl)benzene (abbreviation: TPB3), 5,12-diphenyltetracene, 5,12-bis(biphenyl-2-yl)tetracene, and the like can be given.
  • DPPA 9,10-di(2-na
  • a phosphorescent substance When a phosphorescent substance is used as the light emitting substance, it is preferable to combine it with an organic compound having a triplet excitation energy larger than the triplet excitation energy (energy difference between the ground state and the triplet excited state) of the light emitting substance.
  • an organic compound having a high hole transporting property (second organic compound) and an organic compound having a high electron transporting property (first organic compound) may be used in combination. Is also good.
  • a plurality of organic compounds capable of forming an exciplex for example, a first organic compound and a second organic compound, a first host material and a second host material
  • a host material, an assist material, or the like may be used.
  • the efficiency can be improved by combining a compound that easily accepts holes (hole transporting material) and a compound that easily accepts electrons (electron transporting material). It is preferable because an exciplex can be formed well.
  • the energy transfer from the exciplex to the light emitting material can be efficiently performed because ExTET (Exciplex-Triplet Energy Transfer) can be efficiently performed. Can be increased.
  • the fluorescent light-emitting substance and the exciplex may be included in the light-emitting layer.
  • a phosphorescent material including a part of a fluorescent material as described above
  • a plurality of organic compounds for example, a first organic compound and a first organic compound and 2 organic compound, a first host material and a second host material, or a host material and an assist material, etc.
  • a plurality of these organic compounds are mixed in a necessary weight ratio in advance, and the mixture is mixed.
  • the same number of materials (three in this case as the materials to be deposited) is used as shown in FIG. 12A. )
  • the first organic compound 401, the second organic compound 402, and the light-emitting substance 403 are provided in each evaporation source, and co-evaporation is performed, whereby three kinds of evaporation materials can be formed on the surface of the substrate 400.
  • the light emitting layer 113 which is a mixed film, is formed.
  • the composition 404 and the light emitting substance 405 are provided in each evaporation source, and co-evaporation is performed, so that three kinds of evaporation are formed.
  • the light emitting layer 113 which is the same mixed film as the mixed film formed by using the source can be formed.
  • the above materials may be used in combination with a low molecular weight material or a high molecular weight material.
  • the polymer material include poly(2,5-pyridinediyl) (abbreviation: PPy), poly[(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl)-co-(pyridine-3, 5-diyl)] (abbreviation: PF-Py), poly[(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl)-co-(2,2'-bipyridine-6,6'-diyl)] (abbreviation) : PF-BPy) and the like.
  • a known method vacuum vapor deposition method, coating method, printing method, etc.
  • the electron transport layer 114 is a layer that transports the electrons injected from the second electrode 102 by the electron injection layer 115 described later to the light emitting layer 113.
  • the electron-transporting layer 114 is a layer containing an electron-transporting material.
  • the electron-transporting material used for the electron-transporting layer 114 is preferably a substance having an electron mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or higher. Note that any substance other than these substances can be used as long as it has a property of transporting more electrons than holes. Further, the electron transport layer 114 functions as a single layer, but a device structure can be improved by adopting a laminated structure of two or more layers if necessary.
  • the organic compound that can be used for the electron transport layer 114 a material having a high electron transport property such as a ⁇ -electron deficient heteroaromatic compound is preferable.
  • a material having a high electron transport property such as a ⁇ -electron deficient heteroaromatic compound is preferable.
  • a material such as a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic compound is preferable.
  • a compound having a benzoflodiazine skeleton in which a furan ring of a furodiazine skeleton is condensed with a benzene ring, and a furan ring of a phlodiazine skeleton is condensed with a naphthyl ring as an aromatic ring
  • a metal complex having a quinoline skeleton in addition to a metal complex having a quinoline skeleton, a metal complex having a benzoquinoline skeleton, a metal complex having an oxazole skeleton, a metal complex having a thiazole skeleton, an oxadiazole derivative, a triazole derivative, an imidazole derivative, an oxazole derivative, Examples thereof include thiazole derivatives, phenanthroline derivatives, quinoline derivatives having a quinoline ligand, benzoquinoline derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, and other nitrogen-containing heteroaromatic compounds.
  • the electron-transporting material is 9-[(3'-dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]naphtho[1',2':4,5]furo[2,3-b]pyrazine.
  • Furo[2,3-b]pyrazine (abbreviation: 9mPCCzPNfpr-02), 10-[(3'-dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]naphtho[1',2':4,5]
  • Furo[2,3-b]pyrazine (abbreviation: 10mDBtBPNfpr), 10-(9'-phenyl-3,3'-bi-9H-carbazol-9-yl)naphtho[1',2':4,5].
  • Furo[2,3-b]pyrazine (abbreviation: 10PCCzNfpr), 12-[(3′-dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]phenanthro[9′,10′:4,5]furo[2 , 3-b] Pyrazine (abbreviation: 12mDBtBPPnfpr), 9-[4-(9'-phenyl-3,3'-bi-9H-carbazol-9-yl)phenyl]naphtho[1',2':4.
  • Furo[2,3-b]pyrazine (abbreviation: 9pPCCzPNfpr), 9-[4-(9′-phenyl-2,3′-bi-9H-carbazol-9-yl)phenyl]naphtho[1′, 2':4,5]Furo[2,3-b]pyrazine (abbreviation: 9pPCCzPNfpr-02), 9-[3'-(6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8- Il)biphenyl-3-yl]naphtho[1′,2′:4,5]furo[2,3-b]pyrazine (abbreviation: 9mBnfBPNfpr), 9-[3′-(6-phenyldibenzothiophene-4- Il)biphenyl-3-yl]naphtho[1′,2′:4,5]furo[2,3-b]
  • Furo[2,3-b]pyrazine (abbreviation: 10pPCCzPNfpr), 9-[3-(7H-dibenzo[c,g]carbazol-7-yl)phenyl]naphtho[1′,2′:4,5]furo [2,3-b]Pyrazine (abbreviation: 9mcgDBCzPNfpr), 9- ⁇ 3′-[6-(biphenyl-3-yl)dibenzothiophen-4-yl]biphenyl-3-yl ⁇ naphtho[1′,2′ :4,5]Furo[2,3-b]pyrazine (abbreviation: 9mDBtBPNfpr-03), 9- ⁇ 3'-[6-(biphenyl-4-yl)dibenzothiophen-4-yl]biphenyl-3-yl ⁇ Naphtho[1',2':4,5]furo[2,3
  • tris(8-quinolinolato)aluminum (III) (abbreviation: Alq 3 )
  • tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum (III) (abbreviation: Almq 3 )
  • Beryllium (II) (abbreviation: BeBq 2 )
  • bis(2-methyl-8-quinolinolato)(4-phenylphenolato)aluminum (III) (abbreviation: BAlq)
  • a high molecular compound such as PPy, PF-Py or PF-BPy can also be used.
  • the electron injection layer 115 is a layer for increasing the efficiency of electron injection from the cathode 102, and the work function value of the material of the cathode 102 and the LUMO level value of the material used for the electron injection layer 115 were compared. At this time, it is preferable to use a material having a small difference (0.5 eV or less).
  • LiO x lithium oxide
  • an alkali metal such as cesium carbonate, an alkaline earth metal, or a compound thereof
  • a rare earth metal compound such as erbium fluoride (ErF 3 ) can be used.
  • the charge generation layer 104 in the light-emitting device in FIG. 1B injects electrons into the EL layer 103a when voltage is applied between the first electrode (anode) 101 and the second electrode (cathode) 102. , And has a function of injecting holes into the EL layer 103b.
  • the charge generation layer 104 may have a structure in which an electron acceptor (acceptor) is added to the hole transporting material or a structure in which an electron donor (donor) is added to the electron transporting material. Good. Also, both of these configurations may be laminated. Note that by forming the charge generation layer 104 using any of the above materials, an increase in driving voltage when the EL layers are stacked can be suppressed.
  • the material described in this embodiment can be used as the hole-transporting material.
  • the electron acceptor include 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F 4 -TCNQ) and chloranil.
  • oxides of metals belonging to Groups 4 to 8 in the periodic table can be given. Specific examples thereof include vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide.
  • the material described in this embodiment can be used as the electron-transporting material.
  • the electron donor an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, a metal belonging to Groups 2 and 13 of the periodic table, or an oxide or carbonate thereof can be used.
  • an organic compound such as tetrathianaphthacene may be used as an electron donor.
  • FIG. 1B illustrates a structure in which two EL layers 103 are stacked
  • a stacked structure of three or more EL layers may be formed by providing a charge generation layer between different EL layers.
  • the light-emitting layer 113 (113a, 113b) included in the EL layer (103, 103a, 103b) has a light-emitting substance or a plurality of substances in appropriate combination, and emits fluorescence or phosphorescence exhibiting a desired emission color. It can be configured to obtain light emission.
  • the light emitting layers may have different emission colors.
  • the light emitting layer 113a can be blue and the light emitting layer 113b can be red, green, or yellow, but the light emitting layer 113a can be red and the light emitting layer 113b can be blue, green, or yellow. ..
  • the light emitting layer (113a) of the first EL layer is blue
  • the light emitting layer (113b) of the second EL layer is red
  • the light emitting layer of the third EL layer can be blue
  • the light emitting layer (113a) of the first EL layer can be red or the light emitting layer of the second EL layer (yellow).
  • 113b) may be blue, green, or yellow
  • the light emitting layer of the third EL layer may be red.
  • other emission color combinations can be appropriately used in consideration of the brightness and characteristics of a plurality of emission colors.
  • the light-emitting device described in this embodiment can be formed over a variety of substrates.
  • the type of substrate is not limited to a particular type.
  • the substrate include a semiconductor substrate (for example, a single crystal substrate or a silicon substrate), an SOI substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, a substrate having a stainless steel foil, a tungsten substrate, Examples thereof include a substrate having a tungsten foil, a flexible substrate, a laminated film, paper containing a fibrous material, or a base film.
  • examples of the glass substrate include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, soda lime glass, and the like.
  • examples of flexible substrates, laminated films, base films, and the like include plastics represented by polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), acrylic resins, and the like.
  • plastics represented by polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), acrylic resins, and the like.
  • examples thereof include synthetic resin, polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, aramid resin, epoxy resin, inorganic vapor deposition film, and papers.
  • a vacuum process such as an evaporation method or a solution process such as a spin coating method or an inkjet method can be used.
  • a physical vapor deposition method PVD method
  • a sputtering method such as a sputtering method, an ion plating method, an ion beam vapor deposition method, a molecular beam vapor deposition method, a vacuum vapor deposition method, or a chemical vapor deposition method (CVD method) is used.
  • PVD method physical vapor deposition method
  • CVD method chemical vapor deposition method
  • functional layers hole injection layers (111, 111a, 111b), hole transport layers (112, 112a, 112b), light emitting layers (113, 113a, 113b), electron transport layers (included in EL layers of light emitting devices).
  • each functional layer hole injection layer (111, 111a, 111b), hole transport layer (112, 112a, 112b) included in the EL layer (103, 103a, 103b) of the light-emitting device described in this embodiment.
  • the light emitting layer (113, 113a, 113b), the electron transporting layer (114, 114a, 114b), the electron injecting layer (115, 115a, 115b)) and the charge generating layer (104) are not limited to the above materials. However, other materials can be used in combination as long as they can fulfill the function of each layer.
  • a high molecular compound oligomer, dendrimer, polymer, etc.
  • a medium molecular compound compound in the intermediate region between a low molecule and a polymer: molecular weight 400 to 4000
  • an inorganic compound quantum dot material, etc.
  • quantum dot material colloidal quantum dot material, alloy type quantum dot material, core/shell type quantum dot material, core type quantum dot material and the like can be used.
  • the light emitting device illustrated in FIG. 2A is an active matrix light emitting device in which a transistor (FET) 202 on a first substrate 201 and a light emitting device (203R, 203G, 203B, 203W) are electrically connected.
  • the plurality of light emitting devices (203R, 203G, 203B, 203W) have a common EL layer 204, and the optical distance between the electrodes of each light emitting device is adjusted according to the emission color of each light emitting device. It has a microcavity structure.
  • it is a top emission type light emitting device in which light emitted from the EL layer 204 is emitted through the color filters (206R, 206G, 206B) formed on the second substrate 205.
  • the first electrode 207 is formed so as to function as a reflective electrode.
  • the second electrode 208 is formed so as to function as a semi-transmissive/semi-reflective electrode having both a transmissive and reflective function with respect to light (visible light or near-infrared light). Note that an electrode material for forming the first electrode 207 and the second electrode 208 can be appropriately used with reference to the description in the other embodiments.
  • the light emitting device 203R is a red light emitting device
  • the light emitting device 203G is a green light emitting device
  • the light emitting device 203B is a blue light emitting device
  • the light emitting device 203W is a white light emitting device
  • the device 203R is adjusted so that the optical distance 200R is between the first electrode 207 and the second electrode 208
  • the light emitting device 203G is optical between the first electrode 207 and the second electrode 208.
  • the light emitting device 203B is adjusted such that the distance is 200G, and the optical distance between the first electrode 207 and the second electrode 208 is 200B in the light emitting device 203B.
  • optical adjustment is performed by stacking the conductive layer 210R on the first electrode 207 in the light emitting device 203R and stacking the conductive layer 210G on the first electrode 207 in the light emitting device 203G.
  • Color filters (206R, 206G, 206B) are formed on the second substrate 205.
  • the color filter is a filter that allows a specific wavelength range of visible light to pass and blocks a specific wavelength range. Therefore, as shown in FIG. 2A, red light emission can be obtained from the light emitting device 203R by providing the color filter 206R that passes only the red wavelength band at a position overlapping the light emitting device 203R. Further, by providing a color filter 206G that passes only the green wavelength band at a position overlapping with the light emitting device 203G, green light emission can be obtained from the light emitting device 203G.
  • a black layer (black matrix) 209 may be provided at the end of one type of color filter.
  • the color filters (206R, 206G, 206B) and the black layer 209 may be covered with an overcoat layer made of a transparent material.
  • FIG. 2A shows a light emitting device having a structure (top emission type) for extracting light emission to the second substrate 205 side, as shown in FIG. 2C, light is extracted to the first substrate 201 side where the FET 202 is formed.
  • a light emitting device having a structure (bottom emission type) may be used.
  • the first electrode 207 is formed so as to function as a semi-transmissive/semi-reflective electrode
  • the second electrode 208 is formed so as to function as a reflective electrode.
  • the first substrate 201 at least a light-transmitting substrate is used.
  • the color filters (206R', 206G', 206B') may be provided closer to the first substrate 201 side than the light emitting devices (203R, 203G, 203B) as shown in FIG. 2C.
  • the light-emitting device is a red light-emitting device, a green light-emitting device, a blue light-emitting device, or a white light-emitting device
  • the light-emitting device which is one embodiment of the present invention is not limited to the structure.
  • the configuration may include a yellow light emitting device or an orange light emitting device.
  • a material used for an EL layer a light-emitting layer, a hole-injecting layer, a hole-transporting layer, an electron-transporting layer, an electron-injecting layer, a charge-generating layer, or the like
  • other materials can be used. It may be appropriately used by referring to the description of the form. In that case, it is also necessary to appropriately select a color filter according to the emission color of the light emitting device.
  • an active matrix light-emitting device or a passive matrix light-emitting device can be manufactured.
  • the active matrix light-emitting device has a structure in which a light-emitting device and a transistor (FET) are combined. Therefore, both a passive matrix light-emitting device and an active matrix light-emitting device are included in one embodiment of the present invention.
  • the light-emitting device described in this embodiment can be any of the light-emitting devices described in other embodiments.
  • an active matrix light-emitting device is described with reference to FIGS.
  • FIG. 3A is a top view showing the light emitting device
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the chain line A-A′ in FIG. 3A.
  • the active matrix light-emitting device has a pixel portion 302 provided over a first substrate 301, a driver circuit portion (source line driver circuit) 303, and a driver circuit portion (gate line driver circuit) (304a, 304b). ..
  • the pixel portion 302 and the driver circuit portions (303, 304a, 304b) are sealed between the first substrate 301 and the second substrate 306 with a sealant 305.
  • a lead wiring 307 is provided on the first substrate 301.
  • the lead wiring 307 is electrically connected to the FPC 308 which is an external input terminal.
  • the FPC 308 transmits a signal (for example, a video signal, a clock signal, a start signal, a reset signal, or the like) or a potential from the outside to the driver circuit portion (303, 304a, 304b).
  • a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC 308. The state in which the FPC or PWB is attached is included in the light emitting device.
  • FIG. 3B shows a cross-sectional structure of the light emitting device.
  • the pixel portion 302 is formed by a plurality of pixels each having an FET (switching FET) 311, an FET (current controlling FET) 312, and a first electrode 313 electrically connected to the FET 312. Note that the number of FETs included in each pixel is not particularly limited and can be appropriately provided as needed.
  • the FETs 309, 310, 311, and 312 are not particularly limited, and for example, a staggered transistor or an inverted staggered transistor can be applied. Further, a transistor structure such as a top gate type or a bottom gate type may be used.
  • crystallinity of a semiconductor that can be used for these FETs 309, 310, 311, 312, and an amorphous semiconductor, a semiconductor having crystallinity (microcrystalline semiconductor, polycrystalline semiconductor, single crystal semiconductor, Or a semiconductor partially having a crystalline region). Note that it is preferable to use a semiconductor having crystallinity because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • a Group 14 element for example, a compound semiconductor, an oxide semiconductor, an organic semiconductor, or the like can be used.
  • a semiconductor containing silicon, a semiconductor containing gallium arsenide, an oxide semiconductor containing indium, or the like can be used.
  • the drive circuit portion 303 has a FET 309 and a FET 310.
  • the FET 309 and the FET 310 may be formed of a circuit including a unipolar (only one of N-type or P-type) transistor or a CMOS circuit including an N-type transistor and a P-type transistor. May be. Further, a structure in which a driver circuit is provided outside may be used.
  • the end portion of the first electrode 313 is covered with an insulator 314.
  • an organic compound such as a negative photosensitive resin or a positive photosensitive resin (acrylic resin) or an inorganic compound such as silicon oxide, silicon oxynitride, or silicon nitride can be used. .. It is preferable that an upper end portion or a lower end portion of the insulator 314 have a curved surface having a curvature. Accordingly, the coverage with the film formed over the insulator 314 can be favorable.
  • the EL layer 315 and a second electrode 316 are stacked over the first electrode 313.
  • the EL layer 315 includes a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a charge generation layer, and the like.
  • the structure and materials described in other embodiments can be applied to the structure of the light-emitting device 317 described in this embodiment.
  • the second electrode 316 is electrically connected to the FPC 308 that is an external input terminal.
  • light-emitting devices 317 Although only one light emitting device 317 is illustrated in the cross-sectional view illustrated in FIG. 3B, it is assumed that a plurality of light emitting devices are arranged in a matrix in the pixel portion 302.
  • the pixel portion 302 light-emitting devices capable of obtaining three types (R, G, and B) of light emission can be selectively formed, so that a light-emitting device capable of full-color display can be formed.
  • the light emitting device that can obtain three types (R, G, B) of light emission for example, light emission that can obtain light emission of white (W), yellow (Y), magenta (M), cyan (C), etc.
  • the device may be formed.
  • a light emitting device capable of full color display may be formed by combining with a color filter. Note that red (R), green (G), blue (B), cyan (C), magenta (M), yellow (Y), or the like can be used as the type of color filter.
  • the second substrate 306 and the first substrate 301 are attached to each other by the sealing material 305, so that the first substrate
  • the structure is provided in a space 318 surrounded by 301, the second substrate 306, and the sealant 305.
  • the space 318 may be filled with an inert gas (nitrogen, argon, or the like) or an organic substance (including the sealant 305).
  • Epoxy resin or glass frit can be used for the sealant 305. Note that it is preferable to use a material that does not allow moisture and oxygen to pass through as the sealant 305. Further, as the second substrate 306, those which can be used for the first substrate 301 can be similarly used. Therefore, various substrates described in other embodiments can be used as appropriate. As the substrate, in addition to a glass substrate or a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiber-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), polyester, acrylic resin, or the like can be used. When glass frit is used as the sealing material, the first substrate 301 and the second substrate 306 are preferably glass substrates from the viewpoint of adhesiveness.
  • an active matrix light emitting device can be obtained.
  • the FET and the light emitting device may be directly formed on the flexible substrate, but the FET and the light emitting device may be formed on another substrate having a peeling layer. After forming, the FET and the light emitting device may be peeled off by a peeling layer by applying heat, force, laser irradiation, or the like, and further transferred to a flexible substrate to be manufactured.
  • the peeling layer for example, a stack of inorganic films of a tungsten film and a silicon oxide film, an organic resin film of polyimide, or the like can be used.
  • the flexible substrate in addition to a substrate capable of forming a transistor, a paper substrate, a cellophane substrate, an aramid film substrate, a polyimide film substrate, a cloth substrate (natural fiber (silk, cotton, hemp), synthetic fiber ( Nylon, polyurethane, polyester) or recycled fibers (including acetate, cupra, rayon, recycled polyester), a leather substrate, or a rubber substrate.
  • a substrate capable of forming a transistor a paper substrate, a cellophane substrate, an aramid film substrate, a polyimide film substrate, a cloth substrate (natural fiber (silk, cotton, hemp), synthetic fiber ( Nylon, polyurethane, polyester) or recycled fibers (including acetate, cupra, rayon, recycled polyester), a leather substrate, or a rubber substrate.
  • the light-emitting device included in the active-matrix light-emitting device may be driven by causing the light-emitting device to emit light in pulses (using a frequency such as kHz or MHz) for display.
  • a light-emitting device formed using the above organic compound has excellent frequency characteristics, so that the time for driving the light-emitting device can be shortened and power consumption can be reduced. Further, since heat generation is suppressed as the driving time is shortened, deterioration of the light emitting device can be reduced.
  • the electronic devices illustrated in FIGS. 4A to 4C include a housing 7000, a display portion 7001, a speaker 7003, an LED lamp 7004, operation keys 7005 (including a power switch or an operation switch), a connection terminal 7006, a sensor 7007 (force, displacement). , Position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, voice, time, hardness, electric field, current, voltage, electric power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, odor , Or a function including a function of measuring infrared rays), a microphone 7008, and the like.
  • FIG. 4A shows a mobile computer, which can have a switch 7009, an infrared port 7010, and the like in addition to those described above.
  • FIG. 4B shows a portable image reproducing device (for example, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which can have a second display portion 7002, a recording medium reading portion 7011, and the like in addition to the above components.
  • a portable image reproducing device for example, a DVD reproducing device
  • a recording medium which can have a second display portion 7002, a recording medium reading portion 7011, and the like in addition to the above components.
  • FIG. 4C illustrates a digital camera with a television receiving function, which can include an antenna 7014, a shutter button 7015, an image receiving portion 7016, and the like in addition to the above objects.
  • FIG. 4D shows a personal digital assistant.
  • the portable information terminal has a function of displaying information on three or more surfaces of the display portion 7001.
  • the information 7052, the information 7053, and the information 7054 are displayed on different surfaces is shown.
  • the user can check the information 7053 displayed at a position where it can be observed from above the mobile information terminal while the mobile information terminal is stored in the chest pocket of the clothes. The user can confirm the display without taking out the portable information terminal from the pocket, and can judge whether or not to receive a call, for example.
  • FIG. 4E illustrates a personal digital assistant (including a smartphone), which can include a display portion 7001, operation keys 7005, and the like in a housing 7000.
  • the mobile information terminal may be provided with a speaker, a connection terminal, a sensor, and the like.
  • the portable information terminal can display characters and image information on its multiple surfaces.
  • an example in which three icons 7050 are displayed is shown.
  • the information 7051 indicated by a dashed rectangle can be displayed on another surface of the display portion 7001.
  • Examples of the information 7051 include notification of an incoming call such as an electronic mail, SNS, and a telephone call, a title of an electronic mail, an SNS, and the like, a sender name, date and time, time, battery remaining amount, antenna reception strength, and the like.
  • the icon 7050 or the like may be displayed at the position where the information 7051 is displayed.
  • FIG. 4F illustrates a large television device (also referred to as a television or a television receiver), which can include a housing 7000, a display portion 7001, and the like. Further, here, a structure is shown in which the housing 7000 is supported by the stand 7018. Further, the television device can be operated by a separate remote controller 7111 or the like. Note that the display portion 7001 may be provided with a touch sensor and may be operated by touching the display portion 7001 with a finger or the like. The remote controller 7111 may have a display portion for displaying information output from the remote controller 7111. A channel and a volume can be operated with an operation key or a touch panel included in the remote controller 7111, and an image displayed on the display portion 7001 can be operated.
  • the electronic devices illustrated in FIGS. 4A to 4F can have various functions. For example, a function of displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function of displaying a calendar, date or time, a function of controlling processing by various software (programs).
  • a wireless communication function a function of connecting to various computer networks using the wireless communication function, a function of transmitting or receiving various data using the wireless communication function, reading a program or data recorded in a recording medium, It can have a function of displaying on the display portion and the like.
  • one display unit mainly displays image information
  • another display unit mainly displays character information, or consideration is given to parallax in the plurality of display units. It is possible to have a function of displaying a stereoscopic image by displaying the displayed image.
  • the functions that the electronic devices illustrated in FIGS. 4A to 4F can have are not limited to these and can have various functions.
  • FIG. 4G shows a wristwatch type portable information terminal, which can be used as, for example, a smart watch.
  • This wristwatch type portable information terminal includes a housing 7000, a display portion 7001, operation buttons 7022 and 7023, a connection terminal 7024, a band 7025, a microphone 7026, a sensor 7029, a speaker 7030, and the like.
  • the display surface of the display portion 7001 is curved, and display can be performed along the curved display surface.
  • this portable information terminal is capable of hands-free communication by mutual communication with a headset capable of wireless communication, for example.
  • the connection terminal 7024 can also perform data transmission with another information terminal or charge.
  • the charging operation can also be performed by wireless power feeding.
  • the display portion 7001 mounted in the housing 7000 which also serves as a bezel portion has a non-rectangular display area.
  • the display portion 7001 can display an icon 7027 indicating time, other icons 7028, and the like.
  • the display portion 7001 may be a touch panel (input/output device) equipped with a touch sensor (input device).
  • the smartwatch illustrated in FIG. 4G can have various functions. For example, a function of displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function of displaying a calendar, date or time, a function of controlling processing by various software (programs).
  • a wireless communication function a function of connecting to various computer networks using the wireless communication function, a function of transmitting or receiving various data using the wireless communication function, reading a program or data recorded in a recording medium, It can have a function of displaying on the display portion and the like.
  • a speaker Inside the housing 7000, a speaker, a sensor (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, voice, time, hardness, electric field, current) , A function of measuring voltage, electric power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, odor or infrared ray), a microphone and the like.
  • a sensor force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, voice, time, hardness, electric field, current
  • a function of measuring voltage, electric power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, odor or infrared ray a microphone and the like.
  • the light-emitting device which is one embodiment of the present invention can be used for each display portion of the electronic devices described in this embodiment and can realize a long-life electronic device.
  • FIG. 5A shows the portable information terminal 9310 in the expanded state.
  • FIG. 5B shows the portable information terminal 9310 in a state in which it is in the process of changing from one of the expanded state and the folded state to the other.
  • FIG. 5C shows the portable information terminal 9310 in a folded state.
  • the portable information terminal 9310 is excellent in portability in a folded state and excellent in displayability in a folded state due to a wide display area without a seam.
  • the display portion 9311 is supported by three housings 9315 connected by a hinge 9313.
  • the display portion 9311 may be a touch panel (input/output device) provided with a touch sensor (input device).
  • the display portion 9311 can reversibly transform the portable information terminal 9310 from the unfolded state to the folded state by bending between the two housings 9315 via the hinge 9313.
  • the light-emitting device of one embodiment of the present invention can be used for the display portion 9311. Further, it is possible to realize a long-life electronic device.
  • a display area 9312 in the display portion 9311 is a display area located on a side surface of the portable information terminal 9310 in a folded state. In the display area 9312, information icons and shortcuts of frequently used applications and programs can be displayed, so that information can be confirmed and applications can be started smoothly.
  • FIGS. 6A and 6B show an automobile to which the light emitting device is applied. That is, the light emitting device can be provided integrally with the automobile.
  • the invention can be applied to a light 5101 (including a rear portion of a vehicle body) on the outside of a vehicle shown in FIG. 6A, a wheel 5102 of a tire, a part or the whole of a door 5103, and the like. Further, it can be applied to a display portion 5104, a steering wheel 5105, a shift lever 5106, a seat 5107, an inner rear view mirror 5108, a windshield 5109, and the like inside the automobile shown in FIG. 6B. It may be applied to a part of other glass windows.
  • an electronic device or an automobile to which the light-emitting device of one embodiment of the present invention is applied can be obtained.
  • a long-life electronic device can be realized.
  • applicable electronic devices and automobiles are not limited to those shown in this embodiment mode, and can be applied in various fields.
  • FIG. 7A and 7B show an example of a cross-sectional view of a lighting device. Note that FIG. 7A is a bottom emission type illumination device that extracts light to the substrate side, and FIG. 7B is a top emission type illumination device that extracts light to the sealing substrate side.
  • a lighting device 4000 illustrated in FIG. 7A includes a light emitting device 4002 over a substrate 4001.
  • a substrate 4003 having unevenness is provided outside the substrate 4001.
  • the light emitting device 4002 includes a first electrode 4004, an EL layer 4005, and a second electrode 4006.
  • the first electrode 4004 is electrically connected to the electrode 4007, and the second electrode 4006 is electrically connected to the electrode 4008.
  • an auxiliary wiring 4009 which is electrically connected to the first electrode 4004 may be provided.
  • an insulating layer 4010 is formed over the auxiliary wiring 4009.
  • the substrate 4001 and the sealing substrate 4011 are attached to each other with a sealant 4012. Further, a desiccant 4013 is preferably provided between the sealing substrate 4011 and the light emitting device 4002. Since the substrate 4003 has unevenness as shown in FIG. 7A, the efficiency of extracting light generated in the light emitting device 4002 can be improved.
  • the lighting device 4200 of FIG. 7B has a light emitting device 4202 on a substrate 4201.
  • the light-emitting device 4202 has a first electrode 4204, an EL layer 4205, and a second electrode 4206.
  • the first electrode 4204 is electrically connected to the electrode 4207 and the second electrode 4206 is electrically connected to the electrode 4208.
  • an auxiliary wiring 4209 that is electrically connected to the second electrode 4206 may be provided.
  • An insulating layer 4210 may be provided below the auxiliary wiring 4209.
  • the substrate 4201 and the uneven sealing substrate 4211 are attached to each other with a sealant 4212. Further, a barrier film 4213 and a planarization film 4214 may be provided between the sealing substrate 4211 and the light emitting device 4202. Note that since the sealing substrate 4211 has unevenness as shown in FIG. 7B, the extraction efficiency of light generated in the light emitting device 4202 can be improved.
  • Ceiling lights include a ceiling-mounted type and a ceiling-embedded type. Note that such a lighting device is configured by combining a light emitting device with a housing and a cover.
  • foot lights that can improve the safety of the feet by illuminating the floor with lights. It is effective to use the foot lamp in a bedroom, stairs, aisle, or the like. In that case, the size and shape can be appropriately changed depending on the size and structure of the room. Further, it is also possible to provide a stationary lighting device configured by combining a light emitting device and a support.
  • sheet-shaped lighting can be applied as a sheet-shaped lighting device (sheet-shaped lighting). Since the sheet-like lighting is used by being attached to the wall surface, it can be used for a wide range of purposes without taking up space. It is easy to increase the area. It can also be used for a wall surface having a curved surface or a housing.
  • the light-emitting device of one embodiment of the present invention or the light-emitting device which is a part of the light-emitting device of one embodiment of the present invention is applied to part of furniture provided in a room to provide a lighting device having a function as furniture. You can
  • Step 1 Synthesis of Benzo[a]naphtho[2,1-c]phenazine-13,14-dicarbonitrile (abbreviation: Hdbnphz)>
  • 1.0 g (4.0 mmol) of chrysene-5,6-dione, 0.69 g (4.4 mmol) of 4,5-diaminophthalonitrile and 20 mL of ethanol were placed in a reaction vessel and heated under reflux for 63 hours. After a lapse of a predetermined time, the obtained mixture was suction filtered and the solid was washed with ethanol. This solid was washed with heated toluene to obtain the target product (1.1 g, yield 70%).
  • the synthetic scheme of Step 1 is shown in the following formula (a-1).
  • Step 2 Synthesis of [Ir(bnphz-dCN) 2 (dpm)]>
  • Hbnphz-dCN 1.0 g (2.6 mmol), iridium chloride hydrate 0.37 g (1.3 mmol), and dimethylformamide (DMF) 26 mL were added to the reaction vessel, The inside of the container was replaced with nitrogen, and the mixture was heated and stirred at 160°C for 7 hours. After a lapse of a predetermined time, 0.70 g (6.6 mmol) of sodium carbonate and 0.70 g (3.8 mmol) of dipivaloylmethane were added, and the mixture was heated and stirred at 140° C. for 8 hours.
  • the obtained reaction mixture was suction filtered and washed with water and ethanol.
  • the obtained solid was washed with dichloromethane, and the obtained filtrate was concentrated to give a solid.
  • the solid obtained by concentrating the obtained fractions was washed with hexane to obtain the desired product (black solid 5 mg, yield 0.4%).
  • the synthetic scheme of Step 2 is shown in the following formula (a-2).
  • an ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter, simply referred to as “absorption spectrum”) and an emission spectrum of a dichloromethane solution of [Ir(bnphz-dCN) 2 (dpm)] were measured.
  • An ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V550 type) was used for the measurement of the absorption spectrum, and a dichloromethane solution (0.010 mmol/L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature.
  • an absolute PL quantum yield measuring device (C11347-01 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) was used to measure the emission spectrum, and the degassed dichloromethane solution (0.010 mmol/L) was put into a quartz cell at room temperature. The measurement was performed.
  • the measurement results of the obtained absorption spectrum and emission spectrum are shown in FIG.
  • the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents absorption intensity and emission intensity.
  • the absorption spectrum shown in FIG. 9 shows the result obtained by subtracting the absorption spectrum measured by putting only dichloromethane in the quartz cell from the absorption spectrum measured by placing the dichloromethane solution in the quartz cell.
  • an organometallic complex represented by the structural formula (101) of Embodiment 1, which is one embodiment of the present invention, bis ⁇ 4,6-dimethyl-[5,7-bis(trifluoromethyl)- 3-(3,5-Dimethylphenyl)-2-quinoxalinyl- ⁇ N 1 ]phenyl- ⁇ C ⁇ (2,4-pentanedionato- ⁇ 2 O,O′) iridium (III) (abbreviation: [Ir(dmdpq- A method for synthesizing dCF 3 ) 2 (acac)]) will be described. It is shown below the structure of [Ir (dmdpq-dCF 3) 2 (acac)].
  • Step 1 The synthetic scheme of Step 1 is shown in the following formula (b-1).
  • Step 2 Synthesis of [Ir (dmdpq-dCF 3) 2 (acac)]>
  • 2.0 g (4.2 mmol) of the ligand Hdmdpq-dCF 3 obtained in Step 2 above and 0.42 g (0.84 mmol) of tris(acetylacetonato)iridium(III) were placed in a reaction vessel, After replacing the inside of the container with argon, the mixture was heated and stirred at 250° C. for 44 hours. After a lapse of a predetermined time, the reaction product was dissolved in dichloromethane, adsorbed on silica gel, and purified by silica gel column chromatography.
  • the proton ( 1 H) of the black solid obtained in Step 2 above was measured by a nuclear magnetic resonance method (NMR). The values obtained are shown below.
  • the 1 H-NMR chart is shown in FIG. Therefore, in the present synthesis example, an organometallic complex of one embodiment of the present invention represented by the above structural formula (101), that was obtained [Ir (dmdpq-dCF 3) 2 (acac)] all right.
  • an ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter, simply referred to as “absorption spectrum”) and an emission spectrum of a dichloromethane solution of [Ir(dmdpq-dCF 3 ) 2 (acac)] were measured.
  • An ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V550 type) was used for the measurement of the absorption spectrum, and a dichloromethane solution (0.010 mmol/L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. Further, a fluorescence spectrophotometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) was used to measure the emission spectrum, and the degassed dichloromethane solution (0.010 mmol/L) was placed in a quartz cell, and the measurement was performed at room temperature.
  • the measurement results of the obtained absorption spectrum and emission spectrum are shown in FIG.
  • the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents absorption intensity and emission intensity.
  • the absorption spectrum shown in FIG. 11 shows the result obtained by subtracting the absorption spectrum measured by putting only dichloromethane in the quartz cell from the absorption spectrum measured by placing the dichloromethane solution in the quartz cell.
  • the solution used in the CV measurement was dehydrated dimethylformamide (DMF) (manufactured by Aldrich Co., Ltd., 99.8%, catalog number: 227056-12), and tetra-n-butyl perchlorate as a supporting electrolyte.
  • Ammonium electrochemical grade, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., manufacturer code: 043999, CAS.NO: 1923-70-2
  • the electrodes used were platinum electrodes (PTE platinum electrodes manufactured by BAS Co., Ltd.) as working electrodes, and platinum electrodes (PTS counter electrodes manufactured by BAS Co., Ltd.) as auxiliary electrodes. ) was used as the reference electrode, and a non-aqueous solvent-based reference electrode (manufactured by BAS Co., Ltd., RE-7 non-aqueous solvent-based reference electrode (Ag/Ag+)) was used. -25° C.), and the scanning speed during measurement was unified to 0.1 V/sec.In this example, the potential energy of the reference electrode with respect to the vacuum level was ⁇ 4.94 eV.
  • the potential energy (-4.94EV) with respect to the vacuum level of the reference electrode subtracted the half-wave potential (-1.17), [Ir (dmdpq -dCF 3) 2 (acac)] of the LUMO level ( The reduction potential) was ⁇ 3.77 eV. Since the LUMO level of an organometallic complex, which is a general phosphorescent material, is about -3 eV to -2 eV, it can be seen that this value is considerably low.
  • an organometallic complex represented by the following structural formula (200), bis ⁇ 4,6-dimethyl-2-[4-(3,5-dimethylphenyl)-2-quinoxalinyl- ⁇ N]phenyl- ⁇ C ⁇ ( Similarly, the LUMO value of 2,2′,6,6′-tetramethyl-3,5-heptanedionato- ⁇ 20,0′)iridium (III) (abbreviation: [Ir(dmdpq) 2 (dpm)]) was measured. did.
  • [Ir(dmdpq) 2 (dpm)] is a compound of [Ir(dmdpq-dCF 3 ) 2 (acac)] synthesized in this example, in which the benzene ring condensed to the quinoxaline skeleton is an electron. While it has a structure substituted with an attracting group (specifically, a trifluoromethyl group), it has a structure in which the electron withdrawing group is not substituted. CV measurements were performed in the same manner as the measurement of [Ir (dmdpq-dCF 3) 2 (acac)].
  • the LUMO value of [Ir(dmdpq) 2 (dpm)] was estimated to be ⁇ 3.22 eV. Therefore, the difference in LUMO value between [Ir(dmdpq) 2 (dpm)] and [Ir(dmdpq-dCF 3 ) 2 (acac)] is 0.55 eV. That is, it was found that the LUMO value was significantly reduced by having an electron-withdrawing group.
  • a hole injecting layer 911, a hole transporting layer 912, a light emitting layer 913, an electron transporting layer 914 is formed on a first electrode 901 formed on a substrate 900.
  • the electron injection layer 915 is sequentially stacked, and the second electrode 903 is stacked on the electron injection layer 915.
  • the first electrode 901 was formed over the substrate 900.
  • the electrode area was 4 mm 2 (2 mm ⁇ 2 mm).
  • a glass substrate was used as the substrate 900.
  • the first electrode 901 was formed by depositing indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) with a thickness of 70 nm by a sputtering method.
  • ITSO indium tin oxide containing silicon oxide
  • the surface of the substrate was washed with water, baked at 200° C. for 1 hour, and then UV ozone treatment was performed for 370 seconds.
  • the substrate is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure is reduced to about 10 ⁇ 4 Pa, and vacuum baking is performed at 170° C. for 30 minutes in a heating chamber in the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate is released for about 30 minutes.
  • the hole injection layer 911 was formed over the first electrode 901.
  • the hole injection layer 911 was depressurized to 10 ⁇ 4 Pa in the vacuum deposition apparatus, and then 1,3,5-tri(dibenzothiophen-4-yl)benzene (abbreviation: DBT3P-II) and molybdenum oxide were added.
  • the hole transport layer 912 was formed over the hole injection layer 911.
  • the hole transport layer 912 is N-(1,1′-biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H.
  • -Fluoren-2-amine abbreviation: PCBBiF was used to form a film having a thickness of 20 nm by vapor deposition.
  • the light emitting layer 913 was formed over the hole transporting layer 912.
  • the film thickness was 40 nm.
  • the electron-transporting layer 914 was formed over the light-emitting layer 913.
  • the electron-transporting layer 914 has a thickness of 2 mDBTBPDBq-II of 20 nm and a thickness of 2,9-bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (abbreviation: NBphen) of 70 nm. It was formed by sequential vapor deposition so that
  • the electron injection layer 915 was formed over the electron transport layer 914.
  • the electron injection layer 915 was formed by using lithium fluoride (LiF) by vapor deposition so that the film thickness was 1 nm.
  • the second electrode 903 was formed over the electron-injection layer 915.
  • the second electrode 903 was formed by vapor deposition of aluminum so as to have a thickness of 200 nm. Note that in this embodiment, the second electrode 903 functions as a cathode.
  • a light-emitting device in which an EL layer is sandwiched between a pair of electrodes was formed over the substrate 900.
  • the hole-injection layer 911, the hole-transport layer 912, the light-emitting layer 913, the electron-transport layer 914, and the electron-injection layer 915 described in the above steps are functional layers included in the EL layer of one embodiment of the present invention.
  • the vapor deposition step in the above-described manufacturing method the vapor deposition method by the resistance heating method was used.
  • the light emitting device manufactured as described above is sealed by another substrate (not shown).
  • another substrate (not shown) coated with a sealing agent that is solidified by ultraviolet light is placed on the substrate 900 in a glove box in a nitrogen atmosphere. After fixing, the substrates were adhered to each other so that the sealant was attached to the periphery of the light emitting device formed on the substrate 900.
  • the sealing agent was stabilized by irradiating it with 365 JV of 6 J/cm 2 to solidify the sealing agent and heat-treating at 80° C. for 1 hour.
  • ⁇ Operating characteristics of light emitting device 1>> The operating characteristics of the manufactured light emitting device 1 were measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25° C.).
  • the current density-radiant flux characteristics of the light emitting device 1 are shown in FIG. 14, the voltage-radiance characteristics are shown in FIG. 15, the voltage-current characteristics are shown in FIG. 16, the current density-external quantum efficiency characteristics are shown in FIG. 17, the current density-external energy efficiency is shown in FIG.
  • the characteristics are shown in FIG. 18, respectively.
  • the radiant flux and the external quantum efficiency were calculated using radiance, assuming that the light distribution characteristics of the device were Lambertian type.
  • the light emitting device 1 has high reliability as a light emitting device which emits near infrared light. It can be said that this is partly due to the effect of using the organometallic complex of one embodiment of the present invention, [Ir(dmdpq-dCF 3 ) 2 (acac)], in the light emitting layer of the light emitting device 1.
  • [Ir (dmdpq-dCF 3) 2 (acac)] has a benzene ring fused quinoxaline skeleton of the ligand is an electron withdrawing group, a trifluoromethyl group is substituted structure. With this structure, the LUMO level can be lowered ( ⁇ 3.5 eV or less), the behavior of electrons in the light emitting layer is controlled, and the light emitting region is narrowed, so that the efficiency of the light emitting device 1 can be increased.
  • FIG. 19 shows an EL emission spectrum of the light-emitting device 1 which was obtained by applying a current at a current density of 0.9 mA/cm 2 .
  • a near-infrared spectroradiometer (SR-NIR manufactured by Topcon) was used for measuring the EL emission spectrum.
  • the light-emitting device 1 shows an emission spectrum having a peak around 791 nm, which is derived from the emission of the organometallic complex [Ir(dmdpq-dCF 3 ) 2 (acac)] contained in the light-emitting layer 913.
  • the half width of the spectrum is 100 nm. When this half width is converted into energy, it is about 0.19 eV, which is considerably narrow as the light emission derived from the organometallic complex.
  • the reliability test was performed on the light emitting device 1.
  • the result of the reliability test is shown in FIG. 20, the vertical axis represents normalized brightness (%) when the initial brightness is 100%, and the horizontal axis represents drive time (h) of the light emitting device 1.
  • the current density was set to 75 mA/cm 2 and the light emitting device was driven.
  • the light emitting device 1 exhibits high reliability. This can be said to be an effect obtained by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention, [Ir(dmdpq-dCF 3 ) 2 (acac)] (structural formula (101)) in the light emitting layer of the light emitting device 1.
  • [Ir (dmdpq-dCF 3) 2 (acac)] has a benzene ring fused quinoxaline skeleton of the ligand is an electron withdrawing group, a trifluoromethyl group is substituted structure.
  • This structure not only has an emission peak in a long wavelength region (a visible region of 700 nm or more or a near infrared region), but also has a low LUMO level (-3.5 eV or less). Since the behavior of electrons in the light emitting layer is controlled by lowering the value of the LUMO level, it can be said that the reliability of the light emitting device 1 is improved.
  • Step 1 Synthesis of 1,2-di-2-naphthyl-1,2-ethanedione> First, 25 g (122 mmol) of 2-bromonaphthalene, 3.6 g (40 mmol) of vinylene carbonate, 2.1 g (8 mmol) of triphenylphosphine, 28 g (88 mmol) of cesium carbonate and 180 mL of dimethylformamide were placed in a three-necked flask, and the flask was removed. Pneumatically, nitrogen substitution was performed. 0.90 g (4.0 mmol) of palladium(II) acetate was added thereto, and the mixture was heated and stirred at 120° C. for 4.5 hours.
  • Step 2 5,7-bis (trifluoromethyl) -2,3-- (2-naphthyl) quinoxaline (abbreviation: Hd2nq-dCF 3) Synthesis of> Next, 1.6 g (4.8 mmol) of 1,2-di-2-naphthyl-1,2-ethanedione obtained in Step 2 above and 3,5-bis(trifluoromethyl)-1,2-phenylenediamine 1.3 g (5.3 mmol), 25 mL of ethanol, and 30 mg (0.48 mmol) of acetic acid were put into a reaction vessel and heated under reflux for 22 hours. Two drops of acetic acid were added thereto with Pasteur, and the mixture was heated under reflux for 41 hours.
  • Step 2 The synthetic scheme of Step 2 is shown in the following formula (c-2).
  • Step 3 After replacing the inside of the container with argon, the mixture was heated and stirred at 250° C. for 48 hours. After a predetermined time elapsed, the reaction product was dissolved in toluene and purified by silica gel column chromatography. Toluene was used as the developing solvent. The obtained fraction was concentrated to give a solid. This solid was purified with a mixed solvent of dichloromethane and ethanol to obtain the desired product (black solid 76 mg, yield 7.5%). The synthesis scheme of Step 3 is shown in the following formula (c-3).
  • Example 3 Obtained in Example 3 [Ir (d2nq-dCF 3 ) 2 (acac)] of the liquid chromatograph mass spectrometry (Liquid Chromatography Mass Spectrometry, abbreviation: LC / MS analysis) were analyzed by.
  • LC/MS analysis LC (liquid chromatography) separation was performed by Acquity UPLC manufactured by Waters, and MS analysis (mass spectrometry) was performed by Xevo G2 Tof MS manufactured by Waters.
  • the column used for the LC separation was Acquity UPLC BEH C8 (2.1 ⁇ 100 mm 1.7 ⁇ m), and the column temperature was 40° C.
  • mobile phase A was 0.1% formic acid aqueous solution
  • mobile phase B was acetonitrile.
  • samples of any concentration of [Ir (d2nq-dCF 3) 2 (acac)] was prepared by dissolving in chloroform, the injection volume was 5.0MyuL.
  • ionization was performed by an electrospray ionization method (ElectroSpray Ionization, abbreviated as ESI), a capillary voltage was 3.0 kV, a sample cone voltage was 30 V, and detection was performed in a positive mode.
  • ESI Electrospray ionization method
  • an ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter, simply referred to as “absorption spectrum”) and an emission spectrum of a dichloromethane solution of [Ir(d2nq-dCF 3 ) 2 (acac)] were measured.
  • An ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V550 type) was used for the measurement of the absorption spectrum, and a dichloromethane solution (0.010 mmol/L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. Further, a fluorescence spectrophotometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) was used to measure the emission spectrum, and the degassed dichloromethane solution (0.010 mmol/L) was placed in a quartz cell, and the measurement was performed at room temperature.
  • the measurement results of the obtained absorption spectrum and emission spectrum are shown in FIG.
  • the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents absorption intensity and emission intensity.
  • the absorption spectrum shown in FIG. 21 shows the result obtained by subtracting the absorption spectrum measured by putting only dichloromethane in the quartz cell from the absorption spectrum measured by putting the dichloromethane solution in the quartz cell.

Abstract

長波長領域(700nm以上の可視領域または近赤外領域)に発光ピークを有する有機金属錯体を 提供する。 中心金属に、キノキサリン骨格を有する配位子が配位し、この配位子のキノキサリン骨格に縮環す るベンゼン環の置換可能な位置の少なくとも一に電子吸引性基(例えば、フッ素、シアノ基、トリ フルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基等)を置換 基として有する、下記一般式(G1)で表される有機金属錯体である。

Description

有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置
本発明の一態様は、有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置に関する。但し、本発明の一態様は、それらに限定されない。すなわち、本発明の一態様は、物、方法、製造方法、または駆動方法に関する。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。また、具体的には、半導体装置、表示装置、液晶表示装置などを一例として挙げることができる。
一対の電極間にEL層を挟んでなる発光デバイス(発光素子、または有機EL素子ともいう)は、薄型軽量、入力信号に対する高速な応答性、低消費電力などの特性を有することから、これを適用したディスプレイは、次世代のフラットパネルディスプレイとして注目されている。
発光デバイスは、一対の電極間に電圧を印加することにより、各電極から注入された電子およびホールがEL層において再結合し、EL層に含まれる発光物質(有機化合物)が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。なお、励起状態の種類としては、一重項励起状態(S)と三重項励起状態(T)とがあり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。また、発光デバイスにおけるそれらの統計的な生成比率は、S:T=1:3であると考えられている。
また、上記発光物質のうち、一重項励起状態におけるエネルギーを発光に変換することが可能な化合物は蛍光性化合物(蛍光材料)と呼ばれ、三重項励起状態におけるエネルギーを発光に変換することが可能な化合物は燐光性化合物(燐光材料)と呼ばれる。
従って、上記の生成比率を根拠にした時、上記各発光物質を用いた発光デバイスにおける内部量子効率(注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合)の理論的限界は、蛍光材料を用いた場合は25%、燐光材料を用いた場合は75%となる。
つまり、蛍光材料を用いた発光デバイスに比べて、燐光材料を用いた発光デバイスでは、より高い効率を得ることが可能となる。そのため、近年では様々な種類の燐光材料の開発が盛んに行われている。特に、その燐光量子収率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属とする有機金属錯体が注目されている(例えば、特許文献1。)。
特開2009−23938号公報
上述した特許文献1において報告されているように優れた特性を示す燐光材料の開発が進んでいるが、燐光材料の発光領域に応じてその用途が広がるため、可視光領域にのみならず、個人認証や医療診断などに有効とされる長波長領域で発光を示す新規材料の開発が望まれている。
そこで、本発明の一態様では、新規な有機化合物(有機金属錯体を含む)を提供する。また、本発明の一態様は、長波長領域(700nm以上の波長の可視領域または近赤外領域)に発光ピークを有する有機金属錯体を提供する。また、本発明の一態様では、LUMO準位が3.5eV以下である新規の有機金属錯体を提供する。また、本発明の一態様では、発光デバイスに用いることができる新規な有機金属錯体を提供する。また、本発明の一態様では、発光デバイスのEL層に用いることができる、新規な有機金属錯体を提供する。また、本発明の一態様では、新規な有機金属錯体を用いた、効率および信頼性の高い新規な発光デバイスを提供する。また、新規な発光装置、新規な電子機器、または新規な照明装置を提供する。
本明細書中において、可視領域の光(可視光ともいう)は、400nm以上750nm未満の波長の光を示し、近赤外領域の光(近赤外光ともいう)は、750nm以上1000nm以下の波長の光を示す。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。また、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。また、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、中心金属に、キノキサリン骨格を有する配位子が配位し、この配位子のキノキサリン骨格に縮環するベンゼン環の置換可能な位置の少なくとも一に電子吸引性基(例えば、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基等)を置換基として有する、下記一般式(G1)で表される有機金属錯体である。なお、配位子が電子吸引性基を置換基として有することによる電子状態の変化に伴い、LUMO準位を下げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
但し、一般式(G1)中、Mは第9族元素または第10族元素を表し、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Mが第9族元素の場合、m+n=3(但し、m=0、1または2、n=1、2、または3のいずれか)であり、Mが第10族元素の場合、m+n=2(但し、m=0または1、n=1または2のいずれか)である。
また、本発明の別の一態様は、下記一般式(G2)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
但し、一般式(G2)中、Mは第9族元素または第10族元素を表す。また、R~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Mが第9族元素の場合、m+n=3(但し、m=0、1または2、n=1、2、または3のいずれか)であり、Mが第10族元素の場合、m+n=2(但し、m=0または1、n=1または2のいずれか)である。
また、本発明の別の一態様は、下記一般式(G3)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
但し、一般式(G3)中、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフロロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。
また、本発明の別の一態様は、下記一般式(G4)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
但し、一般式(G4)中、R~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。
また、本発明の別の一態様は、下記一般式(G5)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
但し、一般式(G5)中、R~RおよびR11~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。
また、上記各構成において、モノアニオン性の配位子は、β−ジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、二つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子、またはシクロメタル化によりイリジウムと金属−炭素結合を形成する二座配位子のいずれか一であることが好ましい。
また、上記各構成において、モノアニオン性の配位子は、下記一般式(L1)~(L7)のいずれか一であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
但し、上記一般式(L1)~(L7)中、R51~R89は、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキル基、ハロゲノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基、置換もしくは無置換の炭素数6~13のアリール基を表す。また、A~A13は、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するsp混成炭素、または置換基を有するsp混成炭素を表し、置換基は炭素数1~6のアルキル基、ハロゲノ基、炭素数1~6のハロアルキル基、又はフェニル基のいずれかを表す。
また、本発明の別の一態様は、下記一般式(G6)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
但し、一般式(G6)中、R~R16はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。
また、本発明の別の一態様は、下記一般式(G7)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
但し、一般式(G7)中、R~RおよびR11~R16はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。
また、本発明の別の一態様は、構造式(100)、構造式(101)、または構造式(116)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
本発明の別の一態様は、中心金属に、キノキサリン骨格を有する配位子が配位し、この配位子のキノキサリン骨格に縮環するベンゼン環の置換可能な位置の少なくとも一に電子吸引性基(例えば、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基等)を置換基として有する、有機金属錯体を用いた発光デバイスである。なお、上記有機金属錯体に加えて他の有機化合物を有する発光デバイスも本発明の一態様に含める。
本発明の別の一態様は、上述した本発明の一態様である有機金属錯体を用いた発光デバイスである。なお、一対の電極間に有するEL層や、EL層に含まれる発光層に本発明の一態様である有機金属錯体を用いて形成された発光デバイスも本発明の一態様に含まれることとする。また、発光デバイスに加えて、トランジスタ、基板などを有する発光装置も発明の範疇に含める。さらに、これらの発光装置に加えて、マイク、カメラ、操作用ボタン、外部接続部、筐体、カバー、支持台または、スピーカ等を有する電子機器や照明装置も発明の範疇に含める。
本発明の一態様である有機金属錯体は、他の有機化合物と組み合わせて発光デバイスの発光層に用いることができる。すなわち、発光層から三重項励起状態からの発光を得ることが可能であるため、発光デバイスの高効率化が可能となり、非常に有効である。したがって、本発明の一態様である有機金属錯体と、他の有機化合物とを組み合わせて発光層に用いた発光デバイスは、本発明の一態様に含まれるものとする。さらに上記に加えて第3の物質を発光層に加えた構成としてもよい。
また、本発明の一態様は、発光デバイスを有する発光装置を含み、さらに発光装置を有する照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、または光源(照明装置含む)を指す。また、発光装置にコネクター、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光デバイスにCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
本発明の一態様は、新規な有機金属錯体を提供することができる。また、本発明の一態様は、長波長(700nm以上)な範囲に発光ピークを有する有機金属錯体を提供することができる。また、本発明の一態様は、LUMO準位が3.5eV以下である新規の有機金属錯体を提供することができる。また、本発明の一態様では、発光デバイスに用いることができる新規な有機金属錯体を提供することができる。また、本発明の一態様では、発光デバイスのEL層に用いることができる、新規な有機金属錯体を提供することができる。また、本発明の一態様である新規な有機金属錯体を用いた、効率および信頼性の高い新規な発光デバイスを提供することができる。また、新規な発光装置、新規な電子機器、または新規な照明装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。また、デバイスの効率および信頼性を高めることができる新規な発光デバイスを提供することができる。
図1A、図1Bは発光デバイスの構造について説明する図である。
図2A、図2B、図2Cは発光装置について説明する図である。
図3A、図3Bは発光装置について説明する図である。
図4A、図4B、図4C、図4D、図4E、図4F、図4Gは電子機器について説明する図である。
図5A、図5B、図5Cは電子機器について説明する図である。
図6A、図6Bは自動車について説明する図である。
図7A、図7Bは照明装置について説明する図である。
図8は構造式(100)に示す有機金属錯体のH−NMRチャートである。
図9は構造式(100)に示す有機金属錯体の溶液中の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトルである。
図10は構造式(101)に示す有機金属錯体のH−NMRチャートである。
図11は構造式(101)に示す有機金属錯体の溶液中の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトルである。
図12A、図12Bは蒸着方法について説明する図である。
図13は発光デバイスについて説明する図である。
図14は発光デバイス1の電流密度−放射束特性を示す図である。
図15は発光デバイス1の電圧−放射輝度特性を示す図である。
図16は発光デバイス1の電圧−電流特性を示す図である。
図17は発光デバイス1の電流密度−外部量子効率特性を示す図である。
図18は発光デバイス1の電圧−外部エネルギー効率特性を示す図である。
図19は発光デバイス1の発光スペクトルを示す図である。
図20は発光デバイス1の信頼性を示す図である。
図21は構造式(116)に示す有機金属錯体の溶液中の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトルである。
以下、本発明の一態様である発光デバイス用組成物について詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属錯体について説明する。
本発明の一態様である有機金属錯体は、中心金属に、キノキサリン骨格を有する配位子が配位し、この配位子のキノキサリン骨格に縮環するベンゼン環の置換可能な位置の少なくとも一に電子吸引性基(例えば、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基等)を置換基として有する、下記一般式(G1)で表される構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
一般式(G1)において、Mは第9族元素または第10族元素を表し、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Mが第9族元素の場合、m+n=3(但し、m=0、1または2、n=1、2、または3のいずれか)であり、Mが第10族元素の場合、m+n=2(但し、m=0または1、n=1または2のいずれか)である。
本発明の別の一態様である有機金属錯体は、下記一般式(G2)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
一般式(G2)において、Mは第9族元素または第10族元素を表す。また、R~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Mが第9族元素の場合、m+n=3(但し、m=0、1または2、n=1、2、または3のいずれか)であり、Mが第10族元素の場合、m+n=2(但し、m=0または1、n=1または2のいずれか)である。
本発明の別の一態様である有機金属錯体は、下記一般式(G3)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
一般式(G3)において、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフロロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。
本発明の別の一態様である有機金属錯体は、下記一般式(G4)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
一般式(G4)において、R~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。
本発明の別の一態様である有機金属錯体は、下記一般式(G5)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
一般式(G5)において、R~RおよびR11~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。
なお、上記一般式(G1)乃至(G5)中のモノアニオン性の配位子は、β−ジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、二つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子、またはシクロメタル化によりイリジウムと金属−炭素結合を形成する二座配位子のいずれか一である。
なお、上記一般式(G1)乃至(G5)中のモノアニオン性の配位子は、具体的には下記一般式(L1)~(L7)のいずれか一である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
また、上記一般式(L1)~(L7)中、R51~R89は、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキル基、ハロゲノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基、または置換もしくは無置換の炭素数6~13のアリール基のいずれかを表す。また、A~A13は、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するsp混成炭素、または置換基を有するsp混成炭素のいずれかを表し、置換基は炭素数1~6のアルキル基、ハロゲノ基、炭素数1~6のハロアルキル基、又はフェニル基のいずれかを表す。
また、本発明の別の一態様である有機金属錯体は、下記一般式(G6)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
一般式(G6)において、R~R16はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。
また、本発明の別の一態様である有機金属錯体は、下記一般式(G7)で表される有機金属錯体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
一般式(G7)において、R~RおよびR11~R16はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、または置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。
なお、上記一般式(G1)乃至上記一般式(G7)で表される有機金属錯体において、置換とは、好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基のような炭素数1~6のアルキル基や、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−ビフェニル基、3−ビフェニル基、4−ビフェニル基のような炭素数6~12のアリール基のような置換基による置換を表す。また、これらの置換基は互いに結合し、環を形成していても良い。例えば、上記アリール基が、置換基として9位に2つのフェニル基を有する2−フルオレニル基である場合、該フェニル基が互いに結合し、スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル基となっても良い。より具体的には、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、インデニル基、ナフチル基、フルオレニル基などが挙げられる。
また、上記一般式(G1)乃至上記一般式(G7)で表される有機金属錯体において、式中の、R~R16における炭素数1~6のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、ネオヘキシル基、3−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、2−エチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基等が挙げられる。
また、上記一般式(G1)乃至上記一般式(G7)で表される有機金属錯体において、式中の、R~R16における、置換もしくは無置換の炭素数が6~12(すなわち、環を形成する炭素数が6~12)のアリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、またはインデニル基等が挙げられる。
また、上記一般式(G1)乃至上記一般式(G7)で表される有機金属錯体において、式中の、R~R16における、置換もしくは無置換の炭素数が3~12の(すなわち、環を形成する炭素数が3~12)のヘテロアリール基の具体例としては、トリアジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、インドリル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフラニル基、またはカルバゾリル基等が挙げられる。
また、上記一般式(G1)乃至上記一般式(G7)で表される有機金属錯体において、式中の、R~R16における、置換もしくは無置換の1~6のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基等が挙げられる。
また、上記一般式(G1)乃至上記一般式(G7)で表される有機金属錯体において、式中の、R~R16における、置換もしくは無置換の1~6のアルキルスルファニル基の具体例としては、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、n−プロピルスルファニル基、イソプロピルスルファニル基、n−ブチルスルファニル基、イソブチルスルファニル基、tert−ブチルスルファニル基等が挙げられる。
次に、上述した本発明の一態様である有機金属錯体の具体的な構造式を下記に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
なお、上記構造式(100)~(118)で表される有機金属錯体は、上記一般式(G1)乃至上記一般式(G7)のいずれかで表される、本発明の一態様である有機金属錯体の一例である。但し、本発明の一態様である有機金属錯体は、これに限られることはない。
次に、下記一般式(G1)で表される本発明の一態様である有機金属錯体の合成方法の一例について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
但し、一般式(G1)中、Mは第9族元素または第10族元素を表し、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Mが第9族元素の場合、m+n=3(但し、m=0、1または2、n=1、2、または3のいずれか)であり、Mが第10族元素の場合、m+n=2(但し、m=0または1、n=1または2のいずれか)である。
≪一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体の合成方法≫
下記一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体は以下のような合成方法により合成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
一般式(G0)において、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。
一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体は、下記合成スキーム(A)に示すように、ジケトン化合物(a1)とジアミン化合物(a2)とを反応させることにより得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
また、下記合成スキーム(B)に示すように、ジケトン化合物(b1)とジアミン化合物(b2)とを反応させても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
また、一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体は、下記合成スキーム(C)に示すように、ジアミン化合物(c1)とハロゲン化オキサリル(c2)とを反応させて、ジハロゲン化されたキノキサリン誘導体(c3)を得た後、アリールボロン酸化合物(c4),(c5)と反応させることにより得ることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
なお、上記合成スキーム(A),(B)および(C)において、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。式中、Xはハロゲンを表し、塩素または臭素が好ましい。Y、Yはボロン酸またはボロン酸エステルまたは環状トリオールボレート塩等を表す。環状トリオールボレート塩はリチウム塩の他に、カリウム塩、ナトリウム塩を用いても良い。
≪一般式(G1)で表される有機金属錯体の合成方法≫
次に、一般式(G1)で表される有機金属錯体の合成方法について説明する。まず、下記合成スキーム(D)に示すように、一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体またはモノアニオン性配位子Lと、ハロゲンを含む第9族または第10族の金属化合物とを、無溶媒、またはアルコール系溶媒(グリセロール、エチレングリコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノールなど)単独、あるいはアルコール系溶媒1種類以上と水との混合溶媒を用いて、不活性ガス雰囲気にて加熱することにより、ハロゲンで架橋された構造を有する有機金属錯体の一種である複核錯体(d1)またはモノアニオン性の配位子を含む複核錯体(d2)を得ることができる。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロック等を用いることができる。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
さらに、合成スキーム(E)に示すように、上記合成スキーム(D)で得られる複核錯体(d1)または(d2)と一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体またはモノアニオン性配位子Lとを、不活性ガス雰囲気下にて反応させることにより、一般式(G1)で表される本発明の一態様である有機金属錯体を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
別の方法として、一般式(G1)で表される有機金属錯体は、下記合成スキーム(F)に示すように、ハロゲンを含む第9族または第10族の金属化合物と上記一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体またはモノアニオン性配位子Lとを不活性ガス雰囲気下にて加熱した後、モノアニオン性配位子Lまたは上記一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体を加えて加熱することにより得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
さらに別の方法としては、下記スキーム(G)に示すように、モノアニオン性配位子Lを含む有機金属化合物(g1)と一般式(G0)で表されるキノキサリン誘導体とを、不活性ガス雰囲気下にて加熱しても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
なお、上記合成スキーム(D),(E),(F)および(G)において、Mは第9族元素または第10族元素を表し、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Mが第9族元素の場合、m+n=3(但し、m=0、1または2、n=1、2、または3のいずれか)であり、Mが第10族元素の場合、m+n=2(但し、m=0または1、n=1または2のいずれか)である。
以上、本発明の一態様である有機金属錯体として、一般式(G1)で表される有機金属錯体の合成方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、他の合成方法によって合成してもよい。
なお、本発明の一態様である有機金属錯体は、中心金属に、キノキサリン骨格を有する配位子が配位し、この配位子のキノキサリン骨格に縮環するベンゼン環の置換可能な位置の少なくとも一に電子吸引性基(例えば、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基等)を置換基として有する。配位子に電子吸引性基を導入することにより、配位子中のLUMO(最低空分子軌道:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位を下げることができ、LUMO準位とHOMO(最高被占有軌道:Highest Occupied Molecular Orbital)準位との差で表されるバンドギャップが小さくなるため、このような置換基を有さないものに比べて長波長領域(700nm以上の可視領域または近赤外領域)に発光ピークを有する有機金属錯体を提供することができる。また、このようにLUMO準位の低い有機金属錯体を発光デバイスの発光層に用いることで、発光層におけるキャリアの挙動が制御されるため、発光デバイスの効率および信頼性を向上させることができる。
なお、本明細書中において、HOMO準位またはLUMO準位が高いとは、そのエネルギーレベルが大きいことを意味し、HOMO準位またはLUMO準位が低いとは、そのエネルギーレベルが小さいことを意味する。
また、本発明の一態様である有機金属錯体を用いることで、効率および信頼性の高い発光デバイス、発光装置、電子機器、または照明装置を実現することができる。
なお、本実施の形態において、本発明の一態様である有機金属錯体について説明したが、本発明の一態様は、これに限定されない。すなわち、他の実施の形態に示される様々な発明の態様と組み合わせることが可能である。
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光デバイスの一例について説明する。なお、本実施の形態で説明する発光デバイスには、本発明の一態様である有機金属錯体を用いることができる。
≪発光デバイスの構造≫
図1Aは、一対の電極間に発光層を含むEL層を有する発光デバイスの一例を示す。具体的には、第1の電極101と第2の電極102との間にEL層103が挟まれた構造を有する。なお、EL層103は、例えば、第1の電極101を陽極とした場合、正孔(ホール)注入層111、正孔(ホール)輸送層112、発光層113、電子輸送層114、電子注入層115が機能層として、順次積層された構造を有する。また、その他の発光デバイスの構造として、図1Bに示すように一対の電極間に電荷発生層104を挟んで形成される複数のEL層(103a、103b)を有する構成(タンデム構造)とすることにより低電圧駆動を可能とする発光デバイスや、一対の電極間に微小光共振器(マイクロキャビティ)構造を形成することにより光学特性を向上させた発光デバイス等も本発明の一態様に含めることとする。なお、電荷発生層104は、第1の電極101と第2の電極102に電圧を印加したときに、隣り合う一方のEL層に電子を注入し、他方のEL層に正孔を注入する機能を有する。
上記発光デバイスの第1の電極101と第2の電極102の少なくとも一方は、透光性を有する電極(透明電極、半透過・半反射電極など)とする。従って、発光デバイスの発光方向については、図1Aの第2の電極102側から光が射出されるトップエミッション構造であっても、第1の電極101側から光が射出されるボトムエミッション構造であっても構わない。透光性を有する電極が透明電極の場合、透明電極の可視光(400nm以上750nm未満の波長の光)または近赤外光(750nm以上1000nm以下の波長の光)の透過率は、40%以上とする。また、半透過・半反射電極の場合、半透過・半反射電極の可視光または近赤外光に対する反射率は、10%以上100%未満、好ましくは30%以上100%未満とする。また、これらの電極は、抵抗率が1×10−2Ωcm以下とするのが好ましい。
また、上述した本発明の一態様である発光デバイスにおいて、第1の電極101と第2の電極102の一方が、反射性を有する電極(反射電極)である場合、反射性を有する電極の可視光の反射率は、40%以上100%以下、好ましくは70%以上100%以下とする。また、この電極は、抵抗率が1×10−2Ωcm以下とするのが好ましい。
なお、本発明の一態様である発光デバイスにおいて、上記微小光共振器(マイクロキャビティ)構造を形成する場合には、例えば、図1Aにおいて、第1の電極101を反射電極とし、第2の電極102を半透過・半反射電極とすることにより、EL層103で得られた発光を両電極間で共振させ、得られる発光を強める構成とすることができる。なお、第1の電極101が、反射性を有する導電性材料と透光性を有する導電性材料(透明導電膜)との積層構造からなる反射電極である場合、透明導電膜の膜厚を制御することにより光学調整を行うことができる。具体的には、発光層113から得られる光の波長λに対して、第1の電極101と、第2の電極102との電極間距離がmλ/2(ただし、mは自然数)近傍となるように調整するのが好ましい。
また、発光層113から得られる所望の光(波長:λ)を増幅させるために、第1の電極101から発光層113の所望の光が得られる領域(発光領域)までの光学距離と、第2の電極102から発光層113の所望の光が得られる領域(発光領域)までの光学距離と、をそれぞれ(2m’+1)λ/4(ただし、m’は自然数)近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層113における正孔(ホール)と電子との再結合領域を示す。
このような光学調整を行うことにより、発光層113から得られる特定の単色光のスペクトルを狭線化させ、色純度の良い発光を得ることができる。
但し、上記の場合、第1の電極101と第2の電極102との光学距離は、厳密には第1の電極101における反射面から第2の電極102における反射面までの距離と屈折率の積に、反射で生じる位相シフトを足し合わせた値で表される。しかし、第1の電極101や第2の電極102における反射面および位相シフトを厳密に決定することは困難であるため、第1の電極101と第2の電極102の任意の位置を反射面と仮定し、任意の位相シフトを仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第1の電極101と、所望の光が得られる発光層との光学距離は、厳密には第1の電極101における反射面と、所望の光が得られる発光層における発光領域との距離と屈折率の積に、反射で生じる位相シフトを足し合わせた値であるということができる。しかし、第1の電極101における反射面および位相シフト、所望の光が得られる発光層における発光領域を厳密に決定することは困難であるため、第1の電極101の任意の位置を反射面と仮定し、任意の位相シフトを仮定し、所望の光が得られる発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
また、発光デバイスが、マイクロキャビティ構造を有する場合、EL層が共通であっても異なる波長の光(単色光)を取り出すことができる。従って、異なる発光色を得るための塗り分け(例えば、RGB)が不要となり、高精細化が可能となる。また、着色層(カラーフィルタ)との組み合わせも可能である。また、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能なため、低消費電力化を図ることができる。
次に、発光デバイスの構成や、発光デバイスを構成する電極や機能層について、図1Aに示す構造を基に具体的に説明する。但し、図1Bに示すタンデム構造においても、図1Aと同様に発光デバイスを構成する、第1の電極101および第2の電極102、EL層(103a、103b)、また、EL層(103a、103b)を構成する各機能層、正孔注入層(111a、111b)、正孔輸送層(112a、112b)、発光層(113a、113b)、電子輸送層(114a、114b)、電子注入層(115a、115b)について、同様の材料を用いて、同様の機能を有するものとする。
<第1の電極および第2の電極>
第1の電極101および第2の電極102を形成する材料としては、上述した両電極の機能が満たせるのであれば、以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、In−Sn酸化物(ITOともいう)、In−Si−Sn酸化物(ITSOともいう)、In−Zn酸化物、In−W−Zn酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、パラジウム(Pd)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、イットリウム(Y)、ネオジム(Nd)などの金属、およびこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第1族または第2族に属する元素(例えば、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr))、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)などの希土類金属およびこれらを適宜組み合わせて含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。
なお、これらの電極の作製には、スパッタ法や真空蒸着法を用いることができる。
<正孔注入層>
正孔注入層111は、陽極である第1の電極101からEL層103に正孔(ホール)を注入する層であり、有機アクセプター材料や正孔注入性の高い材料を含む層である。
有機アクセプター材料は、そのLUMO準位の値とHOMO準位の値が近い他の有機化合物との間で電荷分離させることにより、当該有機化合物に正孔(ホール)を発生させることができる材料である。従って、有機アクセプター材料としては、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの電子吸引基(ハロゲン基やシアノ基)を有する化合物を用いることができる。例えば、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、3,6−ジフルオロ−2,5,7,7,8,8−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称:HAT−CN)、1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン(略称:F6−TCNNQ)等を用いることができる。なお、有機アクセプター材料の中でも特にHAT−CNは、アクセプター性が高く、熱に対して膜質が安定であるため好適である。その他にも、[3]ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ましく、具体的にはα,α’,α’’−1,2,3−シクロプロパントリイリデントリス[4−シアノ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼンアセトニトリル]、α,α’,α’’−1,2,3−シクロプロパントリイリデントリス[2,6−ジクロロ−3,5−ジフルオロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンアセトニトリル]、α,α’,α’’−1,2,3−シクロプロパントリイリデントリス[2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル]などを用いることができる。
また、正孔注入性の高い材料としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物が挙げられる。この他、フタロシアニン(略称:HPc)や銅フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物、等を用いることができる。
また、上記材料に加えて低分子化合物である、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等の芳香族アミン化合物、等を用いることができる。
また、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)である、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)等を用いることができる。または、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(略称:PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(PAni/PSS)等の酸を添加した高分子系化合物、等を用いることもできる。
また、正孔注入性の高い材料としては、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)を含む複合材料を用いることもできる。この場合、アクセプター性材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層111で正孔が発生し、正孔輸送層112を介して発光層113に正孔が注入される。なお、正孔注入層111は、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)を含む複合材料からなる単層で形成しても良いが、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とをそれぞれ別の層で積層して形成しても良い。
なお、正孔輸送性材料としては、1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。
正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。また、本発明の一態様である発光デバイス用組成物に用いる第2の有機化合物としては、正孔輸送性材料に含まれる材料のうち、π電子過剰型複素芳香族化合物等の材料が好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香族化合物としては、芳香族アミン骨格を有する、芳香族アミン化合物(トリアリールアミン骨格を有する)、カルバゾール骨格を有するカルバゾール化合物(トリアリールアミン骨格を有さない)、チオフェン化合物(チオフェン骨格を有する化合物)、またはフラン化合物(フラン骨格を有する化合物)などが挙げられる。
なお、上記芳香族アミン化合物としては、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)、4−フェニル−3’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:mBPAFLP)、N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−{9,9−ジメチル−2−[N’−フェニル−N’−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)アミノ]−9H−フルオレン−7−イル}フェニルアミン(略称:DFLADFL)、N−(9,9−ジメチル−2−ジフェニルアミノ−9H−フルオレン−7−イル)ジフェニルアミン(略称:DPNF)、2−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPASF)、2,7−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPA2SF)、4,4’,4’’−トリス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:1’−TNATA)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:m−MTDATA)、N,N’−ジ(p−トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、N,N’−ビス{4−[ビス(3−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−N,N’−ジフェニル−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)等が挙げられる。
また、カルバゾリル基を有する芳香族アミン化合物としては、4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、N−(4−ビフェニル)−N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9−フェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCBiF)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、4,4’−ジフェニル−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBBi1BP)、4−(1−ナフチル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBANB)、4,4’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBNBB)、4−フェニルジフェニル−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)アミン(略称:PCA1BP)、N,N’−ビス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N,N’−ジフェニルベンゼン−1,3−ジアミン(略称:PCA2B)、N,N’,N’’−トリフェニル−N,N’,N’’−トリス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)ベンゼン−1,3,5−トリアミン(略称:PCA3B)、9,9−ジメチル−N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]フルオレン−2−アミン(略称:PCBAF)、N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−ビス(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)アミン(略称:PCBFF)、N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−N−[4−(1−ナフチル)フェニル]−9,9’−スピロビ(9H−フルオレン)−2−アミン(略称:PCBNBSF)、N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−N−[4−(1−ナフチル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBNBF)、N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−アミン(略称:PCBASF)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)、3−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA1)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA2)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−(1−ナフチル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzTPN2)、2−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:PCASF)、N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−(4−フェニル)フェニルアニリン(略称:YGA1BP)、N,N’−ビス[4−(カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニル−9,9−ジメチルフルオレン−2,7−ジアミン(略称:YGA2F)、4,4’,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)などが挙げられる。
また、上記カルバゾール化合物(トリアリールアミン骨格を有さない)としては、3−[4−(9−フェナントリル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPPn)、3−[4−(1−ナフチル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPN)、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、3,6−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)−9−フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)等が挙げられる。さらに、ビカルバゾール誘導体(例えば、3,3’−ビカルバゾール誘導体)である、3,3’−ビス(9−フェニル−9H−カルバゾール)(略称:PCCP)、9−(1,1’−ビフェニル−3−イル)−9’−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール(略称:mBPCCBP)、9−(2−ナフチル)−9’−フェニル−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール(略称:βNCCP)などが挙げられる。
また、上記チオフェン化合物(チオフェン骨格を有する化合物)としては、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾチオフェン)(略称:DBT3P−II)、2,8−ジフェニル−4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−III)、4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−6−フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−IV)などが挙げられる。
また、上記フラン化合物(フラン骨格を有する化合物)としては、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P−II)、4−{3−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDBFFLBi−II)等が挙げられる。
その他にも、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物を正孔輸送性材料として用いることができる。
但し、正孔輸送性材料は、上記に限られることなく公知の様々な材料を1種または複数種組み合わせて正孔輸送性材料として用いてもよい。
正孔注入層111に用いるアクセプター性材料としては、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。その他、上述した有機アクセプターを用いることもできる。
なお、正孔注入層111は、公知の様々な成膜方法を用いて形成することができるが、例えば、真空蒸着法を用いて形成することができる。
<正孔輸送層>
正孔輸送層112は、正孔注入層111によって、第1の電極101から注入された正孔を発光層113に輸送する層である。なお、正孔輸送層112は、正孔輸送性材料を含む層である。従って、正孔輸送層112には、正孔注入層111に用いることができる正孔輸送性材料を用いることができる。
なお、本発明の一態様である発光デバイスにおいて、正孔輸送層112と同じ有機化合物を発光層113に用いることが好ましい。正孔輸送層112と発光層113に同じ有機化合物を用いることで、正孔輸送層112から発光層113へのホールの輸送が効率よく行えるためである。
<発光層>
発光層113は、発光物質(有機化合物)を含む層である。なお、発光層113に用いることができる発光物質としては、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質(例えば、蛍光発光物質)、または三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質(例えば、燐光発光物質やTADF材料など)を用いることができる。また、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いることができる。
発光層113は、発光物質(ゲスト材料)および一種または複数種の有機化合物(ホスト材料等)を有する。但し、ここで用いる有機化合物(ホスト材料等)には、発光物質(ゲスト材料)のエネルギーギャップよりも大きなエネルギーギャップを有する物質を用いるのが好ましい。なお、一種または複数種の有機化合物(ホスト材料等)としては、前述の正孔輸送層112に用いることができる正孔輸送性材料や、後述の電子輸送層114に用いることができる電子輸送性材料、等の有機化合物が挙げられる。
なお、発光層113において、第1の有機化合物、第2の有機化合物、および発光物質を有する構成とする場合において、第1の有機化合物と第2の有機化合物を混合してなる、本発明の一態様である発光デバイス用組成物を用いることができる。また、このような構成の場合、第1の有機化合物として電子輸送性材料を用い、第2の有機化合物として正孔輸送性材料を用い、発光物質として燐光発光物質、蛍光発光物質またはTADF材料等を用いることができる。また、このような構成の場合、第1の有機化合物と第2の有機化合物が励起錯体を形成する組み合わせであると、好ましい。
また、発光層113の構成としては、異なる発光物質を含む複数の発光層を有することにより、異なる発光色を呈する構成(例えば、補色の関係にある発光色を組み合わせて得られる白色発光)としても良い。その他、一つの発光層が異なる発光物質を複数有する構成としても良い。
なお、発光層113に用いることができる発光物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
まず、一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、蛍光を発する物質(蛍光発光物質)が挙げられる。
一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質である蛍光発光物質としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6mMemFLPAPrn)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6FLPAPrn)、N,N’−ビス(ジベンゾフラン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6FrAPrn)、N,N’−ビス(ジベンゾチオフェン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6ThAPrn)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(N−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−6−アミン](略称:1,6BnfAPrn)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(N−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−アミン](略称:1,6BnfAPrn−02)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(6,N−ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−アミン](略称:1,6BnfAPrn−03)などが挙げられる。
その他にも、5,6−ビス[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAP2BPy)、5,6−ビス[4’−(10−フェニル−9−アントリル)ビフェニル−4−イル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAPP2BPy)、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)トリフェニルアミン(略称:2YGAPPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)、4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPBA)、ペリレン、2,5,8,11−テトラ−tert−ブチルペリレン(略称:TBP)、N,N’’−(2−tert−ブチルアントラセン−9,10−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス[N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン](略称:DPABPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPPA)、N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPPA)等を用いることができる。
なお、発光層113に用いることができる一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質(蛍光発光物質)としては、上記に示す可視光領域に発光色(発光ピーク)を示す蛍光発光物質に限られず、近赤外光領域の一部に発光色(発光ピーク)を示す蛍光発光物質(例えば、赤色の発光を示す、800nm以上950nm以下の材料)を用いることもできる。
次に、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質(燐光発光物質)や熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料が挙げられる。
まず、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質である燐光発光物質としては、例えば、有機金属錯体、金属錯体(白金錯体)、希土類金属錯体等が挙げられる。これらは、物質ごとに異なる発光色(発光ピーク)を示すため、必要に応じて適宜選択して用いる。なお、燐光発光物質のうち、可視光領域に発光色(発光ピーク)を示す材料としては、以下に示す材料が挙げられる。
青色または緑色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が450nm以上570nm以下(例えば、青色の場合は、450nm以上495nm以下、緑色の場合は、495nm以上570nm以下が好ましい。)である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、トリス{2−[5−(2−メチルフェニル)−4−(2,6−ジメチルフェニル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN2]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(mpptz−dmp)])、トリス(5−メチル−3,4−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz)])、トリス[4−(3−ビフェニル)−5−イソプロピル−3−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(iPrptz−3b)])、トリス[3−(5−ビフェニル)−5−イソプロピル−4−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(iPr5btz)])、のような4H−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、トリス[3−メチル−1−(2−メチルフェニル)−5−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz1−mp)])、トリス(1−メチル−5−フェニル−3−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Prptz1−Me)])のような1H−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、fac−トリス[1−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−2−フェニル−1H−イミダゾール]イリジウム(III)(略称:[Ir(iPrpmi)])、トリス[3−(2,6−ジメチルフェニル)−7−メチルイミダゾ[1,2−f]フェナントリジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(dmpimpt−Me)])のようなイミダゾール骨格を有する有機金属錯体、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス{2−[3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコリナート(略称:[Ir(CFppy)(pic)])、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIr(acac))のように電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体等が挙げられる。
緑色、黄緑色、または黄色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。(例えば、緑色の場合は、495nm以上570nm以下、黄緑色の場合は、530nm以上570nm以下、黄色の場合は、570nm以上590nm以下が好ましい。)
例えば、トリス(4−メチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppm)])、トリス(4−t−ブチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)])、(アセチルアセトナト)ビス(6−メチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppm)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス[6−(2−ノルボルニル)−4−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(nbppm)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス[5−メチル−6−(2−メチルフェニル)−4−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(mpmppm)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス{4,6−ジメチル−2−[6−(2,6−ジメチルフェニル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(dmppm−dmp)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(4,6−ジフェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(dppm)(acac)])のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、(アセチルアセトナト)ビス(3,5−ジメチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr−Me)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(5−イソプロピル−3−メチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr−iPr)(acac)])のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(ppy)])、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(ppy)(acac)])、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(bzq)(acac)])、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(bzq)])、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(pq)])、ビス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(pq)(acac)])、ビス[2−(2−ピリジニル−κN)フェニル−κC][2−(4−フェニル−2−ピリジニル−κN)フェニル−κC]イリジウム(III)(略称:[Ir(ppy)(4dppy)])、ビス[2−(2−ピリジニル−κN)フェニル−κC][2−(4−メチル−5−フェニル−2−ピリジニル−κN)フェニル−κC]、[2−(4−メチル−5−フェニル−2−ピリジニル−κN)フェニル−κC]ビス[2−(2−ピリジニル−κN)フェニル−κC]イリジウム(略称:[Ir(ppy)(mdppy)])のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(dpo)(acac)])、ビス{2−[4’−(パーフルオロフェニル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(p−PF−ph)(acac)])、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(bt)(acac)])などの有機金属錯体の他、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:[Tb(acac)(Phen)])のような希土類金属錯体が挙げられる。
黄色、橙色、または赤色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が570nm以上750nm以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。(例えば、黄色の場合は、570nm以上590nm以下、橙色の場合は、590nm以上620nm以下、赤色の場合は、600nm以上750nm以下が好ましい。)
例えば、(ジイソブチリルメタナト)ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(5mdppm)(dibm)])、ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(5mdppm)(dpm)])、(ジピバロイルメタナト)ビス[4,6−ジ(ナフタレン−1−イル)ピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(d1npm)(dpm)])のようなピリミジン骨格を有する有機金属錯体、(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tppr)(acac)])、ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)(ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tppr)(dpm)])、ビス{4,6−ジメチル−2−[3−(3,5−ジメチルフェニル)−5−フェニル−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,6−ジメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−P)(dibm)])、ビス{4,6−ジメチル−2−[5−(4−シアノ−2,6−ジメチルフェニル)−3−(3,5−ジメチルフェニル)−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−dmCP)(dpm)])、ビス{4,6−ジメチル−2−[5−(5−シアノ−2−メチルフェニル)−3−(3,5−ジメチルフェニル)−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−m5CP)(dpm)])、(アセチルアセトナト)ビス[2−メチル−3−フェニルキノキサリナト−N,C2’]イリジウム(III)(略称:[Ir(mpq)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(2,3−ジフェニルキノキサリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dpq)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Fdpq)(acac)])のようなピラジン骨格を有する有機金属錯体や、トリス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(piq)])、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(piq)(acac)])、ビス[4,6−ジメチル−2−(2−キノリニル−κN)フェニル−κC](2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmpqn)(acac)])のようなピリジン骨格を有する有機金属錯体、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:[PtOEP])のような白金錯体、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:[Eu(DBM)(Phen)])、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:[Eu(TTA)(Phen)])のような希土類金属錯体が挙げられる。
なお、発光層113に用いることができる材料としては、上記に示す可視光領域に発光色(発光ピーク)を示す燐光発光物質に限られず、近赤外光領域の一部に発光色(発光ピーク)を示す燐光発光物質(例えば、赤色の発光を示す、800nm以上950nm以下の材料)、例えば、フタロシアニン化合物(中心金属:アルミニウム、亜鉛等)、ナフタロシアニン化合物、ジオチレン化合物(中心金属:ニッケル)、キノン系化合物、ジイモニウム系化合物、アゾ系化合物等、を用いることもできる。
次に、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質であるTADF材料としては、以下に示す材料を用いることができる。なお、TADF材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート(逆項間交差)が可能で、一重項励起状態からの発光(蛍光)を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起準位と一重項励起準位のエネルギー差が0eV以上0.2eV以下、好ましくは0eV以上0.1eV以下であることが挙げられる。また、TADF材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、1×10−6秒以上、好ましくは1×10−3秒以上である。
TADF材料の具体例としては、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、白金(Pt)、インジウム(In)、もしくはパラジウム(Pd)等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Proto IX))、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Meso IX))、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Hemato IX))、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Copro III−4Me))、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(OEP))、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Etio I))、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体(略称:PtClOEP)等が挙げられる。
その他にも、2−(ビフェニル−4−イル)−4,6−ビス(12−フェニルインドロ[2,3−a]カルバゾール−11−イル)−1,3,5−トリアジン(略称:PIC−TRZ)、2−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)、2−[4−(10H−フェノキサジン−10−イル)フェニル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PXZ−TRZ)、3−[4−(5−フェニル−5,10−ジヒドロフェナジン−10−イル)フェニル]−4,5−ジフェニル−1,2,4−トリアゾール(略称:PPZ−3TPT)、3−(9,9−ジメチル−9H−アクリジン−10−イル)−9H−キサンテン−9−オン(略称:ACRXTN)、ビス[4−(9,9−ジメチル−9,10−ジヒドロアクリジン)フェニル]スルホン(略称:DMAC−DPS)、10−フェニル−10H,10’H−スピロ[アクリジン−9,9’−アントラセン]−10’−オン(略称:ACRSA)等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環の一方または両方を有する複素環化合物を用いることもできる。
なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
発光層113において、上述したような発光物質(一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質(例えば、蛍光発光物質)、または三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質(例えば、燐光発光物質やTADF材料など))を用いた場合、これらの発光物質(有機化合物)との組み合わせが好ましいという観点から、(上記と一部重複有)以下に示す有機化合物を用いることが好ましい。
まず、発光物質として蛍光発光物質を用いる場合、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ[g,p]クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物等の有機化合物を組み合わせて用いることが好ましい。
具体例としては、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)、3,6−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:DPCzPA)、3−[4−(1−ナフチル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPN)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、N,N−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:CzA1PA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9−ジフェニル−N−{4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]フェニル}−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPBA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、6,12−ジメトキシ−5,11−ジフェニルクリセン、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベンゾ[g,p]クリセン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、7−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)、6−[3−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン(略称:2mBnfPPA)、9−フェニル−10−{4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)−ビフェニル−4’−イル}−アントラセン(略称:FLPPA)、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル(略称:BANT)、9,9’−(スチルベン−3,3’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9’−(スチルベン−4,4’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、1,3,5−トリ(1−ピレニル)ベンゼン(略称:TPB3)、5,12−ジフェニルテトラセン、5,12−ビス(ビフェニル−2−イル)テトラセンなどが挙げられる。
また、発光物質として燐光発光物質を用いる場合、発光物質の三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物と組み合わせることが好ましい。また、このような有機化合物の他に、上述した正孔輸送性の高い有機化合物(第2の有機化合物)と、電子輸送性の高い有機化合物(第1の有機化合物)とを組み合わせて用いても良い。
さらに、このような有機化合物の他にも、励起錯体を形成することができる複数の有機化合物(例えば、第1の有機化合物および第2の有機化合物、第1のホスト材料および第2のホスト材料、または、ホスト材料およびアシスト材料等)を用いてもよい。なお、複数の有機化合物を用いて励起錯体を形成させる場合には、正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性材料)と、電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性材料)とを組み合わせることにより効率よく励起錯体を形成することができるので好ましい。また、燐光発光物質と励起錯体が発光層に含まれる構成とすることで、励起錯体から発光物質へのエネルギー移動であるExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer)を効率良く行うことができるため発光効率を高めることができる。なお、蛍光発光物質と励起錯体が発光層に含まれる構成としてもよい。
なお、発光物質として燐光発光物質(上述のように蛍光発光物質の場合も一部含む)を用いる場合であって、上記の燐光発光物質に複数の有機化合物(例えば、第1の有機化合物および第2の有機化合物、第1のホスト材料および第2のホスト材料、または、ホスト材料およびアシスト材料等)を用いる場合、これらの複数の有機化合物を予め必要な重量比で混合させておき、混合物を蒸着法により蒸着させても良い。
例えば、発光層113の形成に3種類の材料(発光物質、第1の有機化合物、第2の有機化合物)を用いる場合、図12Aに示すように蒸着する材料と同じ数(この場合は3つ)の蒸着源を用い、それぞれの蒸着源に第1の有機化合物401、第2の有機化合物402、および発光物質403を備えて共蒸着を行うことにより、基板400表面に3種類の蒸着材料の混合膜である発光層113を形成するが、上記3種類の材料のうち、第1の有機化合物と第2の有機化合物とを混合してなる組成物を用いる場合は、図12Bに示すように発光層113の形成に用いる材料が3種類であっても、2種類の蒸着源を用い、それぞれの蒸着源に組成物404および発光物質405を備えて共蒸着を行うことで、3種類の蒸着源を用いて形成された混合膜と同じ混合膜である発光層113を形成することができる。このように組成物を用いた蒸着を行うことにより、量産工程においても装置の仕様が複雑になることやメンテナンスの手間が増えるといった不都合を軽減することができるため、生産性の高い発光デバイスの作製が可能となる。
また、上記の材料は、低分子材料や高分子材料と組み合わせて用いてもよい。高分子材料としては、具体的には、ポリ(2,5−ピリジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)などが挙げられる。また、成膜には、公知の方法(真空蒸着法や塗布法や印刷法など)を適宜用いることができる。
<電子輸送層>
電子輸送層114は、後述する電子注入層115によって第2の電極102から注入された電子を発光層113に輸送する層である。なお、電子輸送層114は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送層114に用いる電子輸送性材料は、1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。また、電子輸送層114は、単層でも機能するが、必要に応じて2層以上の積層構造とすることにより、デバイス特性を向上させることもできる。
電子輸送層114に用いることができる有機化合物としては、π電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料が好ましい。また、本発明の一態様である発光デバイス用組成物に用いる第1の有機化合物としては、電子輸送性材料に含まれる材料のうち、π電子不足型複素芳香族化合物等の材料が好ましい。なお、π電子不足型複素芳香族化合物としては、フロジアジン骨格のフラン環に芳香環としてベンゼン環が縮合した、ベンゾフロジアジン骨格を有する化合物、フロジアジン骨格のフラン環に芳香環としてナフチル環が縮合した、ナフトフロジアジン骨格を有する化合物、フロジアジン骨格のフラン環に芳香環としてフェナントロ環が縮合した、フェナントロフロジアジン骨格を有する化合物、チエノジアジン骨格のチエノ環に芳香環としてベンゼン環が縮合した、ベンゾチエノジアジン骨格を有する化合物、チエノジアジン骨格のチエノ環に芳香環としてナフチル環が縮合した、ナフトチエノジアジン骨格を有する化合物、チエノジアジン骨格のチエノ環に芳香環としてフェナントロ環が縮合した、フェナントロチエノジアジン骨格を有する化合物などが挙げられる。その他にも、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他含窒素複素芳香族化合物などが挙げられる。
なお、電子輸送性材料としては、9−[(3’−ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mDBtBPNfpr)、9−(9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9PCCzNfpr)、9−[3−(9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mPCCzPNfpr)、9−[3−(9’−フェニル−2,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mPCCzPNfpr−02)、10−[(3’−ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:10mDBtBPNfpr)、10−(9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:10PCCzNfpr)、12−[(3’−ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]フェナントロ[9’,10’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:12mDBtBPPnfpr)、9−[4−(9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9pPCCzPNfpr)、9−[4−(9’−フェニル−2,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9pPCCzPNfpr−02)、9−[3’−(6−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン−8−イル)ビフェニル−3−イル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mBnfBPNfpr)、9−[3’−(6−フェニルジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mDBtBPNfpr−02)、9−{3−[6−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)ジベンゾチオフェン−4−イル]フェニル}ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mFDBtPNfpr)、11−(3−ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン−9−イル−フェニル)−12−フェニルインドロ[2,3−a]カルバゾール(略称:9mIcz(II)PNfpr)、3−ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン−9−イル−N,N−ジフェニルベンゼンアミン(略称:9mTPANfpr)、10−[4−(9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:10mPCCzPNfpr)、11−[(3’−ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]フェナントロ[9’,10’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:11mDBtBPPnfpr)、10−[3−(9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:10pPCCzPNfpr)、9−[3−(7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール−7−イル)フェニル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mcgDBCzPNfpr)、9−{3’−[6−(ビフェニル−3−イル)ジベンゾチオフェン−4−イル]ビフェニル−3−イル}ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mDBtBPNfpr−03)、9−{3’−[6−(ビフェニル−4−イル)ジベンゾチオフェン−4−イル]ビフェニル−3−イル}ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mDBtBPNfpr−04)、11−[3’−(6−フェニルジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]フェナントロ[9’,10’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:11mDBtBPPnfpr−02)等が挙げられる。
また、4−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−8−(ナフタレン−2−イル)−[1]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:8βN−4mDBtPBfpm)、8−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−4−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−[1]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:8BP−4mDBtPBfpm)、4,8−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−[1]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:4,8mDBtP2Bfpm)、8−[(2,2’−ビナフタレン)−6−イル]−4−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル−[1]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:8(βN2)−4mDBtPBfpm)、3,8−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ベンゾフロ[2,3−b]ピラジン(略称:3,8mDBtP2Bfpr)、8−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)(1,1’−ビフェニル−3−イル)]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[3,2−d]ピリミジン(略称:8mDBtBPNfpm)等を用いることもできる。
また、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)等のキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(II)(略称:Zn(BTZ))等のオキサゾール骨格またはチアゾール骨格を有する金属錯体等を用いることもできる。
また、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、9−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CO11)等のオキサジアゾール誘導体、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)等のトリアゾール誘導体、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール(略称:mDBTBIm−II)等のイミダゾール誘導体(ベンゾイミダゾール誘導体を含む)や、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などのオキサゾール誘導体、バソフェナントロリン(略称:Bphen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBphen)などのフェナントロリン誘導体、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、2−[3’−(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mCzBPDBq)、2−[4−(3,6−ジフェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2CzPDBq−III)、7−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:7mDBTPDBq−II)、及び6−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:6mDBTPDBq−II)等のキノキサリン誘導体、またはジベンゾキノキサリン誘導体、3,5−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5−トリ[3−(3−ピリジル)フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)、等のピリジン誘導体、4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)、4,6−ビス[3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)、4,6−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mCzP2Pm)、等のピリミジン誘導体、2−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)、mPCCzPTzn−02、9−[3−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)フェニル]−9’−フェニル−2,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:mPCCzPTzn−02)、5−[3−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)フェニルl]−7,7−ジメチル−5H,7H−インデノ[2,1−b]カルバゾール(略称:mINc(II)PTzn)、2−{3−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:mDBtBPTzn)、等のトリアジン誘導体を用いることができる。
また、PPy、PF−Py、PF−BPyのような高分子化合物を用いることもできる。
<電子注入層>
電子注入層115は、陰極102からの電子の注入効率を高めるための層であり、陰極102の材料の仕事関数の値と、電子注入層115に用いる材料のLUMO準位の値とを比較した際、その差が小さい(0.5eV以下)材料を用いることが好ましい。従って、電子注入層115には、リチウム、セシウム、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)、8−(キノリノラト)リチウム(略称:Liq)、2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPP)、2−(2−ピリジル)−3−ピリジノラトリチウム(略称:LiPPy)、4−フェニル−2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPPP)リチウム酸化物(LiO)、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF)のような希土類金属化合物を用いることができる。
<電荷発生層>
なお、図1Bの発光デバイスにおける電荷発生層104は、第1の電極(陽極)101と第2の電極(陰極)102との間に電圧を印加したときに、EL層103aに電子を注入し、EL層103bに正孔を注入する機能を有する。なお、電荷発生層104は、正孔輸送性材料に電子受容体(アクセプター)が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体(ドナー)が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。なお、上述した材料を用いて電荷発生層104を形成することにより、EL層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
電荷発生層104において、正孔輸送性材料に電子受容体が添加された構成とする場合、正孔輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。
また、電荷発生層104において、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成とする場合、電子輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第2、第13族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
なお、図1Bでは、EL層103が2層積層された構成を示したが、異なるEL層の間に電荷発生層を設けることにより3層以上のEL層の積層構造としてもよい。また、EL層(103、103a、103b)に含まれる発光層113(113a、113b)は、それぞれ発光物質や複数の物質を適宜組み合わせて有しており、所望の発光色を呈する蛍光発光や燐光発光が得られる構成とすることができる。また、発光層113(113a、113b)を複数有する場合は、各発光層の発光色が異なる構成としてもよい。なお、この場合、積層された各発光層に用いる発光物質やその他の物質は、それぞれ異なる材料を用いればよい。例えば、発光層113aを青色、発光層113bを赤色、緑色、または黄色のいずれかとすることができるが、発光層113aを赤色、発光層113bを青色、緑色、または黄色のいずれかとすることもできる。さらに、EL層が3層以上積層された構造を有する場合には、1層目のEL層の発光層(113a)を青色、2層目のEL層の発光層(113b)を赤色、緑色、または黄色のいずれか、3層目のEL層の発光層を青色とすることができ、その他、1層目のEL層の発光層(113a)を赤色、2層目のEL層の発光層(113b)を青色、緑色、または黄色のいずれか、3層目のEL層の発光層を赤色とすることもできる。なお、複数の発光色の輝度や特性を考慮した上で、適宜その他の発光色の組み合わせを用いることができる。
<基板>
本実施の形態で示した発光デバイスは、様々な基板上に形成することができる。なお、基板の種類は、特定のものに限定されることはない。基板の一例としては、半導体基板(例えば単結晶基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどが挙げられる。
なお、ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどが挙げられる。また、可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)に代表されるプラスチック、アクリル樹脂等の合成樹脂、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、アラミド樹脂、エポキシ樹脂、無機蒸着フィルム、又は紙類などが挙げられる。
本実施の形態で示す発光デバイスの作製には、蒸着法などの真空プロセスや、スピンコート法やインクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法を用いる場合には、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD法)や、化学蒸着法(CVD法)等を用いることができる。特に発光デバイスのEL層に含まれる機能層(正孔注入層(111、111a、111b)、正孔輸送層(112、112a、112b)、発光層(113、113a、113b)、電子輸送層(114、114a、114b)、電子注入層(115、115a、115b))、および電荷発生層(104)については、蒸着法(真空蒸着法等)、塗布法(ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等)、印刷法(インクジェット法、スクリーン(孔版印刷)法、オフセット(平版印刷)法、フレキソ(凸版印刷)法、グラビア法、マイクロコンタクト法、ナノインプリント法等)などの方法により形成することができる。
なお、本実施の形態で示す発光デバイスのEL層(103、103a、103b)を構成する各機能層(正孔注入層(111、111a、111b)、正孔輸送層(112、112a、112b)、発光層(113、113a、113b)、電子輸送層(114、114a、114b)、電子注入層(115、115a、115b))や電荷発生層(104)は、上述した材料に限られることはなく、それ以外の材料であっても各層の機能を満たせるものであれば組み合わせて用いることができる。一例としては、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)、中分子化合物(低分子と高分子の中間領域の化合物:分子量400乃至4000)、無機化合物(量子ドット材料等)等を用いることができる。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について説明する。なお、図2Aに示す発光装置は、第1の基板201上のトランジスタ(FET)202と発光デバイス(203R、203G、203B、203W)が電気的に接続されてなるアクティブマトリクス型の発光装置であり、複数の発光デバイス(203R、203G、203B、203W)は、共通のEL層204を有し、また、各発光デバイスの発光色に応じて、各発光デバイスの電極間の光学距離が調整されたマイクロキャビティ構造を有する。また、EL層204から得られた発光が第2の基板205に形成されたカラーフィルタ(206R、206G、206B)を介して射出されるトップエミッション型の発光装置である。
図2Aに示す発光装置において、第1の電極207は、反射電極として機能するように形成する。また、第2の電極208は、光(可視光または近赤外光)に対する透過性および反射性の両機能を有する、半透過・半反射電極として機能するように形成する。なお、第1の電極207および第2の電極208を形成する電極材料としては、他の実施の形態の記載を参照し、適宜用いることができる。
また、図2Aにおいて、例えば、発光デバイス203Rを赤色発光デバイス、発光デバイス203Gを緑色発光デバイス、発光デバイス203Bを青色発光デバイス、発光デバイス203Wを白色発光デバイスとする場合、図2Bに示すように発光デバイス203Rは、第1の電極207と第2の電極208との間が光学距離200Rとなるように調整し、発光デバイス203Gは、第1の電極207と第2の電極208との間が光学距離200Gとなるように調整し、発光デバイス203Bは、第1の電極207と第2の電極208との間が光学距離200Bとなるように調整する。なお、図2Bに示すように、発光デバイス203Rにおいて導電層210Rを第1の電極207に積層し、発光デバイス203Gにおいて導電層210Gを第1の電極207に積層することにより、光学調整を行うことができる。
第2の基板205には、カラーフィルタ(206R、206G、206B)が形成されている。なお、カラーフィルタは、可視光のうち特定の波長域を通過させ、特定の波長域を阻止するフィルタである。従って、図2Aに示すように、発光デバイス203Rと重なる位置に赤の波長域のみを通過させるカラーフィルタ206Rを設けることにより、発光デバイス203Rから赤色発光を得ることができる。また、発光デバイス203Gと重なる位置に緑の波長域のみを通過させるカラーフィルタ206Gを設けることにより、発光デバイス203Gから緑色発光を得ることができる。また、発光デバイス203Bと重なる位置に青の波長域のみを通過させるカラーフィルタ206Bを設けることにより、発光デバイス203Bから青色発光を得ることができる。但し、発光デバイス203Wは、カラーフィルタを設けることなく白色発光を得ることができる。なお、1種のカラーフィルタの端部には、黒色層(ブラックマトリックス)209が設けられていてもよい。さらに、カラーフィルタ(206R、206G、206B)や黒色層209は、透明な材料を用いたオーバーコート層で覆われていても良い。
図2Aでは、第2の基板205側に発光を取り出す構造(トップエミッション型)の発光装置を示したが、図2Cに示すようにFET202が形成されている第1の基板201側に光を取り出す構造(ボトムエミッション型)の発光装置としても良い。なお、ボトムエミッション型の発光装置の場合には、第1の電極207を半透過・半反射電極として機能するように形成し、第2の電極208を反射電極として機能するように形成する。また、第1の基板201は、少なくとも透光性の基板を用いる。また、カラーフィルタ(206R’、206G’、206B’)は、図2Cに示すように発光デバイス(203R、203G、203B)よりも第1の基板201側に設ければよい。
また、図2Aにおいて、発光デバイスが、赤色発光デバイス、緑色発光デバイス、青色発光デバイス、白色発光デバイスの場合について示したが、本発明の一態様である発光デバイスはその構成に限られることはなく、黄色の発光デバイスや橙色の発光デバイスを有する構成であっても良い。なお、これらの発光デバイスを作製するためにEL層(発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層など)に用いる材料としては、他の実施の形態の記載を参照し、適宜用いればよい。なお、その場合には、また、発光デバイスの発光色に応じてカラーフィルタを適宜選択する必要がある。
以上のような構成とすることにより、複数の発光色を呈する発光デバイスを備えた発光装置を得ることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について説明する。
本発明の一態様である発光デバイスのデバイス構成を適用することで、アクティブマトリクス型の発光装置やパッシブマトリクス型の発光装置を作製することができる。なお、アクティブマトリクス型の発光装置は、発光デバイスとトランジスタ(FET)とを組み合わせた構成を有する。従って、パッシブマトリクス型の発光装置、アクティブマトリクス型の発光装置は、いずれも本発明の一態様に含まれる。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施の形態で説明した発光デバイスを適用することが可能である。
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図3を用いて説明する。
なお、図3Aは発光装置を示す上面図であり、図3Bは図3Aを鎖線A−A’で切断した断面図である。アクティブマトリクス型の発光装置は、第1の基板301上に設けられた画素部302、駆動回路部(ソース線駆動回路)303と、駆動回路部(ゲート線駆動回路)(304a、304b)を有する。画素部302および駆動回路部(303、304a、304b)は、シール材305によって、第1の基板301と第2の基板306との間に封止される。
また、第1の基板301上には、引き回し配線307が設けられる。引き回し配線307は、外部入力端子であるFPC308と電気的に接続される。なお、FPC308は、駆動回路部(303、304a、304b)に外部からの信号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等)や電位を伝達する。また、FPC308にはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。なお、これらFPCやPWBが取り付けられた状態は、発光装置に含まれる。
次に、図3Bに発光装置の断面構造を示す。
画素部302は、FET(スイッチング用FET)311、FET(電流制御用FET)312、およびFET312と電気的に接続された第1の電極313を有する複数の画素により形成される。なお、各画素が有するFETの数は、特に限定されることはなく、必要に応じて適宜設けることができる。
FET309、310、311、312は、特に限定されることはなく、例えば、スタガ型や逆スタガ型などのトランジスタを適用することができる。また、トップゲート型やボトムゲート型などのトランジスタ構造であってもよい。
なお、これらのFET309、310、311、312に用いることのできる半導体の結晶性については特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。なお、結晶性を有する半導体を用いることで、トランジスタ特性の劣化を抑制することができるため好ましい。
また、これらの半導体としては、例えば、第14族の元素、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体などを用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体、インジウムを含む酸化物半導体などを適用することができる。
駆動回路部303は、FET309とFET310とを有する。なお、FET309とFET310は、単極性(N型またはP型のいずれか一方のみ)のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、N型のトランジスタとP型のトランジスタを含むCMOS回路で形成されても良い。また、外部に駆動回路を有する構成としても良い。
第1の電極313の端部は、絶縁物314により覆われている。なお、絶縁物314には、ネガ型の感光性樹脂や、ポジ型の感光性樹脂(アクリル樹脂)などの有機化合物や、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等の無機化合物を用いることができる。絶縁物314の上端部または下端部には、曲率を有する曲面を有するのが好ましい。これにより、絶縁物314の上層に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。
第1の電極313上には、EL層315及び第2の電極316が積層形成される。EL層315は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を有する。
なお、本実施の形態で示す発光デバイス317の構成は、他の実施の形態で説明した構成や材料を適用することができる。なお、ここでは図示しないが、第2の電極316は外部入力端子であるFPC308に電気的に接続されている。
また、図3Bに示す断面図では発光デバイス317を1つのみ図示しているが、画素部302において、複数の発光デバイスがマトリクス状に配置されているものとする。画素部302には、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光デバイスをそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光デバイスの他に、例えば、ホワイト(W)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)等の発光が得られる発光デバイスを形成してもよい。例えば、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光デバイスに上述の数種類の発光が得られる発光デバイスを追加することにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ることができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。なお、カラーフィルタの種類としては、赤(R)、緑(G)、青(B)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)等を用いることができる。
第1の基板301上のFET(309、310、311、312)や、発光デバイス317は、第2の基板306と第1の基板301とをシール材305により貼り合わせることにより、第1の基板301、第2の基板306、およびシール材305で囲まれた空間318に備えられた構造を有する。なお、空間318には、不活性気体(窒素やアルゴン等)や有機物(シール材305を含む)で充填されていてもよい。
シール材305には、エポキシ樹脂やガラスフリットを用いることができる。なお、シール材305には、できるだけ水分や酸素を透過しない材料を用いることが好ましい。また、第2の基板306は、第1の基板301に用いることができるものを同様に用いることができる。従って、他の実施の形態で説明した様々な基板を適宜用いることができるものとする。基板としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiber−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から第1の基板301及び第2の基板306はガラス基板であることが好ましい。
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
また、アクティブマトリクス型の発光装置を可撓性基板に形成する場合、可撓性基板上にFETと発光デバイスとを直接形成しても良いが、剥離層を有する別の基板にFETと発光デバイスを形成した後、熱、力、レーザ照射などを与えることによりFETと発光デバイスを剥離層で剥離し、さらに可撓性基板に転載して作製しても良い。なお、剥離層としては、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層や、ポリイミド等の有機樹脂膜等を用いることができる。また可撓性基板としては、トランジスタを形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、布基板(天然繊維(絹、綿、麻)、合成繊維(ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル)若しくは再生繊維(アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル)などを含む)、皮革基板、又はゴム基板などが挙げられる。これらの基板を用いることにより、耐久性や耐熱性に優れ、軽量化および薄型化を図ることができる。
また、アクティブマトリクス型の発光装置が有する発光デバイスの駆動は、発光デバイスをパルス状(例えば、kHz、MHz等の周波数を用いる)に発光させ、表示に用いる構成としても良い。上記有機化合物を用いて形成される発光デバイスは、優れた周波数特性を備えるため、発光デバイスを駆動する時間を短縮し、消費電力を低減することができる。また、駆動時間の短縮に伴い発熱が抑制されるため、発光デバイスの劣化を軽減することも可能である。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光デバイス、本発明の一態様である発光デバイスを有する発光装置を適用して完成させた様々な電子機器や自動車の一例について、説明する。なお、発光装置は、本実施の形態で説明する電子機器において、主に表示部に適用することができる。
図4A乃至図4Cに示す電子機器は、筐体7000、表示部7001、スピーカ7003、LEDランプ7004、操作キー7005(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、接続端子7006、センサ7007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい、又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン7008、等を有することができる。
図4Aはモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ7009、赤外線ポート7010、等を有することができる。
図4Bは記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(たとえば、DVD再生装置)であり、上述したものの他に、第2表示部7002、記録媒体読込部7011、等を有することができる。
図4Cはテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、上述したものの他に、アンテナ7014、シャッターボタン7015、受像部7016、等を有することができる。
図4Dは携帯情報端末である。携帯情報端末は、表示部7001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報7052、情報7053、情報7054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末を収納した状態で、携帯情報端末の上方から観察できる位置に表示された情報7053を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
図4Eは携帯情報端末(スマートフォンを含む)であり、筐体7000に、表示部7001、操作キー7005、等を有することができる。なお、携帯情報端末は、スピーカ、接続端子、センサ等を設けてもよい。また、携帯情報端末は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。ここでは3つのアイコン7050を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報7051を表示部7001の他の面に表示することもできる。情報7051の一例としては、電子メール、SNS、電話などの着信の通知、電子メールやSNSなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリーの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報7051が表示されている位置にはアイコン7050などを表示してもよい。
図4Fは、大型のテレビジョン装置(テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう)であり、筐体7000、表示部7001、等を有することができる。また、ここでは、スタンド7018により筐体7000を支持した構成を示している。また、テレビジョン装置の操作は、別体のリモコン操作機7111、等により行うことができる。なお、表示部7001にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7001に触れることで操作してもよい。リモコン操作機7111は、当該リモコン操作機7111から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機7111が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部7001に表示される画像を操作することができる。
図4A乃至図4Fに示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウエア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体(外部又はカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図4A乃至図4Fに示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
図4Gは、腕時計型の携帯情報端末であり、例えばスマートウォッチとして用いることができる。この腕時計型の携帯情報端末は、筐体7000、表示部7001、操作用ボタン7022、7023、接続端子7024、バンド7025、マイクロフォン7026、センサ7029、スピーカ7030等を有している。表示部7001は、表示面が湾曲しており、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、この携帯情報端末は、例えば無線通信可能なヘッドセットとの相互通信によりハンズフリーでの通話が可能である。なお、接続端子7024により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うことや、充電を行うこともできる。充電動作は無線給電により行うこともできる。
ベゼル部分を兼ねる筐体7000に搭載された表示部7001は、非矩形状の表示領域を有している。表示部7001は、時刻を表すアイコン7027、その他のアイコン7028等を表示することができる。また、表示部7001は、タッチセンサ(入力装置)を搭載したタッチパネル(入出力装置)であってもよい。
なお、図4Gに示すスマートウォッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウエア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。
また、筐体7000の内部に、スピーカ、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン等を有することができる。
なお、本発明の一態様である発光装置は、本実施の形態に示す電子機器の各表示部に用いることができ、長寿命な電子機器を実現できる。
また、発光装置を適用した電子機器として、図5A乃至図5Cに示すような折りたたみ可能な携帯情報端末が挙げられる。図5Aには、展開した状態の携帯情報端末9310を示す。また、図5Bには、展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末9310を示す。さらに、図5Cには、折りたたんだ状態の携帯情報端末9310を示す。携帯情報端末9310は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
表示部9311はヒンジ9313によって連結された3つの筐体9315に支持されている。なお、表示部9311は、タッチセンサ(入力装置)を搭載したタッチパネル(入出力装置)であってもよい。また、表示部9311は、ヒンジ9313を介して2つの筐体9315間を屈曲させることにより、携帯情報端末9310を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。なお、本発明の一態様の発光装置は、表示部9311に用いることができる。また、長寿命な電子機器を実現できる。表示部9311における表示領域9312は折りたたんだ状態の携帯情報端末9310の側面に位置する表示領域である。表示領域9312には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットなどを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができる。
また、発光装置を適用した自動車について、図6A、図6Bに示す。すなわち、発光装置を、自動車と一体にして設けることができる。具体的には、図6Aに示す自動車の外側のライト5101(車体後部も含む)、タイヤのホイール5102、ドア5103の一部または全体などに適用することができる。また、図6Bに示す自動車の内側の表示部5104、ハンドル5105、シフトレバー5106、座席シート5107、インナーリアビューミラー5108、フロントガラス5109等に適用することができる。その他のガラス窓の一部に適用してもよい。
以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用した電子機器や自動車を得ることができる。なお、その場合には、長寿命な電子機器を実現できる。また、適用できる電子機器や自動車は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野において適用することが可能である。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置、またはその一部である発光デバイスを適用して作製される照明装置の構成について図7を用いて説明する。
図7A、図7Bは、照明装置の断面図の一例を示す。なお、図7Aは基板側に光を取り出すボトムエミッション型の照明装置であり、図7Bは、封止基板側に光を取り出すトップエミッション型の照明装置である。
図7Aに示す照明装置4000は、基板4001上に発光デバイス4002を有する。また、基板4001の外側に凹凸を有する基板4003を有する。発光デバイス4002は、第1の電極4004と、EL層4005と、第2の電極4006を有する。
第1の電極4004は、電極4007と電気的に接続され、第2の電極4006は電極4008と電気的に接続される。また、第1の電極4004と電気的に接続される補助配線4009を設けてもよい。なお、補助配線4009上には、絶縁層4010が形成されている。
また、基板4001と封止基板4011は、シール材4012で接着されている。また、封止基板4011と発光デバイス4002の間には、乾燥剤4013が設けられていることが好ましい。なお、基板4003は、図7Aのような凹凸を有するため、発光デバイス4002で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。
図7Bの照明装置4200は、基板4201上に発光デバイス4202を有する。発光デバイス4202は第1の電極4204と、EL層4205と、第2の電極4206とを有する。
第1の電極4204は、電極4207と電気的に接続され、第2の電極4206は電極4208と電気的に接続される。また第2の電極4206と電気的に接続される補助配線4209を設けてもよい。また、補助配線4209の下部に、絶縁層4210を設けてもよい。
基板4201と凹凸のある封止基板4211は、シール材4212で接着されている。また、封止基板4211と発光デバイス4202の間にバリア膜4213および平坦化膜4214を設けてもよい。なお、封止基板4211は、図7Bのような凹凸を有するため、発光デバイス4202で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。
また、これらの照明装置の応用例としては、室内の照明用であるシーリングライトが挙げられる。シーリングライトには、天井直付型や天井埋め込み型等がある。なお、このような照明装置は、発光装置を筐体やカバーと組み合わせることにより構成される。
その他にも床面に灯りを照射し、足元の安全性を高めることができる足元灯などへの応用も可能である。足元灯は、例えば、寝室や階段や通路などに使用するのが有効である。その場合、部屋の広さや構造に応じて適宜サイズや形状を変えることができる。また、発光装置と支持台とを組み合わせて構成される据え置き型の照明装置とすることも可能である。
また、シート状の照明装置(シート状照明)として応用することも可能である。シート状照明は、壁面に張り付けて使用するため、場所を取らず幅広い用途に用いることができる。なお、大面積化も容易である。なお、曲面を有する壁面や筐体に用いることもできる。
なお、上記以外にも室内に備えられた家具の一部に本発明の一態様である発光装置、またはその一部である発光デバイスを適用し、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
≪合成例1≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(100)で表される本発明の一様態である有機金属錯体、ビス(13,14−ジシアノベンゾ[a]ナフト[2,1−c]フェナジン−10−イル−κC10,κN11)(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(bnphz−dCN)(dpm)])の合成方法について説明する。なお、[Ir(bnphz−dCN)(dpm)]の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
<ステップ1:ベンゾ[a]ナフト[2,1−c]フェナジン−13,14−ジカルボニトリル(略称:Hdbnphz)の合成>
まず、クリセン−5,6−ジオン1.0g(4.0mmol)、4,5−ジアミノフタロニトリル0.69g(4.4mmol)、エタノール20mLを反応容器に入れ、63時間加熱還流した。所定時間経過後、得られた混合物を吸引ろ過し、固体をエタノールで洗浄した。この固体を加熱トルエンで洗浄し、目的物を得た(1.1g、収率70%)。ステップ1の合成スキームを下記式(a−1)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
<ステップ2:[Ir(bnphz−dCN)(dpm)]の合成>
次に、上記ステップ2で得た配位子、Hbnphz−dCN1.0g(2.6mmol)、塩化イリジウム水和物0.37g(1.3mmol)、ジメチルホルムアミド(DMF)26mLを反応容器に加え、容器内を窒素置換し、160℃で7時間加熱撹拌した。所定時間経過後、炭酸ナトリウム0.70g(6.6mmol)とジピバロイルメタン0.70g(3.8mmol)を加えて140℃で8時間加熱撹拌した。得られた反応混合物を吸引ろ過し、水、エタノールで洗浄した。得られた固体をジクロロメタンで洗浄し、得られたろ液を濃縮して固体を得た。この固体をフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ジクロロメタン:トルエン=3:7の混合溶媒を用い、徐々にジクロロメタンの量を増やして極性を上げながら行った。得られたフラクションを濃縮して得た固体をヘキサンにて洗浄して、目的物を得た(黒色固体5mg、収率0.4%)。
ステップ2の合成スキームを下記式(a−2)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
上記ステップ2で得られた黒色固体のプロトン(H)を核磁気共鳴法(NMR)により測定した。以下に得られた値を示す。また、H−NMRチャートを図8に示す。このことから、本合成例において、上述の構造式(100)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、[Ir(bnphz−dCN)(dpm)]が得られたことがわかった。
H−NMR δ(CDCl):0.56(s,18H),5.33(s,1H),6.68(d,2H),7.19(t,2H),7.78(t,2H),7.97(t,2H),8.13(d,2H),8.23(d,2H),8.38(d,2H),8.67(d,2H),8.93(s,2H),9.06(s,2H),10.87(d,2H)。
続いて、[Ir(bnphz−dCN)(dpm)]のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル(以下、単に「吸収スペクトル」という)及び発光スペクトルを測定した。
吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用い、ジクロロメタン溶液(0.010mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、絶対PL量子収率測定装置((株)浜松ホトニクス製 C11347−01)を用い、脱気したジクロロメタン溶液(0.010mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。
得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図9に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。なお、図9に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
図9に示す通り、[Ir(bnphz−dCN)(dpm)]のジクロロメタン溶液からは、882nmに発光ピークを有する近赤外の発光が観測された。
≪合成例2≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(101)で表される本発明の一様態である有機金属錯体、ビス{4,6−ジメチル−[5,7−ビス(トリフルオロメチル)−3−(3,5−ジメチルフェニル)−2−キノキサリニル−κN]フェニル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdpq−dCF(acac)])の合成方法について説明する。なお、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
<ステップ1:5,7−ビス(トリフルオロメチル)−2,3−ビス(3,5−ジメチルフェニル)キノキサリン(略称:Hdmdpq−dCF)の合成>
まず、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジル4.1g(15mmol)、3,5−ビス(トリフルオロメチル)−1,2−フェニレンジアミン4.1g(17mmol)、エタノール80mLを反応容器に入れ23時間加熱還流した。ここに、酢酸0.098g(1.6mmol)を加え、18時間加熱還流した。所定時間経過後、得られた混合物を吸引ろ過し、固体をエタノールで洗浄して目的物を得た(淡黄色固体6.8g、収率93%)。ステップ1の合成スキームを下記式(b−1)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
<ステップ2:[Ir(dmdpq−dCF(acac)]の合成>
次に、上記ステップ2で得た、配位子Hdmdpq−dCF2.0g(4.2mmol)、トリス(アセチルアセトナト)イリジウム(III)0.42g(0.84mmol)を反応容器に入れ、容器内をアルゴン置換した後、250℃で44時間加熱撹拌した。所定時間経過後、反応物をジクロロメタンに溶解しシリカゲルに吸着させてシリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行った。展開溶媒にはトルエン:ヘキサン=3:1を用いた。得られたフラクションを濃縮して固体を得た。この固体をジクロロメタンとメタノールの混合溶媒により精製して目的物を得た(黒色固体174mg、収率17%)。ステップ2の合成スキームを下記式(b−2)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
上記ステップ2で得られた黒色固体のプロトン(H)を核磁気共鳴法(NMR)により測定した。以下に得られた値を示す。また、H−NMRチャートを図10に示す。このことから、本合成例において、上述の構造式(101)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]が得られたことがわかった。
H−NMR δ(CDCl):1.05(s,6H),1.56(s,6H),2.05(s,6H),2.45(br,12H),4.64(s,1H),6.55(s,2H),7.13(s,2H),7.29(s,2H),7.85(s,4H),8.07(s,2H),8.27(s,2H)。
続いて、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル(以下、単に「吸収スペクトル」という)及び発光スペクトルを測定した。
吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用い、ジクロロメタン溶液(0.010mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計((株)浜松ホトニクス製 FS920)を用い、脱気したジクロロメタン溶液(0.010mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。
得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図11に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。なお、図11に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
図11に示す通り、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]のジクロロメタン溶液からは、807nmに発光ピークを有する近赤外の発光が観測された。
次に、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]について、サイクリックボルタンメトリ(CV)測定を行った。CV測定には、電気化学アナライザー(ビー・エー・エス(株)製、型番:ALSモデル600Aまたは600C)を用いた。
また、CV測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド(DMF)((株)アルドリッチ製、99.8%、カタログ番号;227056−12)を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム(electrochemical grade、和光純薬工業(株)製造元コード:043999、CAS.NO:1923−70−2)を100mmol/Lの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を2mmol/Lの濃度となるように溶解させて調製し、電気化学用セルに加え、各電極をセットした後、アルゴンバブリングで約30分脱気した。また使用した電極には、作用電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、PTE白金電極)を、補助電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、Ptカウンター電極)を、参照電極としては非水溶媒系参照電極(ビー・エー・エス(株)製、RE−7非水溶媒系参照電極(Ag/Ag+)をそれぞれ用いた。また、測定は室温(20~25℃)とし、測定時のスキャン速度は、0.1V/secに統一した。なお、本実施例では、参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーを、−4.94eVであるとした。
CV測定の結果から、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]のLUMO準位(還元電位)を求めた。酸化ピーク電位(還元側から中性間)Epc[V]と、還元ピーク電位(中性側から還元間)Epa[V]から半波電位(EpaとEpcの中間の電位)は、(Epa+Epc)/2[V](=−1.17eV)と算出された。さらに、参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギー(−4.94eV)から、この半波電位(−1.17)を差し引き、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]のLUMO準位(還元電位)を−3.77eVとした。一般的な燐光材料である有機金属錯体のLUMO準位は−3eV~−2eV程度を示すため、この値はかなり低いことがわかる。
次に、下記構造式(200)で表される有機金属錯体、ビス{4,6−ジメチル−2−[4−(3,5−ジメチルフェニル)−2−キノキサリニル−κN]フェニル−κC}(2,2’,6,6’−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κ20,0’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdpq)(dpm)])について同様にLUMOの値を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
なお、[Ir(dmdpq)(dpm)]は、本実施例で合成した、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]の配位子において、キノキサリン骨格に縮環するベンゼン環が電子吸引基(具体的には、トリフルオロメチル基)で置換された構造を有するのに対して、電子吸引基が置換されていない構造を有する。CV測定は、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]の測定と同じ方法で行った。
その結果、[Ir(dmdpq)(dpm)]のLUMOの値は−3.22eVと見積もられた。従って、[Ir(dmdpq)(dpm)]と[Ir(dmdpq−dCF(acac)]とのLUMOの値の差は、0.55eVとなる。すなわち、電子吸引基を有することによりLUMOの値が著しく小さくなることがわかった。
本実施例では、本発明の一態様である発光デバイスとして、実施例1で説明したビス{4,6−ジメチル−2−[3−(3,5−ジメチルフェニル)−5,7−ビス(トリフルオロメチル)キノキサリン−2−イル−κN)フェニル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κ20,0’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdpq−dCF(acac)])(構造式(101))を発光層に用いた発光デバイス1について、素子構造、作製方法およびその特性について説明する。なお、本実施例で用いる発光デバイスの素子構造を図13に示し、具体的な構成について表1に示す。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
≪発光デバイスの作製≫
本実施例で示す発光デバイスは、図13に示すように基板900上に形成された第1の電極901上に正孔注入層911、正孔輸送層912、発光層913、電子輸送層914、電子注入層915が順次積層され、電子注入層915上に第2の電極903が積層された構造を有する。
まず、基板900上に第1の電極901を形成した。電極面積は、4mm(2mm×2mm)とした。また、基板900には、ガラス基板を用いた。また、第1の電極901は、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリング法により、70nmの膜厚で成膜して形成した。
ここで、前処理として、基板の表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板を30分程度放冷した。
次に、第1の電極901上に正孔注入層911を形成した。正孔注入層911は、真空蒸着装置内を10−4Paに減圧した後、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデンとを、DBT3P−II:酸化モリブデン=2:1(質量比)とし、膜厚が120nmとなるように共蒸着して形成した。
次に、正孔注入層911上に正孔輸送層912を形成した。正孔輸送層912は、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)を用い、膜厚が20nmになるように蒸着して形成した。
次に、正孔輸送層912上に発光層913を形成した。
発光層913は、ホスト材料として、2mDBTBPDBq−IIを用い、アシスト材料としてPCBBiF、ゲスト材料(燐光材料)として、本発明の一態様である有機金属錯体、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]を用い、重量比が2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(dmdpq−dCF(acac)]=0.7:0.3:0.1となるように共蒸着した。なお、膜厚は、40nmとした。
次に、発光層913上に電子輸送層914を形成した。電子輸送層914は、2mDBTBPDBq−IIの膜厚が20nm、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBphen)の膜厚が70nmとなるように順次蒸着して形成した。
次に、電子輸送層914上に電子注入層915を形成した。電子注入層915は、フッ化リチウム(LiF)を用い、膜厚が1nmになるように蒸着して形成した。
次に、電子注入層915上に第2の電極903を形成した。第2の電極903は、アルミニウムを蒸着法により、膜厚が200nmとなるように形成した。なお、本実施例において、第2の電極903は、陰極として機能する。
以上の工程により、基板900上に一対の電極間にEL層を挟んでなる発光デバイスを形成した。なお、上記工程で説明した正孔注入層911、正孔輸送層912、発光層913、電子輸送層914、電子注入層915は、本発明の一態様におけるEL層を構成する機能層である。また、上述した作製方法における蒸着工程では、全て抵抗加熱法による蒸着法を用いた。
また、上記に示すように作製した発光デバイスは、別の基板(図示せず)により封止される。なお、別の基板(図示せず)を用いた封止の際は、窒素雰囲気のグローブボックス内において、紫外光により固化するシール剤を塗布した別の基板(図示せず)を基板900上に固定し、基板900上に形成された発光デバイスの周囲にシール剤が付着するよう基板同士を接着させた。封止時には365nmの紫外光を6J/cm照射しシール剤を固化し、80℃にて1時間熱処理することによりシール剤を安定化させた。
≪発光デバイス1の動作特性≫
作製した発光デバイス1の動作特性について測定した。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。また、発光デバイス1の電流密度−放射束特性を図14、電圧−放射輝度特性を図15、電圧−電流特性を図16、電流密度−外部量子効率特性を図17、電流密度−外部エネルギー効率特性を図18にそれぞれ示す。なお、放射束、外部量子効率は、デバイスの配光特性がランバーシアン型と仮定し、放射輝度を用いて算出した。
次に、放射輝度、1.1W/sr/m付近における発光デバイス1の主な初期特性値について以下の表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
動作特性の結果より、発光デバイス1は、近赤外発光を示す発光デバイスとしては高い信頼性を示すことが分かった。これは、本発明の一態様である有機金属錯体、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]を発光デバイス1の発光層に用いたことによる効果が一因であるといえる。[Ir(dmdpq−dCF(acac)]は、配位子のキノキサリン骨格に縮環するベンゼン環に電子吸引性基である、トリフルオロメチル基が置換された構造を有する。この構造により、LUMO準位を低く(−3.5eV以下)することができるため、発光層における電子の挙動が制御され、発光領域が狭くなるため発光デバイス1の効率を高めることができる。
また、発光デバイス1に0.9mA/cmの電流密度で電流を流した際のEL発光スペクトルを、図19に示す。EL発光スペクトルの測定には、近赤外分光放射計(SR−NIR トプコン社製)を用いた。図19において、発光デバイス1は、発光層913に含まれる有機金属錯体、[Ir(dmdpq−dCF(acac)]の発光に由来して、791nm付近にピークを有する発光スペクトルを示す。なお、スペクトルの半値幅は100nmである。この半値幅をエネルギーで換算するとおよそ0.19eVであり、有機金属錯体由来の発光としてはかなり狭い。
次に、発光デバイス1に対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図20に示す。図20において、縦軸は初期輝度を100%とした時の規格化輝度(%)を示し、横軸は発光デバイス1の駆動時間(h)を示す。なお、信頼性試験は、電流密度を75mA/cmに設定し、発光デバイスを駆動させた。
信頼性試験の結果より、発光デバイス1は、高い信頼性を示すことが分かった。これは、本発明の一態様である有機金属錯体、[Ir(dmdpq−dCF(acac)](構造式(101))を発光デバイス1の発光層に用いたことによる効果といえる。[Ir(dmdpq−dCF(acac)]は、配位子のキノキサリン骨格に縮環するベンゼン環に電子吸引性基である、トリフルオロメチル基が置換された構造を有する。この構造により、長波長領域(700nm以上の可視領域または近赤外領域)に発光ピークを有するだけでなく、低いLUMO準位(−3.5eV以下)を有する。LUMO準位の値が低くなることにより、発光層における電子の挙動が制御されるため、発光デバイス1の信頼性が高くなると言える。
≪合成例3≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(116)で表される本発明の一様態である有機金属錯体、ビス{3−[5,7−ビス(トリフルオロメチル)−3−(2−ナフチル)−2−キノキサリニル−κN]−2−ナフチル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)((略称:[Ir(d2nq−dCF(acac)])の合成方法について説明する。なお、[Ir(d2nq−dCF(acac)]の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
<ステップ1:1,2−ジ−2−ナフチル−1,2−エタンジオンの合成>
まず、2−ブロモナフタレン25g(122mmol)と炭酸ビニレン3.6g(40mmol)、トリフェニルホスフィン2.1g(8mmol)、炭酸セシウム28g(88mmol)、ジメチルホルムアミド180mLを三口フラスコに入れ、フラスコ内を脱気、窒素置換した。ここに酢酸パラジウム(II)0.90g(4.0mmol)を加え120℃で4.5時間加熱撹拌した。得られた反応混合物に水を加え、水層をトルエンで抽出した。抽出溶液を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得られた混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはトルエン:ヘキサン=4:1の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して目的物である白色固体を3.2g、収率26%で得た。ステップ1の合成スキームを下記式(c−1)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
<ステップ2:5,7−ビス(トリフルオロメチル)−2,3−ジ−(2−ナフチル)キノキサリン(略称:Hd2nq−dCF)の合成>
次に、上記ステップ2で得た1,2−ジ−2−ナフチル−1,2−エタンジオン1.6g(4.8mmol)、3,5−ビス(トリフルオロメチル)−1,2−フェニレンジアミン1.3g(5.3mmol)、エタノール25mL、酢酸30mg(0.48mmol)を反応容器に入れ22時間加熱還流した。ここに、酢酸をパスツールで2滴加え、さらに41時間加熱還流した。所定時間経過後、得られた混合物を吸引ろ過し、固体を水、エタノールで洗浄して目的物を得た(淡黄色固体2.4g、収率96%)。ステップ2の合成スキームを下記式(c−2)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
<ステップ3;ビス{3−[5,7−ビス(トリフルオロメチル)−3−(2−ナフチル)−2—キノキサリニル−κN]−2−ナフチル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(d2nq−dCF(acac)])の合成>
次に、上記ステップ2で得た配位子、Hd2nq−dCF2.0g(3.8mmol)、トリス(アセチルアセトナト)イリジウム(III)0.38g(0.77mmol)を反応容器に入れ、容器内をアルゴン置換した後、250℃で48時間加熱撹拌した。所定時間経過後、反応物をトルエンに溶解し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行った。展開溶媒にはトルエンを用いた。得られたフラクションを濃縮して固体を得た。この固体をジクロロメタンとエタノールの混合溶媒により精製して目的物を得た(黒色固体76mg、収率7.5%)。ステップ3の合成スキームを下記式(c−3)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
実施例3で得られた[Ir(d2nq−dCF(acac)]を液体クロマトグラフ質量分析(Liquid Chromatography Mass Spectrometry,略称:LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析はLC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acquity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 Tof MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH C8 (2.1×100mm1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移動相Aを0.1%ギ酸水溶液、移動相Bをアセトニトリルとした。また、サンプルは任意の濃度の[Ir(d2nq−dCF(acac)]をクロロホルムに溶解して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1分までが、移動相A:移動相B=10:90、その後1分から5分まで組成を変化させ、5分における移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=5:95となるようにした。その後、測定開始から5分から10分までを、移動相A:移動相B=5:95で行った。組成はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ionization、略称:ESI)によるイオン化を行い、キャピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行った。
以上の条件で分離、イオン化を行ったところ、[Ir(d2nq−dCF(acac)]由来のイオンであるm/z=1327.2の成分が検出されたため、本合成例において、上述の構造式(116)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、[Ir(d2nq−dCF(acac)]が得られたことがわかった。
続いて、[Ir(d2nq−dCF(acac)]のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル(以下、単に「吸収スペクトル」という)及び発光スペクトルを測定した。
吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用い、ジクロロメタン溶液(0.010mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計((株)浜松ホトニクス製 FS920)を用い、脱気したジクロロメタン溶液(0.010mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。
得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図21に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。なお、図21に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
図21に示す通り、[Ir(d2nq−dCF(acac)]のジクロロメタン溶液からは、797nmに発光ピークを有する近赤外の発光が観測された。
101:第1の電極、102:第2の電極、103:EL層、103a、103b:EL層、104:電荷発生層、111、111a、111b:正孔注入層、112、112a、112b:正孔輸送層、113、113a、113b:発光層、114、114a、114b:電子輸送層、115、115a、115b:電子注入層、200R、200G、200B:光学距離、201:第1の基板、202:トランジスタ(FET)、203R、203G、203B、203W:発光デバイス、204:EL層、205:第2の基板、206R、206G、206B:カラーフィルタ、206R’、206G’、206B’:カラーフィルタ、207:第1の電極、208:第2の電極、209:黒色層(ブラックマトリックス)、210R、210G:導電層、301:第1の基板、302:画素部、303:駆動回路部(ソース線駆動回路)、304a、304b:駆動回路部(ゲート線駆動回路)、305:シール材、306:第2の基板、307:引き回し配線、308:FPC、309:FET、310:FET、311:FET、312:FET、313:第1の電極、314:絶縁物、315:EL層、316:第2の電極、317:発光デバイス、318:空間、400:基板、401:第1の有機化合物、402:第2の有機化合物、403:発光物質、404:組成物、405:発光物質、900:基板、901:第1の電極、902:EL層、903:第2の電極、911:正孔注入層、912:正孔輸送層、913:発光層、914:電子輸送層、915:電子注入層、4000:照明装置、4001:基板、4002:発光デバイス、4003:基板、4004:第1の電極、4005:EL層、4006:第2の電極、4007:電極、4008:電極、4009:補助配線、4010:絶縁層、4011:封止基板、4012:シール材、4013:乾燥剤、4015:拡散板、4200:照明装置、4201:基板、4202:発光デバイス、4204:第1の電極、4205:EL層、4206:第2の電極、4207:電極、4208:電極、4209:補助配線、4210:絶縁層、4211:封止基板、4212:シール材、4213:バリア膜、4214:平坦化膜、4215:拡散板、5101:ライト、5102:ホイール、5103:ドア、5104:表示部、5105:ハンドル、5106:シフトレバー、5107:座席シート、5108:インナーリアビューミラー、5109:フロントガラス、7000:筐体、7001:表示部、7002:第2表示部、7003:スピーカ、7004:LEDランプ、7005:操作キー、7006:接続端子、7007:センサ、7008:マイクロフォン、7009:スイッチ、7010:赤外線ポート、7011:記録媒体読込部、7012:支持部、7013:イヤホン、7014:アンテナ、7015:シャッターボタン、7016:受像部、7018:スタンド、7020:カメラ、7021:外部接続部、7022、7023:操作用ボタン、7024:接続端子、7025:バンド、7026:マイクロフォン、7027:時刻を表すアイコン、7028:その他のアイコン、7029:センサ、7030:スピーカ、7052、7053、7054:情報、9310:携帯情報端末、9311:表示部、9312:表示領域、9313:ヒンジ、9315:筐体

Claims (16)

  1.  一般式(G1)で表される有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     (式中、Mは第9族元素または第10族元素を表し、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。また、前記Mが第9族元素の場合、m+n=3(但し、m=0、1または2、n=1、2、または3のいずれか)であり、前記Mが第10族元素の場合、m+n=2(但し、m=0または1、n=1または2のいずれか)である。)
  2.  一般式(G2)で表される有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     (式中、Mは第9族元素または第10族元素を表す。また、R~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。また、前記Mが第9族元素の場合、m+n=3(但し、m=0、1または2、n=1、2、または3のいずれか)であり、前記Mが第10族元素の場合、m+n=2(但し、m=0または1、n=1または2のいずれか)である。)
  3.  一般式(G3)で表される有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     (式中、ArおよびArは、それぞれ独立に置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基のいずれか一を示す。また、R~Rはそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフロロスルファニル基のいずれかを表す。また、ArおよびArがそれぞれ有する置換基のいずれかが互いに結合し、環を形成していても良い。また、ArおよびArが直接結合していても良い。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。)
  4.  一般式(G4)で表される有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     (式中、R~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。)
  5.  一般式(G5)で表される有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     (式中、R~RおよびR11~R13はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。また、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。)
  6.  請求項1乃至請求項5のいずれか一において、
     前記モノアニオン性の配位子は、β−ジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は二つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子、又はシクロメタル化によりイリジウムと金属−炭素結合を形成する二座配位子である有機金属錯体。
  7.  請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
     前記モノアニオン性の配位子は、下記一般式(L1)~(L7)のいずれか一である有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     (式中、R51~R89は、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキル基、ハロゲノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1~6のアルキルスルファニル基、または置換もしくは無置換の炭素数6~13のアリール基のいずれかを表す。また、A~A13は、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するsp混成炭素、または置換基を有するsp混成炭素のいずれかを表し、前記置換基は炭素数1~6のアルキル基、ハロゲノ基、炭素数1~6のハロアルキル基、又はフェニル基のいずれかを表す。)
  8.  一般式(G6)で表される有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     (式中、R~R16はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR10は、互いに結合し、環を形成していても良い。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R10およびR11、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。)
  9.  一般式(G7)で表される有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     (式中、R~RおよびR11~R16はそれぞれ独立に、水素、炭素数1~6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数6~12のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数3~12のヘテロアリール基のいずれかであり、かつ、R~Rの少なくとも一は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルスルホニル基、ペンタフルオロスルファニル基のいずれかを表す。また、RおよびR、RおよびR、RおよびR、R11およびR12、ならびにR12およびR13のいずれか一または複数が互いに結合し、置換もしくは無置換の炭素数3~24の飽和環もしくは不飽和環を形成してもよい。)
  10.  構造式(100)、構造式(101)または構造式(116)で表される有機金属錯体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
  11.  請求項1乃至請求項10のいずれか一に記載の有機金属錯体を用いた発光デバイス。
  12.  一対の電極間にEL層を有し、
     前記EL層は、請求項1乃至請求項10のいずれか一に記載の有機金属錯体を有する発光デバイス。
  13.  一対の電極間にEL層を有し、
     前記EL層は、発光層を有し、
     前記発光層は、請求項1乃至請求項10のいずれか一に記載の有機金属錯体を有する発光デバイス。
  14.  請求項11乃至請求項13のいずれか一に記載の発光デバイスと、
     トランジスタ、または基板のいずれか一と、
     を有する発光装置。
  15.  請求項14に記載の発光装置と、
     マイク、カメラ、操作用ボタン、外部接続部、または、スピーカのいずれか一と、
     を有する電子機器。
  16.  請求項14に記載の発光装置と、
     筐体、カバー、または、支持台のいずれか一と、
     を有する照明装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022503282A (ja) * 2019-07-04 2022-01-12 サウザン・ユニバーシティ・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー シクロメタル化ロジウム(iii)錯体における配位子媒介ルミネッセンス増強、及び高効率有機発光デバイスへのその適用

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103694277A (zh) * 2013-12-12 2014-04-02 江西冠能光电材料有限公司 一种红色磷光有机发光二极管
CN106397489A (zh) * 2016-09-02 2017-02-15 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用铱配合物的电致发光器件
CN106397490A (zh) * 2016-09-02 2017-02-15 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用铱配合物的电致发光器件
CN106397494A (zh) * 2016-09-02 2017-02-15 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用铱配合物的电致发光器件
CN106397340A (zh) * 2016-09-02 2017-02-15 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用该铱配合物的发光器件
CN106432350A (zh) * 2016-09-02 2017-02-22 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用该铱配合物的电致发光器件
CN106432343A (zh) * 2015-08-07 2017-02-22 清华大学 铱配合物和有机电致发光器件
CN106588993A (zh) * 2016-09-02 2017-04-26 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用该铱配合物的发光器件
CN108409793A (zh) * 2018-01-30 2018-08-17 瑞声光电科技(常州)有限公司 一种红光金属配合物
CN108409792A (zh) * 2018-01-30 2018-08-17 瑞声光电科技(常州)有限公司 一种红色磷光器件

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009023938A (ja) 2007-07-19 2009-02-05 Showa Denko Kk イリジウム錯体化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子およびその用途

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103694277A (zh) * 2013-12-12 2014-04-02 江西冠能光电材料有限公司 一种红色磷光有机发光二极管
CN106432343A (zh) * 2015-08-07 2017-02-22 清华大学 铱配合物和有机电致发光器件
CN106397489A (zh) * 2016-09-02 2017-02-15 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用铱配合物的电致发光器件
CN106397490A (zh) * 2016-09-02 2017-02-15 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用铱配合物的电致发光器件
CN106397494A (zh) * 2016-09-02 2017-02-15 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用铱配合物的电致发光器件
CN106397340A (zh) * 2016-09-02 2017-02-15 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用该铱配合物的发光器件
CN106432350A (zh) * 2016-09-02 2017-02-22 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用该铱配合物的电致发光器件
CN106588993A (zh) * 2016-09-02 2017-04-26 瑞声光电科技(常州)有限公司 铱配合物及其制备方法和应用该铱配合物的发光器件
CN108409793A (zh) * 2018-01-30 2018-08-17 瑞声光电科技(常州)有限公司 一种红光金属配合物
CN108409792A (zh) * 2018-01-30 2018-08-17 瑞声光电科技(常州)有限公司 一种红色磷光器件

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AHN, SO-YOUN ET AL.: "Color tuning of red phosphorescence: New iridium complexes containing fluorinated 2,3-diphenylquinoxaline ligands", THIN SOLID FILMS, vol. 517, no. 14, 2009, pages 4111 - 4114, XP026094872, ISSN: 0040-6090, DOI: 10.1016/j.tsf.2009.01.177 *
AHN, SO-YUAN ET AL.: "Synthesis and Photophysical Studies of Iridium Complexes of New 2,3- Diphenylquinoxaline Derivatives for Organic Light- Emitting Diodes", JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, vol. 9, no. 12, 2009, pages 7039 - 7043, ISSN: 1533-4880 *
JING, YI-MING ET AL.: "Efficient deep red electroluminescence of iridium(III) complexes with 2,3-diphenylquinoxaline derivatives and tetraphenylimidodiphosphinate", JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C: MATERIALS FOR OPTICAL AND ELECTRONIC DEVICES, vol. 5, no. 15, 2017, pages 3714 - 3724, XP055722306, ISSN: 2050-7534 *
JING, YI-MING ET AL.: "Photoluminescence and electroluminescence of deep red iridium(III) complexes with 2,3-diphenylquinoxaline derivatives and 1,3,4-oxadiazole derivatives ligands", RSC ADVANCES, vol. 7, no. 59, 2017, pages 37021 - 37031, ISSN: 2046-2069 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022503282A (ja) * 2019-07-04 2022-01-12 サウザン・ユニバーシティ・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー シクロメタル化ロジウム(iii)錯体における配位子媒介ルミネッセンス増強、及び高効率有機発光デバイスへのその適用

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