WO2022264857A1 - 有機発光素子およびその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an organic light-emitting device using a delayed fluorescence material and a manufacturing method thereof.
- organic light-emitting elements such as organic electroluminescence elements (organic EL elements)
- organic electroluminescence elements organic electroluminescence elements
- various studies have been made to improve the luminous efficiency by newly developing and combining electron transporting materials, hole transporting materials, host materials, luminescent materials, etc., which constitute organic electroluminescence devices.
- research on organic light-emitting devices using delayed fluorescence materials can also be seen.
- a delayed fluorescence material is a compound that emits fluorescence when returning from the excited singlet state to the ground state after reverse intersystem crossing from the excited triplet state to the excited singlet state occurs in the excited state. Fluorescence by such a pathway is called delayed fluorescence because it is observed later than the fluorescence from the excited singlet state directly generated from the ground state (ordinary fluorescence).
- the probability of occurrence of an excited singlet state and an excited triplet state is statistically 25%:75%.
- the delayed fluorescence material not only the excited singlet state but also the excited triplet state can be used for fluorescence emission through the above-mentioned reverse intersystem crossing pathway. Luminous efficiency is obtained.
- a benzene derivative having a heteroaryl group such as a carbazolyl group or a diphenylamino group and at least two cyano groups has been proposed, and high luminous efficiency can be obtained in an organic EL device using the benzene derivative in the light emitting layer.
- a carbazolyldicyanobenzene derivative (4CzTPN) is a thermally activated delayed fluorescence material, and an organic electroluminescence device using this carbazolyldicyanobenzene derivative has a high internal EL quantum. Efficiencies have been reported to be achieved.
- the present inventors have made intensive studies with the aim of improving the orientation of the light-emitting layer in an organic light-emitting device having a light-emitting layer containing a delayed fluorescence material.
- a light-emitting layer containing a delayed fluorescence material is formed on the surface of an underlayer containing a compound having a specific structure, whereby a light-emitting layer can improve the orientation of the luminescent material.
- the present invention has been proposed based on such findings, and specifically has the following configurations.
- An organic light-emitting device having an underlayer and a light-emitting layer laminated on the surface of the underlayer, the light-emitting layer includes a first organic compound and a second organic compound; The second organic compound is a delayed fluorescence material having a lowest excited singlet energy lower than that of the first organic compound,
- General formula (1) [In the general formula (1), X represents O, S or N(R 9 ). Each of R 1 to R 8 independently represents a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent. R9 represents a substituent.
- R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 may combine with each other to form a hydrocarbon ring.
- the hydrogen atoms of the hydrocarbon ring may be substituted. however, R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , or R 3 and R 4 are bonded to each other to form a substituted or unsubstituted benzofuro structure, a substituted or unsubstituted benzothieno structure, or a substituted or unsubstituted indolo structure.
- R6 is a substituted or unsubstituted carbazolyl group, a substituted or unsubstituted dibenzofuryl group, or a substituted or unsubstituted dibenzothienyl group.
- [2] The organic light-emitting device according to [1], wherein all of the condensed ring structures contained in the compound are five rings or less.
- [3] The organic light-emitting device according to [1] or [2], wherein all of the condensed ring structures contained in the compound are 3 rings or less.
- the carbazolyl group is a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group, [1]- The organic light-emitting device according to any one of [5].
- the first organic compound is a compound represented by the general formula (1), which may be the same as or different from the compound contained in the underlayer, [1] to [7].
- the organic light-emitting device according to any one of the above.
- the organic light emitting device according to any one of [1] to [8], wherein the second organic compound has a carbazole structure, a dibenzofuran structure or a dibenzothiophene structure.
- the second organic compound has an energy difference ⁇ EST between the lowest excited singlet state and the lowest excited triplet state at 77K of 0.3 eV or less. 3.
- the second organic compound is a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms;
- the organic light-emitting device according to any one of the above.
- the light-emitting layer further includes a third organic compound having a lowest excited singlet energy lower than that of the first organic compound and the second organic compound; The described organic light-emitting device.
- the organic light-emitting device according to [13], wherein the concentration of the third organic compound in the light-emitting layer is 3% by weight or less.
- the third organic compound is a compound consisting of an atom selected from the group consisting of a carbon atom, a hydrogen atom, a deuterium atom, a nitrogen atom, a boron atom, a fluorine atom, an oxygen atom and a sulfur atom, [13 ] or the organic light emitting device according to [14].
- the organic light-emitting device according to any one of [1] to [15], which is an organic electroluminescent device.
- a method for manufacturing an organic light-emitting device comprising the step of forming a light-emitting layer on the surface of an underlayer, the light-emitting layer includes a first organic compound and a second organic compound; The second organic compound is a delayed fluorescence material having a lowest excited singlet energy lower than that of the first organic compound, A method for producing an organic light-emitting device, wherein the underlayer contains the compound represented by the general formula (1).
- the light-emitting material in the light-emitting layer containing the delayed fluorescence material has high orientation. Therefore, the organic light-emitting device of the present invention has high luminous efficiency.
- an organic light-emitting device in which the light-emitting material of the light-emitting layer is highly oriented can be easily manufactured.
- substituted means an atom or group of atoms other than a hydrogen atom and a deuterium atom.
- substituted or unsubstituted means that hydrogen atoms may be replaced with deuterium atoms or substituents.
- the organic light-emitting device of the present invention has an underlayer containing the compound represented by formula (1) and a light-emitting layer laminated on the surface of the underlayer.
- the light-emitting layer includes a first organic compound and a second organic compound.
- the second organic compound is a delayed fluorescence material having a lowest excited singlet energy lower than that of the first organic compound.
- the light-emitting layer may be laminated so as to directly cover all of one surface of the underlying layer (one surface of the underlying layer), or may be laminated so as to directly cover a part thereof.
- a light-emitting layer containing a second organic compound which is a delayed fluorescence material, is formed on the surface of an underlayer containing a compound represented by general formula (1). Orientation can be improved. For example, compared to the case where the underlayer is not formed and the case where the underlayer is composed of the first organic compound of the light-emitting layer (in this case, the first organic compound is not the compound represented by the general formula (1)).
- the orientation of the light-emitting layer formed on its surface can be improved.
- the orientation of the light-emitting layer can be further improved by employing the compound represented by general formula (1) as the first organic compound.
- the light-emitting layer may contain, in addition to the first organic compound and the second organic compound, a third organic compound having a lowest excited singlet energy lower than those of these compounds.
- the third organic compound which is a light-emitting material, exhibits high orientation along with the second organic compound.
- the present invention includes not only an organic electroluminescence device having a two-component light-emitting layer containing a first organic compound and a second organic compound, but also a first organic compound, a second organic compound and a third organic compound. It can also be effectively applied to an organic electroluminescence device having a three-component light-emitting layer. Furthermore, it can also be applied to an organic electroluminescence element having a light-emitting layer of four or more components containing a plurality of third organic compounds.
- the orientation can be evaluated by the S value, which is an orientation parameter.
- the S value is also called an orientation value, and is an index indicating the degree of orientation of the light-emitting material in the light-emitting layer. A larger negative value (a smaller value) means a higher orientation.
- S-values are from Scientific Reports 2017, 7, 8405.
- X represents O, S or N(R 9 ).
- X may be O.
- X may be S.
- S may be N(R 9 ), where R 9 represents a substituent.
- R 9 is preferably a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl A group is more preferred, and a group bonded via a benzene ring is even more preferred.
- substituents when the aryl group, heteroaryl group, and alkyl group are substituted include the following Substituent Group D.
- Preferred R 9 include, for example, a phenyl group substituted with Substituent Group D and a naphthyl group substituted with Substituent Group D, and an unsubstituted phenyl group and an unsubstituted naphthyl group. can be mentioned.
- R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 may combine with each other to form a hydrocarbon ring.
- the hydrogen atoms of the hydrocarbon ring may be substituted.
- the hydrocarbon ring referred to here may be either an aliphatic hydrocarbon ring or an aromatic hydrocarbon ring. These aliphatic hydrocarbon ring and aromatic hydrocarbon ring may or may not be condensed with another ring.
- the aliphatic hydrocarbon ring is preferably a 5- to 7-membered ring, preferably a 5- or 6-membered ring.
- An aromatic hydrocarbon ring is a benzene ring.
- Preferred substituents for the hydrocarbon ring include Substituent Group D below. Compounds in which none of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 are bonded to each other are also preferably employed. can be done.
- General formula ( 1 ) has a substituted or unsubstituted benzofuro structure , a substituted or unsubstituted benzothieno structure , or a substituted or forms an unsubstituted indolo structure (first condition), or R 6 is a substituted or unsubstituted carbazolyl group, a substituted or unsubstituted dibenzofuryl group, or a substituted or unsubstituted dibenzothienyl group Yes (second condition). Both the first condition and the second condition may be satisfied.
- X may be either O or S, but is preferably N(R 9 ).
- R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , or R 3 and R 4 are linked together to form a substituted or unsubstituted benzofuro structure, the skeleton below is formed.
- a compound having one of the following skeletons is selected.
- R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , or R 3 and R 4 are linked together to form a substituted or unsubstituted benzothieno structure, the skeleton below is formed.
- a compound having one of the following skeletons is selected.
- R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , or R 3 and R 4 are linked together to form a substituted or unsubstituted indolo structure
- the scaffold below is formed.
- R represents a substituent, and the description and preferred range thereof can be referred to the description and preferred range of R 9 above.
- a compound having one of the following skeletons is selected.
- the hydrogen atoms bonded to the above skeletons may be substituted, and preferred substituents include the following Substituent Group D.
- R 6 may be a substituted or unsubstituted carbazolyl group, R 6 may be a substituted or unsubstituted dibenzofuryl group, R 6 may be a substituted or unsubstituted It may be a substituted dibenzothienyl group.
- R 6 is a substituted or unsubstituted carbazolyl group, it is preferably a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group. It may be a substituted or unsubstituted carbazol-1-yl group, a substituted or unsubstituted carbazol-2-yl group, or a substituted or unsubstituted carbazol-3-yl group.
- a preferred embodiment of the present invention is a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group or a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group.
- X is N(R 9 )
- it is preferably a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group.
- R 6 is a substituted or unsubstituted dibenzofuryl group, it may be a dibenzofuryl-1-yl group, a dibenzofuryl-2-yl group, or a dibenzofuryl-3-yl group.
- R 6 is a substituted or unsubstituted dibenzothienyl group, it may be a dibenzothienyl-1-yl group, a dibenzothienyl-2-yl group, or a dibenzothienyl-3-yl group. may be a dibenzothienyl-4-yl group.
- a preferred embodiment of the present invention is a substituted or unsubstituted dibenzothienyl-3-yl group.
- Preferred substituents for the carbazolyl group, dibenzofuryl group, and dibenzothienyl group include Substituent Group D below.
- X represents O, S or N(R 9 ).
- R 1 to R 8 and R 10 to R 16 in general formula (2) each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R1 and R2 , R2 and R3 , R3 and R4 , R7 and R8 , R10 and R11 , R11 and R12 , R12 and R13 , R14 and R15 , R15 and R 16 , R 16 and R 17 may combine with each other to form a hydrocarbon ring, and the hydrogen atom of the hydrocarbon ring may be substituted.
- R1 and R2 , R2 and R3 , R3 and R4 , R7 and R8 , R10 and R11 , R11 and R12 , R12 and R13 , R14 and R15 , R15 and R 16 , R 16 and R 17 are preferably not bonded to each other.
- Substituents that R 1 to R 8 and R 10 to R 16 can take are preferably Substituent Group D below. Examples include a substituted or unsubstituted carbazolyl group and a substituted or unsubstituted aryl group. Substituent group D below can be mentioned as a substituent.
- 1 to 3 selected from the group consisting of R 3 , R 12 and R 15 are preferably substituents.
- R 1 to R 8 and R 10 to R 16 only 1 to 3 selected from the group consisting of R 3 , R 12 and R 15 are substituted.
- X and X' each independently represent O, S or N(R 9 ).
- X and X' are preferably O or S when X is N(R 9 ).
- R 1 to R 8 and R 21 to R 27 in general formula (3) each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 7 and R 8 , R 21 and R 22 , R 23 and R 24 , R 24 and R 25 , R 25 and R 26 are bonded to each other may form a hydrocarbon ring, and the hydrogen atoms of the hydrocarbon ring may be substituted.
- R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 7 and R 8 , R 21 and R 22 , R 23 and R 24 , R 24 and R 25 , R 25 and R 26 are Compounds that are not bound to each other can also be preferably employed.
- Substituents that R 1 to R 8 and R 21 to R 27 can take are preferably Substituent Group D below. Examples include a substituted or unsubstituted carbazolyl group and a substituted or unsubstituted aryl group. Substituent group D below can be mentioned as a substituent.
- 1 to 2 selected from the group consisting of R 3 and R 25 are preferably substituents. In a preferred embodiment of the present invention, among R 1 to R 8 and R 21 to R 27 only 1 to 2 selected from the group consisting of R 3 and R 25 are substituted.
- the condensed ring structures contained in the compound represented by the general formula (1) have five or less rings. That is, it is preferable that the compound represented by the general formula (1) does not contain a condensed ring structure with 6 or more rings. Any condensed ring structure contained in the compound represented by the general formula (1) may be 3 or less rings. In addition, the compound represented by the general formula (1) may contain at least one five-ring condensed ring structure. In addition, the compound represented by the general formula (1) includes at least one five-ring condensed ring structure and at least one three-ring condensed ring structure, and includes condensed ring structures with other numbers of rings.
- the compound represented by the general formula (1) contains one five-ring condensed ring structure and one three-ring condensed ring structure, and does not contain other condensed ring structures. not present. In a preferred embodiment of the present invention, the compound represented by the general formula (1) contains two five-ring condensed ring structures and one tri-ring condensed ring structure, and does not contain other condensed ring structures. not present. In a preferred embodiment of the present invention, the compound represented by general formula (1) contains three tricyclic condensed ring structures and does not contain other condensed ring structures.
- the underlayer preferably consists of only the compound represented by the general formula (1), but it may be a layer mainly containing the compound represented by the general formula (1).
- the concentration of the compound represented by general formula (1) in the underlayer is preferably 90% by weight or more, more preferably 99% by weight or more, for example 99.9% by weight or more, or 99.99% by weight. % or more.
- the lowest excited singlet energy (E S1 ) and the lowest excited triplet energy (E T1 ) are represented by the general formula (1).
- the energy close means that the energy difference is less than 0.1 eV, preferably less than 0.05 eV, more preferably less than 0.03 eV, and less than 0.01 eV. is more preferred.
- the thickness of the underlayer is preferably 1 nm or more, more preferably 3 nm or more, and can be, for example, 5 nm or more or 10 nm or more.
- the thickness of the adjacent layer is preferably less than 30 nm, more preferably less than 20 nm, and can be, for example, 10 nm or less.
- the thickness of the underlayer is preferably smaller than the thickness of the light-emitting layer.
- the thickness of the underlayer is preferably one-half or less, more preferably one-third or less, and can be, for example, one-fourth or less of the thickness of the light-emitting layer. Moreover, it is preferably 1/20 or more, and can be, for example, 1/10 or more.
- the light-emitting layer includes a first organic compound and a second organic compound.
- the second organic compound is a delayed fluorescence material having a lowest excited singlet energy lower than that of the first organic compound.
- the light-emitting layer may additionally contain a third organic compound having a lowest excited singlet energy lower than that of the first organic compound and the second organic compound.
- the difference E S1 (1) ⁇ E S1 (2) between the lowest excited singlet energies of the first organic compound and the second compound is in the range of 0.3 eV or more, 0.5 eV or more, or 0 .7 eV or more, 1.6 eV or less, 1.3 eV or less, or 0.9 eV or less.
- the difference E S1 (2) ⁇ E S1 (3) in the lowest excited singlet energy between the second organic compound and the third compound is set to be in the range of 0.03 eV or more, or 0.06 eV.
- the first organic compound preferably has a higher minimum excited triplet energy of 77 K (Kelvin) than the second organic compound and the third organic compound.
- the lowest excited triplet energy at 77K (Kelvin) is preferably higher than that of the second organic compound and the third organic compound, but may be lower.
- the concentration of the first organic compound contained in the light-emitting layer is preferably higher than the concentration of the second organic compound.
- the content concentration of the second organic compound in the light-emitting layer is preferably 5 to 50% by weight.
- the concentrations of the first organic compound, the second organic compound and the third organic compound in the light emitting layer preferably satisfy the relationship of the following formula.
- Conc(1)>Conc(2)>Conc(3) Conc(1) represents the concentration of the first organic compound in the light-emitting layer
- Conc(2) represents the concentration of the second organic compound in the light-emitting layer
- Conc(3) represents the concentration of the third organic compound in the light-emitting layer.
- % by weight is adopted as a unit.
- Conc (1) is preferably 30% by weight or more, and can be in the range of 50% by weight or more, or in the range of 65% by weight or more. It can be in the range of weight percent or less, or in the range of 85 weight percent or less, or in the range of 75 weight percent or less.
- Conc (2) is preferably 5% by weight or more, and can be in the range of 20% by weight or more, or in the range of 30% by weight or more. It can be in the range of weight % or less, or in the range of 40 weight % or less, or in the range of 35 weight % or less.
- Conc(3) is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less.
- Conc(3) can be in the range of 1% by weight or less, or in the range of 0.5% by weight or less, and in the range of 0.01% by weight or more, or 0.1% by weight. It can be within the above range, or within the range of 0.3% by weight or more.
- Conc(2)/Conc(3) can be in the range of 10 or more, in the range of 30 or more, or in the range of 50 or more, and in the range of 500 or less, or in the range of 300 or less. , or 100 or less.
- the first organic compound used in the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention is selected from compounds having the lowest excited singlet energy higher than that of the second organic compound. If the emissive layer also contains a third organic compound, the first organic compound is selected from compounds having the lowest excited singlet energy greater than the second and third organic compounds.
- the first organic compound preferably functions as a host material that transports carriers.
- the first organic compound preferably has a function of confining the energy of the compound that mainly emits light in the light-emitting layer in the compound. As a result, the compound that emits light can efficiently convert the energy generated by recombination of holes and electrons in the molecule and the energy received from the first organic compound into light emission.
- the first organic compound is preferably an organic compound that has a hole-transporting ability and an electron-transporting ability, prevents emission from having a longer wavelength, and has a high glass transition temperature.
- the first organic compound is selected from compounds that do not emit delayed fluorescence. Emission from the first organic compound is preferably less than 1% of the light emission from the organic light-emitting device of the present invention, more preferably less than 0.1%, for example less than 0.01%, below the detection limit. may be Preferably, the first organic compound does not contain metal atoms.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms can be selected.
- a compound consisting of carbon atoms, hydrogen atoms and nitrogen atoms can be selected as the first organic compound.
- a compound containing a carbazole structure can be preferably selected as the first organic compound.
- a compound containing a dibenzofuran structure can also be preferably selected as the first organic compound.
- a compound containing a dibenzothiophene structure can also be preferably selected as the first organic compound.
- the first organic compound contains two or more structures selected from the group consisting of a carbazole structure, a dibenzofuran structure and a dibenzothiophene structure, for example a compound containing two structures, or a compound containing three structures. can be selected.
- a compound containing a 1,3-phenylene structure can be selected as the first organic compound.
- a compound containing a biphenylene structure can be selected as the first organic compound.
- a compound having 5 to 8 benzene rings contained in the molecule can be selected.
- the first organic compound may be a compound represented by general formula (1) or a compound not represented by general formula (1).
- the first organic compound is a compound represented by general formula (1), but has a structure different from that of the compound contained in the underlayer.
- the molecular weight of the first organic compound is smaller than that of the compound represented by general formula (1) contained in the underlayer, for example, 50 or more.
- the number of dibenzofuran structures contained in the first organic compound is greater than the number of compounds represented by General Formula (1) contained in the base layer.
- the number of carbazole structures contained in the first organic compound is smaller than that of the compound represented by General Formula (1) contained in the base layer.
- Preferred compounds that can be used as the first organic compound are listed below.
- the second organic compound used in the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention is a delayed fluorescence material having a lowest excited singlet energy lower than that of the first organic compound.
- the second organic compound is a delayed fluorescence material having a lowest excited singlet energy higher than that of the third organic compound.
- a delayed fluorescence material in the present invention means that in an excited state, a reverse intersystem crossing occurs from an excited triplet state to an excited singlet state, and fluorescence (delayed fluorescence) when returning from the excited singlet state to the ground state is an organic compound that emits
- a delayed fluorescence material is defined as a material that emits fluorescence with an emission lifetime of 100 ns (nanoseconds) or more when measured by a fluorescence lifetime measurement system (such as a streak camera system manufactured by Hamamatsu Photonics).
- the second organic compound is a material capable of emitting delayed fluorescence, it is not essential to emit delayed fluorescence derived from the second organic compound when used in the organic light-emitting device of the present invention.
- the light emission from the second organic compound is preferably less than 10% of the light emission from the organic light-emitting device of the present invention, for example, less than 1%, less than 0.1%, less than 0.01%, and less than the detection limit.
- the second organic compound receives energy from the first organic compound in an excited singlet state and transitions to an excited singlet state.
- the second organic compound may receive energy from the first organic compound in the excited triplet state and transition to the excited triplet state.
- the second organic compound in the excited triplet state undergoes reverse intersystem crossing to the second organic compound in the excited singlet state.
- the excited singlet state of the second organic compound produced by these pathways emits fluorescence when returning to the ground state.
- the third organic compound in the excited singlet state gives energy to the third organic compound, causing the third organic compound to transition to the excited singlet state.
- the difference ⁇ E ST between the lowest excited singlet energy and the lowest excited triplet energy at 77 K is preferably 0.3 eV or less, more preferably 0.25 eV or less, and 0.2 eV or less. is more preferably 0.15 eV or less, more preferably 0.1 eV or less, even more preferably 0.07 eV or less, and still more preferably 0.05 eV or less It is preferably 0.03 eV or less, more preferably 0.01 eV or less, and particularly preferably 0.01 eV or less.
- thermally activated delayed fluorescence material absorbs the heat emitted by the device and relatively easily undergoes reverse intersystem crossing from the excited triplet state to the excited singlet state, and efficiently contributes the excited triplet energy to light emission. can be done.
- the lowest excited singlet energy (E S1 ) and the lowest excited triplet energy (E T1 ) of the compound in the present invention are values determined by the following procedure.
- ⁇ E ST is a value obtained by calculating E S1 -E T1 .
- (2) Lowest excited singlet energy (E S1 ) A thin film or a toluene solution (concentration 10 ⁇ 5 mol/L) of the compound to be measured is prepared and used as a sample. The fluorescence spectrum of this sample is measured at room temperature (300K). In the fluorescence spectrum, the vertical axis is light emission and the horizontal axis is wavelength.
- the maximum point with a peak intensity of 10% or less of the maximum peak intensity of the spectrum is not included in the maximum value on the shortest wavelength side described above, and is closest to the maximum value on the short wavelength side.
- the tangent line drawn at the point where the value is taken is taken as the tangent line to the rise on the short wavelength side of the phosphorescence spectrum.
- the second organic compound does not contain metal atoms.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms can be selected as the second organic compound.
- a compound consisting of carbon, hydrogen, deuterium and nitrogen atoms can be selected as the second organic compound.
- a compound consisting of carbon atoms, hydrogen atoms and nitrogen atoms can be selected as the second organic compound.
- a compound containing a carbazole structure can be preferably selected as the second organic compound.
- a compound containing a dibenzofuran structure can also be preferably selected as the second organic compound.
- a compound containing a dibenzothiophene structure can also be preferably selected as the second organic compound.
- a typical second organic compound is a compound having a structure in which one or two acceptor groups and at least one donor group are bonded to a benzene ring.
- Preferred examples of the acceptor group include groups containing a heteroaryl ring containing a nitrogen atom as a ring skeleton-constituting atom, such as a cyano group and a triazinyl ring.
- a preferred example of the donor group is a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group.
- a benzofuran ring, a substituted or unsubstituted benzothiophene ring, a substituted or unsubstituted indole ring, a substituted or unsubstituted indene ring, a substituted or unsubstituted silaindene ring, and the like. be able to.
- the acceptor group is a group having a property of attracting electrons to the ring to which the acceptor group is bonded, and can be selected, for example, from groups having a positive Hammett's ⁇ p value.
- the donor group is a group having the property of donating electrons to the ring to which the donor group is bonded, and can be selected, for example, from groups having a negative Hammett's ⁇ p value.
- Hammet's ⁇ p value is defined by L.P. P. Proposed by Hammett, it quantifies the effect of substituents on the reaction rate or equilibrium of para-substituted benzene derivatives.
- k0 is the rate constant of a benzene derivative without a substituent
- k is the rate constant of a benzene derivative substituted with a substituent
- K0 is the equilibrium constant of a benzene derivative without a substituent
- K is a substituent.
- the equilibrium constant of the benzene derivative substituted with ⁇ represents the reaction constant determined by the type and conditions of the reaction.
- acceptor group examples include the following groups in addition to the cyano group.
- * represents a bonding position
- "D" represents a deuterium atom.
- hydrogen atoms may be substituted, for example, with alkyl groups.
- a substituted or unsubstituted benzene ring may be further condensed.
- some or all of the hydrogen atoms may be replaced with deuterium atoms.
- the donor group include the following groups. * represents a bonding position, and "D" represents a deuterium atom.
- hydrogen atoms may be substituted, for example, with alkyl groups. Also, a substituted or unsubstituted benzene ring may be further condensed. Also, some or all of the hydrogen atoms may be replaced with deuterium atoms.
- a compound that is represented by the following general formula (4) and emits delayed fluorescence can be preferably used as the second organic compound.
- X 1 to X 5 represent N or CR.
- R represents a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- X 1 to X 5 represent C—R
- those C—R may be the same or different.
- at least one of X 1 to X 5 is CD (wherein D represents a donor group).
- Z represents an acceptor group.
- a compound represented by the following general formula (5) is particularly preferable among the compounds represented by the general formula (4).
- General formula (5) is particularly preferable among the compounds represented by the general formula (4).
- X 1 to X 5 represent N or CR.
- R represents a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- X 1 to X 5 represent C—R
- those C—R may be the same or different.
- at least one of X 1 to X 5 is CD (wherein D represents a donor group).
- none of X 1 to X 5 are C—CN. That is, it is a compound having a structure in which one cyano group and at least one donor group are bonded to a benzene ring.
- only X 2 represents C-CN and X 1 , X 3 -X 5 are not C-CN.
- X 3 represents C-CN and X 1 , X 2 , X 4 , X 5 are not C-CN. That is, it is a compound having a structure in which at least one donor group is bonded to the benzene ring of terephthalonitrile.
- X 1 to X 5 represent N or CR, at least one of which is CD.
- the number of N in X 1 to X 5 is 0 to 4, for example, X 1 and X 3 and X 5 , X 1 and X 3 , X 1 and X 4 , X 2 and X 3 , X 1 and X 5 , X 2 and X 4 , X 1 only, X 2 only, and X 3 only are N.
- the number of CDs is 1 to 5, preferably 2 to 5.
- X 1 and X 2 and X 3 and X 4 and X 5 , X 1 and X 2 and X 4 and X 5 , X 1 and X 2 and X 3 and X 4 , X 1 and X 3 and X 4 and X 5 , X 1 and X 3 and X 5 , X 1 and X 2 and X 5 , X 1 and X 2 and X 4 , X 1 and X 3 and X 4 , X 1 and X 3 and X 4 , X 1 and X 3 , X 1 and X 4 , X 2 and X 3 , X 1 and X 5 , X 2 and X 4 , X 1 only, X 2 only, and X 3 only are CD.
- At least one of X 1 to X 5 may be CA.
- a here represents an acceptor group.
- the number of CAs is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
- a of CA preferably includes a cyano group and a heterocyclic aromatic group having an unsaturated nitrogen atom.
- X 1 to X 5 may each independently be CD or CA.
- the two R's may be bonded together to form a cyclic structure.
- the cyclic structure formed by bonding to each other may be an aromatic ring or an alicyclic ring, or may contain a heteroatom, and the cyclic structure may be a condensed ring of two or more rings. .
- heteroatoms referred to here are preferably those selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms.
- cyclic structures formed include benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, imidazoline ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, iso thiazole ring, cyclohexadiene ring, cyclohexene ring, cyclopentaene ring, cycloheptatriene ring, cycloheptadiene ring, cycloheptaene ring, furan ring, thiophene ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoline ring and the like. .
- the donor group D in general formulas (4) and (5) is preferably, for example, a group represented by general formula (6) below.
- general formula (6)
- R 31 and R 32 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
- R 31 and R 32 may combine with each other to form a cyclic structure.
- L represents a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
- a substituent that can be introduced into the arylene group or heteroarylene group of L may be a group containing a structure represented by general formula (4) or general formula (5), or general formulas (7) to It may be a group represented by (9). These groups may be introduced into L up to the maximum number of substituents that can be introduced. Also, when a plurality of substituents are introduced, the substituents thereof may be the same or different.
- * represents the bonding position to the carbon atom (C) constituting the ring skeleton of the ring in general formula (4) or general formula (5).
- Substituent means a monovalent group capable of substituting a hydrogen atom, for example, selected from substituent group A described later, selected from substituent group B described later, or selected from substituent group C described later can be selected or can be selected from Substituent Group D described later.
- the compound represented by the general formula (6) is preferably a compound represented by any one of the following general formulas (7) to (9).
- general formula (7) general formula (8)
- R 51 to R 60 , R 61 to R 68 and R 71 to R 78 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R 51 to R 60 , R 61 to R 68 and R 71 to R 78 is independently a group represented by any one of the general formulas (7) to (9).
- the number of substituents in general formulas (7) to (9) is not particularly limited. It is also preferred if all are unsubstituted (ie hydrogen or deuterium atoms).
- substituents in each of the general formulas (7) to (9) may be the same or different.
- the substituent is preferably any one of R 52 to R 59 in general formula (7), and general formula (8) Any one of R 62 to R 67 is preferred in the case of general formula (9), and any one of R 72 to R 77 is preferred in the case of general formula (9).
- X is a divalent oxygen atom, a sulfur atom, a substituted or unsubstituted nitrogen atom, a substituted or unsubstituted carbon atom, a substituted or unsubstituted silicon atom, a carbonyl having a linked chain length of 1 atom. or a divalent substituted or unsubstituted ethylene group, a substituted or unsubstituted vinylene group, a substituted or unsubstituted o-arylene group, or a substituted or unsubstituted o-hetero represents an arylene group.
- Substituents are selected, for example, from substituent group A described below, selected from substituent group B described later, selected from substituent group C described later, or selected from substituent group D described later. can be done.
- L 12 to L 14 each represent a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
- L 12 to L 14 are preferably single bonds or substituted or unsubstituted arylene groups.
- the substituents of the arylene group and heteroarylene group referred to herein may be groups represented by general formulas (7) to (9).
- the groups represented by general formulas (7) to (9) may be introduced into L 11 to L 14 up to the maximum number of substituents that can be introduced. Further, when a plurality of groups represented by formulas (7) to (9) are introduced, the substituents thereof may be the same or different.
- * represents the bonding position to the carbon atom (C) constituting the ring skeleton of the ring in general formula (4) or general formula (5).
- R 51 and R 52 , R 52 and R 53 , R 53 and R 54 , R 54 and R 55 , R 55 and R 56 , R 56 and R 57 , R 57 and R58 , R58 and R59 , R59 and R60 , R61 and R62 , R62 and R63 , R63 and R64 , R65 and R66 , R66 and R67 , R67 and R68 , R 71 and R 72 , R 72 and R 73 , R 73 and R 74 , R 75 and R 76 , R 76 and R 77 , R 77 and R 78 may be bonded to each other to form a cyclic structure. good.
- the description and preferred examples of the cyclic structure the description and preferred examples of the cyclic structure for X 1 to X 5 in general formulas (4) and (5) can be referred to.
- Preferred among the cyclic structures are a substituted or unsubstituted benzofuran ring, a substituted or unsubstituted benzothiophene ring, a substituted or unsubstituted indole ring, a substituted or unsubstituted indene ring, and a substituted or unsubstituted silaindene ring, It is a structure fused to at least one benzene ring of general formulas (7) to (9). More preferred are groups represented by the following general formulas (8a) to (8f) condensed with general formula (8).
- L 11 and L 21 to L 26 each represent a single bond or a divalent linking group.
- the description and preferred ranges of L 11 and L 21 to L 26 can be referred to the description and preferred ranges of L 2 above.
- R 41 to R 110 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- the cyclic structure formed by bonding to each other may be an aromatic ring or an alicyclic ring, or may contain a heteroatom, and the cyclic structure may be a condensed ring of two or more rings.
- the heteroatoms referred to here are preferably those selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms.
- Examples of cyclic structures formed include benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, imidazoline ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, iso thiazole ring, cyclohexadiene ring, cyclohexene ring, cyclopentaene ring, cycloheptatriene ring, cycloheptadiene ring, cycloheptaene ring, furan ring, thiophene ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoline ring and the like.
- a ring formed by condensing a large number of rings such as a phenanthrene ring or a triphenylene ring may be formed.
- the number of rings contained in the group represented by general formula (9) may be selected from the range of 3-5, or may be selected from the range of 5-7.
- the number of rings contained in the groups represented by general formulas (8a) to (8f) may be selected from within the range of 5 to 7, and may be 5.
- R 41 to R 110 it is possible to select a group of the following substituent group B, select a group of the following substituent group C, or select a group of the following substituent group D. can.
- R 41 to R 110 are hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.
- R 41 to R 110 are hydrogen atoms or unsubstituted aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
- all of R 41 to R 110 are hydrogen atoms.
- the carbon atoms (ring skeleton-constituting carbon atoms) to which R 41 to R 110 are bonded in general formulas (8a) to (8f) may each independently be substituted with a nitrogen atom. That is, C—R 41 to C—R 110 in general formulas (8a) to (8f) may each independently be substituted with N.
- the number of nitrogen atoms substituted is preferably 0 to 4, more preferably 1 to 2 in the groups represented by formulas (8a) to (8f). In one aspect of the present invention, the number of nitrogen atoms substituted is 0. Moreover, when two or more are substituted with nitrogen atoms, the number of nitrogen atoms substituted in one ring is preferably one.
- X 1 to X 6 represent an oxygen atom, a sulfur atom or NR.
- X 1 -X 6 are oxygen atoms.
- X 1 -X 6 are sulfur atoms.
- X 1 -X 6 are NR.
- R represents a hydrogen atom or a substituent, preferably a substituent. As the substituent, a group of the following substituent group A is selected, a group of the following substituent group B is selected, a group of the following substituent group C is selected, or a group of the substituent group D is selected.
- a compound that is represented by the following general formula (10) and emits delayed fluorescence can be particularly preferably used as the delayed fluorescence material.
- a compound represented by general formula (10) can be employed as the second organic compound.
- R 1 to R 5 represent a cyano group
- at least one of R 1 to R 5 represents a substituted amino group
- the remaining R 1 to R 5 represent hydrogen atoms
- It represents a deuterium atom or a substituent other than a cyano group and a substituted amino group.
- the substituted amino group here is preferably a substituted or unsubstituted diarylamino group, and two aryl groups constituting the substituted or unsubstituted diarylamino group may be linked to each other.
- the linkage may be a single bond (in which case a carbazole ring is formed), -O-, -S-, -N(R 6 )-, -C(R 7 )(R 8 )-, -Si(R 9 )(R 10 )- or the like.
- R 6 to R 10 each represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent
- R 7 and R 8 and R 9 and R 10 may be linked together to form a cyclic structure.
- Substituted amino groups can be any of R 1 to R 5 , for example R 1 and R 2 , R 1 and R 3 , R 1 and R 4 , R 1 and R 5 , R 2 and R 3 , R 2 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 , R 1 and R 2 and R 4 , R 1 and R 2 and R 5 , R 1 and R 3 and R 4 , R 1 and R 3 and R 5 , R 2 and R 3 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 and R 5 , R 1 and R 2 and R 4 and R 5 , R 1 and R 2 and
- R 3 , R 4 and R 5 can be substituted amino groups.
- Cyano groups may also be any of R 1 to R 5 , for example R 1 , R 2 , R 3 , R 1 and R 2 , R 1 and R 3 , R 1 and R 4 , R 1 and R 5 , R 2 and R 3 , R 2 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 , R 1 and R 2 and R 4 , R 1 and R 2 and R 5 , R 1 and R 3 and R 4 , R 1 and R 3 and R 5 , R 2 and R 3 and R 4 can be cyano groups.
- R 1 to R 5 which are neither a cyano group nor a substituted amino group represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- substituents referred to here include the following substituent group A.
- substituent group A Preferable examples of the substituent when the aryl group of the above diarylamino group is substituted include the substituents of the following substituent group A, and further include a cyano group and a substituted amino group.
- substituent group B it is also possible to select from the substituent group B, select from the substituent group C, or select from the substituent group D.
- Specific examples of the compound group and compounds encompassed by the general formula (10) are referred to here as part of the present specification, paragraphs 0008 to 0048 of WO2013/154064, and paragraphs 0009 to WO2015/080183. 0030, paragraphs 0006 to 0019 of WO2015/129715, paragraphs 0013 to 0025 of JP-A-2017-119663, and paragraphs 0013-0026 of JP-A-2017-119664.
- any two of Y 1 , Y 2 and Y 3 represent a nitrogen atom and the remaining one represents a methine group, or all of Y 1 , Y 2 and Y 3 represent a nitrogen atom.
- Z 1 and Z 2 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R 11 to R 18 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent, and at least one of R 11 to R 18 is a substituted or unsubstituted arylamino group or a substituted or unsubstituted carbazolyl group is preferably
- the benzene ring constituting the arylamino group and the benzene ring constituting the carbazolyl group may each form a single bond or a linking group together with R 11 to R 18 .
- the compound represented by general formula (11) contains at least two carbazole structures in its molecule.
- Substituents that Z 1 and Z 2 can take are, for example, selected from the following substituent group A, selected from the following substituent group B, selected from the following substituent group C, and selected from the following substituent group D.
- You can Specific examples of the substituents that R 11 to R 18 , the arylamino group, and the carbazolyl group can take include the following substituent group A, cyano group, substituted arylamino group, and substituted alkylamino group. can be done.
- R 11 and R 12 , R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , R 15 and R 16 , R 16 and R 17 , R 17 and R 18 are bonded to each other to form a cyclic structure. good too.
- compounds represented by general formula (12) are particularly useful.
- any two of Y 1 , Y 2 and Y 3 represent a nitrogen atom and the remaining one represents a methine group, or all of Y 1 , Y 2 and Y 3 represent a nitrogen atom.
- Z2 represents a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent. At least one of R 11 to R 18 and/or at least one of R 21 to R 28 preferably represents a substituted or unsubstituted arylamino group or a substituted or unsubstituted carbazolyl group.
- the benzene ring constituting the arylamino group and the benzene ring constituting the carbazolyl group may be combined with R 11 to R 18 or R 21 to R 28 to form a single bond or a linking group.
- substituents that Z 2 can take include substituents of the following substituent group A, substituents of the following substituent group B, substituents of the following substituent group C, and substituents of the following substituent group D. can be done.
- R 11 to R 18 , R 21 to R 28 , the above arylamino group and carbazolyl group can take include substituents of the following substituent group A, cyano group, substituted arylamino group, substituted Alkylamino groups may be mentioned.
- R 11 and R 12 , R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , R 15 and R 16 , R 16 and R 17 , R 17 and R 18 , R 21 and R 22 , R 22 and R 23 , R 23 and R 24 , R 25 and R 26 , R 26 and R 27 , R 27 and R 28 may combine with each other to form a cyclic structure.
- a compound that is represented by the following general formula (13) and emits delayed fluorescence can also be particularly preferably used as the delayed fluorescence material of the present invention.
- R 91 to R 96 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom, a donor group, or an acceptor group, at least one of which is the donor group, and at least two One is the acceptor group.
- Substitution positions of at least two acceptor groups are not particularly limited, but two acceptor groups in a meta-position relationship with each other are preferably included.
- R 91 is a donor group
- a structure in which at least R 92 and R 94 are acceptor groups and a structure in which at least R 92 and R 96 are acceptor groups can be preferably exemplified.
- Acceptor groups present in the molecule may all be the same or different from each other, but for example, it is possible to select a structure in which all are the same.
- the number of acceptor groups is preferably 2-3, and for example 2 can be selected.
- two or more donor groups may be present, and the donor groups in that case may all be the same or different from each other.
- the number of donor groups is preferably 1 to 3, and may be, for example, only 1 or 2.
- the corresponding explanation and preferred range of general formula (4) can be referred to.
- the donor group is preferably represented by the general formula (6)
- the acceptor group is preferably represented by a cyano group or the following general formula (14).
- Y 4 to Y 6 represent a nitrogen atom or a methine group, at least one of which represents a nitrogen atom, preferably all of which represent a nitrogen atom.
- Each of R 101 to R 110 independently represents a hydrogen atom, a deuterium atom, or a substituent, and at least one is preferably an alkyl group.
- L 15 represents a single bond or a linking group, and the description and preferred range of L in general formula (6) can be referred to.
- L15 in general formula ( 14 ) is a single bond. * represents the bonding position to the carbon atom (C) constituting the ring skeleton of the ring in general formula (13).
- t-Bu represents a tertiary butyl group.
- a known delayed fluorescence material other than those described above can be used in appropriate combination. Moreover, even unknown delayed fluorescence materials can be used.
- the delayed fluorescence material paragraphs 0008 to 0048 and 0095 to 0133 of WO2013/154064, paragraphs 0007 to 0047 and 0073 to 0085 of WO2013/011954, paragraphs 0007 to 0033 and 0059 to 0066 of WO2013/011955, Paragraphs 0008 to 0071 and 0118 to 0133 of WO2013/081088, paragraphs 0009 to 0046 and 0093 to 0134 of JP 2013-256490, paragraphs 0008 to 0020 and 0038 to 0040 of JP 2013-116975, WO2013 / Paragraphs 0007 to 0032 and 0079 to 0084 of 133359, paragraphs 0008 to 0054 and 0101 to 0121 of WO2013/161437, paragraphs 0007 to 0041 and 0060 to 0069 of
- JP 2013-253121, WO2013/133359, WO2014/034535, WO2014/115743, WO2014/122895, WO2014/126200, WO2014/136758, WO2014/133121 Publications, WO2014/136860, WO2014/196585, WO2014/189122, WO2014/168101, WO2015/008580, WO2014/203840, WO2015/002213, WO2010/01620 WO2015/019725, WO2015/072470, WO2015/108049, WO2015/080182, WO2015/072537, WO2015/080183, JP 2015-129240, WO2015/129714, WO2015/129715, WO2015/133501, WO2015/136880, WO2015/137244, WO2015/137202, WO2015/137136, WO2015/146541, WO2015/159541
- a luminescent material that emits delayed fluorescence can also be employed.
- the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention may contain a third organic compound.
- the third organic compound is a fluorescent material having a lowest excited singlet energy lower than those of the first organic compound and the second organic compound.
- the third organic compound is a fluorescent material having a lowest excited triplet energy lower than those of the first organic compound and the second organic compound.
- the third organic compound may be a delayed fluorescence material or may not emit delayed fluorescence. When it is a delayed fluorescence material, the lowest excited triplet energy of the third organic compound may be higher than the lowest excited triplet energy of the second organic compound.
- the third organic compound a compound having a HOMO energy higher or lower than that of the second organic compound can be used.
- the third organic compound can be a compound having a higher or lower LUMO energy than the second organic compound.
- the third organic compound has a lower HOMO energy and a lower LUMO energy than the second organic compound.
- An organic light-emitting device using the third organic compound emits fluorescence derived from the third organic compound. Emission from the third organic compound usually includes delayed fluorescence.
- the largest component of light emission from the organic light-emitting device of the present invention is light emission from the third organic compound.
- the amount of light emitted from the third organic compound is the largest among the light emitted from the organic light-emitting device of the present invention. 70% or more of light emitted from the organic light-emitting element may be light emitted from the third organic compound, 90% or more may be light emitted from the third organic compound, and 99% or more may be light emitted from the third organic compound. may be emitted.
- the third organic compound receives energy from the first organic compound in the excited singlet state, the second organic compound in the excited singlet state, and the second organic compound in the excited singlet state through inverse intersystem crossing from the excited triplet state. and transits to the excited singlet state.
- the third organic compound receives energy from the second organic compound in the excited singlet state and the second organic compound in the excited singlet state through reverse intersystem crossing from the excited triplet state. It receives and transits to an excited singlet state. The resulting excited singlet state of the third organic compound then emits fluorescence when returning to the ground state.
- the fluorescent material used as the third organic compound is not particularly limited as long as it can receive energy from the first organic compound or the second organic compound and emit light. It does not matter which one is included.
- the emitted light includes fluorescence or delayed fluorescence, and more preferably, the maximum component of the emitted light from the third organic compound is fluorescence.
- the organic light-emitting device does not emit phosphorescence, or emits less than 1% of the fluorescence.
- Two or more of the third organic compounds may be used as long as they satisfy the conditions of the present invention. For example, by using together two or more third organic compounds having different emission colors, it is possible to emit light of a desired color. Moreover, monochromatic light may be emitted from the third organic compound by using one type of the third organic compound.
- the maximum emission wavelength of the compound that can be used as the third organic compound is not particularly limited.
- a luminescent material having a maximum emission wavelength in the visible region (380 to 780 nm), a luminescent material having a maximum emission wavelength in the infrared region (780 nm to 1 mm), or a luminescent material having a maximum emission wavelength in the ultraviolet region (for example, 280 to 380 nm)
- a compound or the like can be appropriately selected and used.
- fluorescent materials having emission maxima in the visible region For example, a luminescent material with a maximum emission wavelength in the range of 380 to 780 nm is selected and used, or a luminescent material with a maximum emission wavelength in the range of 570 to 650 nm is selected and used.
- a luminescent material having a maximum emission wavelength in the range of 650 to 700 nm may be selected and used, or a luminescent material having a maximum emission wavelength in the range of 700 to 780 nm may be selected and used.
- the compounds are selected and combined such that there is overlap between the emission wavelength range of the second organic compound and the absorption wavelength range of the third organic compound.
- the third organic compound does not contain metal atoms other than boron atoms.
- the third organic compound may be a compound containing both boron and fluorine atoms. Moreover, it may be a compound containing a boron atom but not containing a fluorine atom. It may also contain no metal atoms at all.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms, fluorine atoms and boron atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, fluorine atoms and boron atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms and boron atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and boron atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms can be selected.
- a compound consisting of carbon atoms and hydrogen atoms can be selected as the third organic compound.
- Examples of the third organic compound include compounds having a multiple resonance effect of boron atoms and nitrogen atoms, and compounds containing condensed aromatic ring structures such as anthracene, pyrene, and perylene.
- a compound represented by the following general formula (15) is used as the third organic compound.
- Ar 1 to Ar 3 are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted, or the rings may be condensed.
- a hydrogen atom is substituted, it is preferably substituted with one or a combination of two or more groups selected from the group consisting of deuterium atoms, aryl groups, heteroaryl groups and alkyl groups.
- a benzene ring or a heteroaromatic ring for example, a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, etc.
- R a and R a ' each independently represent a substituent, preferably one or a combination of two or more selected from the group consisting of a deuterium atom, an aryl group, a heteroaryl group and an alkyl group.
- Ra and Ar 1 , Ar 1 and Ar 2 , Ar 2 and Ra′, Ra ′ and Ar 3 , and Ar 3 and Ra may combine with each other to form a cyclic structure.
- the compound represented by general formula (15) preferably contains at least one carbazole structure.
- one benzene ring constituting the carbazole structure may be a ring represented by Ar 1
- one benzene ring constituting the carbazole structure may be a ring represented by Ar 2
- the carbazole structure may be a ring represented by Ar 3 .
- a carbazolyl group may be bonded to one or more of Ar 1 to Ar 3 .
- a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group may be attached to the ring represented by Ar 3 .
- a condensed aromatic ring structure such as anthracene, pyrene, or perylene may be bonded to Ar 1 to Ar 3 .
- the rings represented by Ar 1 to Ar 3 may be one ring constituting a condensed aromatic ring structure.
- at least one of R a and R a ′ may be a group having a condensed aromatic ring structure.
- a plurality of skeletons represented by general formula (15) may be present in the compound.
- it may have a structure in which skeletons represented by general formula (15) are bonded to each other via a single bond or a linking group.
- the skeleton represented by the general formula (15) may be added with a structure exhibiting a multiple resonance effect in which benzene rings are linked to each other by a boron atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom.
- a compound containing a BODIPY (4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene) structure is used as the third organic compound.
- a compound represented by the following general formula (16) is used.
- R 1 to R 7 are each independently a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent. At least one of R 1 to R 7 is preferably a group represented by the following general formula (17).
- general formula (17) In general formula (17), R 11 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent, and * represents a bonding position.
- the group represented by general formula (17) may be one, two, or three of R 1 to R 7 in general formula (16). Also, it may be at least four, for example four or five. In a preferred embodiment of the present invention, one of R 1 to R 7 is a group represented by general formula (17).
- R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are groups represented by general formula (17). In a preferred embodiment of the present invention, only R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 are groups represented by general formula (17). In a preferred embodiment of the present invention, R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 are groups represented by general formula (17), R 2 and R 4 are hydrogen atoms, deuterium atoms, A substituted alkyl group (eg, 1 to 10 carbon atoms) or an unsubstituted aryl group (eg, 6 to 14 carbon atoms). In one aspect of the present invention, all of R 1 to R 7 are groups represented by general formula (17).
- R 1 and R 7 are the same. In one preferred aspect of the invention, R 3 and R 5 are the same. In one preferred aspect of the invention, R 2 and R 6 are the same. In a preferred embodiment of the present invention, R 1 and R 7 are the same, R 3 and R 5 are the same, and R 1 and R 3 are different from each other. In one preferred aspect of the invention, R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are identical. In one preferred embodiment of the invention, R 1 , R 4 and R 7 are the same and different from R 3 and R 5 . In a preferred embodiment of the invention, R3 , R4 and R5 are the same and different from R1 and R7 . In one preferred aspect of the invention, R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are all different from R 4 .
- Substituents that can be taken by R 11 to R 15 in general formula (17) are, for example, selected from the following substituent group A, selected from the following substituent group B, or selected from the following substituent group C. , or the following substituent group D.
- a substituted amino group is selected as a substituent, a disubstituted amino group is preferred, and the two substituents for the amino group are each independently a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted Alternatively, it is preferably an unsubstituted alkyl group, and particularly preferably a substituted or unsubstituted aryl group (diarylamino group).
- Substituents that can be taken by the two aryl groups of the diarylamino group are, for example, selected from the following substituent group A, selected from the following substituent group B, selected from the following substituent group C, and the following substituents You can choose from group D.
- the two aryl groups of the diarylamino group may be bonded to each other via a single bond or a linking group, and the linking group referred to here can be referred to the description of the linking group for R 33 and R 34 .
- a specific example of the diarylamino group is, for example, a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group.
- Examples of substituted or unsubstituted carbazol-9-yl groups include groups in which L 11 in the general formula (9) is a single bond.
- R 13 in general formula (17) is a substituent
- R 11 , R 12 , R 14 and R 15 are hydrogen atoms.
- R 11 in general formula (17) is a substituent
- R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are hydrogen atoms.
- R 11 and R 13 in general formula (17) are substituents
- R 12 , R 14 and R 15 are hydrogen atoms.
- R 1 to R 7 of general formula (16) may include a group in which all of R 11 to R 15 of general formula (17) are hydrogen atoms (ie, phenyl group).
- R2 , R4 , R6 may be phenyl groups.
- R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, an alkyl group (eg, 1 to 40 carbon atoms), an alkoxy group (eg, 1 to 40 carbon atoms), an aryloxy It is preferably one or a combination of two or more groups selected from the group consisting of a group (for example, 6 to 30 carbon atoms) and a cyano group.
- R8 and R9 are the same .
- R 8 and R 9 are halogen atoms, particularly preferably fluorine atoms.
- the total number of substituted or unsubstituted alkoxy groups, substituted or unsubstituted aryloxy groups, and substituted or unsubstituted amino groups present in R 1 to R 9 of general formula (16) is The number is preferably three or more, and for example, three compounds or four compounds can be employed. More preferably, the total number of substituted or unsubstituted alkoxy groups, substituted or unsubstituted aryloxy groups, and substituted or unsubstituted amino groups present in R 1 to R 7 of general formula (16) is 3 or more. is preferable, and for example, a compound with three or a compound with four can be used.
- an alkoxy group, an aryloxy group, or an amino group may not exist in R8 and R9. More preferably, substituted or unsubstituted alkoxy group , substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted amino
- the total number of groups is preferably 3 or more, and for example, a compound with 3 or a compound with 4 can be used.
- R 2 , R 6 , R 8 and R 9 may be free of an alkoxy group, an aryloxy group and an amino group. In a preferred embodiment of the invention, there are 3 or more substituted or unsubstituted alkoxy groups.
- each of R 1 , R 4 and R 7 is a substituted or unsubstituted alkoxy group or a substituted or unsubstituted aryloxy. In a preferred embodiment of the present invention, each of R 1 , R 4 and R 7 has a substituted or unsubstituted alkoxy group.
- the total number of substituents having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 in R 1 to R 9 of the general formula (16) is 3 or more.
- Hammett's ⁇ p value is less than -0.2 substituents, for example, methoxy group (-0.27), ethoxy group (-0.24), n-propoxy group (-0.25), isopropoxy group (- 0.45) and the n-butoxy group (-0.32).
- a fluorine atom (0.06), a methyl group (-0.17), an ethyl group (-0.15), a tert-butyl group (-0.20), an n-hexyl group (-0.15), A cyclohexyl group (-0.15) is not a substituent having a Hammett's ⁇ p value of less than -0.2.
- a compound in which the number of substituents having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 in R 1 to R 9 of the general formula (16) is three, or four can be employed.
- the number of substituents having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 in R 1 to R 7 of the general formula (16) is preferably 3 or more, for example, a compound having 3 can be employed, or a compound that is four. At this time, a substituent having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 may not be present in R 8 and R 9 . More preferably, the number of substituents having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 in R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 of the general formula (16) is 3 or more. Preferably, for example, three compounds can be employed, or four compounds can be employed.
- each of R 1 , R 4 and R 7 has a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2.
- a compound containing a carbazole structure may be selected as the third organic compound. Also, as the third organic compound, a compound that does not contain any of the carbazole structure, the dibenzofuran structure, and the dibenzothiophene structure may be selected.
- t-Bu represents a tertiary butyl group.
- Derivatives of the above-exemplified compounds include compounds in which at least one hydrogen atom is replaced with a deuterium atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or a diarylamino group.
- Compounds described in paragraphs 0220 to 0239 of WO2015/022974 can also be particularly preferably used as the third organic compound of the present invention.
- the "alkyl group” may be linear, branched, or cyclic. Moreover, two or more of the linear portion, the cyclic portion and the branched portion may be mixed.
- the number of carbon atoms in the alkyl group can be, for example, 1 or more, 2 or more, or 4 or more. Also, the number of carbon atoms can be 30 or less, 20 or less, 10 or less, 6 or less, or 4 or less.
- alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, n-octyl group, isooctyl group, n-nonyl group, isononyl group, n-decanyl group, isodecanyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group.
- alkyl group as a substituent may be further substituted with an aryl group.
- An "alkenyl group” may be linear, branched, or cyclic. Moreover, two or more of the linear portion, the cyclic portion and the branched portion may be mixed.
- the number of carbon atoms in the alkenyl group can be, for example, 2 or more and 4 or more. Also, the number of carbon atoms can be 30 or less, 20 or less, 10 or less, 6 or less, or 4 or less.
- alkenyl groups include ethenyl, n-propenyl, isopropenyl, n-butenyl, isobutenyl, n-pentenyl, isopentenyl, n-hexenyl, isohexenyl, and 2-ethylhexenyl groups. can be mentioned.
- the alkenyl group as a substituent may be further substituted with a substituent.
- the "aryl group” and “heteroaryl group” may be monocyclic or condensed rings in which two or more rings are condensed. In the case of condensed rings, the number of condensed rings is preferably 2 to 6, and can be selected from 2 to 4, for example.
- rings include benzene ring, pyridine ring, pyrimidine ring, triazine ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, triphenylene ring, quinoline ring, pyrazine ring, quinoxaline ring, and naphthyridine ring.
- aryl or heteroaryl groups include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthracenyl, 2-anthracenyl, 9-anthracenyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4 - pyridyl group.
- “Arylene group” and “heteroaryl group” can be read by changing the valence number from 1 to 2 in the description of the aryl group and heteroaryl group.
- substituted group A refers to a hydroxyl group, a halogen atom (e.g., fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), an alkyl group (e.g., 1 to 40 carbon atoms), an alkoxy group (e.g., 1 to 40), alkylthio groups (eg, 1 to 40 carbon atoms), aryl groups (eg, 6 to 30 carbon atoms), aryloxy groups (eg, 6 to 30 carbon atoms), arylthio groups (eg, 6 to 30 carbon atoms), Heteroaryl group (eg, 5 to 30 ring atoms), heteroaryloxy group (eg, 5 to 30 ring atoms), heteroarylthio group (eg, 5 to 30 ring atoms), acyl group ( For example, 1 to 40 carbon atoms), alkenyl groups (eg, 1 to 40 carbon atoms), alkenyl groups (eg, 1 to 40
- substituted group B means an alkyl group (eg, 1 to 40 carbon atoms), an alkoxy group (eg, 1 to 40 carbon atoms), an aryl group (eg, 6 to 30 carbon atoms), an aryloxy group (eg for example, 6 to 30 carbon atoms), heteroaryl groups (eg, 5 to 30 ring atoms), heteroaryloxy groups (eg, 5 to 30 ring atoms), diarylaminoamino groups (eg, 0 to 30 carbon atoms).
- substituted group C refers to an alkyl group (eg, 1 to 20 carbon atoms), an aryl group (eg, 6 to 22 carbon atoms), a heteroaryl group (eg, 5 to 20 ring skeleton atoms), It means one group or a combination of two or more groups selected from the group consisting of diarylamino groups (eg, 12 to 20 carbon atoms).
- substituted group D refers to an alkyl group (eg, 1 to 20 carbon atoms), an aryl group (eg, 6 to 22 carbon atoms) and a heteroaryl group (eg, 5 to 20 ring skeleton atoms). It means one group selected from the group consisting of or a combination of two or more groups.
- the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention includes a first organic compound and a second organic compound.
- the light-emitting layer may contain a third organic compound in addition to the first organic compound and the second organic compound.
- the light-emitting layer may have a structure that does not contain compounds that transfer charge or energy, or metal elements other than boron.
- the light-emitting layer can also be composed only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, boron atoms, fluorine atoms, oxygen atoms and sulfur atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, boron atoms, fluorine atoms and oxygen atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, boron atoms, fluorine atoms and sulfur atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and boron atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms and nitrogen atoms.
- the light emitting layer comprises a first organic compound composed of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms, and carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms.
- a second organic compound composed of atoms selected from the group consisting of atoms and sulfur atoms, and from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, boron atoms, fluorine atoms, oxygen atoms and sulfur atoms It may also include a third organic compound composed of selected atoms.
- the light-emitting layer comprises a first organic compound composed of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms, and a group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms and nitrogen atoms. and a third organic compound composed of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and boron atoms. There may be.
- the light-emitting layer may be formed by co-evaporating the first organic compound, the second organic compound and optionally the third organic compound, or by co-evaporating the first organic compound, the second organic compound and optionally the third organic compound.
- the light emitting layer is formed by co-evaporation of the first organic compound, the second organic compound and the third organic compound, two or more of the first organic compound, the second organic compound and the third organic compound are mixed in advance.
- a crucible or the like may be put into a vapor deposition source, and the light emitting layer may be formed by co-deposition using the vapor deposition source.
- the first organic compound and the second organic compound are mixed in advance to form one vapor deposition source, and the vapor deposition source and the third organic compound vapor deposition source are used to co-evaporate to form the light-emitting layer.
- the organic light-emitting device of the present invention has an underlayer and a light-emitting layer laminated on the surface of the underlayer.
- the thickness of the light-emitting layer can be, for example, 5 nm or more, 10 nm or more, 20 nm or more, or 40 nm or more, and can be 80 nm or less or 60 nm or less.
- Examples of the organic light-emitting device of the present invention include an organic photoluminescence device (organic PL device) and an organic electroluminescence device (organic EL device).
- An organic photoluminescence element has a structure including, on a substrate, at least an underlayer and a light-emitting layer laminated on the surface of the underlayer.
- the organic electroluminescence element has a structure in which at least an anode, a cathode, and an organic layer are formed between the anode and the cathode.
- the organic layer includes at least an underlayer and a light-emitting layer laminated on the surface of the underlayer, and may consist of only the underlayer and the light-emitting layer adjacent thereto, or may consist of the underlayer and the light-emitting layer adjacent thereto. It may have one or more organic layers in addition to the light-emitting layer.
- organic layers other than the light-emitting layer examples include a hole transport layer, a hole injection layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, an exciton blocking layer, and the like.
- the hole transport layer may be a hole injection transport layer having a hole injection function
- the electron transport layer may be an electron injection transport layer having an electron injection function.
- the present invention has a structure in which a light-emitting layer is laminated on the cathode-side surface of the underlying layer.
- the underlayer may also serve as an electron barrier layer.
- a structural example of a specific organic electroluminescence element is shown in FIG. In FIG.
- the organic light-emitting device of the present invention is a multi-wavelength light-emitting organic light-emitting device
- the emission with the shortest wavelength may include delayed fluorescence.
- the emission with the shortest wavelength does not contain delayed fluorescence.
- the organic light-emitting device of the present invention can be produced by laminating a light-emitting layer on the surface of a base layer.
- a compound represented by the general formula (1) is placed on the anode or on the organic layer formed on the anode.
- a light-emitting layer comprising a first organic compound and a second organic compound can be formed to form a stratum and overlie its adjacent layers.
- the means for forming the underlayer and the light-emitting layer is not particularly limited.
- a vapor deposition method can be mentioned as a preferable forming means. Alternatively, it may be formed by a coating method.
- the underlying layer and the light-emitting layer adjacent to each other may be formed continuously or intermittently. Continuous formation is preferred.
- the organic light-emitting device of the present invention can be easily manufactured using a normal production line (manufacturing equipment) for organic light-emitting devices. That is, in a normal production line, the material used for forming the underlayer is the compound represented by the general formula (1), and the material used for forming the light-emitting layer is changed to contain the first organic compound and the second organic compound.
- the organic light-emitting device of the present invention can be easily manufactured. Therefore, the organic light-emitting device of the present invention has the advantage that it can be manufactured without changing or installing a new manufacturing line. Also, after manufacturing the organic light-emitting device of the present invention, it is possible to return to the production line of the organic light-emitting device other than the present invention by changing the materials to be used. Therefore, the organic light-emitting device of the present invention has high industrial applicability because it can be economically implemented and diverted in a short period of time.
- the method of forming other layers and structures is not particularly limited.
- it may further include a step of forming an electrode such as an anode or a cathode, or may further include a step of forming a layer other than the underlying layer and the light-emitting layer.
- the manufacturing method of the present invention is used for manufacturing an organic electroluminescence element, for example, one or more organic layers are sequentially formed on an anode, a base layer is formed thereon, and a light-emitting layer is formed thereon. , forming one or more organic layers thereon, and forming a cathode thereon.
- the organic electroluminescent device of the present invention is held by a substrate, which is not particularly limited and commonly used in organic electroluminescent devices such as glass, transparent plastic, quartz and silicon. Any material formed by
- the anode of the organic electroluminescent device is made from metals, alloys, conductive compounds, or combinations thereof.
- the metal, alloy or conductive compound has a high work function (4 eV or greater).
- the metal is Au.
- the conductive transparent material is selected from CuI, indium tin oxide ( ITO), SnO2 and ZnO. Some embodiments use amorphous materials that can form transparent conductive films, such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO).
- the anode is a thin film. In some embodiments, the thin film is made by evaporation or sputtering.
- the film is patterned by photolithographic methods. In some embodiments, if the pattern does not need to be highly precise (eg, about 100 ⁇ m or greater), the pattern may be formed using a mask with a shape suitable for vapor deposition or sputtering onto the electrode material. In some embodiments, wet film forming methods such as printing and coating methods are used when coating materials such as organic conductive compounds can be applied.
- the anode has a transmittance of greater than 10% when emitted light passes through the anode, and the anode has a sheet resistance of several hundred ohms per unit area or less. In some embodiments, the thickness of the anode is 10-1,000 nm. In some embodiments, the thickness of the anode is 10-200 nm. In some embodiments, the thickness of the anode varies depending on the materials used.
- the cathode is made of electrode materials such as metals with a low work function (4 eV or less) (referred to as electron-injecting metals), alloys, conductive compounds, or combinations thereof.
- the electrode material is sodium, sodium-potassium alloys, magnesium, lithium, magnesium-copper mixtures, magnesium-silver mixtures, magnesium-aluminum mixtures, magnesium-indium mixtures, aluminum - aluminum oxide (Al2 O 3 ) mixtures, indium, lithium-aluminum mixtures and rare earth elements.
- a mixture of an electron-injecting metal and a second metal that is a stable metal with a higher work function than the electron-injecting metal is used.
- the mixture is selected from magnesium-silver mixtures, magnesium-aluminum mixtures, magnesium-indium mixtures, aluminum-aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium-aluminum mixtures and aluminum. In some embodiments, the mixture improves electron injection properties and resistance to oxidation.
- the cathode is manufactured by depositing or sputtering the electrode material as a thin film. In some embodiments, the cathode has a sheet resistance of no more than several hundred ohms per unit area. In some embodiments, the thickness of said cathode is between 10 nm and 5 ⁇ m. In some embodiments, the thickness of the cathode is 50-200 nm.
- either one of the anode and cathode of the organic electroluminescent device is transparent or translucent to allow transmission of emitted light.
- transparent or translucent electroluminescent elements enhance light radiance.
- the cathode is formed of a conductive transparent material as described above for the anode, thereby forming a transparent or translucent cathode.
- the device includes an anode and a cathode, both transparent or translucent.
- the injection layer is the layer between the electrode and the organic layer. In some embodiments, the injection layer reduces drive voltage and enhances light radiance. In some embodiments, the injection layer comprises a hole injection layer and an electron injection layer. The injection layer can be placed between the anode and the light-emitting layer or hole-transporting layer and between the cathode and the light-emitting layer or electron-transporting layer. In some embodiments, an injection layer is present. In some embodiments, there is no injection layer. Preferred examples of compounds that can be used as the hole injection material are given below.
- a barrier layer is a layer that can prevent charges (electrons or holes) and/or excitons present in the light-emitting layer from diffusing out of the light-emitting layer.
- an electron blocking layer is between the light-emitting layer and the hole-transporting layer to block electrons from passing through the light-emitting layer to the hole-transporting layer.
- a hole blocking layer is between the emissive layer and the electron transport layer and blocks holes from passing through the emissive layer to the electron transport layer.
- the barrier layer prevents excitons from diffusing out of the emissive layer.
- the electron blocking layer and the hole blocking layer constitute an exciton blocking layer.
- the terms "electron blocking layer” or “exciton blocking layer” include layers that have both the functionality of an electron blocking layer and an exciton blocking layer.
- Hole blocking layer functions as an electron transport layer. In some embodiments, the hole blocking layer blocks holes from reaching the electron transport layer during electron transport. In some embodiments, the hole blocking layer increases the probability of recombination of electrons and holes in the emissive layer.
- the materials used for the hole blocking layer can be the same materials as described above for the electron transport layer. Preferred examples of compounds that can be used in the hole blocking layer are given below.
- Electron barrier layer The electron blocking layer transports holes. In some embodiments, the electron blocking layer prevents electrons from reaching the hole transport layer during hole transport. In some embodiments, the electron blocking layer increases the probability of recombination of electrons and holes in the emissive layer.
- the materials used for the electron blocking layer may be the same materials as described above for the hole transport layer. Specific examples of compounds that can be used as electron barrier materials are given below.
- Exciton barrier layer The exciton blocking layer prevents diffusion of excitons generated through recombination of holes and electrons in the light emitting layer to the charge transport layer. In some embodiments, the exciton blocking layer allows effective confinement of excitons in the emissive layer. In some embodiments, the light emission efficiency of the device is improved. In some embodiments, an exciton blocking layer is adjacent to the emissive layer on either the anode side or the cathode side, and on both sides thereof. In some embodiments, when an exciton blocking layer is present on the anode side, it may be present between and adjacent to the hole-transporting layer and the light-emitting layer.
- an exciton blocking layer when an exciton blocking layer is present on the cathode side, it may be between and adjacent to the emissive layer and the cathode. In some embodiments, a hole-injection layer, electron-blocking layer, or similar layer is present between the anode and an exciton-blocking layer adjacent to the light-emitting layer on the anode side. In some embodiments, a hole injection layer, electron blocking layer, hole blocking layer or similar layer is present between the cathode and an exciton blocking layer adjacent to the emissive layer on the cathode side. In some embodiments, the exciton blocking layer comprises an excited singlet energy and an excited triplet energy, at least one of which is higher than the excited singlet energy and triplet energy, respectively, of the emissive material.
- the hole-transporting layer comprises a hole-transporting material.
- the hole transport layer is a single layer.
- the hole transport layer has multiple layers.
- the hole transport material has one property of a hole injection or transport property and an electron barrier property.
- the hole transport material is an organic material.
- the hole transport material is an inorganic material. Examples of known hole transport materials that can be used in the present invention include, but are not limited to, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolones.
- the hole transport material is selected from porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds. In some embodiments, the hole transport material is an aromatic tertiary amine compound. Specific examples of preferred compounds that can be used as the hole-transporting material are given below.
- the electron transport layer includes an electron transport material.
- the electron transport layer is a single layer.
- the electron transport layer has multiple layers.
- the electron-transporting material need only function to transport electrons injected from the cathode to the emissive layer.
- the electron transport material also functions as a hole blocking material.
- electron-transporting layers examples include, but are not limited to, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidene methane derivatives, anthraquinodimethanes, anthrone derivatives, oxazide Azole derivatives, azole derivatives, azine derivatives or combinations thereof, or polymers thereof.
- the electron transport material is a thiadiazole derivative or a quinoxaline derivative.
- the electron transport material is a polymeric material. Specific examples of preferred compounds that can be used as the electron-transporting material are given below.
- examples of preferred compounds as materials that can be added to each organic layer are given.
- it may be added as a stabilizing material.
- Preferred materials that can be used in organic electroluminescence elements are specifically exemplified, but materials that can be used in the present invention are not limitedly interpreted by the following exemplified compounds. Moreover, even compounds exemplified as materials having specific functions can be used as materials having other functions.
- the emissive layer is incorporated into the device.
- devices include, but are not limited to, OLED bulbs, OLED lamps, television displays, computer monitors, mobile phones and tablets.
- an electronic device includes an OLED having at least one organic layer including an anode, a cathode, and a light-emitting layer between the anode and the cathode.
- compositions described herein can be incorporated into various photosensitive or photoactivated devices, such as OLEDs or optoelectronic devices.
- the composition may be useful in facilitating charge or energy transfer within a device and/or as a hole transport material.
- OLEDs organic light emitting diodes
- OICs organic integrated circuits
- O-FETs organic field effect transistors
- O-TFTs organic thin film transistors
- O-LETs organic light emitting transistors
- O-SC organic solar cells.
- O-SC organic optical detectors
- O-FQD organic field-quench devices
- LOC luminescent fuel cells
- O-lasers organic laser diodes
- an electronic device includes an OLED including at least one organic layer including an anode, a cathode, and a light-emitting layer between the anode and the cathode.
- the device includes OLEDs of different colors.
- the device includes an array including combinations of OLEDs.
- said combination of OLEDs is a combination of three colors (eg RGB).
- the combination of OLEDs is a combination of colors other than red, green, and blue (eg, orange and yellow-green).
- said combination of OLEDs is a combination of two, four or more colors.
- the device a circuit board having a first side with a mounting surface and a second opposite side and defining at least one opening; at least one OLED on the mounting surface, wherein the at least one OLED is configured to emit light, wherein the at least one OLED includes at least one organic layer including an anode, a cathode, and a light-emitting layer between the anode and the cathode; at least one OLED comprising a housing for the circuit board; at least one connector located at an end of said housing, said housing and said connector defining a package suitable for attachment to a lighting fixture.
- the OLED light comprises multiple OLEDs mounted on a circuit board such that light is emitted in multiple directions. In some embodiments, some light emitted in the first direction is polarized and emitted in the second direction. In some embodiments, a reflector is used to polarize light emitted in the first direction.
- the emissive layers of the invention can be used in screens or displays.
- the compounds of the present invention are deposited onto a substrate using processes such as, but not limited to, vacuum evaporation, deposition, evaporation or chemical vapor deposition (CVD).
- the substrate is a photoplate structure useful in two-sided etching to provide unique aspect ratio pixels.
- Said screens also called masks
- the corresponding artwork pattern design allows placement of very steep narrow tie-bars between pixels in the vertical direction as well as large and wide beveled openings in the horizontal direction.
- the internal patterning of the pixels makes it possible to construct three-dimensional pixel openings with various aspect ratios in the horizontal and vertical directions. Further, the use of imaged "stripes" or halftone circles in pixel areas protects etching in specific areas until these specific patterns are undercut and removed from the substrate. All pixel areas are then treated with a similar etch rate, but their depth varies with the halftone pattern. Varying the size and spacing of the halftone patterns allows etching with varying degrees of protection within the pixel, allowing for the localized deep etching necessary to form steep vertical bevels. . A preferred material for the evaporation mask is Invar.
- Invar is a metal alloy that is cold rolled into long thin sheets in steel mills. Invar cannot be electrodeposited onto a spin mandrel as a nickel mask.
- a suitable and low-cost method for forming the open areas in the deposition mask is by wet chemical etching.
- the screen or display pattern is a matrix of pixels on a substrate.
- screen or display patterns are fabricated using lithography (eg, photolithography and e-beam lithography).
- the screen or display pattern is processed using wet chemical etching.
- the screen or display pattern is fabricated using plasma etching.
- An OLED display is generally manufactured by forming a large mother panel and then cutting the mother panel into cell panels.
- each cell panel on the mother panel forms a thin film transistor (TFT) having an active layer and source/drain electrodes on a base substrate, and the TFT is coated with a planarization film, a pixel electrode, a light emitting layer , a counter electrode and an encapsulation layer, are sequentially formed and cut from the mother panel.
- TFT thin film transistor
- An OLED display is generally manufactured by forming a large mother panel and then cutting the mother panel into cell panels.
- each cell panel on the mother panel forms a thin film transistor (TFT) having an active layer and source/drain electrodes on a base substrate, and the TFT is coated with a planarization film, a pixel electrode, a light emitting layer , a counter electrode and an encapsulation layer, are sequentially formed and cut from the mother panel.
- TFT thin film transistor
- an organic light emitting diode (OLED) display comprising: forming a barrier layer on the base substrate of the mother panel; forming a plurality of display units on the barrier layer in cell panel units; forming an encapsulation layer over each of the display units of the cell panel; and applying an organic film to the interfaces between the cell panels.
- the barrier layer is an inorganic film, eg, made of SiNx, and the edges of the barrier layer are covered with an organic film, made of polyimide or acrylic.
- the organic film helps the mother panel to be softly cut into cell panels.
- a thin film transistor (TFT) layer has an emissive layer, a gate electrode, and source/drain electrodes.
- Each of the plurality of display units may have a thin film transistor (TFT) layer, a planarization film formed on the TFT layer, and a light-emitting unit formed on the planarization film;
- the applied organic film is made of the same material as the material of the planarizing film and is formed at the same time as the planarizing film is formed.
- the light-emitting unit is coupled with the TFT layer by a passivation layer, a planarizing film therebetween, and an encapsulation layer that covers and protects the light-emitting unit.
- the organic film is not connected to the display unit or encapsulation layer.
- each of the organic film and the planarizing film may include one of polyimide and acrylic.
- the barrier layer may be an inorganic film.
- the base substrate may be formed of polyimide. The method further comprises attaching a carrier substrate made of a glass material to one surface of a base substrate made of polyimide before forming a barrier layer on another surface of the base substrate; separating the carrier substrate from the base substrate prior to cutting along the interface.
- the OLED display is a flexible display.
- the passivation layer is an organic film placed on the TFT layer to cover the TFT layer.
- the planarizing film is an organic film formed over a passivation layer.
- the planarizing film is formed of polyimide or acrylic, as is the organic film formed on the edge of the barrier layer. In some embodiments, the planarizing film and the organic film are formed simultaneously during the manufacture of the OLED display. In some embodiments, the organic film may be formed on the edge of the barrier layer such that a portion of the organic film is in direct contact with the base substrate and the remainder of the organic film is in contact with the base substrate. , in contact with the barrier layer while surrounding the edges of the barrier layer.
- the emissive layer comprises a pixel electrode, a counter electrode, and an organic emissive layer disposed between the pixel electrode and the counter electrode.
- the pixel electrodes are connected to source/drain electrodes of the TFT layer.
- a suitable voltage is formed between the pixel electrode and the counter electrode, causing the organic light emitting layer to emit light, thereby displaying an image. is formed.
- An image forming unit having a TFT layer and a light emitting unit is hereinafter referred to as a display unit.
- the encapsulation layer that covers the display unit and prevents the penetration of external moisture may be formed into a thin encapsulation structure in which organic films and inorganic films are alternately laminated.
- the encapsulation layer has a thin film-like encapsulation structure in which multiple thin films are stacked.
- the organic film applied to the interface portion is spaced apart from each of the plurality of display units.
- the organic film is formed such that a portion of the organic film is in direct contact with the base substrate and the remaining portion of the organic film is in contact with the barrier layer while surrounding the edges of the barrier layer. be done.
- the OLED display is flexible and uses a flexible base substrate made of polyimide.
- the base substrate is formed on a carrier substrate made of glass material, and then the carrier substrate is separated.
- a barrier layer is formed on the surface of the base substrate opposite the carrier substrate.
- the barrier layer is patterned according to the size of each cell panel. For example, a base substrate is formed on all surfaces of a mother panel, while barrier layers are formed according to the size of each cell panel, thereby forming grooves at the interfaces between the barrier layers of the cell panels. Each cell panel can be cut along the groove.
- the manufacturing method further comprises cutting along the interface, wherein a groove is formed in the barrier layer, at least a portion of the organic film is formed with the groove, and the groove is Does not penetrate the base substrate.
- a TFT layer of each cell panel is formed, and a passivation layer, which is an inorganic film, and a planarization film, which is an organic film, are placed on and cover the TFT layer.
- the planarizing film eg made of polyimide or acrylic
- the interface grooves are covered with an organic film, eg made of polyimide or acrylic. This prevents cracking by having the organic film absorb the impact that occurs when each cell panel is cut along the groove at the interface.
- the grooves at the interfaces between the barrier layers are coated with an organic film to absorb shocks that might otherwise be transmitted to the barrier layers, so that each cell panel is softly cut and the barrier layers It may prevent cracks from forming.
- the organic film covering the groove of the interface and the planarizing film are spaced apart from each other. For example, when the organic film and the planarizing film are connected to each other as a single layer, external moisture may enter the display unit through the planarizing film and the portion where the organic film remains. The organic film and planarizing film are spaced from each other such that the organic film is spaced from the display unit.
- the display unit is formed by forming a light emitting unit and an encapsulating layer is placed over the display unit to cover the display unit.
- the carrier substrate carrying the base substrate is separated from the base substrate.
- the carrier substrate separates from the base substrate due to the difference in coefficient of thermal expansion between the carrier substrate and the base substrate.
- the mother panel is cut into cell panels.
- the mother panel is cut along the interfaces between the cell panels using a cutter.
- the interface groove along which the mother panel is cut is coated with an organic film so that the organic film absorbs impact during cutting.
- the barrier layer can be prevented from cracking during cutting.
- the method reduces the reject rate of the product and stabilizes its quality.
- Another embodiment includes a barrier layer formed on a base substrate, a display unit formed on the barrier layer, an encapsulation layer formed on the display unit, and an organic layer applied to the edges of the barrier layer.
- An OLED display comprising a film.
- Example 1 In Example 1, it was examined how the S value of the light-emitting layer changes depending on the material of the underlayer.
- U1 to U5 or comparative compound (H1) were deposited on a glass substrate to form an underlayer having a thickness of 10 nm.
- H1 and T60 were co-deposited from different deposition sources at a weight ratio of 65:35 to form a 40 nm thick light-emitting layer.
- the S value of T60 in the formed light-emitting layer was measured.
- Table 1 shows the results. The results in Table 1 show that the compound represented by the general formula (1) is lower than the comparative example using the underlayer of the same material (H1) as the first organic compound contained in the light-emitting layer at 65% by weight.
- Example 2 In Example 2, it was examined how the S value of the light-emitting layer would change by changing the combination of the material of the underlying layer and the first organic compound of the light-emitting layer.
- An underlayer and a light-emitting layer were formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the combination of the material of the underlayer and the first organic compound of the light-emitting layer was changed as shown in Table 2.
- the S value of T60 in the formed light-emitting layer was measured.
- Table 2 shows the results. The results in Table 2 show that not only the underlayer is composed of the compound represented by the general formula (1), but also the first organic compound contained in the light-emitting layer is the compound represented by the general formula (1). This indicates that the orientation of the second organic compound in the light-emitting layer can be further enhanced.
- Example 3 In Example 3, the relationship between the material of the underlying layer and the S value of the light emitting layer was examined when the second organic compound of the light emitting layer was changed.
- the second organic compound in the light-emitting layer was changed from T60 to T3, and the combination of the material of the underlying layer and the first organic compound in the light-emitting layer was changed as shown in Tables 3 and 4, in the same manner as in Example 1.
- a base layer and a light-emitting layer were formed on a glass substrate. However, the weight ratio of the first organic compound and the second organic compound in the light-emitting layer was 70:30.
- the S value of T3 in the formed light-emitting layer was measured. The results are shown in Tables 3 and 4.
- Example 4 organic electroluminescence devices with different underlayers were fabricated and evaluated. Each thin film was laminated at a degree of vacuum of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 Pa by a vacuum deposition method on a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) with a thickness of 100 nm was formed. First, HATCN was formed to a thickness of 10 nm on ITO, and NPD was formed thereon to a thickness of 35 nm.
- ITO indium tin oxide
- U4 was formed thereon to a thickness of 10 nm to form a base layer, and H1 and T3 were co-deposited thereon from different vapor deposition sources at a weight ratio of 70:30, respectively, to form a light-emitting layer of 40 nm thickness. formed.
- HB1 was formed to a thickness of 10 nm, and HB1 and Liq were co-deposited thereon from different vapor deposition sources at a weight ratio of 70:30 to form a 20 nm thick film.
- Liq was formed to a thickness of 2 nm, and then aluminum (Al) was deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode.
- the organic electroluminescence device of the present invention was produced by the above procedure.
- a comparative organic electroluminescence device was also produced in which the underlying layer was composed of H1.
- Table 5 shows the results of measuring the external quantum efficiency (EQE) and the initial driving voltage of each device.
- the results in Table 5 show that the use of the compound represented by the general formula (1) in the underlayer increases the orientation of the second organic compound in the light-emitting layer, improves the luminous efficiency of the device, and suppresses the initial driving voltage. This indicates that the
- Example 5 organic electroluminescence devices with different first organic compounds in the light-emitting layer were produced and evaluated.
- An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 4, except that the underlying layer was made of U4, and the first compound of the light-emitting layer was made of H1 and U5.
- Table 6 shows the results of measuring the S value, the external quantum efficiency (EQE), and the initial driving voltage of each of the manufactured devices in the same manner as in Example 4.
- the results in Table 6 show that not only the underlayer is composed of the compound represented by the general formula (1), but also the first organic compound contained in the light-emitting layer is the compound represented by the general formula (1). This indicates that the orientation of the second organic compound in the light-emitting layer can be further enhanced, the luminous efficiency of the device can be improved, and the initial driving voltage can be suppressed.
- Example 6 an organic electroluminescence device was fabricated in which the light-emitting layer further contained a third organic compound having a lower lowest excited singlet energy than the first organic compound and the second organic compound.
- Organic electroluminescence was performed in the same manner as in Example 4, except that 0.5% by weight of F1 was added as a third organic compound to the light-emitting layer and the concentration of the first organic compound was changed to 69.5% by weight.
- a device was produced.
- the S value of each manufactured element was measured in the same manner as in Example 4, the element using H1 as the underlayer was -0.293, and the element using U4 as the underlayer was -0.344. rice field.
- the initial driving voltage was lower in the element using U4 as the underlying layer. This result shows that the orientation of the second organic compound in the light-emitting layer can be enhanced and the initial driving voltage can be suppressed by forming the underlying layer from the compound represented by the general formula (1).
- the present invention if the compound represented by general formula (1) is used for the underlying layer, the orientation of the luminescent material of the luminescent layer formed thereon can be improved. Therefore, it is possible to provide an organic electroluminescence device with high luminous efficiency.
- an organic light-emitting device in which the light-emitting material of the light-emitting layer is highly oriented can be easily manufactured. Therefore, the present invention has high industrial applicability.
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Abstract
Description
また、非特許文献1では、カルバゾリルジシアノベンゼン誘導体(4CzTPN)が熱活性型遅延蛍光材料であること、また、このカルバゾリルジシアノベンゼン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子で、高い内部EL量子効率を達成したことが報告されている。
前記発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物を含み、
前記第2有機化合物は、前記第1有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する遅延蛍光材料であり、
前記下地層が下記一般式(1)で表される化合物を含む、有機発光素子。
一般式(1)
R1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が互いに結合することにより、置換もしくは無置換のベンゾフロ構造、置換もしくは無置換のベンゾチエノ構造、または置換もしくは無置換のインドロ構造を形成しているか、
R6が、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のジベンゾフリル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチエニル基である。]
[2] 前記化合物に含まれる縮合環構造がいずれも5環以下である、[1]に記載の有機発光素子。
[3] 前記化合物に含まれる縮合環構造がいずれも3環以下である、[1]または[2]に記載の有機発光素子。
[4] XがN(R9)であり、R9が置換もしくは無置換のアリール基である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[5] R1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が互いに結合することにより、置換もしくは無置換のベンゾフロ構造を形成している、[1]~[4]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[6] XがN(R9)であって、R6が置換もしくは無置換のカルバゾリル基であるとき、そのカルバゾリル基は置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[7] 前記第1有機化合物が、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む、[1]~[6]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[8] 前記第1有機化合物が一般式(1)で表される化合物であって、前記下地層に含まれる化合物と同一であっても異なっていてもよい、[1]~[7]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[9] 前記第2有機化合物が、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む、[1]~[8]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[10] 前記第2有機化合物は、最低励起一重項状態と77Kの最低励起三重項状態とのエネルギーの差ΔESTが0.3eV以下である、[1]~[9]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[11] 前記第2有機化合物が、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物である、[1]~[10]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[12] 前記発光層における前記第2有機化合物の濃度が5~50重量%である、[1]~[11]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[13] 前記発光層が、前記第1有機化合物および前記第2有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する第3有機化合物をさらに含む、[1]~[12]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[14] 前記発光層における前記第3有機化合物の濃度が3重量%以下である、[13]に記載の有機発光素子。
[15] 前記第3有機化合物が、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物である、[13]または[14]に記載の有機発光素子。
[16] 有機エレクトロルミネッセンス素子である、[1]~[15]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[17] 前記下地層が電子障壁層である、[16]に記載の有機発光素子。
[18] 下地層の表面に発光層を形成する工程を含む、有機発光素子の製造方法であって、
前記発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物を含み、
前記第2有機化合物は、前記第1有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する遅延蛍光材料であり、
前記下地層が上記一般式(1)で表される化合物を含む、有機発光素子の製造方法。
本発明の有機発光素子は、一般式(1)で表される化合物を含む下地層と、その下地層の表面に積層された発光層とを有する。発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物を含む。そして、第2有機化合物は、第1有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する遅延蛍光材料である。
発光層は、下地層の一面(下地層の一方の表面)上のすべてを直接覆うように積層されていてもよいし、その一部を直接覆うように積層されていてもよい。発光層は、その少なくとも一部が下地層の表面に直接積層されており、発光層全体が下地層の表面に直接積層されていることが好ましい。
本発明にしたがって、一般式(1)で表される化合物を含む下地層の表面に、遅延蛍光材料である第2有機化合物を含む発光層を形成することにより、発光層の第2有機化合物の配向性を向上させることができる。例えば、下地層を形成しなかった場合や、下地層を発光層の第1有機化合物(この場合の第1有機化合物は一般式(1)で表される化合物ではない)で構成した場合に比べて、本発明の下地層を用いた場合はその表面に形成した発光層の配向性を向上させることができる。発光層の配向性は、一般式(1)で表される化合物を第1有機化合物として採用することによりさらに向上させることができる。
発光層は、第1有機化合物や第2有機化合物の他に、これらの化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する第3有機化合物を含んでいてもよい。この場合は、本発明により、第2有機化合物とともに発光材料である第3有機化合物も高い配向性を示す。このため、本発明は、第1有機化合物と第2有機化合物を含む2成分系の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子だけでなく、第1有機化合物と第2有機化合物と第3有機化合物を含む3成分系の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子にも効果的に適用することができる。さらに、複数の第3有機化合物を含む4成分系以上の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子などにも適用することが可能である。
本明細書において、配向性は配向パラメーターであるS値で評価することができる。S値は配向値とも呼ばれ、発光層内における発光材料の配向の程度を示す指標である。負の値が大きいほど(数値が小さいほど)配向性が高いことを意味する。S値は、Scientific Reports 2017, 7, 8405に記載される方法により決定することができる。
R1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が互いに結合することにより、置換もしくは無置換のベンゾフロ構造を形成すると、下記の骨格が形成される。
R6が置換もしくは無置換のカルバゾリル基であるとき、置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基であることが好ましい。置換もしくは無置換のカルバゾール-1-イル基であってもよく、置換もしくは無置換のカルバゾール-2-イル基であってもよく、置換もしくは無置換のカルバゾール-3-イル基であってもよく、置換もしくは無置換のカルバゾール-4-イル基であってもよく、置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基であってもよい。本発明の好ましい一態様では、置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基、または置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基である。特にXがN(R9)であるときは、置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基であることが好ましい。
R6が置換もしくは無置換のジベンゾフリル基であるとき、ジベンゾフリル-1-イル基であってもよく、ジベンゾフリル-2-イル基であってもよく、ジベンゾフリル-3-イル基であってもよく、ジベンゾフリル-4-イル基であってもよい。本発明の好ましい一態様では、置換もしくは無置換のジベンゾフリル-3-イル基である。
R6が置換もしくは無置換のジベンゾチエニル基であるとき、ジベンゾチエニル-1-イル基であってもよく、ジベンゾチエニル-2-イル基であってもよく、ジベンゾチエニル-3-イル基であってもよく、ジベンゾチエニル-4-イル基であってもよい。本発明の好ましい一態様では、置換もしくは無置換のジベンゾチエニル-3-イル基である。
カルバゾリル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基の好ましい置換基として、下記置換基群Dを挙げることができる。
一般式(2)のR1~R8およびR10~R16は各々独立に水素原子、重水素原子または置換基を表す。R1とR2、R2とR3、R3とR4、R7とR8、R10とR11、R11とR12、R12とR13、R14とR15、R15とR16、R16とR17は互いに結合して炭化水素環を形成していてもよく、前記炭化水素環の水素原子は置換されていてもよい。炭化水素環の説明と好ましい範囲については、上記の一般式(1)の対応する記載を参照することができる。R1とR2、R2とR3、R3とR4、R7とR8、R10とR11、R11とR12、R12とR13、R14とR15、R15とR16、R16とR17が、いずれも互いに結合していない化合物を好ましく採用することができる。R1~R8およびR10~R16が採りうる置換基は、下記置換基群Dであることが好ましい。例えば、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアリール基を例示することができる。置換基としては下記置換基群Dを挙げることができる。一般式(2)では、R3、R12およびR15からなる群より選択される1~3個が置換基であることが好ましい。本発明の好ましい一態様では、R1~R8およびR10~R16の中では、R3、R12およびR15からなる群より選択される1~3個だけが置換されている。
一般式(3)のR1~R8およびR21~R27は各々独立に水素原子、重水素原子または置換基を表す。R1とR2、R2とR3、R3とR4、R7とR8、R21とR22、R23とR24、R24とR25、R25とR26は互いに結合して炭化水素環を形成していてもよく、前記炭化水素環の水素原子は置換されていてもよい。炭化水素環の説明と好ましい範囲については、上記の一般式(1)の対応する記載を参照することができる。R1とR2、R2とR3、R3とR4、R7とR8、R21とR22、R23とR24、R24とR25、R25とR26が、いずれも互いに結合していない化合物を好ましく採用することができる。R1~R8およびR21~R27が採りうる置換基は、下記置換基群Dであることが好ましい。例えば、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のアリール基を例示することができる。置換基としては下記置換基群Dを挙げることができる。一般式(3)では、R3およびR25からなる群より選択される1~2個が置換基であることが好ましい。本発明の好ましい一態様では、R1~R8およびR21~R27の中では、R3およびR25からなる群より選択される1~2個だけが置換されている。
下地層の厚みは、発光層の厚みよりも小さいことが好ましい。下地層の厚みは、発光層の厚みの2分の1以下であることが好ましく、3分の1以下であることがより好ましく、例えば4分の1以下にすることができる。また、20分の1以上であることが好ましく、例えば10分の1以上にすることができる。
発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物を含む。第2有機化合物は、第1有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する遅延蛍光材料である。発光層には、この他に、第1有機化合物や第2有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する第3有機化合物を含んでいてもよい。
第3有機化合物を用いる場合、第2有機化合物と第3化合物の最低励起一重項エネルギーの差ES1(2)-ES1(3)は、0.03eV以上の範囲内にしたり、0.06eV以上の範囲内にしたりすることができ、また、0.6eV以下の範囲内にしたり、0.3eV以下の範囲内にしたり、0.1eV以下の範囲内にしたりすることができる。
第1有機化合物は、第2有機化合物や第3有機化合物よりも77K(ケルビン)の最低励起三重項エネルギーが大きいことが好ましい。第2有機化合物や第3有機化合物よりも77K(ケルビン)の最低励起三重項エネルギーが大きいことが好ましいが、小さくてもよい。
発光層に第3有機化合物が含まれている場合、発光層における第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物の濃度は、下記式の関係を満たすことが好ましい。
Conc(1)>Conc(2)>Conc(3)
Conc(1)は発光層における第1有機化合物の濃度を表し、Conc(2)は発光層における第2有機化合物の濃度を表し、Conc(3)は発光層における第3有機化合物の濃度を表す。本願では単位として重量%を採用する。
本発明の有機発光素子は、Conc(2)が5重量%以上であることが好ましく、20重量%以上の範囲内にしたり、30重量%以上の範囲内にしたりすることができ、また、50重量%以下の範囲内にしたり、40重量%以下の範囲内にしたり、35重量%以下の範囲内にしたりすることができる。
条件(d) Conc(2)/Conc(3)>5
Conc(2)/Conc(3)は10以上の範囲内にしたり、30以上の範囲内にしたり、50以上の範囲内にしたりすることができ、また、500以下の範囲内にしたり、300以下の範囲内にしたり、100以下の範囲内にしたりすることができる。
本発明の有機発光素子の発光層に用いる第1有機化合物は、第2有機化合物よりも大きな最低励起一重項エネルギーを有する化合物の中から選択する。発光層が第3有機化合物も含む場合は、第1有機化合物は、第2有機化合物と第3有機化合物よりも大きな最低励起一重項エネルギーを有する化合物の中から選択する。第1有機化合物は、キャリアの輸送を担うホスト材料としての機能を有することが好ましい。また第1有機化合物は、発光層内で主として発光する化合物のエネルギーを該化合物中に閉じ込める機能を有することが好ましい。これにより、発光する化合物は、分子内でホールと電子とが再結合することによって生じたエネルギー、および、第1有機化合物から受け取ったエネルギーを効率よく発光に変換することができる。
第1有機化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する有機化合物であることが好ましい。また、本発明の好ましい一態様では、第1有機化合物は遅延蛍光を放射しない化合物の中から選択する。第1有機化合物からの発光は、本発明の有機発光素子からの発光の1%未満であることが好ましく、0.1%未満であることがより好ましく、例えば0.01%未満、検出限界以下であってもよい。
第1有機化合物は金属原子を含まないことが好ましい。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子および窒素原子からなる化合物を選択することができる。
第1有機化合物は、一般式(1)で表される化合物であってもよいし、一般式(1)で表されない化合物であってもよい。第1有機化合物として、一般式(1)で表される化合物を採用すれば、発光層の発光材料の配向性を一段と向上させることが可能である。本発明の一態様では、第1有機化合物と下地層に含まれる化合物は同じ構造を有している。本発明の一態様では、第1有機化合物は一般式(1)で表される化合物であるが、下地層に含まれる化合物とは異なる構造を有している。このとき、本発明の一態様では、第1有機化合物の分子量が、下地層に含まれる一般式(1)で表される化合物よりも小さく、例えば50以上小さい。あるいは、本発明の一態様では、第1有機化合物に含まれるジベンゾフラン構造の数が、下地層に含まれる一般式(1)で表される化合物よりも多い。あるいは、本発明の一態様では、第1有機化合物に含まれるカルバゾール構造の数が、下地層に含まれる一般式(1)で表される化合物よりも少ない。
本発明の有機発光素子の発光層に用いる第2有機化合物は、第1有機化合物よりも小さい最低励起一重項エネルギーを有している遅延蛍光材料である。発光層が第3有機化合物を含有する場合は、第2有機化合物は、第3有機化合物よりも大きい最低励起一重項エネルギーを有している遅延蛍光材料である。本発明における「遅延蛍光材料」とは、励起状態において、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じ、その励起一重項状態から基底状態へ戻る際に蛍光(遅延蛍光)を放射する有機化合物である。本発明では、蛍光寿命測定システム(浜松ホトニクス社製ストリークカメラシステム等)により発光寿命を測定したとき、発光寿命が100ns(ナノ秒)以上の蛍光が観測されるものを遅延蛍光材料と言う。第2有機化合物は遅延蛍光を放射しうる材料であるが、本発明の有機発光素子に用いたときに第2有機化合物に由来する遅延蛍光を放射することは必須とされない。第2有機化合物からの発光は、本発明の有機発光素子からの発光の10%未満であることが好ましく、例えば1%未満、0.1%未満、0.01%未満、検出限界以下であってもよい。
本発明の有機発光素子において、第2有機化合物は、励起一重項状態の第1有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。また、第2有機化合物は、励起三重項状態の第1有機化合物からエネルギーを受け取って励起三重項状態に遷移してもよい。第2有機化合物は励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーの差(ΔEST)が小さいことから、励起三重項状態の第2有機化合物は励起一重項状態の第2有機化合物へ逆項間交差しやすい。これらの経路により生じた励起一重項状態の第2有機化合物は、基底状態へ戻るときに蛍光を放射する。また、発光層内に第3有機化合物が存在しているときは、励起一重項状態の第2有機化合物は第3有機化合物へエネルギーを与えて第3有機化合物を励起一重項状態に遷移させる。
ΔESTが小さければ、熱エネルギーの吸収によって励起一重項状態から励起三重項状態に逆項間交差しやすいため、第2有機化合物は熱活性化型の遅延蛍光材料として機能する。熱活性化型の遅延蛍光材料は、デバイスが発する熱を吸収して励起三重項状態から励起一重項へ比較的容易に逆項間交差し、その励起三重項エネルギーを効率よく発光に寄与させることができる。
(1)最低励起一重項エネルギー(ES1)
測定対象化合物の薄膜もしくはトルエン溶液(濃度10-5mol/L)を調製して試料とする。常温(300K)でこの試料の蛍光スペクトルを測定する。蛍光スペクトルは、縦軸を発光、横軸を波長とする。この発光スペクトルの短波側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値 λedge[nm]を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をES1とする。
換算式:ES1[eV]=1239.85/λedge
後述の実施例における発光スペクトルの測定は、励起光源にLED光源(Thorlabs社製、M300L4)を用いて検出器(浜松ホトニクス社製、PMA-12マルチチャンネル分光器 C10027-01)により行った。
(2)最低励起三重項エネルギー(ET1)
最低励起一重項エネルギー(ES1)の測定で用いたのと同じ試料を、液体窒素によって77[K]に冷却し、励起光(300nm)を燐光測定用試料に照射し、検出器を用いて燐光を測定する。励起光照射後から100ミリ秒以降の発光を燐光スペクトルとする。この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge[nm]を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をET1とする。
換算式:ET1[eV]=1239.85/λedge
燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ(つまり縦軸が増加するにつれ)、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の10%以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
第2有機化合物として、カルバゾール構造を含む化合物を好ましく選択することができる。あた、第2有機化合物として、ジベンゾフラン構造を含む化合物も好ましく選択することができる。さらに、第2有機化合物としては、ジベンゾチオフェン構造を含む化合物も好ましく選択することができる。
ここで、「ハメットのσp値」は、L.P.ハメットにより提唱されたものであり、パラ置換ベンゼン誘導体の反応速度または平衡に及ぼす置換基の影響を定量化したものである。具体的には、パラ置換ベンゼン誘導体における置換基と反応速度定数または平衡定数の間に成立する下記式:
log(k/k0) = ρσp
または
log(K/K0) = ρσp
における置換基に特有な定数(σp)である。上式において、k0は置換基を持たないベンゼン誘導体の速度定数、kは置換基で置換されたベンゼン誘導体の速度定数、K0は置換基を持たないベンゼン誘導体の平衡定数、Kは置換基で置換されたベンゼン誘導体の平衡定数、ρは反応の種類と条件によって決まる反応定数を表す。本発明における「ハメットのσp値」に関する説明と各置換基の数値については、Hansch,C.et.al.,Chem.Rev.,91,165-195(1991)のσp値に関する記載を参照することができる。
一般式(4)で表される化合物の中で特に好ましい化合物は、下記一般式(5)で表される化合物である。
一般式(5)
本発明の好ましい一態様では、X1~X5はいずれもC-CNではない。すなわち、ベンゼン環に1つのシアノ基と少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。本発明の別の好ましい一態様では、X2だけがC-CNを表し、X1、X3~X5はC-CNではない。すなわち、イソフタロニトリルのベンゼン環に少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。本発明の別の一態様では、X3だけがC-CNを表し、X1、X2、X4、X5はC-CNではない。すなわち、テレフタロニトリルのベンゼン環に少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。
X1~X5のうちの隣り合う2つがC-Rを表すとき、2つのRは互いに結合して環状構造を形成していてもよい。互いに結合して形成する環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は2環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、フラン環、チオフェン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノリン環などを挙げることができる。例えばフェナントレン環やトリフェニレン環のように多数の環が縮合した環を形成してもよい。
置換基は、水素原子に置換しうる1価の基を意味しており、例えば後述の置換基群Aから選択したり、後述の置換基群Bから選択したり、後述の置換基群Cから選択したり、後述の置換基群Dから選択したりすることができる。
一般式(8a)~(8f)において、R41~R110は各々独立に水素原子または置換基を表す。R41とR42、R42とR43、R43とR44、R44とR45、R45とR46、R46とR47、R47とR48、R51とR52、R52とR53、R53とR54、R54とR55、R55とR56、R56とR57、R57とR58、R58とR59、R59とR60、R61とR62、R62とR63、R63とR64、R65とR66、R66とR67、R67とR68、R68とR69、R69とR70、R72とR73、R73とR74、R74とR75、R75とR76、R76とR77、R77とR78、R78とR79、R79とR80、R81とR82、R82とR83、R83とR84、R84とR85、R86とR87、R87とR88、R88とR89、R89とR90、R91とR92、R93とR94、R94とR95、R95とR96、R96とR97、R97とR98、R99とR100、R101とR102、R102とR103、R103とR104、R104とR105、R105とR106、R107とR108、R108とR109、R109とR110は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。互いに結合して形成する環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は2環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、フラン環、チオフェン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノリン環などを挙げることができる。例えばフェナントレン環やトリフェニレン環のように多数の環が縮合した環を形成してもよい。一般式(9)で表される基に含まれる環の数は3~5の範囲内から選択してもよく、5~7の範囲内から選択してもよい。一般式(8a)~(8f)で表される基に含まれる環の数は5~7の範囲内から選択してもよく、5であってもよい。
R41~R110が採りうる置換基として、下記置換基群Bの基を選択したり、下記置換基群Cの基を選択したり、下記置換基群Dの基を選択したりすることができる。好ましくは炭素数1~10の無置換のアルキル基、または炭素数1~10の無置換のアルキル基で置換されていてもよい炭素数6~10のアリール基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110は水素原子または炭素数1~10の無置換のアルキル基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110は水素原子または炭素数6~10の無置換のアリール基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110はすべてが水素原子である。
一般式(8a)~(8f)におけるR41~R110が結合している炭素原子(環骨格構成炭素原子)は、各々独立に窒素原子に置換されていてもよい。すなわち、一般式(8a)~(8f)におけるC-R41~C-R110は、各々独立にNに置換されていてもよい。窒素原子に置換されている数は、一般式(8a)~(8f)で表される基の中で0~4つであることが好ましく、1~2つであることがより好ましい。本発明の一態様では、窒素原子に置換されている数は0である。また、2つ以上が窒素原子に置換されている場合は、1つの環中に置換されている窒素原子の数は1つであることが好ましい。
一般式(8a)~(8f)において、X1~X6は、酸素原子、硫黄原子またはN-Rを表す。本発明の一態様では、X1~X6は酸素原子である。本発明の一態様では、X1~X6は硫黄原子である。本発明の一態様では、X1~X6はN-Rである。Rは水素原子または置換基を表し、置換基であることが好ましい。置換基としては、下記置換基群Aの基を選択したり、下記置換基群Bの基を選択したり、下記置換基群Cの基を選択したり、下記置換基群Dの基を選択したりすることができる。例えば、無置換のフェニル基や、アルキル基やアリール基からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基で置換されているフェニル基を好ましく採用することができる。
一般式(8a)~(8f)において、*は結合位置を表す。
一般式(10)
ここでいう置換アミノ基は、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基であることが好ましく、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基を構成する2つのアリール基は互いに連結していてもよい。連結は、単結合でなされていてよいし(その場合はカルバゾ-ル環が形成される)、-O-、-S-、-N(R6)-、-C(R7)(R8)-、-Si(R9)(R10)-などの連結基でなされていてもよい。ここで、R6~R10は水素原子、重水素原子または置換基を表し、R7とR8、R9とR10は、それぞれ互いに連結して環状構造を形成してもよい。
置換アミノ基はR1~R5のいずれであってもよく、例えばR1とR2、R1とR3、R1とR4、R1とR5、R2とR3、R2とR4、R1とR2とR3、R1とR2とR4、R1とR2とR5、R1とR3とR4、R1とR3とR5、R2とR3とR4、R1とR2とR3とR4、R1とR2とR3とR5、R1とR2とR4とR5、R1とR2とR3とR4とR5を置換アミノ基とすること等ができる。シアノ基もR1~R5のいずれであってもよく、例えばR1、R2、R3、R1とR2、R1とR3、R1とR4、R1とR5、R2とR3、R2とR4、R1とR2とR3、R1とR2とR4、R1とR2とR5、R1とR3とR4、R1とR3とR5、R2とR3とR4をシアノ基とすること等ができる。
シアノ基でも置換アミノ基でもないR1~R5は、水素原子、重水素原子または置換基を表す。ここでいう置換基の例として、下記置換基群Aを挙げることができる。上記ジアリールアミノ基のアリール基が置換されているときの置換基の好ましい例としても、下記置換基群Aの置換基を挙げることができ、さらにシアノ基と置換アミノ基も挙げることができる。置換基群Aに代えて、置換基群Bから選択したり、置換基群Cから選択したり、置換基群Dから選択したりすることも可能である。
一般式(10)に包含される化合物群と化合物の具体例については、本明細書の一部としてここに引用するWO2013/154064号公報の段落0008~0048、WO2015/080183号公報の段落0009~0030、WO2015/129715号公報の段落0006~0019、特開2017-119663号公報の段落0013~0025、特開2017-119664号公報の段落0013~0026を参照することができる。
一般式(11)
一般式(11)で表される化合物の中でも、特に一般式(12)で表される化合物が有用である。
一般式(12)
一般式(12)に包含される化合物群と化合物の具体例については、本明細書の一部としてここに引用するWO2013/081088号公報の段落0020~0062や、Appl.Phys.Let,98,083302(2011)に記載の化合物を参照することができる。
一般式(14)
遅延蛍光材料として、WO2013/154064号公報の段落0008~0048および0095~0133、WO2013/011954号公報の段落0007~0047および0073~0085、WO2013/011955号公報の段落0007~0033および0059~0066、WO2013/081088号公報の段落0008~0071および0118~0133、特開2013-256490号公報の段落0009~0046および0093~0134、特開2013-116975号公報の段落0008~0020および0038~0040、WO2013/133359号公報の段落0007~0032および0079~0084、WO2013/161437号公報の段落0008~0054および0101~0121、特開2014-9352号公報の段落0007~0041および0060~0069、特開2014-9224号公報の段落0008~0048および0067~0076、特開2017-119663号公報の段落0013~0025、特開2017-119664号公報の段落0013~0026、特開2017-222623号公報の段落0012~0025、特開2017-226838号公報の段落0010~0050、特開2018-100411号公報の段落0012~0043、WO2018/047853号公報の段落0016~0044に記載される一般式に包含される化合物、特に例示化合物であって、遅延蛍光を放射するものを挙げることができる。また、特開2013-253121号公報、WO2013/133359号公報、WO2014/034535号公報、WO2014/115743号公報、WO2014/122895号公報、WO2014/126200号公報、WO2014/136758号公報、WO2014/133121号公報、WO2014/136860号公報、WO2014/196585号公報、WO2014/189122号公報、WO2014/168101号公報、WO2015/008580号公報、WO2014/203840号公報、WO2015/002213号公報、WO2015/016200号公報、WO2015/019725号公報、WO2015/072470号公報、WO2015/108049号公報、WO2015/080182号公報、WO2015/072537号公報、WO2015/080183号公報、特開2015-129240号公報、WO2015/129714号公報、WO2015/129715号公報、WO2015/133501号公報、WO2015/136880号公報、WO2015/137244号公報、WO2015/137202号公報、WO2015/137136号公報、WO2015/146541号公報、WO2015/159541号公報に記載される発光材料であって、遅延蛍光を放射するものを採用することもできる。なお、この段落に記載される上記の公報は、本明細書の一部としてここに引用している。
本発明の有機発光素子の発光層には第3有機化合物が含まれていてもよい。第3有機化合物は、第1有機化合物や第2有機化合物よりも小さな最低励起一重項エネルギーを有している蛍光材料である。本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物は、第1有機化合物や第2有機化合物よりも小さな最低励起三重項エネルギーを有している蛍光材料である。第3有機化合物は、遅延蛍光材料であってもよいし、遅延蛍光を放射しないものであってもよい。遅延蛍光材料である場合は、第3有機化合物の最低励起三重項エネルギーは、第2有機化合物の最低励起三重項エネルギーよりも高くてもよい。第3有機化合物は、第2有機化合物のHOMOのエネルギーよりも高い化合物を用いたり、低い化合物を用いたりすることができる。また、第3有機化合物は、第2有機化合物のLUMOのエネルギーよりも高い化合物を用いたり、低い化合物を用いたりすることができる。本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物は、第2有機化合物のよりも低いHOMOのエネルギーと低いLUMOのエネルギーを有する。
第3有機化合物を用いた有機発光素子では、第3有機化合物に由来する蛍光を放射する。第3有機化合物からの発光は通常は遅延蛍光を含む。本発明の有機発光素子からの発光の最大成分は第3有機化合物からの発光である。すなわち、本発明の有機発光素子からの発光のうち、第3有機化合物からの発光量が最大である。有機発光素子からの発光の70%以上が第3有機化合物からの発光であってもよく、90%以上が第3有機化合物からの発光であってもよく、99%以上が第3有機化合物からの発光であってもよい。第3有機化合物は、励起一重項状態の第1有機化合物、励起一重項状態の第2有機化合物、励起三重項状態から逆項間交差して励起一重項状態になった第2有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。また本発明の好ましい態様では、第3有機化合物は、励起一重項状態の第2有機化合物と、励起三重項状態から逆項間交差して励起一重項状態になった第2有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。生じた第3有機化合物の励起一重項状態は、その後基底状態に戻るときに蛍光を放射する。
第3有機化合物として用いる蛍光材料としては、このように第1有機化合物や第2有機化合物からエネルギーを受け取って発光し得るものであれば特に限定されず、発光には蛍光、遅延蛍光、燐光のいずれが含まれていても構わない。好ましいのは、発光に蛍光や遅延蛍光が含まれている場合であり、より好ましいのは第3有機化合物からの発光の最大成分が蛍光である場合である。本発明の一態様では、有機発光素子は燐光を放射しないか、燐光の放射量は蛍光の1%以下である。
本発明では、第3有機化合物として用いることができる化合物の最大発光波長は特に制限されない。このため、可視領域(380~780nm)に最大発光波長を有する発光材料や赤外領域(780nm~1mm)に最大発光波長を有する発光材料や紫外領域(例えば280~380nm)に最大発光波長を有する化合物などを適宜選択して使用することが可能である。好ましいのは、可視領域に最大発光波長を有する蛍光材料である。例えば、380~780nmの領域内における最大発光波長が380~570nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が570~650nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が650~700nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が700~780nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたりしてもよい。
本発明の好ましい態様では、第2有機化合物の発光波長領域と第3有機化合物の吸収波長領域との間に重なりがあるように、各化合物を選択して組み合わせる。特に、第2有機化合物の発光スペクトルの短波長側のエッジと、第3有機化合物の吸収スペクトルの長波側のエッジが重なっていることが好ましい。
第3有機化合物はホウ素原子以外の金属原子を含まないことが好ましい。例えば、第3有機化合物はホウ素原子とフッ素原子をともに含む化合物であってもよい。また、ホウ素原子を含むがフッ素原子を含まない化合物であってもよい。また、金属原子をまったく含まないものであってもよい。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、フッ素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、フッ素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子および水素原子からなる化合物を選択することができる。
本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物として下記一般式(15)で表される化合物を用いる。
一般式(15)
一般式(16)
一般式(17)
一般式(17)で表される基は、一般式(16)のR1~R7の1つであってもよいし、2つであってもよいし、3つであってもよい。また、少なくとも4つとしてもよく、例えば4つまたは5つとすることができる。本発明の好ましい一態様では、R1~R7のうちの1つが一般式(17)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、少なくともR1、R3、R5、R7が一般式(17)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R4、R5、R7だけが一般式(17)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R4、R5、R7が一般式(17)で表される基であり、R2およびR4が水素原子、重水素原子、無置換のアルキル基(例えば炭素数1~10)、または無置換のアリール基(例えば炭素数6~14)である。本発明の一態様では、R1~R7のすべてが一般式(17)で表される基である。
本発明の好ましい一態様では、R1とR7が同一である。本発明の好ましい一態様では、R3とR5が同一である。本発明の好ましい一態様では、R2とR6が同一である。本発明の好ましい一態様では、R1とR7が同一であり、R3とR5が同一であり、なおかつ、R1とR3は互いに異なる。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R5、R7が同一である。本発明の好ましい一態様では、R1とR4とR7が同一であり、R3やR5とは異なる。本発明の好ましい一態様では、R3とR4とR5が同一であり、R1やR7とは異なる。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R5、R7は、いずれもR4とは異なる。
本発明の好ましい一態様では、一般式(17)のR13だけが置換基であり、R11、R12、R14、R15は水素原子である。本発明の好ましい一態様では、一般式(17)のR11だけが置換基であり、R12、R13、R14、R15は水素原子である。本発明の好ましい一態様では、一般式(17)のR11とR13だけが置換基であり、R12、R14、R15は水素原子である。
一般式(16)のR1~R7の中には、一般式(17)のR11~R15がすべて水素原子である基(すなわちフェニル基)が含まれていてもよい。例えば、R2、R4、R6はフェニル基であってもよい。
本発明の一態様では、一般式(16)のR1~R9に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数が3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。より好ましくは、一般式(16)のR1~R7に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数が3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。このとき、R8とR9にはハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在しなくてもよい。さらに好ましくは、一般式(16)のR1、R3、R4、R5、R7に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数は3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。このとき、R2、R6、R8、R9にはハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在しなくてもよい。本発明の好ましい一態様では、R1、R4、R7にそれぞれハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在する。
また、WO2015/022974号公報の段落0220~0239に記載の化合物も、本発明の第3有機化合物として特に好ましく用いることができる。
「アルケニル基」は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。また、直鎖部分と環状部分と分枝部分のうちの2種以上が混在していてもよい。アルケニル基の炭素数は、例えば2以上、4以上とすることができる。また、炭素数は30以下、20以下、10以下、6以下、4以下とすることができる。アルケニル基の具体例として、エテニル基、n-プロペニル基、イソプロペニル基、n-ブテニル基、イソブテニル基、n-ペンテニル基、イソペンテニル基、n-ヘキセニル基、イソヘキセニル基、2-エチルヘキセニル基を挙げることができる。置換基たるアルケニル基は、さらに置換基で置換されていてもよい。
「アリール基」および「ヘテロアリール基」は、単環であってもよいし、2つ以上の環が縮合した縮合環であってもよい。縮合環である場合、縮合している環の数は2~6であることが好ましく、例えば2~4の中から選択することができる。環の具体例として、ベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、キノリン環、ピラジン環、キノキサリン環、ナフチリジン環を挙げることができる。アリール基またはヘテロアリール基の具体例として、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基を挙げることができる。「アリーレン基」および「ヘテロアリール基」は、アリール基およびヘテロアリール基の説明における価数を1から2へ読み替えたものとすることができる。
本明細書において「置換基群B」とは、アルキル基(例えば炭素数1~40)、アルコキシ基(例えば炭素数1~40)、アリール基(例えば炭素数6~30)、アリールオキシ基(例えば炭素数6~30)、ヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~30)、ヘテロアリールオキシ基(例えば環骨格構成原子数5~30)、ジアリールアミノアミノ基(例えば炭素原子数0~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本明細書において「置換基群C」とは、アルキル基(例えば炭素数1~20)、アリール基(例えば炭素数6~22)、ヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~20)、ジアリールアミノ基(例えば炭素原子数12~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本明細書において「置換基群D」とは、アルキル基(例えば炭素数1~20)、アリール基(例えば炭素数6~22)およびヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本発明の有機発光素子の発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物を含む。発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物以外に、第3有機化合物を含んでいてもよい。発光層は、これらの化合物以外に、電荷やエネルギーの授受を行う化合物や、ホウ素以外の金属元素を含まない構成にすることができる。また発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することもできる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子および窒素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。発光層は、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第1有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第2有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第3有機化合物を含むものであってもよい。また、発光層は、炭素原子、水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子から構成される第1有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子および窒素原子からなる群より選択される原子から構成される第2有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子から構成される第3有機化合物を含むものであってもよい。
発光層は、第1有機化合物、第2有機化合物および任意に第3有機化合物を共蒸着することにより形成してもよいし、第1有機化合物、第2有機化合物および任意に第3有機化合物を溶解させた溶液を用いて塗布法により形成してもよい。第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物の共蒸着により発光層を形成するときには、第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物のうちの2つ以上をあらかじめ混合してるつぼ等に入れて蒸着源とし、その蒸着源を用いて共蒸着により発光層を形成してもよい。例えば、第1有機化合物および第2有機化合物をあらかじめ混合して1つの蒸着源を作成しておき、その蒸着源と第3有機化合物の蒸着源を用いて共蒸着することにより発光層を形成してもよい。
本発明の有機発光素子は、下地層と、その下地層の表面に積層された発光層とを有する。
発光層の厚さは例えば5nm以上としたり、10nm以上としたり、20nm以上としたり、40nm以上としたりすることができ、また、80nm以下としたり、60nm以下としたりすることができる。
本発明の有機発光素子としては、例えば、有機フォトルミネッセンス素子(有機PL素子)や有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)などを例示することができる。有機フォトルミネッセンス素子は、基材上に、少なくとも下地層とその下地層の表面に積層された発光層を含む構造を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を形成した構造を有する。有機層は、少なくとも下地層とその下地層の表面に積層された発光層を含むものであり、下地層とそれに隣接する発光層のみからなるものであってもよいし、下地層とそれに隣接する発光層の他に1層以上の有機層を有するものであってもよい。発光層以外の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子障壁層、正孔障壁層、電子注入層、電子輸送層、励起子障壁層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。本発明では、下地層の陰極側表面に発光層が積層された構造を有する。下地層は、電子障壁層を兼ね備えるものであってもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図1に示す。図1において、1はガラス基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は下地層、6は発光層、7は正孔障壁層、8は電子輸送層、9は電子注入層、10は陰極を表わす。
本発明の有機発光素子が多波長発光型の有機発光素子であるとき、最も短波長な発光が遅延蛍光を含むものとすることができる。また、最も短波長な発光が遅延蛍光を含まないものとすることもできる。
本発明の有機発光素子は、下地層の表面に発光層を積層することにより製造することができる。例えば、陽極上に有機層を積層することにより有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する場合は、陽極上または陽極上に形成された有機層の上に、一般式(1)で表される化合物を含む下地層を形成し、その隣接層の上に積層するように、第1有機化合物と第2有機化合物を含む発光層を形成することができる。
本発明の有機発光素子は、通常の有機発光素子の製造ライン(製造設備)を利用して容易に製造することができる。すなわち、通常の製造ラインにおいて、下地層形成に用いる材料を一般式(1)で表される化合物とし、発光層の形成に用いる材料を第1有機化合物と第2有機化合物を含むように変更しさえすれば、本発明の有機発光素子を簡便に製造することができる。このため、本発明の有機発光素子は、製造ラインそのものの変更や新設を行うことなく製造することができるという利点がある。また、本発明の有機発光素子を製造した後に、使用する材料を変更することにより再び本発明外の有機発光素子の製造ラインに戻すこともできる。このため、経済的に短時間で実施や転用ができるため、本発明の有機発光素子の産業上の利用性は高い。
いくつかの実施形態では、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は基材により保持され、当該基材は特に限定されず、有機エレクトロルミネッセンス素子で一般的に用いられる、例えばガラス、透明プラスチック、クォーツおよびシリコンにより形成されたいずれかの材料を用いればよい。
いくつかの実施形態では、有機エレクトロルミネッセンス装置の陽極は、金属、合金、導電性化合物またはそれらの組み合わせから製造される。いくつかの実施形態では、前記の金属、合金または導電性化合物は高い仕事関数(4eV以上)を有する。いくつかの実施形態では、前記金属はAuである。いくつかの実施形態では、導電性の透明材料は、CuI、酸化インジウム・スズ(ITO)、SnO2およびZnOから選択される。いくつかの実施形態では、IDIXO(In2O3-ZnO)などの、透明な導電性フィルムを形成できるアモルファス材料を使用する。いくつかの実施形態では、前記陽極は薄膜である。いくつかの実施形態では、前記薄膜は蒸着またはスパッタリングにより作製される。いくつかの実施形態では、前記フィルムはフォトリソグラフィー方法によりパターン化される。いくつかの実施形態では、パターンが高精度である必要がない(例えば約100μm以上)場合、当該パターンは、電極材料への蒸着またはスパッタリングに好適な形状のマスクを用いて形成してもよい。いくつかの実施形態では、有機導電性化合物などのコーティング材料を塗布しうるとき、プリント法やコーティング法などの湿式フィルム形成方法が用いられる。いくつかの実施形態では、放射光が陽極を通過するとき、陽極は10%超の透過度を有し、当該陽極は、単位面積あたり数百オーム以下のシート抵抗を有する。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは10~1,000nmである。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは10~200nmである。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは用いる材料に応じて変動する。
いくつかの実施形態では、前記陰極は、低い仕事関数を有する金属(4eV以下)(電子注入金属と称される)、合金、導電性化合物またはその組み合わせなどの電極材料で作製される。いくつかの実施形態では、前記電極材料は、ナトリウム、ナトリウム-カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム-銅混合物、マグネシウム-銀混合物、マグネシウム-アルミニウム混合物、マグネシウム-インジウム混合物、アルミニウム-酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム-アルミニウム混合物および希土類元素から選択される。いくつかの実施形態では、電子注入金属と、電子注入金属より高い仕事関数を有する安定な金属である第2の金属との混合物が用いられる。いくつかの実施形態では、前記混合物は、マグネシウム-銀混合物、マグネシウム-アルミニウム混合物、マグネシウム-インジウム混合物、アルミニウム-酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム-アルミニウム混合物およびアルミニウムから選択される。いくつかの実施形態では、前記混合物は電子注入特性および酸化に対する耐性を向上させる。いくつかの実施形態では、陰極は、蒸着またはスパッタリングにより電極材料を薄膜として形成させることによって製造される。いくつかの実施形態では、前記陰極は単位面積当たり数百オーム以下のシート抵抗を有する。いくつかの実施形態では、前記陰極の厚は10nm~5μmである。いくつかの実施形態では、前記陰極の厚は50~200nmである。いくつかの実施形態では、放射光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極および陰極のいずれか1つは透明または半透明である。いくつかの実施形態では、透明または半透明のエレクトロルミネッセンス素子は光放射輝度を向上させる。
いくつかの実施形態では、前記陰極を、前記陽極に関して前述した導電性の透明な材料で形成されることにより、透明または半透明の陰極が形成される。いくつかの実施形態では、素子は陽極と陰極とを含むが、いずれも透明または半透明である。
注入層は、電極と有機層との間の層である。いくつかの実施形態では、前記注入層は駆動電圧を減少させ、光放射輝度を増強する。いくつかの実施形態では、前記注入層は、正孔注入層と電子注入層とを含む。前記注入層は、陽極と発光層または正孔輸送層との間、並びに陰極と発光層または電子輸送層との間に配置することがきる。いくつかの実施形態では、注入層が存在する。いくつかの実施形態では、注入層が存在しない。
以下に、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
障壁層は、発光層に存在する電荷(電子または正孔)および/または励起子が、発光層の外側に拡散することを阻止できる層である。いくつかの実施形態では、電子障壁層は、発光層と正孔輸送層との間に存在し、電子が発光層を通過して正孔輸送層へ至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、正孔障壁層は、発光層と電子輸送層との間に存在し、正孔が発光層を通過して電子輸送層へ至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、障壁層は、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止する。いくつかの実施形態では、電子障壁層および正孔障壁層は励起子障壁層を構成する。本明細書で用いる用語「電子障壁層」または「励起子障壁層」には、電子障壁層の、および励起子障壁層の機能の両方を有する層が含まれる。
正孔障壁層は、電子輸送層として機能する。いくつかの実施形態では、電子の輸送の間、正孔障壁層は正孔が電子輸送層に至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、正孔障壁層は、発光層における電子と正孔との再結合の確率を高める。正孔障壁層に用いる材料は、電子輸送層について前述したのと同じ材料であってもよい。
以下に、正孔障壁層に用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
電子障壁層は、正孔を輸送する。いくつかの実施形態では、正孔の輸送の間、電子障壁層は電子が正孔輸送層に至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、電子障壁層は、発光層における電子と正孔との再結合の確率を高める。電子障壁層に用いる材料は、正孔輸送層について前述したのと同じ材料であってもよい。
以下に電子障壁材料として用いることができる化合物の具体例を挙げる。
励起子障壁層は、発光層における正孔と電子との再結合を通じて生じた励起子が電荷輸送層まで拡散することを阻止する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、発光層における励起子の有効な閉じ込め(confinement)を可能にする。いくつかの実施形態では、装置の光放射効率が向上する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、陽極の側と陰極の側のいずれかで、およびその両側の発光層に隣接する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層が陽極側に存在するとき、当該層は、正孔輸送層と発光層との間に存在し、当該発光層に隣接してもよい。いくつかの実施形態では、励起子障壁層が陰極側に存在するとき、当該層は、発光層と陰極との間に存在し、当該発光層に隣接してもよい。いくつかの実施形態では、正孔注入層、電子障壁層または同様の層は、陽極と、陽極側の発光層に隣接する励起子障壁層との間に存在する。いくつかの実施形態では、正孔注入層、電子障壁層、正孔障壁層または同様の層は、陰極と、陰極側の発光層に隣接する励起子障壁層との間に存在する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーを含み、その少なくとも1つが、それぞれ、発光材料の励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーより高い。
正孔輸送層は、正孔輸送材料を含む。いくつかの実施形態では、正孔輸送層は単層である。いくつかの実施形態では、正孔輸送層は複数の層を有する。
いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は、正孔の注入または輸送特性および電子の障壁特性のうちの1つの特性を有する。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は有機材料である。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は無機材料である。本発明で使用できる公知の正孔輸送材料の例としては、限定されないが、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導剤、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導剤、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導剤、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリンコポリマーおよび導電性ポリマーオリゴマー(特にチオフェンオリゴマー)、またはその組合せが挙げられる。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料はポルフィリン化合物、芳香族三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物から選択される。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は芳香族三級アミン化合物である。以下に正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物の具体例を挙げる。
電子輸送層は、電子輸送材料を含む。いくつかの実施形態では、電子輸送層は単層である。いくつかの実施形態では、電子輸送層は複数の層を有する。
いくつかの実施形態では、電子輸送材料は、陰極から注入された電子を発光層に輸送する機能さえあればよい。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はまた、正孔障壁材料としても機能する。本発明で使用できる電子輸送層の例としては、限定されないが、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アゾール誘導体、アジン誘導体またはその組合せ、またはそのポリマーが挙げられる。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はチアジアゾール誘導剤またはキノキサリン誘導体である。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はポリマー材料である。以下に電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物の具体例を挙げる。
いくつかの実施形態では、発光層はデバイス中に組み込まれる。例えば、デバイスには、OLEDバルブ、OLEDランプ、テレビ用ディスプレイ、コンピューター用モニター、携帯電話およびタブレットが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、電子デバイスは、陽極、陰極、および当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を有するOLEDを含む。
いくつかの実施形態では、本願明細書に記載の構成物は、OLEDまたは光電子デバイスなどの、様々な感光性または光活性化デバイスに組み込まれうる。いくつかの実施形態では、前記構成物はデバイス内の電荷移動またはエネルギー移動の促進に、および/または正孔輸送材料として有用でありうる。前記デバイスとしては、例えば有機発光ダイオード(OLED)、有機集積回線(OIC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機太陽電池(O-SC)、有機光学検出装置、有機光受容体、有機磁場クエンチ(field-quench)装置(O-FQD)、発光燃料電池(LEC)または有機レーザダイオード(O-レーザー)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、電子デバイスは、陽極、陰極、当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を含むOLEDを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは色彩の異なるOLEDを含む。いくつかの実施形態では、デバイスはOLEDの組合せを含むアレイを含む。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、3色の組合せ(例えばRGB)である。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、赤色でも緑色でも青色でもない色(例えばオレンジ色および黄緑色)の組合せである。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、2色、4色またはそれ以上の色の組合せである。
いくつかの実施形態では、デバイスは、
取り付け面を有する第1面とそれと反対の第2面とを有し、少なくとも1つの開口部を画定する回路基板と、
前記取り付け面上の少なくとも1つのOLEDであって、当該少なくとも1つのOLEDが、陽極、陰極、および当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を含む、発光する構成を有する少なくとも1つのOLEDと、
回路基板用のハウジングと、
前記ハウジングの端部に配置された少なくとも1つのコネクターであって、前記ハウジングおよび前記コネクターが照明設備への取付けに適するパッケージを画定する、少なくとも1つのコネクターと、を備えるOLEDライトである。
いくつかの実施形態では、前記OLEDライトは、複数の方向に光が放射されるように回路基板に取り付けられた複数のOLEDを有する。いくつかの実施形態では、第1方向に発せられた一部の光は偏光されて第2方向に放射される。いくつかの実施形態では、反射器を用いて第1方向に発せられた光を偏光する。
いくつかの実施形態では、本発明の発光層はスクリーンまたはディスプレイにおいて使用できる。いくつかの実施形態では、本発明に係る化合物は、限定されないが真空蒸発、堆積、蒸着または化学蒸着(CVD)などの工程を用いて基材上へ堆積させる。いくつかの実施形態では、前記基材は、独特のアスペクト比のピクセルを提供する2面エッチングにおいて有用なフォトプレート構造である。前記スクリーン(またマスクとも呼ばれる)は、OLEDディスプレイの製造工程で用いられる。対応するアートワークパターンの設計により、垂直方向ではピクセルの間の非常に急な狭いタイバーの、並びに水平方向では大きな広範囲の斜角開口部の配置を可能にする。これにより、TFTバックプレーン上への化学蒸着を最適化しつつ、高解像度ディスプレイに必要とされるピクセルの微細なパターン構成が可能となる。
ピクセルの内部パターニングにより、水平および垂直方向での様々なアスペクト比の三次元ピクセル開口部を構成することが可能となる。更に、ピクセル領域中の画像化された「ストライプ」またはハーフトーン円の使用は、これらの特定のパターンをアンダーカットし基材から除くまで、特定の領域におけるエッチングが保護される。その時、全てのピクセル領域は同様のエッチング速度で処理されるが、その深さはハーフトーンパターンにより変化する。ハーフトーンパターンのサイズおよび間隔を変更することにより、ピクセル内での保護率が様々異なるエッチングが可能となり、急な垂直斜角を形成するのに必要な局在化された深いエッチングが可能となる。
蒸着マスク用の好ましい材料はインバーである。インバーは、製鉄所で長い薄型シート状に冷延された金属合金である。インバーは、ニッケルマスクとしてスピンマンドレル上へ電着することができない。蒸着用マスク内に開口領域を形成するための適切かつ低コストの方法は、湿式化学エッチングによる方法である。
いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、基材上のピクセルマトリックスである。いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、リソグラフィー(例えばフォトリソグラフィーおよびeビームリソグラフィー)を使用して加工される。いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、湿式化学エッチングを使用して加工される。更なる実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、プラズマエッチングを使用して加工される。
OLEDディスプレイは、一般的には、大型のマザーパネルを形成し、次に当該マザーパネルをセルパネル単位で切断することによって製造される。通常は、マザーパネル上の各セルパネルは、ベース基材上に、活性層とソース/ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、前記TFTに平坦化フィルムを塗布し、ピクセル電極、発光層、対電極およびカプセル化層、を順に経時的に形成し、前記マザーパネルから切断することにより形成される。
OLEDディスプレイは、一般的には、大型のマザーパネルを形成し、次に当該マザーパネルをセルパネル単位で切断することによって製造される。通常は、マザーパネル上の各セルパネルは、ベース基材上に、活性層とソース/ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、前記TFTに平坦化フィルムを塗布し、ピクセル電極、発光層、対電極およびカプセル化層、を順に経時的に形成し、前記マザーパネルから切断することにより形成される。
マザーパネルのベース基材上に障壁層を形成する工程と、
前記障壁層上に、セルパネル単位で複数のディスプレイユニットを形成する工程と、
前記セルパネルのディスプレイユニットのそれぞれの上にカプセル化層を形成する工程と、
前記セルパネル間のインタフェース部に有機フィルムを塗布する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、障壁層は、例えばSiNxで形成された無機フィルムであり、障壁層の端部はポリイミドまたはアクリルで形成された有機フィルムで被覆される。いくつかの実施形態では、有機フィルムは、マザーパネルがセルパネル単位で軟らかく切断されるように補助する。
いくつかの実施形態では、薄膜トランジスタ(TFT)層は、発光層と、ゲート電極と、ソース/ドレイン電極と、を有する。複数のディスプレイユニットの各々は、薄膜トランジスタ(TFT)層と、TFT層上に形成された平坦化フィルムと、平坦化フィルム上に形成された発光ユニットと、を有してもよく、前記インタフェース部に塗布された有機フィルムは、前記平坦化フィルムの材料と同じ材料で形成され、前記平坦化フィルムの形成と同時に形成される。いくつかの実施形態では、前記発光ユニットは、不動態化層と、その間の平坦化フィルムと、発光ユニットを被覆し保護するカプセル化層と、によりTFT層と連結される。前記製造方法のいくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、ディスプレイユニットにもカプセル化層にも連結されない。
いくつかの実施形態では、前記不動態化層は、TFT層の被覆のためにTFT層上に配置された有機フィルムである。いくつかの実施形態では、前記平坦化フィルムは、不動態化層上に形成された有機フィルムである。いくつかの実施形態では、前記平坦化フィルムは、障壁層の端部に形成された有機フィルムと同様、ポリイミドまたはアクリルで形成される。いくつかの実施形態では、OLEDディスプレイの製造の際、前記平坦化フィルムおよび有機フィルムは同時に形成される。いくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、障壁層の端部に形成されてもよく、それにより、当該有機フィルムの一部が直接ベース基材と接触し、当該有機フィルムの残りの部分が、障壁層の端部を囲みつつ、障壁層と接触する。
いくつかの実施形態では、TFT層を通じてピクセル電極に電圧が印加されるとき、ピクセル電極と対電極との間に適切な電圧が形成され、それにより有機発光層が光を放射し、それにより画像が形成される。以下、TFT層と発光ユニットとを有する画像形成ユニットを、ディスプレイユニットと称する。
いくつかの実施形態では、ディスプレイユニットを被覆し、外部の水分の浸透を防止するカプセル化層は、有機フィルムと無機フィルムとが交互に積層する薄膜状のカプセル化構造に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、前記カプセル化層は、複数の薄膜が積層した薄膜状カプセル化構造を有する。いくつかの実施形態では、インタフェース部に塗布される有機フィルムは、複数のディスプレイユニットの各々と間隔を置いて配置される。いくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、一部の有機フィルムが直接ベース基材と接触し、有機フィルムの残りの部分が障壁層の端部を囲む一方で障壁層と接触する態様で形成される。
いくつかの実施形態では、障壁層は、キャリア基材の反対側のベース基材の表面に形成される。一実施形態では、前記障壁層は、各セルパネルのサイズに従いパターン化される。例えば、ベース基材がマザーパネルの全ての表面上に形成される一方で、障壁層が各セルパネルのサイズに従い形成され、それにより、セルパネルの障壁層の間のインタフェース部に溝が形成される。各セルパネルは、前記溝に沿って切断できる。
いくつかの実施形態では、マザーパネルは、セルパネル単位で切断される。いくつかの実施形態では、マザーパネルは、カッターを用いてセルパネル間のインタフェース部に沿って切断される。いくつかの実施形態では、マザーパネルが沿って切断されるインタフェース部の溝が有機フィルムで被覆されているため、切断の間、当該有機フィルムが衝撃を吸収する。いくつかの実施形態では、切断の間、障壁層でひびが生じるのを防止できる。
いくつかの実施形態では、前記方法は製品の不良率を減少させ、その品質を安定させる。
他の態様は、ベース基材上に形成された障壁層と、障壁層上に形成されたディスプレイユニットと、ディスプレイユニット上に形成されたカプセル化層と、障壁層の端部に塗布された有機フィルムと、を有するOLEDディスプレイである。
実施例1において、下地層の材料によって発光層のS値がどのように変化するのかを検討した。
ガラス基板上にU1~U5または比較化合物(H1)を蒸着して10nmの厚さの下地層を形成した。その下地層の上にH1とT60を異なる蒸着源から重量比65:35で共蒸着し、40nmの厚さの発光層を形成した。形成した発光層におけるT60のS値を測定した。結果を表1に示す。
表1の結果は、発光層に65重量%含まれている第1有機化合物と同じ材料(H1)の下地層を使用した比較例よりも、一般式(1)で表される化合物からなる下地層を使用した本発明の方が、発光層の第2有機化合物のS値が小さくなることを示している。このことは、一般式(1)で表される化合物を下地層に用いることにより、その上に形成する発光層の第2有機化合物の配向性を大幅に高められることを示している。
実施例2において、下地層の材料と発光層の第1有機化合物の組み合わせを変えることによって発光層のS値がどのように変化するのかを検討した。
下地層の材料と発光層の第1有機化合物の組み合わせを表2に示すように変更して、実施例1と同様にしてガラス基板上に下地層と発光層を形成した。形成した発光層におけるT60のS値を測定した。結果を表2に示す。
表2の結果は、下地層を一般式(1)で表される化合物で構成するだけでなく、発光層に含まれている第1有機化合物も一般式(1)で表される化合物にすることにより、さらに発光層の第2有機化合物の配向性を高められることを示している。
実施例3において、発光層の第2有機化合物を変えたときの下地層の材料と発光層のS値の関係を検討した。
発光層の第2有機化合物をT60からT3へ変更し、下地層の材料と発光層の第1有機化合物の組み合わせを表3および表4に示すように変更して、実施例1と同様にしてガラス基板上に下地層と発光層を形成した。ただし、発光層の第1有機化合物と第2有機化合物の重量比は70:30とした。形成した発光層におけるT3のS値を測定した。結果を表3および表4に示す。
表3および表4の結果は、発光層の第2有機化合物を違う遅延蛍光材料に変えた場合であっても、一般式(1)で表される化合物を下地層に用いることにより、その上に形成する発光層の第2有機化合物の配向性を大幅に向上させることができることを示している。また、発光層に含まれている第1有機化合物も一般式(1)で表される化合物にすることにより、さらに発光層の第2有機化合物の配向性を高められることを示している。
実施例4において、下地層が異なる有機エレクトロルミネッセンス素子を作製して評価した。
膜厚100nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)からなる陽極が形成されたガラス基材上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度1×10-6Paで積層した。まず、ITO上にHATCNを10nmの厚さに形成し、その上にNPDを35nmの厚さに形成した。次いで、その上にU4を10nmの厚さに形成して下地層とし、さらにその上にH1とT3をそれぞれ異なる蒸着源から重量比70:30で共蒸着し、40nmの厚さの発光層を形成した。さらにその上に、HB1を10nmの厚さに形成し、さらにその上にHB1とLiqを異なる蒸着源から重量比70:30で共蒸着して20nmの厚さに形成した。さらに、Liqを2nmの厚さに形成し、次いでアルミニウム(Al)を100nmの厚さに蒸着することにより陰極を形成した。以上の手順により、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
比較のため、下地層をH1で構成した比較用有機エレクトロルミネッセンス素子も作製した。
各素子を駆動させたところ、最大発光波長484nmの発光が認められた。各素子の外部量子効率(EQE)と初期駆動電圧を測定した結果を表5に示す。表5の結果は、一般式(1)で表される化合物を下地層に用いることにより、発光層の第2有機化合物の配向性を高め、素子の発光効率を向上させ、初期駆動電圧を抑えられることを示している。
実施例5において、発光層の第1有機化合物が異なる有機エレクトロルミネッセンス素子を作製して評価した。
下地層をU4で形成し、発光層の第1化合物をH1とU5でそれぞれ形成した点を変更して、実施例4と同じ方法により有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。作製した各素子について、実施例4と同様にS値と外部量子効率(EQE)と初期駆動電圧を測定した結果を表6に示す。表6の結果は、下地層を一般式(1)で表される化合物で構成するだけでなく、発光層に含まれている第1有機化合物も一般式(1)で表される化合物にすることにより、さらに発光層の第2有機化合物の配向性を高め、素子の発光効率を向上させ、初期駆動電圧を抑えられることを示している。
実施例6において、発光層に第1有機化合物や第2有機化合物よりも最低励起一重項エネルギーが低い第3有機化合物をさらに含有する有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
発光層にさらに第3有機化合物としてF1を0.5重量%添加し、第1有機化合物の濃度を69.5重量%に変更した点を変更して、実施例4と同じ方法により有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
作製した各素子について、実施例4と同様にS値を測定したところ、下地層にH1を用いた素子は-0.293であり、下地層にU4を用いた素子は-0.344であった。また、初期駆動電圧も下地層としてU4を用いた素子の方が小さかった。この結果は、下地層を一般式(1)で表される化合物で構成することにより、発光層の第2有機化合物の配向性を高め、初期駆動電圧を抑えられることを示している。
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 下地層
6 発光層
7 正孔障壁層
8 電子輸送層
9 電子注入層
10 陰極
Claims (18)
- 下地層と、前記下地層の表面に積層された発光層とを有する有機発光素子であって、
前記発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物を含み、
前記第2有機化合物は、前記第1有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する遅延蛍光材料であり、
前記下地層が下記一般式(1)で表される化合物を含む、有機発光素子。
一般式(1)
R1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が互いに結合することにより、置換もしくは無置換のベンゾフロ構造、置換もしくは無置換のベンゾチエノ構造、または置換もしくは無置換のインドロ構造を形成しているか、
R6が、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のジベンゾフリル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチエニル基である。] - 前記化合物に含まれる縮合環構造がいずれも5環以下である、請求項1に記載の有機発光素子。
- 前記化合物に含まれる縮合環構造がいずれも3環以下である、請求項1または2に記載の有機発光素子。
- XがN(R9)であり、R9が置換もしくは無置換のアリール基である、請求項1~3のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- R1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が互いに結合することにより、置換もしくは無置換のベンゾフロ構造を形成している、請求項1~4のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- XがN(R9)であって、R6が置換もしくは無置換のカルバゾリル基であるとき、そのカルバゾリル基は置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基である、請求項1~5のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第1有機化合物が、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第1有機化合物が一般式(1)で表される化合物であって、前記下地層に含まれる化合物と同一であっても異なっていてもよい、請求項1~7のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第2有機化合物が、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第2有機化合物は、最低励起一重項状態と77Kの最低励起三重項状態とのエネルギーの差ΔESTが0.3eV以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第2有機化合物が、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物である、請求項1~10のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記発光層における前記第2有機化合物の濃度が5~50重量%である、請求項1~11のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記発光層が、前記第1有機化合物および前記第2有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する第3有機化合物をさらに含む、請求項1~12のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記発光層における前記第3有機化合物の濃度が3重量%以下である、請求項13に記載の有機発光素子。
- 前記第3有機化合物が、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物である、請求項13または14に記載の有機発光素子。
- 有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項1~15のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記下地層が電子障壁層である、請求項16に記載の有機発光素子。
- 下地層の表面に発光層を形成する工程を含む、有機発光素子の製造方法であって、
前記発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物を含み、
前記第2有機化合物は、前記第1有機化合物よりも低い最低励起一重項エネルギーを有する遅延蛍光材料であり、
前記下地層が下記一般式(1)で表される化合物を含む、有機発光素子の製造方法。
一般式(1)
R1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が互いに結合することにより、置換もしくは無置換のベンゾフロ構造、置換もしくは無置換のベンゾチエノ構造、または置換もしくは無置換のインドロ構造を形成しているか、
R6が、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のジベンゾフリル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチエニル基である。]
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