WO2023085123A1 - 有機化合物及び有機発光素子 - Google Patents

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WO2023085123A1
WO2023085123A1 PCT/JP2022/040369 JP2022040369W WO2023085123A1 WO 2023085123 A1 WO2023085123 A1 WO 2023085123A1 JP 2022040369 W JP2022040369 W JP 2022040369W WO 2023085123 A1 WO2023085123 A1 WO 2023085123A1
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substituted
group
light
organic light
unsubstituted
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PCT/JP2022/040369
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直樹 山田
淳 鎌谷
広和 宮下
洋祐 西出
洋伸 岩脇
Original Assignee
キヤノン株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Definitions

  • the present invention relates to an organic compound and an organic light-emitting device using the same.
  • organic light-emitting device (hereinafter sometimes referred to as “organic electroluminescence device” or “organic EL device”) is an electronic device having a pair of electrodes and an organic compound layer disposed between these electrodes. By injecting electrons and holes from the pair of electrodes, excitons of the light-emitting organic compound in the organic compound layer are generated, and the organic light-emitting device emits light when the excitons return to the ground state. . Recent advances in organic light-emitting devices are remarkable, and include low driving voltage, various emission wavelengths, high-speed responsiveness, and thin and light-weight light-emitting devices.
  • Patent Document 1 describes the following compound A-1.
  • Patent Document 2 describes an organic light-emitting device using the following compound A-2 as a light-emitting dopant and the following compound B-1 as a host material.
  • Patent documents 3 and 4 describe iridium complexes using ligands represented by compounds C-1 and C-2 below.
  • Patent Document 5 describes an organic light-emitting device using the following compound B-2 as a host material.
  • Patent Document 1 When the compound A-1 described in Patent Document 1 is used in the light-emitting layer of an organic light-emitting device, there is a problem with the light-emitting efficiency in relation to the host material. Further, the organic light-emitting devices described in Patent Documents 2 and 5 and the organic light-emitting devices using iridium complexes described in Patent Documents 3 and 4 have a problem in luminous efficiency.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide an organic light-emitting device with high color purity and excellent luminous efficiency.
  • the organic light-emitting device of the present invention comprises at least an anode, a light-emitting layer and a cathode in this order, the light-emitting layer includes at least a dopant material and a host material;
  • the dopant material is a compound represented by the following general formula [1],
  • the host material is characterized by being a hydrocarbon.
  • each of R 1 to R 8 is independently selected from a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted silyl group, and a substituted or unsubstituted aryl group. .
  • R 1 to R 8 do not contain a cyano group.
  • n is an integer of 0 or more and 2 or less. However, m+n is 3.
  • X represents a bidentate ligand
  • the partial structure IrX is any of the structures represented by the following general formulas [2] to [3].
  • R 9 to R 19 are each a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or It is independently selected from unsubstituted silyl groups, substituted or unsubstituted aryl groups, and substituted or unsubstituted heterocyclic groups. Adjacent R 16 to R 19 may combine with each other to form a ring.
  • Ring A is any of the structures represented by the following general formulas [4] to [7].
  • R 20 to R 29 are each a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or It is independently selected from unsubstituted silyl groups and substituted or unsubstituted aryl groups.
  • organic compound of the present invention is characterized by being represented by the following general formula [1].
  • each of R 1 to R 8 is independently selected from a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted silyl group, and a substituted or unsubstituted aryl group. . However, at least one of R 1 to R 8 is a tertiary alkyl group.
  • n is an integer of 0 or more and 2 or less. However, m+n is 3.
  • X represents a bidentate ligand
  • the partial structure IrX is any of the structures represented by the following general formulas [2] to [3].
  • R 9 to R 19 are each a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or It is independently selected from unsubstituted silyl groups, substituted or unsubstituted aryl groups, and substituted or unsubstituted heterocyclic groups. Adjacent R 16 to R 19 may combine with each other to form a ring.
  • Ring A is any of the structures represented by the following general formulas [4] to [7].
  • R 20 to R 29 are each a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or It is independently selected from unsubstituted silyl groups and substituted or unsubstituted aryl groups.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a pixel of a display device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a display device using an organic light-emitting element according to an embodiment of the invention
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an imaging device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an electronic device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a foldable display device
  • FIG. It is a mimetic diagram showing an example of a lighting installation concerning one embodiment of the present invention.
  • 1 is a schematic diagram showing an example of a moving body having a vehicle lamp according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a wearable device according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of the wearable device according to one embodiment of the present invention.
  • 1 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an exposure light source of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention;
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an exposure light source of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention;
  • Organic compound and dopant material of the present invention are compounds represented by the following general formula [1].
  • the organic compound of the present invention is a compound in which at least one of R 1 to R 8 is a tertiary alkyl group, and the dopant material of the present invention is a compound in which R 1 to R 8 do not contain a cyano group.
  • coordinate bonds are indicated by straight lines or arrows.
  • each of R 1 to R 8 is independently selected from a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted silyl group, and a substituted or unsubstituted aryl group.
  • at least one of R 1 to R 8 is a tertiary alkyl group.
  • R 1 to R 8 do not contain a cyano group.
  • Alkyl groups include, for example, methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, tertiary butyl group, secondary butyl group, octyl group, cyclohexyl group, tertiary pentyl group, 3-methylpentane-3 -yl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group and the like, but are not limited thereto.
  • the alkyl group an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable.
  • the silyl group includes, but is not limited to, a trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, and the like.
  • aryl groups include phenyl, naphthyl, indenyl, biphenyl, terphenyl, fluorenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, anthranyl, perylenyl, chrysenyl, and fluoranthenyl groups. Examples include, but are not limited to.
  • As the aryl group an aryl group having 6 or more and 30 or less carbon atoms is preferable.
  • alkyl group, silyl group, and aryl group may further have include, for example, a deuterium atom; aralkyl groups such as benzyl group; aryl groups such as phenyl group and biphenyl group; hydroxy group, thiol group and the like, but are not limited thereto.
  • R 1 to R 8 preferably do not contain a cyano group. Moreover, in the dopant material of the present embodiment, at least one of R 1 to R 8 is preferably a tertiary alkyl group.
  • At least one of R 1 to R 8 is preferably a tertiary butyl group.
  • m represents an integer of 1 or more and 3 or less
  • n represents an integer of 0 or more and 2 or less.
  • m+n is 3.
  • m represents 2 or more
  • multiple ligands may be the same or different.
  • n is 2, multiple X's may be the same or different.
  • X represents a bidentate ligand
  • IrX is any one of the structures represented by the following general formulas [2] to [3].
  • R 9 to R 19 are each a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or It is independently selected from unsubstituted silyl groups, substituted or unsubstituted aryl groups, and substituted or unsubstituted heterocyclic groups.
  • halogen atoms include, but are not limited to, fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
  • alkoxy groups include, but are not limited to, methoxy groups, ethoxy groups, isopropoxy groups, tertiary butoxy groups, and the like.
  • alkoxy group an alkoxy group having 1 or more and 10 or less carbon atoms is preferable.
  • heterocyclic groups examples include pyridyl, pyrimidyl, pyrazyl, triazyl, benzofuranyl, benzothiophenyl, dibenzofuranyl, dibenzothiophenyl, oxazolyl, oxadiazolyl, thiazolyl, thiadiazolyl, A carbazolyl group, an acridinyl group, a phenanthrolyl group, a thienyl group, and the like may be mentioned, but are not limited to these.
  • the heterocyclic group a heterocyclic group having 3 or more and 27 or less carbon atoms is preferable.
  • alkyl group, silyl group, and aryl group represented by R 9 to R 19 are the same as those described for R 1 to R 8 , but are not limited thereto.
  • alkyl group an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable.
  • aryl group an aryl group having 6 or more and 30 or less carbon atoms is preferable.
  • specific examples of the substituent which the alkyl group, alkoxy group, silyl group, aryl group, and heterocyclic group may further have include the alkyl group, silyl group, and aryl group described for R 1 to R 8 . Further, the substituents which may be further included are the same as those mentioned above, but are not limited thereto.
  • Adjacent R 16 to R 19 may also combine with each other to form a ring.
  • Adjacent R 16 to R 19 are bonded to each other to form a ring means a ring formed by bonding R 16 and R 17 , R 17 and R 18 , R 18 and R 19 and R 16 to R 19 means that the benzene ring to which is bound forms a condensed ring.
  • a ring formed by combining adjacent R 16 to R 19 may be an aromatic ring.
  • the partial structure IrX is a structure represented by general formula [3], and R 12 to R 19 are each a hydrogen atom, a deuterium atom, or a substituted or unsubstituted alkyl are preferably independently selected from groups, substituted or unsubstituted silyl groups. At least one of R 9 to R 11 or at least one of R 12 to R 19 is preferably a tertiary alkyl group, preferably a tertiary butyl group.
  • Ring A is any one of the structures represented by the following general formulas [4] to [7].
  • R 20 to R 29 are each a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or It is independently selected from unsubstituted silyl groups and substituted or unsubstituted aryl groups.
  • halogen atom, alkyl group, alkoxy group, silyl group, and aryl group represented by R 20 to R 29 are the same as those described for R 9 to R 19 , but these include It is not limited.
  • alkyl group an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable.
  • alkoxy group an alkoxy group having 1 or more and 10 or less carbon atoms is preferable.
  • aryl group an aryl group having 6 or more and 30 or less carbon atoms is preferable.
  • substituents that the alkyl group, alkoxy group, silyl group , and aryl group may further have include Examples of substituents that may be used include, but are not limited to, these.
  • ring A preferably has a structure represented by general formula [4], and R 20 is preferably a tertiary butyl group.
  • the compound represented by the general formula [1] of this embodiment has the following characteristics.
  • (1-1) By having a fluorene ring having a ring A bonded to the 1-position as a ligand, the emission spectrum exhibits a narrow half width and high color purity.
  • (1-2) By having a fluorene ring as a ligand, the hole transport property is high.
  • R 1 to R 8 do not have a highly polar group.
  • the emission spectrum exhibits a narrow half width and high color purity.
  • the iridium complex of this embodiment has, as a ligand, a fluorene ring (1-substituted fluorene ring) in which ring A is bonded to the 1-position.
  • ring A has a structure represented by formula [4], as shown in FIG. 1A, R 1 and R 2 at the 9-position of the fluorene ring, preferably an alkyl group, are arranged so as to sandwich the hydrogen of the pyridine ring. .
  • the hydrogen of the pyridine ring repels R 1 and R 2 of the fluorene rings on both sides, especially the alkyl group. , the rotation of the bond between the pyridine ring and the fluorene ring is suppressed. As a result, the oscillation mode of the emission spectrum due to rotation control is suppressed, the half width of the emission spectrum is reduced, and the color purity is high.
  • FIG. 1A shows the case where the carbon at the asterisked position is attached to the phenyl group. As shown in FIG. 1B, the phenyl group is not sandwiched between the alkyl groups of the fluorene ring, resulting in a structure positioned outside between the alkyl groups.
  • the dihedral angle between the plane of the fluorene ring and the plane of the pyridine ring becomes very large, resulting in a greatly distorted ligand, making synthesis impossible.
  • the ligand could be synthesized, it would be impossible to form a complex with iridium metal.
  • the hole transport property is high.
  • the iridium complex represented by the general formula [1] has a fluorene ring as a ligand and thus has a high hole-transport property. This is believed to be due to the structure in which the fluorene rings of the ligands are easily overlapped with each other and holes are easily hopped between the ligands.
  • the dopant material of the light-emitting layer is a compound represented by the general formula [1], and the host material is a hydrocarbon. It has a strong interaction with the host material and is characterized by easy energy transfer. That is, by shortening the intermolecular distance between the host material and the dopant material, energy is efficiently transferred from the host material to the dopant material.
  • the dopant material has a fluorene ring, which is a condensed ring structure with low polarity and aromaticity, in the ligand. Therefore, a hydrocarbon, preferably a hydrocarbon-based condensed ring structure is introduced into the host to facilitate ⁇ interaction between the ligands of the host and the dopant, thereby facilitating energy transfer from the host to the dopant. .
  • R 1 to R 8 are preferably groups with low polarity. Further, R 1 to R 8 and R 20 to R 29 are more preferably groups with low polarity.
  • the low polarity group includes a hydrogen atom, a deuterium atom, an alkyl group composed of a hydrocarbon, an aryl group, and the like. Having a group with low polarity reduces the polarity of the iridium complex and makes it difficult for molecular association between iridium complexes to occur in the host material. This makes it difficult for the ⁇ interaction with the host material to be inhibited. In addition, concentration quenching is unlikely to occur.
  • highly polar groups include azine rings such as cyano groups, halogen groups, and pyridyl groups, and specific examples include ligands having the following structures.
  • the compound represented by the general formula [1] of the present embodiment preferably has the following characteristics.
  • the compound represented by the general formula [1] of the present embodiment has at least one ligand having a 1-substituted fluorene ring (1-substituted fluorene ligand) and has an ancillary ligand X. Also good. Since the 1-substituted fluorene ligand of the present embodiment has high planarity, it preferably has an ancillary ligand X that does not further increase the planarity.
  • the 1-substituted fluorene ligand of the compound represented by the general formula [1] of the present embodiment has a ring A bonded to the 1-position of the fluorene ring as described in (1-1).
  • the dihedral angle between the ring A and the fluorene ring is fixed, and the emission spectrum has a narrow half width and exhibits high color purity.
  • the planarity of the 1-substituted fluorene ligand is high. Therefore, when the planarity of the ancillary ligand X becomes low, the stacking between the complexes becomes weak, and concentration quenching in the light-emitting layer becomes difficult.
  • the half-value width of the emission spectrum is narrow, and the emission efficiency is improved.
  • sublimation purification by stacking and temperature rise during vacuum deposition are reduced, and decomposition of the complex is less likely to occur.
  • the ancillary ligand X is preferably a ligand with low planarity.
  • R 9 to R 19 are preferably groups that do not enhance planarity, such as hydrogen atoms, alkyl groups, and silyl groups. Therefore, R 9 to R 19 are each independently hydrogen atom, deuterium atom, halogen atom, cyano group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted silyl group preferably selected.
  • each of R 9 to R 19 is independently selected from a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, and a substituted or unsubstituted silyl group.
  • one or more of R 9 to R 11 or R 12 to R 19 are preferably tertiary alkyl groups.
  • a tertiary alkyl group in the ancillary ligand X there is an effect of reducing the stacking of the complex and lowering the temperature during sublimation purification and vacuum deposition.
  • a tertiary alkyl group having 4 or more carbon atoms is preferable, and a tertiary butyl group is more preferable.
  • Table 1 shows the results of sublimation temperature and sublimation purification yield during sublimation purification of each compound.
  • Compounds 1 to 3 are Exemplary Compounds F-1 and J-16, which will be described later, and Compound A-1 described in Patent Document 1, respectively.
  • the degree of vacuum during sublimation purification is from 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa to 1 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa. From Table 1, the planarity of the ancillary ligand X in compound 1 is lower than when the ancillary ligand X has a xanthene ring or a biphenyl ring such as compounds 2 and 3, and the sublimation temperature is lower. High yield during sublimation purification.
  • Sublimability is improved when at least one of R 1 to R 8 or at least one of R 20 to R 29 is a tertiary alkyl group.
  • the iridium complex of the present embodiment has the above characteristics due to having a fluorene ring as a ligand, but has a large molecular weight and poor sublimability due to having a condensed polycyclic ring. Specifically, there are cases where the temperature during sublimation purification is high, and where the complex is partially decomposed after sublimation purification. Therefore, at least one of R 1 to R 8 or at least one of R 20 to R 29 (at least one of R 20 to R 22 , R 23 to R 25 , R 26 to R 27 or R 28 to R 29 ) is preferably a tertiary alkyl group. This suppresses molecular stacking between the complexes and lowers the sublimation temperature.
  • the effect of eliminating complexes is large, and the effect of suppressing molecular stacking is large.
  • Having a tertiary alkyl group can reduce radical cleavage of hydrogen at the benzylic position due to temperature when the temperature load is high.
  • a larger value for the bond dissociation energy indicates a stronger bond, and a smaller value indicates a weaker bond.
  • the carbon-hydrogen bond at the benzylic position is a weak bond. This is because when the hydrogen atom at the benzylic position is eliminated to form a radical, the radical is stabilized by resonance with the ⁇ electrons with the adjacent benzene ring. Therefore, the carbon-hydrogen bond at the benzylic position is a weak bond. That is, when the molecular structure does not have a structure such as a benzyl group, the resulting compound is less likely to break the carbon-hydrogen bond, which is preferable.
  • the iridium complex represented by the general formula [1] of this embodiment has a high hole-transport property because it has a fluorene ring as a ligand.
  • the reason for this is believed to be the structure in which the fluorene rings of the ligands are likely to overlap each other and holes are easily hopped between the ligands. Therefore, it is more preferable that the ring A side, that is, at least one of R 20 to R 29 is a tertiary alkyl group so as not to reduce the overlapping of fluorene rings.
  • Exemplary compounds belonging to Group D are compounds in which m is 2 in general formula [1] and ring A has a structure represented by general formula [4]. Since the compound has two highly planar fluorene rings, the hole mobility is high and the degree of orientation of the compound is high, so that the light extraction of the light emitting device is improved.
  • Exemplary compounds belonging to Group E are general formula [1], m is 2, ring A is a structure represented by general formula [4], and at least R 1 to R 8 and R 20 to R 22 One is a compound having a tertiary alkyl group.
  • Exemplary compounds belonging to F group are compounds in which m is 1 and ring A has a structure represented by general formula [4] in general formula [1].
  • the hole mobility is high due to having a fluorene ring with high planarity. In addition, it has a lower molecular weight and a lower sublimation temperature than the compounds belonging to the D group.
  • Exemplary compounds belonging to Group G are general formula [1], m is 1, ring A is a structure represented by general formula [4], and at least R 1 to R 8 and R 20 to R 22 One is a compound having a tertiary alkyl group.
  • Exemplary compounds belonging to groups H and I are compounds in which m is 3 in general formula [1] and ring A has a structure represented by general formula [4].
  • the hole mobility is very high by having three highly planar fluorene rings.
  • Exemplary compounds belonging to Group J are the general formula [1], m is 1 or 2, the ring A has a structure represented by the general formula [4], and the ancillary ligand X has a highly planar coordination It is a compound that has a child.
  • the hole mobility is very high due to having highly planar ligands.
  • Exemplary compounds belonging to K group are compounds in which m is 1, 2 or 3 in general formula [1] and ring A is any of the structures shown in general formulas [5] to [7]. It has high electron attracting properties and good carrier balance in the device.
  • the organic light-emitting device of the present invention comprises at least an anode, a light-emitting layer and a cathode in this order, the light-emitting layer containing at least a dopant material and a host material, and having the following features.
  • the dopant material of the light emitting layer is a compound represented by the general formula [1], and the host material is a hydrocarbon, so that the interaction between the dopant material and the host material is strong and energy is easily transferred. .
  • the effect of (2-1) above promotes transport hopping of holes between the dopant material and the host material, thereby improving the hole transportability in the light-emitting layer.
  • the dopant material of the light emitting layer is a compound represented by the general formula [1], and the host material is a hydrocarbon, so that the interaction between the dopant material and the host material is strong and energy is easily transferred.
  • the compound represented by the general formula [1] has, as a ligand, a fluorene ring, which is a condensed polycyclic ring composed of a hydrocarbon in which three rings are condensed.
  • the host material uses a hydrocarbon, preferably a condensed polycyclic compound.
  • the dopant material has a less polar and aromatic condensed ring structure in the ligand. Therefore, by introducing a hydrocarbon, preferably a condensed polycyclic group, into the host to facilitate the ⁇ interaction between the ligands of the host and the dopant, the energy transfer from the host to the dopant is facilitated.
  • the triplet energy used in the phosphorescent light-emitting device undergoes energy transfer by the Dexter mechanism.
  • energy transfer is performed by contact between molecules. That is, by shortening the intermolecular distance between the host material and the dopant material, energy is efficiently transferred from the host material to the dopant material.
  • the dopant material has a less polar and aromatic condensed ring structure in the ligand. Therefore, a hydrocarbon, preferably a hydrocarbon-based condensed ring structure is introduced into the host to facilitate ⁇ interaction between the ligands of the host and the dopant, thereby facilitating energy transfer from the host to the dopant. .
  • the organic light-emitting device Due to the above effect, triplet excitons generated in the host material are quickly consumed for light emission, resulting in highly efficient light emission. In addition, since it is possible to prevent deterioration of the material due to the high-energy triplet excited state caused by the further excitation of triplet excitons that are not used for light emission, the organic light-emitting device has excellent driving durability.
  • the concentration of the dopant material is preferably 0.01% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less, relative to the entire light-emitting layer.
  • (2-2) The effect of (2-1) above promotes transport hopping of holes between the dopant material and the host material, thereby improving the hole transportability in the light-emitting layer. Since the compound represented by the general formula [1] has a low HOMO level (close to the vacuum level) due to the effect of having a fluorene ring in the ligand, the HOMO level tends to be lower than that of the host material. Holes injected from the hole transport layer are transported by the host material, and the holes are transported while repeating trapping and detrapping between the dopant material and the host material. At that time, it is preferable that similar skeletons are used in the host material and the dopant material.
  • an organic light-emitting device in which the voltage rise in the light-emitting layer is suppressed and the drive durability is excellent at a low voltage.
  • the organic light-emitting device of this embodiment preferably has the following features.
  • the light-emitting layer further contains an assist material.
  • the LUMO level of the assist material is preferably smaller (further from the vacuum level) than the LUMO level of the host material. This confines both electron and hole carriers in the light-emitting layer, providing a highly efficient device.
  • the effect of (2-3) above is to reduce the injection of carriers through the light-emitting layer into the adjacent transport layer, and to reduce deterioration of the transport layer. offer.
  • the light-emitting layer further contains an assist material.
  • the LUMO level of the assist material is preferably lower (further from the vacuum level) than the LUMO level of the host material. This confines both electron and hole carriers in the light-emitting layer, providing a highly efficient device. Since the iridium complex represented by the general formula [1] promotes the injection of holes into the light-emitting layer, it is preferable to increase the efficiency by injecting electrons and holes into the light-emitting layer in a well-balanced manner. It is preferred to facilitate injection into the light-emitting layer. Since the host material is a hydrocarbon, it is characterized by a wide bandgap.
  • the host material has a large LUMO level (near the vacuum level), and electrons may be difficult to inject from the electron transport layer or the hole blocking layer. Therefore, in order to facilitate the injection of electrons into the light-emitting layer, it is preferable to further include an assist material. Also, the LUMO level of the assist material is preferably lower than the LUMO level of the host material. This improves the injectability of both holes and electrons into the light-emitting layer, thereby maintaining carrier balance in the light-emitting layer and providing a highly efficient light-emitting device.
  • the effect of (2-3) above is to reduce the injection of carriers through the light-emitting layer into the adjacent transport layer, and to reduce deterioration of the transport layer. offer.
  • the device of the present embodiment exhibits the effect that the dopant material promotes the hole injection property in the light-emitting layer and confines the holes in the light-emitting layer by hole trapping. This prevents holes from being injected from the light-emitting layer into the hole-blocking layer and the electron-transporting layer, thereby reducing deterioration of the hole-blocking layer and the electron-transporting layer due to holes.
  • the assist material which has a lower LUMO level than the host material, promotes electron injection and exhibits the effect of confining electrons in the light-emitting layer by electron trapping. This reduces the injection of electrons from the light-emitting layer into the electron blocking layer and the hole transport layer, and reduces deterioration of the electron blocking layer and the hole transport layer due to electrons.
  • the host material is hydrocarbon.
  • the host material preferably has higher T 1 (lowest triplet excitation energy) than the iridium complex represented by general formula [1].
  • T1 is preferably 2.3 eV or more, more preferably 2.5 eV or more.
  • the host material is preferably a condensed polycyclic compound in order to enhance the interaction with the fluorene ring of the ligand of the iridium complex.
  • the condensed polycyclic group having T 1 of 2.3 eV or more includes fluoranthene, benzo[e]pyrene, benzo[g]chrysene, benzo[c]chrysene, coronene, benzofluorene, chrysene, picene, naphthalene, Examples include phenanthrene, triphenylene and fluorene, preferably chrysene, picene, naphthalene, phenanthrene, triphenylene and fluorene having T1 of 2.5 eV or more.
  • the host material of the present invention preferably has the following characteristics. (3-1) having at least one of chrysene ring, picene ring, phenanthrene ring, triphenylene ring and fluoranthene ring in the skeleton; (3-2) SP does not have 3 carbons.
  • the dopant material of this embodiment has a fluorene skeleton as a ligand.
  • a fluorene skeleton has a highly planar structure.
  • the host material in order for the iridium complex of the present embodiment and the host material to interact, similarly preferably has a highly planar structure. . This is because, by having a highly planar structure, highly planar sites can approach each other through interaction.
  • the fluorene site of the iridium complex and the planar site of the host material are likely to approach each other. Therefore, it can be expected that the intermolecular distance between the iridium complex and the host material is shortened.
  • the above effect leads to the effect of increasing the efficiency of energy transfer described in (2-1).
  • the structure with high planarity includes, for example, a structure containing three or more condensed polycyclic rings, such as a chrysene ring, a picene ring, a phenanthrene ring, which are condensed polycyclic rings with T 1 of 2.5 eV or more,
  • a structure that is a hydrocarbon such as a triphenylene ring or a fluoranthene ring and contains a condensed polycyclic ring is preferable.
  • the host material should have a ring other than a fluorene ring having the same structure as the ligand of the iridium complex so as not to strongly interact with the iridium complex of the present embodiment and lengthen the emission wavelength of the iridium complex. is preferred.
  • the dopant material of the present embodiment is a compound characterized by improving the interaction and emission properties by improving the distance from the host material.
  • the distance to the iridium complex can be shortened by using a material that does not have SP3 carbon.
  • Exemplary compounds of the host compound are compounds having at least one of a triphenylene ring, naphthalene ring, phenanthrene ring, chrysene ring, and fluoranthene ring in the skeleton and having no SP 3 carbon. For this reason, these compounds can be closer to the dopant material of the present embodiment, and thus have a strong interaction and are host materials that perform favorable energy transfer to the dopant material of the present embodiment.
  • compounds having a triphenylene ring in the skeleton have high planarity and are particularly preferred.
  • the light-emitting layer further includes an assist material.
  • the assist material is preferably a compound partially having one of the following structures.
  • X' represents either an oxygen atom, a sulfur atom, or a substituted or unsubstituted carbon atom.
  • the above structure is effective because it has electron-withdrawing properties and can reduce the LUMO level of the assist material.
  • the iridium complex represented by the general formula [1] has a large HOMO level and tends to easily trap holes, while it has a large LUMO level and tends to hardly trap electrons. Therefore, by including an assist material with a low LUMO level in the light-emitting layer, electrons are trapped in the light-emitting layer to provide an element with an appropriate carrier balance, thereby providing a high-efficiency, long-life element.
  • the assist material containing the above structure has a moderately high electron attracting property and a structure with a moderate size, so it is believed that it is difficult to form an exciplex with the dopant material of the present embodiment, which is preferable.
  • a compound containing a triazine ring as a partial structure can be given as an assist material that is considered to easily form an exciplex with the dopant material of the present embodiment.
  • the above structure may be unsubstituted or may have a substituent.
  • the carbon atom represented by X' may be unsubstituted or may have a substituent.
  • substituents include halogen atoms, alkyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, heteroaryloxy groups, aryl groups, heterocyclic groups, silyl groups, amino groups and the like.
  • halogen atoms include, but are not limited to, fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, tertiary butyl group, secondary butyl group, octyl group, cyclohexyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group and the like. Examples include, but are not limited to.
  • alkoxy groups include, but are not limited to, methoxy, ethoxy, propoxy, 2-ethyl-octyloxy, and benzyloxy groups.
  • aryloxy groups include, but are not limited to, phenoxy groups, naphthoxy groups, and the like.
  • heteroaryloxy groups include, but are not limited to, furanyloxy groups and thienyloxy groups.
  • aryl groups include phenyl, naphthyl, indenyl, biphenyl, terphenyl, fluorenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, anthranyl, perylenyl, chrysenyl, and fluoranthenyl groups. Examples include, but are not limited to.
  • heterocyclic groups include pyridyl, pyrimidyl, pyrazyl, triazyl, benzofuranyl, benzothiophenyl, dibenzofuranyl, dibenzothiophenyl, oxazolyl, oxadiazolyl, thiazolyl, thiadiazolyl, Carbazolyl group, acridinyl group, phenanthrolyl group and the like can be mentioned, but not limited to these.
  • silyl group examples include, but are not limited to, a trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, and the like.
  • amino groups include N-methylamino group, N-ethylamino group, N,N-dimethylamino group, N,N-diethylamino group, N-methyl-N-ethylamino group, N-benzylamino group, N-methyl-N-benzylamino group, N,N-dibenzylamino group, anilino group, N,N-diphenylamino group, N,N-dinaphthylamino group, N,N-difluorenylamino group, N -phenyl-N-tolylamino group, N,N-ditolylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N,N-dianisolylamino group, N-mesityl-N-phenylamino group, N,N-dimesitylamino group, N-phenyl-N-(4-tertiarybutylphenyl)amino group, N-
  • substituents that the alkyl group, alkoxy group, aryloxy group, heteroaryloxy group, aryl group, heterocyclic group, silyl group, and amino group may further have include deuterium, methyl group, and ethyl group.
  • Alkyl groups such as normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group and tertiary butyl group, aralkyl groups such as benzyl group, aryl groups such as phenyl group and biphenyl group, heterocyclic groups such as pyridyl group and pyrrolyl group, dimethyl Amino groups such as amino group, diethylamino group, dibenzylamino group, diphenylamino group and ditolylamino group, alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group and propoxy group, aryloxy groups such as phenoxy group, fluorine, chlorine, bromine and iodine Halogen atoms such as, cyano groups, etc., but are not limited to these.
  • the concentration of the assist material is preferably 0.1% by mass or more and 45% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less, relative to the entire light-emitting layer.
  • the organic light emitting device of the present embodiment has at least a first electrode, a second electrode, and an organic compound layer arranged between these electrodes.
  • One of the first electrode and the second electrode is an anode and the other is a cathode.
  • the organic compound layer may be a single layer or a multi-layer laminate as long as it has a light-emitting layer.
  • the organic compound layer includes, in addition to the light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a hole/exciton blocking layer, an electron transport layer, an electron It may have an injection layer or the like.
  • the light-emitting layer may be a single layer, or may be a laminate composed of a plurality of layers.
  • the organic compound layers contains the organic compound of this embodiment.
  • the organic compound according to the present embodiment is included in any of the light-emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron blocking layer, the hole/exciton blocking layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the like. is The organic compound according to this embodiment is preferably contained in the light-emitting layer.
  • the light-emitting layer when the organic compound according to this embodiment is contained in the light-emitting layer, the light-emitting layer may be a layer composed only of the organic compound according to this embodiment. A layer composed of such an organic compound and another compound may also be used.
  • the organic compound according to this embodiment when the light-emitting layer is a layer composed of the organic compound according to this embodiment and another compound, the organic compound according to this embodiment may be used as a host of the light-emitting layer, or may be used as a guest (dopant). may be used as It may also be used as an assist material that can be included in the light-emitting layer.
  • the host is a compound having the largest mass ratio among the compounds constituting the light-emitting layer.
  • a guest is a compound having a mass ratio smaller than that of a host among the compounds constituting the light-emitting layer, and is a compound responsible for main light emission.
  • the assist material is a compound that has a lower mass ratio than that of the host among the compounds that constitute the light-emitting layer and that assists the light emission of the guest.
  • the assist material is also called a second host.
  • the host material can also be called the first compound, and the assist material can be called the second compound.
  • the concentration of the guest is preferably 0.01% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 20% by mass with respect to the entire light-emitting layer. The following are more preferable.
  • This light-emitting layer may be a single layer or multiple layers, and it is possible to mix colors by including a light-emitting material having another emission color.
  • a multi-layer means a state in which a light-emitting layer and another light-emitting layer are laminated.
  • the emission color of the organic light-emitting element is not particularly limited. More specifically, it may be white or a neutral color.
  • the film formation method is vapor deposition or coating film formation. The details of this will be described in detail in the examples that will be described later.
  • the organic compound according to this embodiment can be used as a constituent material of an organic compound layer other than the light-emitting layer that constitutes the organic light-emitting device of this embodiment. Specifically, it may be used as a constituent material for an electron transport layer, an electron injection layer, a hole transport layer, a hole injection layer, a hole blocking layer, and the like.
  • the emission color of the organic light-emitting element is not particularly limited. More specifically, white light emission may be used, or neutral color light may be used.
  • the hole-injecting and transporting material a material having high hole mobility is preferable so that holes can be easily injected from the anode and the injected holes can be transported to the light-emitting layer.
  • a material having a high glass transition temperature is preferable.
  • Low-molecular-weight and high-molecular-weight materials with hole injection and transport properties include triarylamine derivatives, arylcarbazole derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, poly(vinylcarbazole), poly(thiophene), and others.
  • a conductive polymer can be mentioned.
  • the above hole injection transport materials are also suitably used for the electron blocking layer. Specific examples of the compound used as the hole-injecting and transporting material are shown below, but are of course not limited to these.
  • HT16 to HT18 can reduce the driving voltage by using them in the layer in contact with the anode.
  • HT16 is widely used in organic light emitting devices.
  • HT2, HT3, HT4, HT5, HT6, HT10, and HT12 may be used for the organic compound layer adjacent to HT16. Further, a plurality of materials may be used for one organic compound layer.
  • Light-emitting materials mainly involved in light-emitting functions include condensed ring compounds (e.g., fluorene derivatives, naphthalene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, tetracene derivatives, anthracene derivatives, rubrene, etc.), quinacridone derivatives, coumarin derivatives, stilbene derivatives, tris(8 -quinolinolato) aluminum complexes, iridium complexes, platinum complexes, rhenium complexes, copper complexes, europium complexes, ruthenium complexes; Molecular derivatives are included. Specific examples of the compound used as the light-emitting material are shown below, but are of course not limited to these.
  • the luminescent material is a hydrocarbon compound
  • a hydrocarbon compound is a compound composed only of carbon and hydrogen
  • BD7, BD8, GD5 to GD9, and RD1 are among the above-exemplified compounds.
  • the light-emitting material is a condensed polycyclic ring containing a five-membered ring, it is preferable because it has a high ionization potential, is resistant to oxidation, and provides a long-lasting device.
  • the above exemplary compounds are BD7, BD8, GD5 to GD9, and RD1.
  • Examples of the light-emitting layer host or light-emitting assist material contained in the light-emitting layer include aromatic hydrocarbon compounds or derivatives thereof, carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, organoaluminum complexes such as tris(8-quinolinolato)aluminum, organic beryllium complexes, and the like.
  • aromatic hydrocarbon compounds or derivatives thereof include aromatic hydrocarbon compounds or derivatives thereof, carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, organoaluminum complexes such as tris(8-quinolinolato)aluminum, organic beryllium complexes, and the like.
  • Specific examples of the compound used as the light-emitting layer host or the light-emitting assisting material contained in the light-emitting layer are shown below, but the compounds are of course not limited to these.
  • a hydrocarbon compound is a compound composed only of carbon and hydrogen, and is EM1 to EM26 among the above-exemplified compounds.
  • the electron-transporting material can be arbitrarily selected from materials capable of transporting electrons injected from the cathode to the light-emitting layer, and is selected in consideration of the balance with the hole mobility of the hole-transporting material.
  • Materials having electron transport properties include oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, pyrazine derivatives, triazole derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, organoaluminum complexes, condensed ring compounds (e.g., fluorene derivatives, naphthalene derivatives, chrysene derivatives, anthracene derivatives, etc.).
  • the above electron-transporting materials are also suitably used for the hole blocking layer. Specific examples of the compound used as the electron-transporting material are shown below, but are of course not limited to these.
  • the electron-injecting material can be arbitrarily selected from those that allow electrons to be easily injected from the cathode, and is selected in consideration of the balance with the hole-injecting property.
  • Organic compounds also include n-type dopants and reducing dopants. Examples thereof include compounds containing alkali metals such as lithium fluoride, lithium complexes such as lithium quinolinol, benzimidazolidene derivatives, imidazolidene derivatives, fulvalene derivatives and acridine derivatives. It can also be used in combination with the above electron transport material.
  • An organic light-emitting device is provided by forming an insulating layer, a first electrode, an organic compound layer, and a second electrode on a substrate.
  • a protective layer, color filters, microlenses, etc. may be provided over the second electrode.
  • a planarization layer may be provided between it and the protective layer.
  • the planarizing layer can be made of acrylic resin or the like. The same applies to the case where a flattening layer is provided between the color filter and the microlens.
  • substrates examples include quartz, glass, silicon wafers, resins, and metals.
  • a switching element such as a transistor and wiring may be provided on the substrate, and an insulating layer may be provided thereon. Any material can be used for the insulating layer as long as a contact hole can be formed between the insulating layer and the first electrode, and insulation from unconnected wiring can be ensured.
  • a resin such as polyimide, silicon oxide, silicon nitride, or the like can be used.
  • a pair of electrodes can be used as the electrodes.
  • the pair of electrodes may be an anode and a cathode.
  • the electrode with the higher potential is the anode, and the other is the cathode.
  • the electrode that supplies holes to the light-emitting layer is the anode, and the electrode that supplies electrons is the cathode.
  • a material with a work function that is as large as possible is good for the constituent material of the anode.
  • simple metals such as gold, platinum, silver, copper, nickel, palladium, cobalt, selenium, vanadium, tungsten, mixtures containing these, or alloys combining these, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, tin oxide Metal oxides such as indium (ITO) and zinc indium oxide can be used.
  • Conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole and polythiophene can also be used.
  • the anode may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers.
  • chromium, aluminum, silver, titanium, tungsten, molybdenum, or alloys or laminates thereof can be used.
  • the above material can also function as a reflective film that does not have a role as an electrode.
  • a transparent conductive layer of an oxide such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide can be used, but is not limited to these.
  • ITO indium tin oxide
  • a photolithography technique can be used to form the electrodes.
  • a material with a small work function is preferable as a constituent material of the cathode.
  • alkali metals such as lithium, alkaline earth metals such as calcium, simple metals such as aluminum, titanium, manganese, silver, lead, and chromium, or mixtures thereof may be used.
  • alloys obtained by combining these simple metals can also be used.
  • magnesium-silver, aluminum-lithium, aluminum-magnesium, silver-copper, zinc-silver and the like can be used.
  • Metal oxides such as indium tin oxide (ITO) can also be used. These electrode materials may be used singly or in combination of two or more.
  • the cathode may be of a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • it is preferable to use silver and in order to reduce aggregation of silver, it is more preferable to use a silver alloy. Any alloy ratio is acceptable as long as aggregation of silver can be reduced.
  • silver:other metal may be 1:1, 3:1, and the like.
  • the cathode may be a top emission element using an oxide conductive layer such as ITO, or may be a bottom emission element using a reflective electrode such as aluminum (Al), and is not particularly limited.
  • the method for forming the cathode is not particularly limited, but it is more preferable to use a direct current or alternating current sputtering method or the like because the film coverage is good and the resistance can be easily lowered.
  • the organic compound layer may be formed with a single layer or with multiple layers. When it has multiple layers, it may be called a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, or an electron injection layer, depending on its function.
  • the organic compound layer is mainly composed of organic compounds, but may contain inorganic atoms and inorganic compounds. For example, it may have copper, lithium, magnesium, aluminum, iridium, platinum, molybdenum, zinc, and the like.
  • the organic compound layer may be arranged between the first electrode and the second electrode, and may be arranged in contact with the first electrode and the second electrode.
  • organic compound layers (hole injection layer, hole transport layer, electron blocking layer, light emitting layer, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, etc.) constituting the organic light emitting device according to one embodiment of the present invention are , is formed by the method described below.
  • Dry processes such as vacuum vapor deposition, ionization vapor deposition, sputtering, and plasma can be used for the organic compound layer that constitutes the organic light-emitting device according to one embodiment of the present invention.
  • a wet process in which a layer is formed by dissolving in an appropriate solvent and using a known coating method (for example, spin coating, dipping, casting method, LB method, inkjet method, etc.) can be used.
  • the film when forming a film by a coating method, the film can be formed by combining with an appropriate binder resin.
  • binder resin examples include polyvinylcarbazole resins, polycarbonate resins, polyester resins, ABS resins, acrylic resins, polyimide resins, phenol resins, epoxy resins, silicone resins, and urea resins, but are not limited to these. .
  • binder resins may be used singly as homopolymers or copolymers, or two or more may be used in combination.
  • additives such as known plasticizers, antioxidants, and ultraviolet absorbers may be used in combination.
  • a protective layer may be provided over the second electrode. For example, by adhering glass provided with a desiccant on the second electrode, it is possible to reduce the penetration of water or the like into the organic compound layer, thereby reducing the occurrence of display defects.
  • a passivation film such as silicon nitride may be provided on the second electrode to reduce penetration of water or the like into the organic compound layer.
  • a protective layer may be provided using an atomic deposition method (ALD method) after film formation by the CVD method.
  • the material of the film formed by the ALD method is not limited, but may be silicon nitride, silicon oxide, aluminum oxide, or the like. Silicon nitride may be further formed by CVD on the film formed by ALD.
  • a film formed by the ALD method may have a smaller film thickness than a film formed by the CVD method. Specifically, it may be 50% or less, further 10% or less.
  • a color filter may be provided on the protective layer.
  • a color filter considering the size of the organic light-emitting element may be provided on another substrate and then bonded to the substrate provided with the organic light-emitting element.
  • a color filter may be patterned.
  • the color filters may be composed of polymers.
  • a planarization layer may be provided between the color filter and the protective layer.
  • the planarization layer is provided for the purpose of reducing unevenness of the underlying layer. Without limiting its purpose, it may also be referred to as a material resin layer.
  • the planarization layer may be composed of an organic compound, and may be a low-molecular or high-molecular compound, preferably a high-molecular compound.
  • the planarization layer may be provided above and below the color filter, and the constituent materials thereof may be the same or different.
  • Specific examples include polyvinylcarbazole resin, polycarbonate resin, polyester resin, ABS resin, acrylic resin, polyimide resin, phenol resin, epoxy resin, silicon resin, urea resin, and the like.
  • An organic light emitting element or an organic light emitting device may have an optical member such as a microlens on its light emitting side.
  • the microlenses may be made of acrylic resin, epoxy resin, or the like.
  • the purpose of the microlens may be to increase the amount of light extracted from the organic light-emitting element or organic light-emitting device and to control the direction of the extracted light.
  • the microlenses may have a hemispherical shape.
  • the apex of the microlens can be similarly determined in any cross-sectional view. That is, among the tangent lines that are tangent to the semicircle of the microlens in the sectional view, there is a tangent line that is parallel to the insulating layer, and the point of contact between the tangent line and the semicircle is the vertex of the microlens.
  • a line segment from the end point of the arc shape to the end point of another arc shape is assumed, and the midpoint of the line segment can be called the midpoint of the microlens.
  • a cross section that determines the vertex and the midpoint may be a cross section perpendicular to the insulating layer.
  • a counter substrate may be provided over the planarization layer.
  • the counter substrate is called the counter substrate because it is provided at a position corresponding to the substrate described above.
  • the constituent material of the counter substrate may be the same as that of the aforementioned substrate.
  • the opposing substrate may be the second substrate when the substrate described above is the first substrate.
  • An organic light emitting device having an organic light emitting element may have a pixel circuit connected to the organic light emitting element.
  • the pixel circuit may be of an active matrix type that independently controls light emission of the first light emitting element and the second light emitting element. Active matrix circuits may be voltage programmed or current programmed.
  • the drive circuit has a pixel circuit for each pixel.
  • the pixel circuit includes a light emitting element, a transistor that controls the light emission luminance of the light emitting element, a transistor that controls the light emission timing, a capacitor that holds the gate voltage of the transistor that controls the light emission luminance, and a capacitor for connecting to GND without passing through the light emitting element. It may have a transistor.
  • a light-emitting device has a display area and a peripheral area arranged around the display area.
  • the display area has a pixel circuit
  • the peripheral area has a display control circuit.
  • the mobility of the transistors forming the pixel circuit may be lower than the mobility of the transistors forming the display control circuit.
  • the gradient of the current-voltage characteristics of the transistors forming the pixel circuit may be smaller than the gradient of the current-voltage characteristics of the transistors forming the display control circuit.
  • the slope of the current-voltage characteristic can be measured by the so-called Vg-Ig characteristic.
  • a transistor forming a pixel circuit is a transistor connected to a light emitting element such as a first light emitting element.
  • An organic light-emitting device having an organic light-emitting element may have a plurality of pixels.
  • a pixel has sub-pixels that emit different colors from each other.
  • the sub-pixels may each have, for example, RGB emission colors.
  • a pixel emits light in an area called a pixel aperture. This area is the same as the first area.
  • the pixel aperture may be 15 ⁇ m or less and may be 5 ⁇ m or more. More specifically, it may be 11 ⁇ m, 9.5 ⁇ m, 7.4 ⁇ m, 6.4 ⁇ m, or the like.
  • the distance between sub-pixels may be 10 ⁇ m or less, specifically 8 ⁇ m, 7.4 ⁇ m, or 6.4 ⁇ m.
  • the pixels can take a known arrangement form in a plan view.
  • it may be a stripe arrangement, a delta arrangement, a pentile arrangement, or a Bayer arrangement.
  • the shape of the sub-pixel in plan view may take any known shape.
  • a rectangle, a square such as a rhombus, a hexagon, and the like Of course, if it is not an exact figure but has a shape close to a rectangle, it is included in the rectangle.
  • a combination of sub-pixel shapes and pixel arrays can be used.
  • the organic light-emitting device according to this embodiment can be used as a constituent member of a display device or a lighting device.
  • Other applications include exposure light sources for electrophotographic image forming apparatuses, backlights for liquid crystal display devices, and light emitting devices having color filters as white light sources.
  • the display device has an image input unit for inputting image information from an area CCD, a linear CCD, a memory card, etc., has an information processing unit for processing the input information, and displays the input image on the display unit. It may be an image information processing apparatus that The display device may have a plurality of pixels, and at least one of the plurality of pixels may have the organic light emitting device of this embodiment and a transistor connected to the organic light emitting device.
  • the display unit of the imaging device or inkjet printer may have a touch panel function.
  • the driving method of this touch panel function may be an infrared method, a capacitive method, a resistive film method, or an electromagnetic induction method, and is not particularly limited.
  • the display device may also be used as a display section of a multi-function printer.
  • 2A and 2B are cross-sectional schematic diagrams showing an example of a display device having an organic light-emitting element and a transistor connected to the organic light-emitting element.
  • a transistor is an example of an active device.
  • the transistors may be thin film transistors (TFTs).
  • FIG. 2A is an example of a pixel that is a component of the display device according to this embodiment.
  • the pixel has sub-pixels 10 .
  • the sub-pixels are divided into 10R, 10G, and 10B according to their light emission.
  • the emission color may be distinguished by the wavelength of light emitted from the light-emitting layer, or the light emitted from the sub-pixel may be selectively transmitted or color-converted by a color filter or the like.
  • Each sub-pixel 10 has a reflective electrode as a first electrode 2 on the interlayer insulating layer 1, an insulating layer 3 covering the edge of the first electrode 2, and an organic compound layer 4 covering the first electrode 2 and the insulating layer 3. , a transparent electrode as a second electrode 5 , a protective layer 6 and a color filter 7 .
  • the interlayer insulating layer 1 may have transistors and capacitive elements arranged under or inside it.
  • the transistor and the first electrode 2 may be electrically connected through a contact hole (not shown) or the like.
  • the insulating layer 3 is also called a bank or a pixel isolation film. It covers the edge of the first electrode 2 and surrounds the first electrode 2 . A portion where the insulating layer 3 is not arranged is in contact with the organic compound layer 4 and becomes a light emitting region.
  • the organic compound layer 4 has a hole injection layer 41 , a hole transport layer 42 , a first light emitting layer 43 , a second light emitting layer 44 and an electron transport layer 45 .
  • the second electrode 5 may be a transparent electrode, a reflective electrode, or a transflective electrode.
  • the protective layer 6 reduces penetration of moisture into the organic compound layer 4 .
  • the protective layer 6 is shown as one layer, it may be multiple layers. Each layer may have an inorganic compound layer and an organic compound layer.
  • the color filter 7 is divided into 7R, 7G, and 7B according to its color.
  • the color filters 7 may be formed on a flattening film (not shown). Also, a resin protective layer (not shown) may be provided on the color filter 7 . Also, the color filter 7 may be formed on the protective layer 6 . Alternatively, after being provided on a counter substrate such as a glass substrate, they may be attached together.
  • the display device 100 in FIG. 2B has the organic light emitting element 26 and the TFT 18 as an example of the transistor.
  • a substrate 11 made of glass, silicon or the like and an insulating layer 12 are provided thereon.
  • Active elements such as TFTs 18 are arranged on the insulating layer 12, and a gate electrode 13, a gate insulating film 14, and a semiconductor layer 15 of the active elements are arranged.
  • the TFT 18 is also composed of a drain electrode 16 and a source electrode 17 .
  • An insulating film 19 is provided on the TFT 18 .
  • An anode 21 and a source electrode 17 forming an organic light-emitting element 26 are connected through a contact hole 20 provided in the insulating film 19 .
  • the method of electrical connection between the electrodes (anode 21, cathode 23) included in the organic light-emitting element 26 and the electrodes (source electrode 17, drain electrode 16) included in the TFT 18 is limited to the mode shown in FIG. 2B. isn't it. In other words, either the anode 21 or the cathode 23 and either the source electrode 17 or the drain electrode 16 of the TFT 18 may be electrically connected.
  • TFT refers to a thin film transistor.
  • the organic compound layer 22 may be multiple layers.
  • a first protective layer 24 and a second protective layer 25 are provided on the cathode 23 to reduce deterioration of the organic light-emitting element 26 .
  • transistors are used as switching elements in the display device 100 of FIG. 2B, other switching elements may be used instead.
  • the transistors used in the display device 100 of FIG. 2B are not limited to transistors using a single crystal silicon wafer, and may be thin film transistors having an active layer on the insulating surface of the substrate.
  • active layers include non-single-crystal silicon such as single-crystal silicon, amorphous silicon, and microcrystalline silicon, and non-single-crystal oxide semiconductors such as indium zinc oxide and indium gallium zinc oxide.
  • a thin film transistor is also called a TFT element.
  • a transistor included in the display device 100 of FIG. 2B may be formed in a substrate such as a Si substrate.
  • a substrate such as a Si substrate.
  • formed in a substrate means that a substrate itself such as a Si substrate is processed to fabricate a transistor.
  • having a transistor in a substrate can be regarded as forming the substrate and the transistor integrally.
  • the organic light-emitting element according to the present embodiment is controlled in emission luminance by a TFT, which is an example of a switching element, and by providing the organic light-emitting elements in a plurality of planes, an image can be displayed with each emission luminance.
  • the switching elements according to the present embodiment are not limited to TFTs, and may be transistors made of low-temperature polysilicon, or active matrix drivers formed on a substrate such as a Si substrate. On the substrate can also mean inside the substrate. Whether the transistor is provided in the substrate or the TFT is used is selected depending on the size of the display portion. For example, if the size is about 0.5 inch, it is preferable to provide the organic light emitting element on the Si substrate.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the display device according to this embodiment.
  • Display device 1000 may have touch panel 1003 , display panel 1005 , frame 1006 , circuit board 1007 , and battery 1008 between upper cover 1001 and lower cover 1009 .
  • the touch panel 1003 and display panel 1005 are connected to flexible printed circuits FPC 1002 and 1004 .
  • Transistors are printed on the circuit board 1007 .
  • the battery 1008 may not be provided if the display device is not a portable device, or may be provided at another position even if the display device is a portable device.
  • the display device may have color filters having red, green, and blue.
  • the color filters may be arranged in a delta arrangement of said red, green and blue.
  • the display device may be used in the display section of a mobile terminal. In that case, it may have both a display function and an operation function.
  • Mobile terminals include mobile phones such as smart phones, tablets, head-mounted displays, and the like.
  • the display device may be used in the display section of an imaging device having an optical section having a plurality of lenses and an imaging device that receives light that has passed through the optical section.
  • the imaging device may have a display unit that displays information acquired by the imaging element.
  • the display section may be a display section exposed to the outside of the imaging device, or may be a display section arranged within the viewfinder.
  • the imaging device may be a digital camera or a digital video camera.
  • FIG. 4A is a schematic diagram showing an example of an imaging device according to this embodiment.
  • the imaging device 1100 may have a viewfinder 1101 , a rear display 1102 , an operation unit 1103 and a housing 1104 .
  • the viewfinder 1101 may have a display device according to this embodiment.
  • the display device may display not only the image to be captured, but also environmental information, imaging instructions, and the like.
  • the environmental information may include the intensity of outside light, the direction of outside light, the moving speed of the subject, the possibility of the subject being blocked by a shield, and the like.
  • a display device using the organic light-emitting device of this embodiment Since the best time to take an image is a short amount of time, it is better to display the information as soon as possible. Therefore, it is preferable to use a display device using the organic light-emitting device of this embodiment. This is because the organic light emitting device has a high response speed.
  • a display device using an organic light-emitting element can be used more preferably than these devices and a liquid crystal display device, which require a high display speed.
  • the imaging device 1100 has an optical unit (not shown).
  • the optical unit has a plurality of lenses and forms an image on the imaging device housed in the housing 1104 .
  • the multiple lenses can be focused by adjusting their relative positions. This operation can also be performed automatically.
  • An imaging device may be called a photoelectric conversion device.
  • the photoelectric conversion device can include, as an imaging method, a method of detecting a difference from a previous image, a method of extracting from an image that is always recorded, and the like, instead of sequentially imaging.
  • FIG. 4B is a schematic diagram showing an example of the electronic device according to this embodiment.
  • Electronic device 1200 includes display portion 1201 , operation portion 1202 , and housing 1203 .
  • the housing 1203 may include a circuit, a printed board including the circuit, a battery, and a communication portion.
  • the operation unit 1202 may be a button or a touch panel type reaction unit.
  • the operation unit 1202 may be a biometric recognition unit that recognizes a fingerprint and performs unlocking or the like.
  • An electronic device having a communication unit can also be called a communication device.
  • Electronic device 1200 may further have a camera function by being provided with a lens and an imaging element. An image captured by the camera function is displayed on the display portion 1201 . Examples of the electronic device 1200 include a smart phone, a notebook computer, and the like.
  • FIG. 5A and 5B are schematic diagrams showing an example of the display device according to the present embodiment.
  • FIG. 5A shows a display device such as a television monitor or a PC monitor.
  • a display device 1300 has a frame 1301 and a display portion 1302 .
  • the light-emitting element according to this embodiment may be used for the display portion 1302 .
  • It has a frame 1301 and a base 1303 that supports the display portion 1302 .
  • the base 1303 is not limited to the form of FIG. 5A.
  • the lower side of the frame 1301 may also serve as the base.
  • the frame 1301 and the display portion 1302 may be curved. Its radius of curvature may be between 5000 mm and 6000 mm.
  • FIG. 5B is a schematic diagram showing another example of the display device according to this embodiment.
  • a display device 1310 in FIG. 5B is configured to be foldable, and is a so-called foldable display device.
  • the display device 1310 has a first display portion 1311 , a second display portion 1312 , a housing 1313 and a bending point 1314 .
  • the first display portion 1311 and the second display portion 1312 may have the light emitting element according to this embodiment.
  • the first display portion 1311 and the second display portion 1312 may be a seamless display device.
  • the first display portion 1311 and the second display portion 1312 can be separated at a bending point.
  • the first display unit 1311 and the second display unit 1312 may display different images, or the first and second display units may display one image.
  • FIG. 6A is a schematic diagram showing an example of the lighting device according to this embodiment.
  • the illumination device 1400 may have a housing 1401 , a light source 1402 , a circuit board 1403 , an optical filter 1404 that transmits light emitted by the light source 1402 , and a light diffusion section 1405 .
  • the light source 1402 may comprise an organic light emitting device according to this embodiment.
  • Optical filter 1404 may be a filter that enhances the color rendering of the light source.
  • the light diffusing portion 1405 can effectively diffuse light from a light source such as light-up and deliver the light over a wide range.
  • the optical filter 1404 and the light diffusion section 1405 may be provided on the light emission side of the illumination. If necessary, a cover may be provided on the outermost part.
  • a lighting device is, for example, a device that illuminates a room.
  • the lighting device may emit white, neutral white, or any other color from blue to red. It may have a dimming circuit to dim them.
  • the lighting device may have the organic light-emitting element of this embodiment and a power supply circuit connected thereto.
  • a power supply circuit is a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage. Further, white has a color temperature of 4200K, and neutral white has a color temperature of 5000K.
  • the lighting device may have color filters.
  • the lighting device according to this embodiment may have a heat dissipation section.
  • the heat radiating part is for radiating the heat inside the device to the outside of the device, and may be made of metal, liquid silicon, or the like, which has a high specific heat.
  • FIG. 6B is a schematic diagram of an automobile, which is an example of a moving object according to this embodiment.
  • the automobile has a tail lamp, which is an example of a lamp.
  • the automobile 1500 may have a tail lamp 1501, and may be configured to turn on the tail lamp when a brake operation or the like is performed.
  • the tail lamp 1501 may have the organic light emitting device according to this embodiment.
  • the tail lamp 1501 may have a protective member that protects the organic light emitting elements.
  • the protective member may be made of any material as long as it has a certain degree of strength and is transparent, but is preferably made of polycarbonate or the like. A furandicarboxylic acid derivative, an acrylonitrile derivative, or the like may be mixed with the polycarbonate.
  • a car 1500 may have a body 1503 and a window 1502 attached thereto.
  • the window 1502 may be a transparent display if it is not a window for checking the front and rear of the automobile.
  • the transparent display may comprise an organic light emitting device according to the present embodiments. In this case, constituent materials such as electrodes of the organic light-emitting element are made of transparent members.
  • a mobile object may be a ship, an aircraft, a drone, or the like.
  • the moving body may have a body and a lamp provided on the body.
  • the lighting device may emit light to indicate the position of the aircraft.
  • the lamp has the organic light-emitting element according to this embodiment.
  • the display device can be applied to systems that can be worn as wearable devices such as smart glasses, HMDs, and smart contacts.
  • An imaging display device used in such an application includes an imaging device capable of photoelectrically converting visible light and a display device capable of emitting visible light.
  • FIG. 7A is a schematic diagram showing an example of a wearable device according to one embodiment of the present invention. Glasses 1600 (smart glasses) according to one application example will be described with reference to FIG. 7A.
  • An imaging device 1602 such as a CMOS sensor or SPAD is provided on the surface side of lenses 1601 of spectacles 1600 . Further, the display device of each embodiment described above is provided on the rear surface side of the lens 1601 .
  • the spectacles 1600 further include a control device 1603 .
  • the control device 1603 functions as a power source that supplies power to the imaging device 1602 and the display device. Also, the control device 1603 controls operations of the imaging device 1602 and the display device.
  • the lens 1601 is formed with an optical system for condensing light onto the imaging device 1602 .
  • FIG. 7B is a schematic diagram showing another example of the wearable device according to one embodiment of the present invention.
  • Glasses 1610 (smart glasses) according to one application example will be described with reference to FIG. 7B.
  • the glasses 1610 have a control device 1612, and the control device 1612 is equipped with an imaging device corresponding to the imaging device 1602 in FIG. 7A and a display device.
  • An imaging device in the control device 1612 and an optical system for projecting light emitted from the display device are formed in the lens 1611 , and an image is projected onto the lens 1611 .
  • the control device 1612 functions as a power source that supplies power to the imaging device and the display device, and controls the operation of the imaging device and the display device.
  • the control device 1612 may have a line-of-sight detection unit that detects the line of sight of the wearer. Infrared rays may be used for line-of-sight detection.
  • the infrared light emitting section emits infrared light to the eyeballs of the user who is gazing at the display image.
  • a captured image of the eyeball is obtained by detecting reflected light of the emitted infrared light from the eyeball by an imaging unit having a light receiving element.
  • a reduction means for reducing light from the infrared light emitting section to the display section in plan view deterioration in image quality is reduced.
  • the line of sight of the user with respect to the display image is detected from the captured image of the eye obtained by imaging the infrared light.
  • any known method can be applied to line-of-sight detection using captured images of eyeballs.
  • a line-of-sight detection method based on a Purkinje image obtained by reflection of irradiation light on the cornea.
  • line-of-sight detection processing based on the pupillary corneal reflection method is performed.
  • the user's line of sight is detected by calculating a line of sight vector representing the orientation (rotational angle) of the eyeball based on the pupil image and the Purkinje image included in the captured image of the eyeball using the pupillary corneal reflection method.
  • a display device may have an imaging device having a light-receiving element, and may control a display image of the display device based on user's line-of-sight information from the imaging device. Specifically, the display device determines, based on the line-of-sight information, a first visual field area that the user gazes at, and a second visual field area other than the first visual field area. The first viewing area and the second viewing area may be determined by the control device of the display device, or may be determined by an external control device. In the display area of the display device, the display resolution of the first viewing area may be controlled to be higher than the display resolution of the second viewing area. That is, the resolution of the second viewing area may be lower than that of the first viewing area.
  • the display area has a first display area and a second display area different from the first display area. is determined.
  • the first viewing area and the second viewing area may be determined by the control device of the display device, or may be determined by an external control device.
  • the resolution of areas with high priority may be controlled to be higher than the resolution of areas other than areas with high priority. In other words, the resolution of areas with relatively low priority may be lowered.
  • AI may be used to determine the first field of view area and areas with high priority.
  • the AI is a model configured to estimate the angle of the line of sight from the eyeball image and the distance to the object ahead of the line of sight, using the image of the eyeball and the direction in which the eyeball of the image was actually viewed as training data. It can be.
  • the AI program may be possessed by the display device, the imaging device, or the external device. If the external device has it, it is communicated to the display device via communication.
  • display control When display control is performed based on visual recognition detection, it can be preferably applied to smart glasses that further have an imaging device that captures an image of the outside. Smart glasses can display captured external information in real time.
  • FIG. 8A is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention.
  • the image forming apparatus 40 is an electrophotographic image forming apparatus, and includes a photoreceptor 27 , an exposure light source 28 , a charging section 30 , a developing section 31 , a transfer device 32 , a conveying roller 33 and a fixing device 35 .
  • Light 29 is emitted from an exposure light source 28 to form an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 27 .
  • This exposure light source 28 has the organic light emitting device according to this embodiment.
  • the development unit 31 has toner and the like.
  • the charging section 30 charges the photoreceptor 27 .
  • a transfer device 32 transfers the developed image to a recording medium 34 .
  • a transport roller 33 transports the recording medium 34 .
  • the recording medium 34 is, for example, paper.
  • a fixing device 35 fixes the image formed on the recording medium 34 .
  • FIGS. 8B and 8C are diagrams showing the exposure light source 28, and are schematic diagrams showing how a plurality of light emitting units 36 are arranged on an elongated substrate.
  • An arrow 37 is parallel to the axis of the photoreceptor and represents the column direction in which the organic light emitting elements are arranged.
  • the row direction is the same as the direction of the axis around which the photoreceptor 27 rotates. This direction can also be called the longitudinal direction of the photoreceptor 27 .
  • FIG. 8B shows a form in which the light emitting section 36 is arranged along the longitudinal direction of the photoreceptor 27 .
  • FIG. 8C shows a configuration different from that of FIG.
  • FIG. 8B in which the light emitting units 36 are alternately arranged in the column direction in each of the first and second columns.
  • the first column and the second column are arranged at different positions in the row direction.
  • a plurality of light-emitting portions 36 are arranged at intervals.
  • the second row has light-emitting portions 36 at positions corresponding to the intervals between the light-emitting portions 36 of the first row.
  • a plurality of light emitting units 36 are arranged at intervals also in the row direction.
  • the arrangement of FIG. 8C can also be rephrased as, for example, a grid arrangement, a houndstooth arrangement, or a checkered pattern.
  • reaction solution was heated and stirred at room temperature for 7 hours under a nitrogen stream. After completion of the reaction, the solvent was distilled off from the reaction solution at 40°C. 1.56 g of a yellowish brown solid (f-6) was obtained.
  • reaction solution was heated and stirred at 90°C for 5 hours under a nitrogen stream. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered, and the resulting solid was washed on the filter with water and methanol. The obtained solid was purified by silica gel column chromatography (toluene:ethyl acetate mixture) to obtain 0.17 g (yield: 23%) of a yellow solid (exemplary compound F-1).
  • Exemplified compound F-1 was subjected to mass spectrometry using MALDI-TOF-MS (Autoflex LRF manufactured by Bruker).
  • Examples 2 to 20 (synthesis of exemplary compounds)] As shown in Tables 3 to 5, for the exemplary compounds shown in Examples 2 to 20, the raw material f-1 of Example 1 was changed to the raw material 1, the raw material f-2 to the raw material 2, and the raw material f-4 to the raw material 3. Exemplary compounds were synthesized in the same manner as in Example 1. In addition, m/z values obtained by mass spectrometry measured in the same manner as in Example 1 are shown.
  • Exemplified compound D-11 was subjected to mass spectrometry in the same manner as in Example 1.
  • Example 22 to 26 (synthesis of exemplary compounds)
  • Table 6 the exemplary compounds shown in Examples 22 to 26 were exemplified in the same manner as in Example 21 except that the raw material f-3 in Example 21 was changed to the raw material 1 and the raw material f-8 was changed to the raw material 2.
  • a compound was synthesized.
  • m/z which is the actual measurement result of mass spectrometry measured in the same manner as in Example 21, is shown.
  • Exemplified compound H-1 was subjected to mass spectrometry in the same manner as in Example 1.
  • Example 28 and 29 (synthesis of exemplary compounds)
  • Table 5 the exemplified compounds shown in Examples 28 and 29 were exemplified in the same manner as in Example 27 except that the raw material D-11 in Example 27 was changed to the raw material 1 and the raw material f-3 was changed to the raw material 2.
  • a compound was synthesized.
  • m/z values obtained by mass spectrometry measured in the same manner as in Example 27 are shown.
  • Example 30 An organic light-emitting device with a bottom emission structure in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are sequentially formed on a substrate. was made.
  • an ITO electrode (anode) was formed by forming a film of ITO on a glass substrate and subjecting it to desired patterning. At this time, the film thickness of the ITO electrode was set to 100 nm. The substrate on which the ITO electrodes were formed in this manner was used as an ITO substrate in the following steps. Next, vacuum deposition was performed by resistance heating in a vacuum chamber at 1.3 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa to continuously form organic compound layers and electrode layers shown in Table 8 on the ITO substrate. At this time, the electrode area of the facing electrodes (metal electrode layer, cathode) was set to 3 mm 2 .
  • the characteristics of the obtained device were measured and evaluated.
  • the efficiency of the light emitting device was 61 cd/A.
  • a continuous driving test was performed at a current density of 50 mA/cm 2 to measure the time when the luminance deterioration rate reached 5%.
  • the time required for the luminance deterioration rate to reach 5% is shown as a ratio when the time in this example is set to 1.0.
  • the measuring device specifically measured the current-voltage characteristics with a Hewlett-Packard Micro Ammeter 4140B, and the luminance was measured with a Topcon BM7.
  • Examples 31 to 37, Comparative Examples 2 to 5 An organic light-emitting device was produced in the same manner as in Example 30, except that the materials shown in Table 9 were changed as appropriate.
  • Compound Q-2-1, compound T-1, and compound T-2 are the following compounds.
  • Example 30 The obtained element was evaluated in the same manner as in Example 30.
  • the time required for the luminance deterioration rate to reach 5% is shown as a ratio when the time for Example 30 is set to 1.0.
  • Table 9 shows the measurement results.
  • the light-emitting elements of Examples emit light with high efficiency and have little luminance deterioration.
  • the light-emitting dopant has a cyano group or a pyridyl group in the pyridylfluorene ligand, so that the polarity of the ligand is high and the interaction with the host material, which is a hydrocarbon, is weak. Efficiency is poor and luminance degradation is large.
  • the host material contains highly polar atoms such as nitrogen atoms and oxygen atoms, so the interaction with the compound represented by the general formula [1] of this embodiment is weak, and the luminous efficiency is low. is low, and the stability of the host material is poor, resulting in significant luminance degradation.
  • Example 38 An organic light-emitting device was produced in the same manner as in Example 30, except that the compound and film thickness shown in Table 10 were used.
  • Example 39 to 43 and Comparative Examples 6 to 8 the time required for the luminance deterioration rate to reach 5% is indicated by the ratio when the time in this example is set to 1.0.
  • Example 39 to 43, Comparative Examples 6 to 8 An organic light-emitting device was produced in the same manner as in Example 38, except that the materials shown in Table 11 were changed as appropriate.
  • Compound Q-2-1, Compound Q-2-2 and S-4-1 are the following compounds.
  • Example 11 The obtained element was evaluated in the same manner as in Example 38.
  • the time when the luminance deterioration rate reaches 5% is indicated by the ratio when the time when the luminance deterioration rate of Example 38 reaches 5% is set to 1.0.
  • Table 11 shows the measurement results.
  • the light-emitting elements of Examples emit light with high efficiency and have little luminance deterioration.
  • the host material contains highly polar atoms such as nitrogen atoms and sulfur atoms, so the interaction with the compound represented by the general formula [1] of this embodiment is weak, and the luminous efficiency is low. is low, and the stability of the host material is poor, resulting in significant luminance degradation.
  • Comparative Examples 7 and 8 are even worse in luminous efficiency. Since the assist material contains a triazine skeleton, it is considered that the compound represented by the general formula [1] of the present embodiment forms an exciplex.

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Abstract

本開示は、陽極と発光層と陰極とをこの順に備え、発光層はドーパント材料とホスト材料を含み、ドーパント材料は一般式[1]で表される化合物であり、ホスト材料は炭化水素である有機発光素子を提供する。 R乃至Rは、それぞれ、水素原子、アルキル基等から独立に選ばれる。ただし、R乃至Rはシアノ基を含まない。mは1以上3以下の整数、nは0以上2以下の整数を表す。ただし、m+nは3である。Xは2座配位子を表し、部分構造IrXは一般式[2]乃至[3]に示される構造のいずれかである。R乃至R19は、それぞれ、水素原子、アルキル基等から独立に選ばれる。環Aは一般式[4]乃至[7]に示される構造のいずれかである。R20乃至R29は、それぞれ、水素原子、アルキル基等から独立に選ばれる。

Description

有機化合物及び有機発光素子
 本発明は、有機化合物、並びにこれを用いた有機発光素子に関する。
 有機発光素子(以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子」あるいは「有機EL素子」と称する場合がある)は、一対の電極とこれら電極間に配置される有機化合物層とを有する電子素子である。これら一対の電極から電子及び正孔を注入することにより、有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子を生成し、該励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。有機発光素子の最近の進歩は著しく、低駆動電圧、多様な発光波長、高速応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が可能であることが挙げられる。
 発光素子の高効率化に関しては燐光発光材料等の高効率化材料を用いた素子が挙げられる。特許文献1には下記化合物A-1が記載されている。特許文献2には下記化合物A-2を発光ドーパントとして下記化合物B-1をホスト材料に用いた有機発光素子が記載されている。特許文献3及び4には下記化合物C-1及びC-2で表される配位子を用いたイリジウム錯体が記載されている。また、特許文献5には下記化合物B-2をホスト材料に用いた有機発光素子が記載されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
中国特許出願公開第110294778号明細書 中国特許出願公開第111690016号明細書 特開2020-125289号公報 特開2016-104722号公報 特開2018-172366号公報
 特許文献1に記載の化合物A-1を有機発光素子中の発光層に用いた場合、ホスト材料との関係で発光効率に課題がある。また、特許文献2,5に記載の有機発光素子、特許文献3,4に記載のイリジウム錯体を用いた有機発光素子は、発光効率に課題がある。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされるものであり、その目的は、高色純度で発光効率に優れる有機発光素子を提供することである。
 本発明の有機発光素子は、少なくとも陽極と発光層と陰極とをこの順に備え、
 前記発光層は、少なくともドーパント材料とホスト材料を含み、
 前記ドーパント材料は、下記一般式[1]で表される化合物であり、
 前記ホスト材料は、炭化水素であることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式[1]において、R乃至Rは、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。ただし、R乃至Rはシアノ基を含まない。
 mは1以上3以下の整数、nは0以上2以下の整数を表す。ただし、m+nは3である。
 Xは2座配位子を表し、部分構造IrXは下記一般式[2]乃至[3]に示される構造のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式[2]乃至[3]において、R乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。隣接するR16乃至R19は、互いに結合して環を形成しても良い。
 環Aは下記一般式[4]乃至[7]に示される構造のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式[4]乃至[7]において、R20乃至R29は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。
 また、本発明の有機化合物は、下記一般式[1]で表されることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式[1]において、R乃至Rは、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。ただし、R乃至Rの少なくとも1つは、3級アルキル基である。
 mは1以上3以下の整数、nは0以上2以下の整数を表す。ただし、m+nは3である。
 Xは2座配位子を表し、部分構造IrXは下記一般式[2]乃至[3]に示される構造のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式[2]乃至[3]において、R乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。隣接するR16乃至R19は、互いに結合して環を形成しても良い。
 環Aは下記一般式[4]乃至[7]に示される構造のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式[4]乃至[7]において、R20乃至R29は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。
 本発明によれば、高色純度で発光効率に優れる有機発光素子及び有機化合物を提供することができる。
本発明の有機化合物の特徴を説明する図である。 本発明の有機化合物の特徴を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の一例を表す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の一例の概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。 本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。 本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。 折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。 本発明の一実施形態に係る照明装置の一例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る車両用灯具を有する移動体の一例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの他の例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を表す模式図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の露光光源の一例を表す模式図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の露光光源の一例を表す模式図である。
 (1)本発明の有機化合物及びドーパント材料
 本発明の有機化合物及びドーパント材料は、下記一般式[1]で表される化合物である。本発明の有機化合物は、R乃至Rの少なくとも一つが3級アルキル基である化合物であり、本発明のドーパント材料は、R乃至Rがシアノ基を含まない化合物である。尚、本明細書において、配位結合を直線または矢印で示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 <R乃至R
 式[1]において、R乃至Rは、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。但し、本実施形態の有機化合物において、R乃至Rの少なくとも一つは、3級アルキル基である。また、本実施形態のドーパント材料において、R乃至Rは、シアノ基を含まない。
 アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、セカンダリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ターシャリペンチル基、3-メチルペンタン-3-イル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルキル基としては、炭素原子数1以上10以下のアルキル基が好ましい。
 シリル基としては、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、アントラニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アリール基としては、炭素原子数6以上30以下のアリール基が好ましい。
 アルキル基、シリル基、アリール基がさらに有してもよい置換基としては、例えば、重水素原子;メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基等のアルキル基;ベンジル基等のアラルキル基;フェニル基、ビフェニル基等のアリール基;ヒドロキシ基、チオール基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 本実施形態の有機化合物において、R乃至Rはシアノ基を含まないことが好ましい。また、本実施形態のドーパント材料において、R乃至Rの少なくとも1つは、3級アルキル基であることが好ましい。
 本実施形態の有機化合物及びドーパント材料において、R乃至Rの少なくとも1つは、ターシャリーブチル基であることが好ましい。
 <m,n>
 式[1]において、mは1以上3以下の整数、nは0以上2以下の整数を表す。ただし、m+nは3である。mが2以上の場合、複数存在する配位子は互いに同じでも異なってもよい。nが2の場合、複数存在するXは互いに同じでも異なってもよい。
 <X>
 式[1]において、Xは2座配位子を表し、部分構造IrXは、下記一般式[2]乃至[3]に示される構造のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 [R乃至R19
 式[2]乃至[3]において、R乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ターシャリーブトキシ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルコキシ基としては、炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基が好ましい。
 複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジべンゾチオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェナントロリル基、チエニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。複素環基としては、炭素原子数3以上27以下の複素環基が好ましい。
 R乃至R19で表される、アルキル基、シリル基、アリール基の具体例としては、R乃至Rで説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルキル基としては、炭素原子数1以上10以下のアルキル基が好ましい。アリール基としては、炭素原子数6以上30以下のアリール基が好ましい。また、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基、複素環基がさらに有してもよい置換基の具体例としては、R乃至Rで説明した、アルキル基、シリル基、アリール基がさらに有してもよい置換基と同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 また、隣接するR16乃至R19は、互いに結合して環を形成しても良い。隣接するR16乃至R19が互いに結合して環を形成するとは、R16とR17、R17とR18、R18とR19が結合して形成される環と、R16乃至R19が結合しているベンゼン環が縮合環を形成することを意味する。隣接するR16乃至R19が結合して形成される環は、芳香族環であってもよい。
 本実施形態の有機化合物及びドーパント材料において、部分構造IrXは、一般式[3]に示される構造であり、R12乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基から独立に選ばれることが好ましい。また、R乃至R11の少なくとも一つまたはR12乃至R19の少なくとも一つは、3級アルキル基であること、好ましくはターシャリーブチル基であることが好ましい。
 <A>
 環Aは下記一般式[4]乃至[7]に示される構造のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 [R20乃至R29
 式[4]乃至[7]において、R20乃至R29は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。
 R20乃至R29で表される、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基の具体例としては、R乃至R19で説明したものと同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルキル基としては、炭素原子数1以上10以下のアルキル基が好ましい。アルコキシ基としては、炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基が好ましい。アリール基としては、炭素原子数6以上30以下のアリール基が好ましい。また、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基がさらに有してもよい置換基の具体例としては、R乃至Rで説明した、アルキル基、シリル基、アリール基がさらに有してもよい置換基と同様のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 本実施形態の有機化合物及びドーパント材料において、環Aは一般式[4]に示される構造であることが好ましく、R20はターシャリーブチル基であることが好ましい。
 <特徴>
 本実施形態の一般式[1]で示される化合物は、以下の特徴を有する。
(1-1)1位に環Aが結合したフルオレン環を配位子に有することで、発光スペクトルの半値幅が狭く高色純度の発光を示す。
(1-2)フルオレン環を配位子に有することで、正孔輸送性が高い。
(1-3)R乃至Rに極性が高い基を有しない。
 以下に説明する。
 (1-1)1位に環Aが結合したフルオレン環を配位子に有することで、発光スペクトルの半値幅が狭く高色純度の発光を示す。
 本実施形態のイリジウム錯体は、1位に環Aが結合したフルオレン環(1位置換フルオレン環)を配位子に有する。環Aが式[4]に示される構造である場合、図1Aに示すようにフルオレン環の9位のR,R、好ましくはアルキル基が、ピリジン環の水素を挟むように配置される。ピリジン環の水素は、両側のフルオレン環のR,R、特にアルキル基との反発があるため、ピリジン環とフルオレン環の2面角は固定され、2つの環の回転エネルギーは非常に高く、ピリジン環とフルオレン環の結合の回転は抑えられる。この結果、発光スペクトルは回転制御による振動モードが抑えられ、発光スペクトルの半値幅が小さくなり、色純度が高い。
 従って、本実施形態の一般式[1]で示される化合物は、環Aが式[4]に示される構造である場合、図1Aで示される星印の位置の炭素が置換基を有しない、つまり、水素原子と結合している必要がある。図1Bは、星印の位置の炭素がフェニル基と結合した場合を示している。図1Bに示すようにフェニル基はフルオレン環のアルキル基に挟まれず、アルキル基間の外側へ位置する構造になる。この場合、フルオレン環平面とピリジン環平面の2面角が非常に大きくなり大きく歪んだ配位子となり、合成が不可能である。また、配位子が合成できたとしても、イリジウム金属との錯体形成が不可能になると考えられる。
 尚、環Aが式[5]乃至[7]に示される構造である場合、図1Aの星印の位置に相当する位置において、非共有電子対が水素原子と同様に機能し、同様の効果を得ることができる。
 (1-2)フルオレン環を配位子に有することで、正孔輸送性が高い。
 一般式[1]で示されるイリジウム錯体は、フルオレン環を配位子に有することで正孔輸送性が高い。配位子のフルオレン環同士が重なりやすく、配位子間で正孔をホッピングしやすい構造によるものであると考えられる。
 (1-3)R乃至Rに極性が高い基を有しない。
 本実施形態の発光素子は、(2-1)で述べる様に、発光層のドーパント材料は一般式[1]で表される化合物であり、ホスト材料は炭化水素であることで、ドーパント材料とホスト材料との相互作用が強く、エネルギー移動しやすい特徴がある。すなわち、ホスト材料とドーパント材料との分子間距離が短くなることで、効率よくホスト材料からドーパント材料へのエネルギー移動が行われることになる。ドーパント材料は、配位子に極性が低く芳香性がある縮環構造であるフルオレン環を有している。そのため、ホストにも炭化水素、好ましくは炭化水素系の縮環構造を導入し、ホストとドーパントの配位子がππ相互作用を起こしやすいようにして、ホストからドーパントへのエネルギー移動が起きやすくする。
 上記効果を得るためには、R乃至Rは極性が低い基であることが好ましい。また、R乃至R、R20乃至R29は極性が低い基であることがより好ましい。具体的には、極性が低い基として、水素原子、重水素原子、炭化水素から構成されたアルキル基、アリール基等が挙げられる。極性が低い基を有することでイリジウム錯体の極性が小さく低くなり、ホスト材料中でのイリジウム錯体同士の分子会合が生じにくい。これにより、ホスト材料とのππ相互作用が阻害されにくくなる。また、濃度消光を起こしにくい。以上により、ホスト材料からドーパント材料へのエネルギー移動が行われやすいことや濃度消光を起こしにくいことで有機発光素子の発光効率が向上する。極性が高い基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン基、ピリジル基等のアジン環等が挙げられ、具体的には以下の構造の配位子等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 さらに、本実施形態の一般式[1]で示される化合物は、以下の特徴を有することが好ましい。
(1-4)補助配位子Xが平面性の低い配位子であることで昇華性が改善される。
(1-5)R乃至Rの少なくとも一つまたはR20乃至R29の少なくとも一つは3級アルキル基であることで昇華性が改善される。
 以下に説明する。
 (1-4)補助配位子Xが平面性の低い配位子であることで昇華性が改善される。
 本実施形態の一般式[1]で示される化合物は、1位置換フルオレン環を有する配位子(1位置換フルオレン配位子)を少なくとも1つ有し、補助配位子Xを有しても良い。本実施形態の1位置換フルオレン配位子は平面性が高いため、さらに平面性を高めることのない補助配位子Xを有することが好ましい。その理由は、本実施形態の一般式[1]で示される化合物の1位置換フルオレン配位子は、(1-1)で述べたようにフルオレン環の1位に環Aが結合することで環Aとフルオレン環の2面角は固定され、発光スペクトルの半値幅が狭く高色純度の発光を示す。その反面、1位置換フルオレン配位子の平面性が高い。従って、補助配位子Xの平面性が低くなると、錯体同士のスタッキングが弱くなり、発光層中で濃度消光しにくい。これにより、発光スペクトルの半値幅が狭く、発光効率が向上する。また、スタッキングによる昇華精製や、真空蒸着時の温度上昇を低減し、錯体の分解が生じにくい。
 従って、高い昇華性を求める場合は、補助配位子Xは平面性が低い配位子であることが好ましい。具体的には、一般式[2]乃至[3]において、R乃至R19は、例えば、水素原子、アルキル基、シリル基等の平面性を強めない基が好ましい。従って、R乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基から独立に選ばれることが好ましい。R乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基から独立に選ばれることがより好ましい。また、好ましくはR乃至R11またはR12乃至R19の一つ以上が、3級アルキル基であることが好ましい。補助配位子Xに3級アルキル基を有することで錯体のスタッキングを低減し、昇華精製や真空蒸着時の温度を低下させる効果がある。3級アルキル基としては、炭素数4以上の3級アルキル基が好ましく、ターシャリーブチル基がさらに好ましい。
 表1は、各化合物の昇華精製時の昇華温度及び昇華精製収率を表した結果である。化合物1乃至3は、それぞれ、後述する例示化合物F-1、J-16、特許文献1に記載の化合物A-1である。尚、昇華精製時の真空度は1×10-3Paから1×10-2Paである。表1から、化合物2,3のような補助配位子Xがキサンテン環やビフェニル環を有する場合よりも、化合物1の方が補助配位子Xの平面性が低くなり、昇華温度が低く、昇華精製時の収率が高い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 (1-5)R乃至Rの少なくとも一つまたはR20乃至R29の少なくとも一つは3級アルキル基であることで昇華性が改善される。
 本実施形態のイリジウム錯体は、フルオレン環を配位子に有することにより上記の特徴を有する一方、縮合多環を有することで錯体の分子量が大きく、昇華性が悪い場合がある。具体的には、昇華精製時の温度が高温である場合や、昇華精製後に錯体が一部分解する場合がある。そのため、R乃至Rの少なくとも一つまたはR20乃至R29の少なくとも一つ(R20乃至R22、R23乃至R25、R26乃至R27またはR28乃至R29の少なくとも一つ)は3級アルキル基であることが好ましい。これにより、錯体同士の分子スタッキングが抑えられ、昇華温度が低下する。3級アルキル基の炭素数が4以上であると、錯体同士の排除効果が大きく、分子スタッキングを抑える効果が大きい。3級アルキル基を有することで、温度負荷が高い場合に、温度によるベンジル位の水素がラジカル開裂することを低減することができる。
 ここで、表2に、ACC.Chem.Res.36,255-263,(2003)に記載の炭素-水素結合の結合解離エネルギーを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 結合解離エネルギーが大きい数値の方が強い結合であり、小さい数値の方が弱い結合である。つまり、ベンジル位の炭素-水素結合は弱い結合であることが分かる。これは、ベンジル位の水素原子が脱離し、ラジカルとなった際に、隣り合うベンゼン環とのπ電子との共鳴により、ラジカルが安定するためである。このため、ベンジル位の炭素-水素結合は弱い結合である。すなわち、ベンジル基のような構造を分子構造中に有さない場合、炭素-水素結合が切断されにくい化合物となるため好ましい。
 また、本実施形態の一般式[1]で示されるイリジウム錯体は、配位子にフルオレン環を有することで正孔輸送性が高い。その理由は、配位子のフルオレン環同士が重なりやすく、配位子間で正孔をホッピングしやすい構造によると考えられる。そのため、フルオレン環同士の重なりを低減しない様に、環A側、即ちR20乃至R29の少なくとも一つは3級アルキル基であることがさらに好ましい。
 <具体例>
 本実施形態の有機化合物及びドーパント材料の具体例を以下に示すが、もちろんこれらに限られるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 D群に属する例示化合物は、一般式[1]において、mが2であり、環Aが一般式[4]に示される構造である化合物である。平面性が高いフルオレン環を2つ有することで正孔移動度が高く、化合物の配向度が高いため、発光素子の光取り出しが向上する。
 E群に属する例示化合物は、一般式[1]において、mが2であり、環Aが一般式[4]に示される構造であり、かつR乃至R、R20乃至R22の少なくとも一つが3級アルキル基である化合物である。分子間スタッキングが低減することで、昇華性が向上し、発光層中での濃度消光を抑えることができる。
 F群に属する例示化合物は、一般式[1]において、mが1であり、環Aが一般式[4]に示される構造である化合物である。平面性が高いフルオレン環を有することで正孔移動度が高い。また、D群に属する化合物に比べ分子量が低く、昇華温度が低い。
 G群に属する例示化合物は、一般式[1]において、mが1であり、環Aが一般式[4]に示される構造であり、かつR乃至R、R20乃至R22の少なくとも一つが3級アルキル基である化合物である。F群の化合物より分子間スタッキングが低減することで、昇華性が向上し、発光層中での濃度消光を抑えることができる。
 H,I群に属する例示化合物は、一般式[1]において、mが3であり、環Aが一般式[4]に示される構造である化合物である。平面性が高いフルオレン環を3つ有することで正孔移動度が非常に高い。
 J群に属する例示化合物は、一般式[1]において、mが1または2であり、環Aが一般式[4]に示される構造であり、補助配位子Xとして平面性が高い配位子を有する化合物である。平面性が高い配位子を有することで正孔移動度が非常に高い。
 K群に属する例示化合物は、一般式[1]において、mが1、2または3であり、環Aが一般式[5]乃至[7]に示される構造のいずれかである化合物である。電子吸引性が高く、素子中でのキャリアバランスが良い。
 (2)有機発光素子の特徴
 本発明の有機発光素子は、少なくとも陽極と発光層と陰極とをこの順に備え、発光層は、少なくともドーパント材料とホスト材料を含み、以下の特徴を有する。
(2-1)発光層のドーパント材料は一般式[1]で表される化合物であり、ホスト材料は炭化水素であることで、ドーパント材料とホスト材料との相互作用が強く、エネルギー移動しやすい。
(2-2)上記(2-1)の効果は、ドーパント材料とホスト材料間での正孔の輸送ホッピングを促進するため、発光層中での正孔輸送性を向上する。
 以下に説明する。
 (2-1)発光層のドーパント材料は一般式[1]で表される化合物であり、ホスト材料は炭化水素であることで、ドーパント材料とホスト材料との相互作用が強く、エネルギー移動しやすい。
 一般式[1]で表される化合物は、配位子に、3つの環が縮合する炭化水素から構成される縮合多環であるフルオレン環を有する。一方、ホスト材料は、炭化水素、好ましくは縮合多環化合物を用いる。ドーパント材料は、配位子に極性が低く芳香性がある縮環構造を有している。そのため、ホストにも炭化水素、好ましくは縮環多環基を導入し、ホストとドーパントの配位子がππ相互作用を起こしやすいようにすると、ホストからドーパントへのエネルギー移動が起きやすくなる。
 ここで、燐光発光素子に用いられる三重項エネルギーは、デクスター機構によるエネルギー移動が行われることが知られている。デクスター機構は分子同士の接触により、エネルギー移動が行われる。すなわち、ホスト材料とドーパント材料との分子間距離が短くなることで、効率よくホスト材料からドーパント材料へのエネルギー移動が行われることになる。ドーパント材料は、配位子に極性が低く芳香性がある縮環構造を有している。そのため、ホストにも炭化水素、好ましくは炭化水素系の縮環構造を導入し、ホストとドーパントの配位子がππ相互作用を起こしやすいようにして、ホストからドーパントへのエネルギー移動が起きやすくする。
 上記効果により、ホスト材料で生成した三重項励起子が素早く発光に消費されるため、高効率発光となる。また、発光に使われない三重項励起子がさらに励起することで生ずる高エネルギー三重項励起状態による材料劣化を防ぐことができるため、有機発光素子の駆動耐久特性が良い。
 ドーパント材料の濃度は、発光層全体に対して0.01質量%以上30質量%以下であることが好ましく、2質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
 (2-2)上記(2-1)の効果は、ドーパント材料とホスト材料間での正孔の輸送ホッピングを促進するため、発光層中での正孔輸送性を向上する。
 一般式[1]で示される化合物は、配位子にフルオレン環を有する効果でHOMO準位が低い(真空準位に近い)ため、ホスト材料よりHOMO準位が低い傾向にある。正孔輸送層から注入された正孔はホスト材料が輸送するが、ドーパント材料とホスト材料間で、正孔がトラップ、デトラップを繰り返しながら輸送される。その際、ホスト材料とドーパント材料で類似の骨格が用いられることが好ましい。その場合、ホスト材料とドーパント材料の縮合環同士の重なりあいが強く、ドーパント材料とホスト材料間で正孔移動が効率良く行われる。これにより、発光層での電圧上昇が抑えられ、低電圧で駆動耐久特性が良好な有機発光素子を提供する。
 さらに、本実施形態の有機発光素子は以下の特徴を有することが好ましい。
(2-3)発光層はアシスト材料をさらに含む。アシスト材料のLUMO準位はホスト材料のLUMO準位より小さい(真空準位から遠い)ことが好ましい。これにより、電子と正孔の両キャリアが発光層中に閉じ込められ、高効率素子を提供する。
(2-4)上記(2-3)の効果は発光層を通過して隣接する輸送層にキャリアが注入するのを低減し、輸送層が劣化するのを低減するため、高耐久性素子を提供する。
 以下に説明する。
 (2-3)発光層はアシスト材料をさらに含む。アシスト材料のLUMO準位はホスト材料のLUMO準位より小さい(真空準位から遠い)ことが好ましい。これにより、電子と正孔の両キャリアが発光層中に閉じ込められ、高効率素子を提供する。
 一般式[1]で示されるイリジウム錯体は、発光層中へ正孔が注入することを促進するため、電子と正孔をバランス良く発光層へ注入させることで効率を高めることが好ましく、電子を発光層へ注入することを促進することが好ましい。ホスト材料は炭化水素であるため、バンドキャップが広い特徴がある。そのため、ホスト材料はLUMO準位が大きく(真空準位に近く)、電子輸送層や正孔ブロック層から電子が注入しにくい可能性がある。そこで、電子を発光層に注入しやすくするために、さらに、アシスト材料を含むことが好ましい。また、アシスト材料のLUMO準位は、ホスト材料のLUMO準位より小さいことが好ましい。これにより、正孔と電子の両方の発光層への注入性が向上することで発光層でのキャリアバランスが保たれ、高効率な発光素子を提供する。
 (2-4)上記(2-3)の効果は発光層を通過して隣接する輸送層にキャリアが注入するのを低減し、輸送層が劣化するのを低減するため、高耐久性素子を提供する。
 本実施形態の素子は、上述したように発光層中でドーパント材料が正孔注入性を促進し、正孔トラップにより発光層中で正孔を発光層中に閉じ込める効果を示す。これにより正孔を発光層から正孔ブロック層、電子輸送層へ注入することを防ぎ、正孔ブロック層や電子輸送層が正孔により劣化することを低減する。
 また、ホスト材料よりLUMO準位が小さいアシスト材料が電子注入性を促進し、電子トラップにより電子を発光層中に閉じ込める効果を示す。これにより電子が発光層から電子ブロック層、正孔輸送層へ注入することを低減し、電子ブロック層、正孔輸送層が電子により劣化することを低減する。
 (3)ホスト材料
 ホスト材料は、炭化水素である。ホスト材料は、T(最低三重項励起エネルギー)が一般式[1]で表されるイリジウム錯体よりも高いことが好ましい。具体的には本実施形態のドーパント材料は、500nmから540nmの発光領域のため、Tは、好ましくは2.3eV以上、より好ましくは2.5eV以上である。また、上述の通り、イリジウム錯体の配位子のフルオレン環との相互作用を高めるため、ホスト材料は、縮合多環化合物であることが好ましい。具体的には、Tが2.3eV以上の縮合多環基としてはフルオランテン、ベンゾ[e]ピレン、ベンゾ[g]クリセン、ベンゾ[c]クリセン、コロネン、ベンゾフルオレン、クリセン、ピセン、ナフタレン、フェナンスレン、トリフェニレン、フルオレンが挙げられ、好ましくはTが2.5eV以上のクリセン、ピセン、ナフタレン、フェナンスレン、トリフェニレン、フルオレンが好ましい。
 さらに、本発明のホスト材料は以下の特徴を有することが好ましい。
(3-1)少なくともクリセン環、ピセン環、フェナンスレン環、トリフェニレン環、フルオランテン環のいずれかを骨格に有する。
(3-2)SP炭素を有さない。
 以下、上記について説明する。
 (3-1)少なくともクリセン環、ピセン環、フェナンスレン環、トリフェニレン環、フルオランテン環のいずれかを骨格に有する。
 本実施形態のドーパント材料は、配位子にフルオレン骨格を有している。フルオレン骨格は平面性の高い構造である。上述の(2-1)及び(2-2)のように、本実施形態のイリジウム錯体とホスト材料が相互作用するために、ホスト材料は、同様に、平面性が高い構造を有することが好ましい。なぜなら、平面性の高い構造を有することで、平面性の高い部位同士が相互作用にて接近できるからである。より具体的にはイリジウム錯体のフルオレン部位と、ホスト材料の平面性部位が接近しやすくなる。このため、イリジウム錯体とホスト材料の分子間距離が短くなることが期待できる。以上の効果は(2-1)で述べたエネルギー移動の効率が高くなる効果につながる。
 ここで、平面性の高い構造とは、例えば、3環以上の縮合多環を含む構造等が挙げられ、Tが2.5eV以上の縮合多環であるクリセン環、ピセン環、フェナンスレン環、トリフェニレン環、フルオランテン環等の炭化水素であって縮合多環を含む構造が好ましい。
 また、本実施形態のイリジウム錯体と強く相互作用し、イリジウム錯体の発光波長を長波長化させない様に、ホスト材料は、イリジウム錯体の配位子と同じ構造になるフルオレン環以外の環を有することが好ましい。
 (3-2)SP炭素を有さない。
 本実施形態のドーパント材料は、上記説明(3-1)で述べたように、ホスト材料との距離を改善することで相互作用や発光特性が改善される特徴を有する化合物である。ホスト材料としては、さらにSP炭素を有さない材料となることで、イリジウム錯体との距離を短くすることができる。
 <具体例>
 ホスト材料の具体例を以下に示が、もちろんこれらに限られるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 上記ホスト化合物の例示化合物は、少なくともトリフェニレン環、ナフタレン環、フェナンスレン環、クリセン環、フルオランテン環のいずれかを骨格に有し、かつ、SP炭素を有さない化合物である。このため、これらの化合物は、本実施形態のドーパント材料と距離をより接近することができるため、相互作用が強く、本実施形態のドーパント材料への良好なエネルギー移動をするホスト材料である。このうち、トリフェニレン環を骨格に有する化合物は平面性が高く、特に好ましい。
 (4)アシスト材料
 発光層は、アシスト材料をさらに含むことが好ましい。アシスト材料は、下記いずれかの構造を部分的に有する化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 (上記構造中、X’は酸素原子、硫黄原子、置換あるいは無置換の炭素原子のいずれかを表す。)
 上記構造は電子吸引性を有し、アシスト材料のLUMO準位を小さくできるため有効である。一般式[1]で示されるイリジウム錯体は、HOMO準位が大きく正孔をトラップしやすい傾向があり、一方、LUMO準位は大きく電子をトラップしにくい傾向がある。そのため、発光層中にLUMO準位が小さいアシスト材料を含むことで、発光層中で電子をトラップして適切なキャリアバランスの素子を提供し、高効率、長寿命な素子を提供する。
 部分構造として、上記構造を含むアシスト材料は、電子吸引性が適度に高く、構造が適度な大きさであるため、本実施形態のドーパント材料とエキサイプレクスを形成しにくいと考えられ、好ましい。本実施形態のドーパント材料とエキサイプレクスを形成しやすいと考えられるアシスト材料としては、部分構造としてトリアジン環を含む化合物が挙げられる。
 尚、上記構造は無置換でも置換基を有しても良い。また、X’で表される炭素原子は無置換でも置換基を有しても良い。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アリール基、複素環基、シリル基、アミノ基等が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、セカンダリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、2-エチル-オクチルオキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフトキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 ヘテロアリールオキシ基としては、例えば、フラニルオキシ基、チエニルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、アントラニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジべンゾチオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェナントロリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 アミノ基としては、例えば、N-メチルアミノ基、N-エチルアミノ基、N,N-ジメチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、N-メチル-N-エチルアミノ基、N-ベンジルアミノ基、N-メチル-N-ベンジルアミノ基、N,N-ジベンジルアミノ基、アニリノ基、N,N-ジフェニルアミノ基、N,N-ジナフチルアミノ基、N,N-ジフルオレニルアミノ基、N-フェニル-N-トリルアミノ基、N,N-ジトリルアミノ基、N-メチル-N-フェニルアミノ基、N,N-ジアニソリルアミノ基、N-メシチル-N-フェニルアミノ基、N,N-ジメシチルアミノ基、N-フェニル-N-(4-ターシャリブチルフェニル)アミノ基、N-フェニル-N-(4-トリフルオロメチルフェニル)アミノ基、N-ピペリジル基、カルバゾリル基、アクリジル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 上記アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アリール基、複素環基、シリル基、アミノ基がさらに有してもよい置換基としては、例えば、重水素、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基等のアルキル基、ベンジル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、ピリジル基、ピロリル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等のアミノ基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 <具体例>
 アシスト材料の具体例を以下に示すが、もちろんこれらに限られるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 アシスト材料の濃度は、発光層全体に対して0.1質量%以上45質量%以下であることが好ましく、5質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。
 (5)有機発光素子の詳細
 本実施形態の有機発光素子は、第一電極と第二電極と、これら電極間に配置される有機化合物層と、を少なくとも有する。第一電極及び第二電極は、一方が陽極で他方が陰極である。本実施形態の有機発光素子において、有機化合物層は発光層を有していれば単層であってもよいし複数層からなる積層体であってもよい。ここで有機化合物層が複数層からなる積層体である場合、有機化合物層は、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等を有してもよい。また発光層は、単層であってもよいし、複数の層からなる積層体であってもよい。
 本実施形態の有機発光素子において、上記有機化合物層の少なくとも一層が本実施形態に係る有機化合物を含有する。具体的には、本実施形態に係る有機化合物は、上述した発光層、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等のいずれかに含まれている。本実施形態に係る有機化合物は、好ましくは、発光層に含まれる。
 本実施形態の有機発光素子において、本実施形態に係る有機化合物が発光層に含まれる場合、発光層は、本実施形態に係る有機化合物のみからなる層であってもよいし、本実施形態に係る有機化合物と他の化合物とからなる層であってもよい。ここで、発光層が本実施形態に係る有機化合物と他の化合物とからなる層である場合、本実施形態に係る有機化合物は、発光層のホストとして使用してもよいし、ゲスト(ドーパント)として使用してもよい。また発光層に含まれ得るアシスト材料として使用してもよい。ここでホストとは、発光層を構成する化合物の中で質量比が最も大きい化合物である。またゲストとは、発光層を構成する化合物の中で質量比がホストよりも小さい化合物であって、主たる発光を担う化合物である。またアシスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で質量比がホストよりも小さく、ゲストの発光を補助する化合物である。尚、アシスト材料は、第2のホストとも呼ばれている。ホスト材料を第一の化合物、アシスト材料を第二の化合物と呼ぶこともできる。
 本実施形態に係る有機化合物を発光層のゲストとして用いる場合、ゲストの濃度は、発光層全体に対して0.01質量%以上30質量%以下であることが好ましく、2質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
 本発明者らは種々の検討を行い、本実施形態に係る有機化合物を、発光層のホスト又はゲストとして、特に、発光層のゲストとして用いると、高効率で高輝度な光出力を呈し、かつ極めて耐久性が高い素子が得られることを見出した。この発光層は単層でも複層でも良いし、他の発光色を有する発光材料を含むことで混色させることも可能である。複層とは発光層と別の発光層とが積層している状態を意味する。この場合、有機発光素子の発光色は特に限られない。より具体的には白色でもよいし、中間色でもよい。白色の場合、別の発光層は発光層の発光色とは異なる色を発光する。また、製膜方法も蒸着もしくは塗布製膜で製膜を行う。この詳細については、後述する実施例で詳しく説明する。
 本実施形態に係る有機化合物は、本実施形態の有機発光素子を構成する発光層以外の有機化合物層の構成材料として使用することができる。具体的には、電子輸送層、電子注入層、ホール輸送層、ホール注入層、ホールブロッキング層等の構成材料として用いてもよい。この場合、有機発光素子の発光色は特に限られない。より具体的には白色発光でもよいし、中間色でもよい。
 <本実施形態の有機化合物以外の化合物>
 本実施形態に係る有機化合物以外にも、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系のホール注入性化合物あるいはホール輸送性化合物、ホストとなる化合物、発光性化合物、電子注入性化合物あるいは電子輸送性化合物等を一緒に使用することができる。以下にこれらの化合物例を挙げる。
 ホール注入輸送性材料としては、陽極からのホールの注入を容易にして、かつ注入されたホールを発光層へ輸送できるようにホール移動度が高い材料が好ましい。また有機発光素子中において結晶化等の膜質の劣化を抑制するために、ガラス転移点温度が高い材料が好ましい。ホール注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、アリールカルバゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ(ビニルカルバゾール)、ポリ(チオフェン)、その他導電性高分子が挙げられる。さらに上記のホール注入輸送性材料は、電子ブロッキング層にも好適に使用される。以下に、ホール注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 正孔輸送材料としてあげた中でも、HT16乃至HT18は、陽極に接する層に用いることで駆動電圧を低減することができる。HT16は広く有機発光素子に用いられている。HT16に隣接する有機化合物層に、HT2、HT3、HT4、HT5、HT6、HT10、HT12を用いてよい。また、一つの有機化合物層に複数の材料を用いてもよい。
 主に発光機能に関わる発光材料としては、縮環化合物(例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等)、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体、及びポリ(フェニレンビニレン)誘導体、ポリ(フルオレン)誘導体、ポリ(フェニレン)誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。以下に、発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 発光材料が炭化水素化合物である場合、エキサイプレックス形成による発光効率低下やエキサイプレックス形成による発光材料の発光スペクトルの変化による色純度低下を低減できるので、好ましい。炭化水素化合物とは炭素と水素のみで構成される化合物であり、上記の例示化合物の中ではBD7、BD8、GD5乃至GD9、RD1である。発光材料は5員環を含む縮合多環である場合、イオン化ポテンシャルが高いため、酸化しにくく、高耐久な寿命の素子となるため好ましい。上記の例示化合物の中ではBD7、BD8、GD5乃至GD9、RD1である。
 発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料としては、芳香族炭化水素化合物もしくはその誘導体の他、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体等が挙げられる。以下に、発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 ホスト材料は炭化水素化合物である場合、本実施形態の有機化合物が電子や正孔をトラップしやすくなるため高効率化の効果が大きく好ましい。炭化水素化合物とは炭素と水素のみで構成される化合物であり、上記の例示化合物の中ではEM1乃至EM26である。
 電子輸送性材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することができるものから任意に選ぶことができ、ホール輸送性材料のホール移動度とのバランス等を考慮して選択される。電子輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体、縮環化合物(例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、クリセン誘導体、アントラセン誘導体等)が挙げられる。さらに上記の電子輸送性材料は、ホールブロッキング層にも好適に使用される。以下に、電子輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 電子注入性材料としては、陰極からの電子注入が容易に可能なものから任意に選ぶことができ、正孔注入性とのバランス等を考慮して選択される。有機化合物としてn型ドーパント及び還元性ドーパントも含まれる。例えば、フッ化リチウム等のアルカリ金属を含む化合物、リチウムキノリノール等のリチウム錯体、ベンゾイミダゾリデン誘導体、イミダゾリデン誘導体、フルバレン誘導体、アクリジン誘導体があげられる。また上記の電子輸送材料と合わせて用いることもできる。
 <有機発光素子の構成>
 有機発光素子は、基板の上に、絶縁層、第一電極、有機化合物層、第二電極を形成して設けられる。第二電極の上には、保護層、カラーフィルタ、マイクロレンズ等を設けてよい。カラーフィルタを設ける場合は、保護層との間に平坦化層を設けてよい。平坦化層はアクリル樹脂等で構成することができる。カラーフィルタとマイクロレンズとの間において、平坦化層を設ける場合も同様である。
 [基板]
 基板は、石英、ガラス、シリコンウエハ、樹脂、金属等が挙げられる。また、基板上には、トランジスタなどのスイッチング素子や配線を備え、その上に絶縁層を備えてもよい。絶縁層としては、第一電極との間に配線が形成可能なように、コンタクトホールを形成可能で、かつ接続しない配線との絶縁を確保できれば、材料は問わない。例えば、ポリイミド等の樹脂、酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いることができる。
 [電極]
 電極は、一対の電極を用いることができる。一対の電極は、陽極と陰極であってよい。有機発光素子が発光する方向に電界を印加する場合に、電位が高い電極が陽極であり、他方が陰極である。また、発光層にホールを供給する電極が陽極であり、電子を供給する電極が陰極であるということもできる。
 陽極の構成材料としては仕事関数がなるべく大きいものが良い。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン、等の金属単体やこれらを含む混合物、あるいはこれらを組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。またポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーも使用できる。
 これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
 反射電極として用いる場合には、例えばクロム、アルミニウム、銀、チタン、タングステン、モリブデン、又はこれらの合金、積層したものなどを用いることができる。上記の材料にて、電極としての役割を有さない、反射膜として機能することも可能である。また、透明電極として用いる場合には、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛などの酸化物透明導電層などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。電極の形成には、フォトリソグラフィ技術を用いることができる。
 一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えばリチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体またはこれらを含む混合物が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えばマグネシウム-銀、アルミニウム-リチウム、アルミニウム-マグネシウム、銀-銅、亜鉛-銀等が使用できる。酸化錫インジウム(ITO)等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。中でも銀を用いることが好ましく、銀の凝集を低減するため、銀合金とすることがさらに好ましい。銀の凝集が低減できれば、合金の比率は問わない。例えば、銀:他の金属が、1:1、3:1等であってよい。
 陰極は、ITOなどの酸化物導電層を使用してトップエミッション素子としてもよいし、アルミニウム(Al)などの反射電極を使用してボトムエミッション素子としてもよいし、特に限定されない。陰極の形成方法としては、特に限定されないが、直流及び交流スパッタリング法などを用いると、膜のカバレッジがよく、抵抗を下げやすいためより好ましい。
 [有機化合物層]
 有機化合物層は、単層で形成されても、複数層で形成されてもよい。複数層を有する場合には、その機能によって、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、ホールブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、と呼ばれてよい。有機化合物層は、主に有機化合物で構成されるが、無機原子、無機化合物を含んでいてもよい。例えば、銅、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、イリジウム、白金、モリブデン、亜鉛等を有してよい。有機化合物層は、第一電極と第二電極との間に配置されてよく、第一電極及び第二電極に接して配されてよい。
 本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層(正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等)は、以下に示す方法により形成される。
 本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法(例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、LB法、インクジェット法等)により層を形成するウェットプロセスを用いることもできる。
 ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
 上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。
 [保護層]
 第二電極の上に、保護層を設けてもよい。例えば、第二電極上に吸湿剤を設けたガラスを接着することで、有機化合物層に対する水等の浸入を低減し、表示不良の発生を低減することができる。また、別の実施形態としては、第二電極上に窒化ケイ素等のパッシベーション膜を設け、有機化合物層に対する水等の浸入を低減してもよい。例えば、第二電極を形成後に真空を破らずに別のチャンバーに搬送し、CVD法で厚さ2μmの窒化ケイ素膜を形成することで、保護層としてもよい。CVD法の成膜の後で原子堆積法(ALD法)を用いた保護層を設けてもよい。ALD法による膜の材料は限定されないが、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等であってよい。ALD法で形成した膜の上に、さらにCVD法で窒化ケイ素を形成してよい。ALD法による膜は、CVD法で形成した膜よりも小さい膜厚であってよい。具体的には、50%以下、さらには、10%以下であってよい。
 [カラーフィルタ]
 保護層の上にカラーフィルタを設けてもよい。例えば、有機発光素子のサイズを考慮したカラーフィルタを別の基板上に設け、それと有機発光素子を設けた基板と貼り合わせてもよいし、上記で示した保護層上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタをパターニングしてもよい。カラーフィルタは、高分子で構成されてよい。
 [平坦化層]
 カラーフィルタと保護層との間に平坦化層を有してもよい。平坦化層は、下の層の凹凸を低減する目的で設けられる。目的を制限せずに、材質樹脂層と呼ばれる場合もある。平坦化層は有機化合物で構成されてよく、低分子であっても、高分子であってもよいが、高分子であることが好ましい。
 平坦化層は、カラーフィルタの上下に設けられてもよく、その構成材料は同じであっても異なってもよい。具体的には、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等があげられる。
 [マイクロレンズ]
 有機発光素子または有機発光装置は、その光出射側にマイクロレンズ等の光学部材を有してよい。マイクロレンズは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等で構成されうる。マイクロレンズは、有機発光素子または有機発光装置から取り出す光量の増加、取り出す光の方向の制御を目的としてよい。マイクロレンズは、半球の形状を有してよい。半球の形状を有する場合、当該半球に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半球との接点がマイクロレンズの頂点である。マイクロレンズの頂点は、任意の断面図においても同様に決定することができる。つまり、断面図におけるマイクロレンズの半円に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半円との接点がマイクロレンズの頂点である。
 また、マイクロレンズの中点を定義することもできる。マイクロレンズの断面において、円弧の形状が終了する点から別の円弧の形状が終了する点までの線分を仮想し、当該線分の中点がマイクロレンズの中点と呼ぶことができる。頂点、中点を判別する断面は、絶縁層に垂直な断面であってよい。
 [対向基板]
 平坦化層の上には、対向基板を有してよい。対向基板は、前述の基板と対応する位置に設けられるため、対向基板と呼ばれる。対向基板の構成材料は、前述の基板と同じであってよい。対向基板は、前述の基板を第一基板とした場合、第二基板であってよい。
 [画素回路]
 有機発光素子を有する有機発光装置は、有機発光素子に接続されている画素回路を有してよい。画素回路は、第一の発光素子、第二の発光素子をそれぞれ独立に発光制御するアクティブマトリックス型であってよい。アクティブマトリックス型の回路は電圧プログラミングであっても、電流プログラミングであってもよい。駆動回路は、画素毎に画素回路を有する。画素回路は、発光素子、発光素子の発光輝度を制御するトランジスタ、発光タイミングを制御するトランジスタ、発光輝度を制御するトランジスタのゲート電圧を保持する容量、発光素子を介さずにGNDに接続するためのトランジスタを有してよい。
 発光装置は、表示領域と、表示領域の周囲に配されている周辺領域とを有する。表示領域には画素回路を有し、周辺領域には表示制御回路を有する。画素回路を構成するトランジスタの移動度は、表示制御回路を構成するトランジスタの移動度よりも小さくてよい。画素回路を構成するトランジスタの電流電圧特性の傾きは、表示制御回路を構成するトランジスタの電流電圧特性の傾きよりも小さくてよい。電流電圧特性の傾きは、いわゆるVg-Ig特性により測定できる。画素回路を構成するトランジスタは、第一の発光素子など、発光素子に接続されているトランジスタである。
 [画素]
 有機発光素子を有する有機発光装置は、複数の画素を有してよい。画素は互いに他と異なる色を発光する副画素を有する。副画素は、例えば、それぞれRGBの発光色を有してよい。
 画素は、画素開口とも呼ばれる領域が発光する。この領域は第一領域と同じである。画素開口は15μm以下であってよく、5μm以上であってよい。より具体的には、11μm、9.5μm、7.4μm、6.4μm等であってよい。副画素間は、10μm以下であってよく、具体的には、8μm、7.4μm、6.4μmであってよい。
 画素は、平面図において、公知の配置形態をとりうる。例えば、ストライプ配置、デルタ配置、ペンタイル配置、ベイヤー配置であってよい。副画素の平面図における形状は、公知のいずれの形状をとってもよい。例えば、長方形、ひし形等の四角形、六角形、等である。もちろん、正確な図形ではなく、長方形に近い形をしていれば、長方形に含まれる。副画素の形状と、画素配列と、を組み合わせて用いることができる。
 <有機発光素子の用途>
 本実施形態に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルタを有する発光装置等の用途がある。
 表示装置は、エリアCCD、リニアCCD、メモリーカード等からの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された情報を処理する情報処理部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。表示装置は、複数の画素を有し、複数の画素の少なくとも一つが、本実施形態の有機発光素子と、有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有してよい。
 また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は、赤外線方式でも、静電容量方式でも、抵抗膜方式であっても、電磁誘導方式であってもよく、特に限定されない。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。
 次に、図面を参照しながら本実施形態に係る表示装置について説明する。図2A及び図2Bは、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるトランジスタとを有する表示装置の例を示す断面模式図である。トランジスタは、能動素子の一例である。トランジスタは薄膜トランジスタ(TFT)であってもよい。
 図2Aは、本実施形態に係る表示装置の構成要素である画素の一例である。画素は、副画素10を有している。副画素はその発光により、10R、10G、10Bに分けられている。発光色は、発光層から発光される波長で区別されても、副画素から出射する光がカラーフィルタ等により、選択的に透過または色変換が行われてもよい。それぞれの副画素10は、層間絶縁層1の上に第一電極2である反射電極、第一電極2の端を覆う絶縁層3、第一電極2と絶縁層3とを覆う有機化合物層4、第二電極5である透明電極、保護層6、カラーフィルタ7を有している。
 層間絶縁層1は、その下層または内部にトランジスタ、容量素子が配されていてよい。トランジスタと第一電極2は不図示のコンタクトホール等を介して電気的に接続されていてよい。
 絶縁層3は、バンク、画素分離膜とも呼ばれる。第一電極2の端を覆っており、第一電極2を囲って配されている。絶縁層3の配されていない部分が、有機化合物層4と接し、発光領域となる。
 有機化合物層4は、正孔注入層41、正孔輸送層42、第一発光層43、第二発光層44、電子輸送層45を有する。
 第二電極5は、透明電極であっても、反射電極であっても、半透過電極であってもよい。
 保護層6は、有機化合物層4に水分が浸透することを低減する。保護層6は、一層のように図示されているが、複数層であってよい。層ごとに無機化合物層、有機化合物層があってよい。
 カラーフィルタ7は、その色により7R、7G、7Bに分けられる。カラーフィルタ7は、不図示の平坦化膜上に形成されてよい。また、カラーフィルタ7上に不図示の樹脂保護層を有してよい。また、カラーフィルタ7は、保護層6上に形成されてよい。またはガラス基板等の対向基板上に設けられた後に、貼り合わせられてよい。
 図2Bの表示装置100は、有機発光素子26とトランジスタの一例としてTFT18を有する。ガラス、シリコン等の基板11とその上部に絶縁層12が設けられている。絶縁層12の上には、TFT18等の能動素子が配されており、能動素子のゲート電極13、ゲート絶縁膜14、半導体層15が配置されている。TFT18は、他にもドレイン電極16とソース電極17とで構成されている。TFT18の上部には絶縁膜19が設けられている。絶縁膜19に設けられたコンタクトホール20を介して有機発光素子26を構成する陽極21とソース電極17とが接続されている。
 なお、有機発光素子26に含まれる電極(陽極21、陰極23)とTFT18に含まれる電極(ソース電極17、ドレイン電極16)との電気接続の方式は、図2Bに示される態様に限られるものではない。つまり陽極21又は陰極23のうちいずれか一方とTFT18のソース電極17またはドレイン電極16のいずれか一方とが電気接続されていればよい。TFTは、薄膜トランジスタを指す。
 図2Bの表示装置100では有機化合物層22を1つの層の如く図示をしているが、有機化合物層22は、複数層であってもよい。陰極23の上には有機発光素子26の劣化を低減するための第一の保護層24や第二の保護層25が設けられている。
 図2Bの表示装置100ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えて他のスイッチング素子として用いてもよい。
 また図2Bの表示装置100に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコンなどの非単結晶シリコン、インジウム亜鉛酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体が挙げられる。なお、薄膜トランジスタはTFT素子とも呼ばれる。
 図2Bの表示装置100に含まれるトランジスタは、Si基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Si基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。
 本実施形態に係る有機発光素子はスイッチング素子の一例であるTFTにより発光輝度が制御され、有機発光素子を複数面内に設けることでそれぞれの発光輝度により画像を表示することができる。なお、本実施形態に係るスイッチング素子は、TFTに限られず、低温ポリシリコンで形成されているトランジスタ、Si基板等の基板上に形成されたアクティブマトリクスドライバーであってもよい。基板上とは、その基板内ということもできる。基板内にトランジスタを設けるか、TFTを用いるかは、表示部の大きさによって選択され、例えば0.5インチ程度の大きさであれば、Si基板上に有機発光素子を設けることが好ましい。
 図3は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。表示装置1000は、上部カバー1001と、下部カバー1009と、の間に、タッチパネル1003、表示パネル1005、フレーム1006、回路基板1007、バッテリー1008、を有してよい。タッチパネル1003および表示パネル1005は、フレキシブルプリント回路FPC1002、1004が接続されている。回路基板1007には、トランジスタがプリントされている。バッテリー1008は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。
 本実施形態に係る表示装置は、赤色、緑色、青色を有するカラーフィルタを有してよい。カラーフィルタは、当該赤色、緑色、青色がデルタ配列で配置されてよい。
 本実施形態に係る表示装置は、携帯端末の表示部に用いられてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。
 本実施形態に係る表示装置は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置の表示部に用いられてよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。
 図4Aは、本実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。撮像装置1100は、ビューファインダ1101、背面ディスプレイ1102、操作部1103、筐体1104を有してよい。ビューファインダ1101は、本実施形態に係る表示装置を有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。
 撮像に好適なタイミングはわずかな時間なので、少しでも早く情報を表示した方がよい。したがって、本実施形態の有機発光素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機発光素子は応答速度が速いからである。有機発光素子を用いた表示装置は、表示速度が求められる、これらの装置、液晶表示装置よりも好適に用いることができる。
 撮像装置1100は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体1104内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。撮像装置は光電変換装置と呼ばれてもよい。光電変換装置は逐次撮像するのではなく、前画像からの差分を検出する方法、常に記録されている画像から切り出す方法等を撮像の方法として含むことができる。
 図4Bは、本実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器1200は、表示部1201と、操作部1202と、筐体1203を有する。筐体1203には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部1202は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部1202は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。電子機器1200は、レンズと、撮像素子とを備えることでカメラ機能をさらに有してよい。カメラ機能により撮像された画像が表示部1201に映される。電子機器1200としては、スマートフォン、ノートパソコン等があげられる。
 図5A及び図5Bは、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。図5Aは、テレビモニタやPCモニタ等の表示装置である。表示装置1300は、額縁1301を有し表示部1302を有する。表示部1302には、本実施形態に係る発光素子が用いられてよい。額縁1301と、表示部1302を支える土台1303を有している。土台1303は、図5Aの形態に限られない。額縁1301の下辺が土台を兼ねてもよい。また、額縁1301および表示部1302は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、5000mm以上6000mm以下であってよい。
 図5Bは本実施形態に係る表示装置の他の例を表す模式図である。図5Bの表示装置1310は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置1310は、第一表示部1311、第二表示部1312、筐体1313、屈曲点1314を有する。第一表示部1311と第二表示部1312とは、本実施形態に係る発光素子を有してよい。第一表示部1311と第二表示部1312とは、つなぎ目のない1枚の表示装置であってよい。第一表示部1311と第二表示部1312とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部1311、第二表示部1312は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。
 図6Aは、本実施形態に係る照明装置の一例を表す模式図である。照明装置1400は、筐体1401と、光源1402と、回路基板1403と、光源1402が発する光を透過する光学フィルタ1404と光拡散部1405と、を有してよい。光源1402は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。光学フィルタ1404は光源の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部1405は、ライトアップ等、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルタ1404、光拡散部1405は、照明の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。
 照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置は本実施形態の有機発光素子とそれに接続される電源回路を有してよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白とは色温度が4200Kで昼白色とは色温度が5000Kである。照明装置はカラーフィルタを有してもよい。
 また、本実施形態に係る照明装置は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。
 図6Bは、本実施形態に係る移動体の一例である自動車の模式図である。当該自動車は灯具の一例であるテールランプを有する。自動車1500は、テールランプ1501を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプを点灯する形態であってよい。
 テールランプ1501は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。テールランプ1501は、有機発光素子を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。
 自動車1500は、車体1503、それに取り付けられている窓1502を有してよい。窓1502は、自動車の前後を確認するための窓でなければ、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイは、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。この場合、有機発光素子が有する電極等の構成材料は透明な部材で構成される。
 本実施形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は本実施形態に係る有機発光素子を有する。
 図7A及び図7Bを参照して、上述の各実施形態の表示装置の適用例について説明する。表示装置は、例えばスマートグラス、HMD、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。このような適用例に使用される撮像表示装置は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有する。
 図7Aは、本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。図7Aを用いて、1つの適用例に係る眼鏡1600(スマートグラス)を説明する。眼鏡1600のレンズ1601の表面側に、CMOSセンサやSPADのような撮像装置1602が設けられている。また、レンズ1601の裏面側には、上述した各実施形態の表示装置が設けられている。
 眼鏡1600は、制御装置1603をさらに備える。制御装置1603は、撮像装置1602と表示装置に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置1603は、撮像装置1602と表示装置の動作を制御する。レンズ1601には、撮像装置1602に光を集光するための光学系が形成されている。
 図7Bは、本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの他の例を示す模式図である。図7Bを用いて、1つの適用例に係る眼鏡1610(スマートグラス)を説明する。眼鏡1610は、制御装置1612を有しており、制御装置1612に、図7Aの撮像装置1602に相当する撮像装置と、表示装置が搭載される。レンズ1611には、制御装置1612内の撮像装置と、表示装置からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ1611には画像が投影される。制御装置1612は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。
 制御装置1612は、装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き(回転角度)を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザーの視線が検出される。
 本発明の一実施形態に係る表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。具体的には、表示装置は、視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定する。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。
 また、表示領域は、第一の表示領域、第一の表示領域とは異なる第二の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第一の表示領域および第二の表示領域から優先度が高い領域が決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。
 なお、第一の視界領域や優先度が高い領域の決定には、AIを用いてもよい。AIは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。AIプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置に伝えられる。
 視認検知に基づいて表示制御する場合、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。
 図8Aは、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示す模式図である。画像形成装置40は電子写真方式の画像形成装置であり、感光体27、露光光源28、帯電部30、現像部31、転写器32、搬送ローラー33、定着器35を有する。露光光源28から光29が照射され、感光体27の表面に静電潜像が形成される。この露光光源28が本実施形態に係る有機発光素子を有する。現像部31はトナー等を有する。帯電部30は感光体27を帯電させる。転写器32は現像された画像を記録媒体34に転写する。搬送ローラー33は記録媒体34を搬送する。記録媒体34は例えば紙である。定着器35は記録媒体34に形成された画像を定着させる。
 図8Bおよび図8Cは、露光光源28を示す図であり、発光部36が長尺状の基板に複数配置されている様子を示す模式図である。矢印37は、感光体の軸に平行な方向であり、有機発光素子が配列されている列方向を表す。この列方向は、感光体27が回転する軸の方向と同じである。この方向は感光体27の長軸方向と呼ぶこともできる。図8Bは発光部36を感光体27の長軸方向に沿って配置した形態である。図8Cは、図8Bとは異なる形態であり、第一の列と第二の列のそれぞれにおいて発光部36が列方向に交互に配置されている形態である。第一の列と第二の列は行方向に異なる位置に配置されている。第一の列は、複数の発光部36が間隔をあけて配置されている。第二の列は、第一の列の発光部36同士の間隔に対応する位置に発光部36を有する。すなわち、行方向にも、複数の発光部36が間隔をあけて配置されている。図8Cの配置は、たとえば格子状に配置されている状態、千鳥格子に配置されている状態、あるいは市松模様と言い換えることもできる。
 以上説明した通り、本実施形態に係る有機発光素子を用いた装置を用いることにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
 以下、実施例により本発明を説明する。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。
 [実施例1(例示化合物F-1の合成)]
 以下のスキームに従い、例示化合物F-1を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 (1)化合物f-3の合成
 200mlのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物f-1:6.08g(20.0mmol)
化合物f-2:2.27g(20.0mmol)
炭酸ナトリウム:5.3g(50.0mmol)
Pd(PPh:578mg
トルエン:35ml
水:35ml
エタノール:10ml
 次に、反応溶液を、窒素気流下、60℃で5時間加熱攪拌した。反応終了後、トルエンで抽出し、有機層を濃縮乾固した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル混合)にて精製し、透明固体(f-3)を3.0g(収率:58%)得た。
 (2)化合物f-5の合成
 50mlのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物f-4:3.10g(20.0mmol)
イリジウムクロライド水和物:1.60g
エトキシエタノール:18ml
水:6ml
 次に、反応溶液を、窒素気流下、130℃で5時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を濾過し、得られた固体を水及びメタノールで濾過器上洗浄を行った。黄色固体(f-5)を3.4g(収率:63%)得た。
 (3)化合物f-6の合成
 100mlのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物f-5:1.07g(1.00mmol)
銀トリフラート:0.514g(2.00mmol)
塩化メチレン:30ml
メタノール:1.3ml
 次に、反応溶液を、窒素気流下、室温で7時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を40℃で溶媒留去した。黄褐色固体(f-6)を1.56g得た。
 (4)例示化合物F-1の合成
 100mlのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物f-6:1.50g
化合物f-3:2.55g(1.00mmol)
エタノール:50ml
 次に、反応溶液を、窒素気流下、90℃で5時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を濾過し、得られた固体を水及びメタノールで濾過器上洗浄を行った。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル混合)にて精製し、黄色固体(例示化合物F-1)を0.17g(収率:23%)得た。
 例示化合物F-1について、MALDI-TOF-MS(Bruker社製Autoflex LRF)を用いて質量分析を行った。
 [MALDI-TOF-MS]
 実測値:m/z=771 計算値:C4232IrN=771
 [比較例1]
 実施例1における「(1)化合物f-3の合成」において、原料f-2を以下のスキームに示す原料g-1にかえて同様にg-2の合成を試みた。しかし、目的物g-2は得られなかった。ピリジン環が有するフェニル基とフルオレン環が有するメチル基との立体障害による影響と考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 [実施例2至及20(例示化合物の合成)]
 表3乃至5に示す様に、実施例2乃至20に示す例示化合物について、実施例1の原料f-1を原料1、原料f-2を原料2、原料f-4を原料3に変えた他は実施例1と同様にして例示化合物を合成した。また、実施例1と同様にして測定した質量分析結果の実測値:m/zを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000044
 [実施例21(例示化合物D-11の合成)]
 以下のスキームに従い、例示化合物D-11を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 (1)化合物f-7の合成
 100mlのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物f-3:5.42g(20.0mmol)
イリジウムクロライド水和物:1.60g
エトキシエタノール:45ml
水:15ml
 次に、反応溶液を、窒素気流下、130℃で5時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を濾過し、得られた固体を水及びメタノールで濾過器上洗浄を行った。黄色固体(f-7)を3.8g(収率:49%)得た。
 (2)例示化合物D-11の合成
 100mlのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物f-7:1.54g(1.00mmol)
化合物f-8:0.40g(4.00mmol)
炭酸ナトリウム:1.06g(10.0mmol)
エトキシエタノール:30ml
水:12ml
 次に、反応溶液を、窒素気流下、100℃で6時間加熱攪拌した。冷却後、メタノールを加え、ろ過しメタノールで洗浄した。黄色固体(D-11)を0.37g(収率:45%)得た。
 例示化合物D-11について、実施例1と同様にして質量分析を行った。
 [MALDI-TOF-MS]
 実測値:m/z=832 計算値:C4539IrO=832
 [実施例22至及26(例示化合物の合成)]
 表6に示す様に、実施例22乃至26に示す例示化合物について、実施例21の原料f-3を原料1、原料f-8を原料2に変えた他は実施例21と同様にして例示化合物を合成した。また、実施例21と同様にして測定した質量分析結果の実測値:m/zを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
 [実施例27(例示化合物H-1の合成)]
 以下のスキームに従い、例示化合物H-1を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 100mlのナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物D-11:0.83g(1.00mmol)
化合物f-3:0.68g(2.50mmol)
炭酸ナトリウム:1.06g(10.0mmol)
グリセロール:30ml
 次に、反応溶液を、窒素脱気後、180℃で6時間加熱攪拌した。冷却後、メタノールを加え、ろ過しメタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル混合)にて精製し、黄色固体(例示化合物H-1)を0.17g(収率:17%)得た。
 例示化合物H-1について、実施例1と同様にして質量分析を行った。
 [MALDI-TOF-MS]
 実測値:m/z=1003 計算値:C6040IrN=1003
 [実施例28至及29(例示化合物の合成)]
 表5に示す様に、実施例28乃至29に示す例示化合物について、実施例27の原料D-11を原料1、原料f-3を原料2に変えた他は実施例27と同様にして例示化合物を合成した。また、実施例27と同様にして測定した質量分析結果の実測値:m/zを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
 [実施例30]
 基板上に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、陰極が順次形成されたボトムエミッション型構造の有機発光素子を作製した。
 先ずガラス基板上にITOを成膜し、所望のパターニング加工を施すことによりITO電極(陽極)を形成した。この時、ITO電極の膜厚を100nmとした。このようにITO電極が形成された基板をITO基板として、以下の工程で使用した。次に、1.3×10-4Paの真空チャンバー内における抵抗加熱による真空蒸着を行って、上記ITO基板上に、表8に示す有機化合物層及び電極層を連続成膜した。尚、この時、対向する電極(金属電極層、陰極)の電極面積が3mmとなるようにした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
 得られた素子について、素子の特性を測定・評価した。発光素子の効率は61cd/Aであった。さらに、電流密度50mA/cmでの連続駆動試験を行い、輝度劣化率が5%に達した時の時間を測定した。実施例31乃至37、比較例2乃至5において、輝度劣化率が5%に達した時の時間は、本実施例の時間を1.0としたときの比率で示す。
 本実施例において、測定装置は、具体的には電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計4140Bで測定し、発光輝度は、トプコン社製BM7で測定した。
 [実施例31乃至37、比較例2乃至5]
 表9に示される材料に適宜変更する以外は、実施例30と同様の方法により有機発光素子を作製した。また、化合物Q-2-1、化合物T-1、化合物T-2は以下の化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 得られた素子について実施例30と同様に評価した。輝度劣化率が5%に達した時の時間は、実施例30の時間を1.0としたときの比率で示す。測定の結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
 表9より、実施例の発光素子は、高効率発光かつ輝度劣化が小さいことがわかる。比較例2及び3の発光素子は、発光ドーパントがピリジルフルオレン配位子にシアノ基やピリジル基を有することで配位子の極性が高く、炭化水素であるホスト材料との相互作用が弱く、発光効率が悪く、輝度劣化が大きい。比較例4及び5の発光素子は、ホスト材料が窒素原子や酸素原子といった極性が高い原子を含むため、本実施形態の一般式[1]で表される化合物との相互作用が弱く、発光効率が低く、ホスト材料の安定性が悪いこともあり、輝度劣化が大きい。
 以上より、本実施形態に係る一般式[1]で表される化合物を発光ドーパントに用い、かつ、好ましいホスト材料を選択することにより、高効率で耐久特性に優れる素子を提供することができる。
 [実施例38]
 表10に示される化合物及び膜厚に変更する以外は、実施例30と同様の方法により有機発光素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
 得られた素子について、実施例30と同様に評価した。発光素子の効率は63cd/Aであった。また、実施例39乃至43、比較例6乃至8において、輝度劣化率が5%に達した時の時間は、本実施例の時間を1.0としたときの比率で示す。
 [実施例39乃至43、比較例6乃至8]
 表11に示される材料に適宜変更する以外は、実施例38と同様の方法により有機発光素子を作製した。化合物Q-2-1、化合物Q-2-2及びS-4-1は以下の化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 得られた素子について実施例38と同様に評価した。輝度劣化率が5%に達した時の時間は、実施例38の輝度劣化率が5%に達した時の時間を1.0としたときの比率で示す。測定の結果を表11に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
 表11より、実施例の発光素子は、高効率発光かつ輝度劣化が小さいことがわかる。比較例6から8の発光素子は、ホスト材料が窒素原子や硫黄原子といった極性が高い原子を含むため、本実施形態の一般式[1]で表される化合物との相互作用が弱く、発光効率が低く、ホスト材料の安定性が悪いこともあり、輝度劣化が大きい。また、比較例7及び8はさらに発光効率が悪い。アシスト材料にトリアジン骨格を含むため、本実施形態の一般式[1]で表される化合物とエキサイプレックスを形成していると考えられる。
 以上より、本実施形態に係る一般式[1]で表される化合物を発光ドーパントに用い、かつ、好ましいホスト材料を選択することにより、高効率で耐久特性に優れる素子を提供することができる。
 本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
 本願は、2021年11月15日提出の日本国特許出願特願2021-185519を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
 1 層間絶縁層
 2 第一電極
 3 絶縁層
 4 有機化合物層
 5 第二電極
 6 保護層
 7 カラーフィルタ
 10 副画素
 11 基板
 12 絶縁層
 13 ゲート電極
 14 ゲート絶縁膜
 15 半導体層
 16 ドレイン電極
 17 ソース電極
 18 TFT
 19 絶縁膜
 20 コンタクトホール
 21 陽極
 22 有機化合物層
 23 陰極
 24 第一の保護層
 25 第二の保護層
 26 有機発光素子
 100 表示装置

Claims (27)

  1.  少なくとも陽極と発光層と陰極とをこの順に備え、
     前記発光層は、少なくともドーパント材料とホスト材料を含み、
     前記ドーパント材料は、下記一般式[1]で表される化合物であり、
     前記ホスト材料は、炭化水素であることを特徴とする有機発光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     式[1]において、R乃至Rは、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。ただし、R乃至Rはシアノ基を含まない。
     mは1以上3以下の整数、nは0以上2以下の整数を表す。ただし、m+nは3である。
     Xは2座配位子を表し、部分構造IrXは下記一般式[2]乃至[3]に示される構造のいずれかである。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

     式[2]乃至[3]において、R乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。隣接するR16乃至R19は、互いに結合して環を形成しても良い。
     環Aは下記一般式[4]乃至[7]に示される構造のいずれかである。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

     式[4]乃至[7]において、R20乃至R29は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。
  2.  前記R乃至Rの少なくとも1つは、3級アルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  3.  前記3級アルキル基は、ターシャリーブチル基であることを特徴とする請求項2に記載の有機発光素子。
  4.  前記環Aは、前記一般式[4]に示される構造であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  5.  前記R20は、ターシャリーブチル基であることを特徴とする請求項4に記載の有機発光素子。
  6.  前記部分構造IrXは、前記一般式[3]に示される構造であり、前記R12乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基から独立に選ばれることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  7.  前記R乃至R11の少なくとも一つまたは前記R12乃至R19の少なくとも一つは、3級アルキル基であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  8.  前記3級アルキル基は、ターシャリーブチル基であることを特徴とする請求項7に記載の有機発光素子。
  9.  前記ホスト材料は、少なくともフルオランテン、ベンゾ[e]ピレン、ベンゾ[g]クリセン、ベンゾ[c]クリセン、コロネン、ベンゾフルオレン、クリセン、ピセン、ナフタレン、フェナンスレン、トリフェニレン、フルオレンのいずれかを骨格に有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  10.  前記ホスト材料は、少なくともクリセン環、ピセン環、フェナンスレン環、トリフェニレン環、フルオランテン環のいずれかを骨格に有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  11.  前記ホスト材料は、SP炭素を有さないことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  12.  前記発光層は、アシスト材料を含むことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  13.  前記アシスト材料は、下記いずれかの構造を部分的に有する化合物であることを特徴とする請求項12に記載の有機発光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

     (上記構造中、X’は、酸素原子、硫黄原子、置換あるいは無置換の炭素原子のいずれかを表す。)
  14.  下記一般式[1]で表されることを特徴とする有機化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

     式[1]において、R乃至Rは、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。ただし、R乃至Rの少なくとも1つは、3級アルキル基である。
     mは1以上3以下の整数、nは0以上2以下の整数を表す。ただし、m+nは3である。
     Xは2座配位子を表し、部分構造IrXは下記一般式[2]乃至[3]に示される構造のいずれかである。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

     式[2]乃至[3]において、R乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基から独立に選ばれる。隣接するR16乃至R19は、互いに結合して環を形成しても良い。
     環Aは下記一般式[4]乃至[7]に示される構造のいずれかである。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

     式[4]乃至[7]において、R20乃至R29は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のシリル基、置換あるいは無置換のアリール基から独立に選ばれる。
  15.  前記R乃至Rはシアノ基を含まないことを特徴とする請求項14に記載の有機化合物。
  16.  前記3級アルキル基は、ターシャリーブチル基であることを特徴とする請求項14または15に記載の有機化合物。
  17.  前記環Aは、前記一般式[4]に示される構造であることを特徴とする請求項14乃至16のいずれか一項に記載の有機化合物。
  18.  前記R20は、ターシャリーブチル基であることを特徴とする請求項17に記載の有機化合物。
  19.  前記部分構造IrXは、前記一般式[3]に示される構造であり、前記R12乃至R19は、それぞれ、水素原子、重水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のシリル基から独立に選ばれることを特徴とする請求項14乃至18のいずれか一項に記載の有機化合物。
  20.  前記R乃至R11の少なくとも一つまたは前記R12乃至R19の少なくとも一つは、3級アルキル基であることを特徴とする請求項14乃至19のいずれか一項に記載の有機化合物。
  21.  前記3級アルキル基は、ターシャリーブチル基であることを特徴とする請求項20に記載の有機化合物。
  22.  複数の画素を有し、前記複数の画素の少なくとも一つが、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
  23.  複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
     前記表示部は請求項1乃至13のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする光電変換装置。
  24.  請求項1乃至13のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有することを特徴とする電子機器。
  25.  請求項1乃至13のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する光源と、前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルタと、を有することを特徴とする照明装置。
  26.  請求項1乃至13のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有することを特徴とする移動体。
  27.  請求項1乃至13のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置の露光光源。
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